» » Нормативные требования и сложившиеся принципы конструирования стен монолитных зданий

Нормативные требования и сложившиеся принципы конструирования стен монолитных зданий

16.04.2016

Арматура, устанавливаемая в стенах монолитных зданий, классифицируется на расчетную и конструктивную. Параметры расчетной арматуры определяются расчетом стен в плоскости на особое сочетание нагрузок. Устанавливается она обычно у торцевых граней стен (включая грани, образуемые проемами) в виде плоских каркасов с продольными стержнями диаметром не менее 8 мм и поперечными dx>6 мм, шаг которых при сейсмичности 7, 8 баллов не должен превышать соответственно 500 мм и 20d, 400 мм и 15d. Во всех случаях он не должен быть более 2b (b — толщина стены). Плоские каркасы рассредоточиваются на участках длиной (0,1—0,2) h (h — длина стены) и объединяются в армоблоки горизонтальными стержнями (рис. 5.4).
Нормативные требования и сложившиеся принципы конструирования стен монолитных зданий

Если по расчету арматура не требуется, то согласно нормам предусматривается конструктивное армирование стен:
а) в их пересечениях, в местах резкого изменения толщины и у торцевых граней вертикальными стержнями с площадью сечения 0,025% площади сечения ребра стены, но не менее 2 см2;
б) по всему полю вертикальной и горизонтальной арматурой с площадью сечения не менее 0,025% площади соответствующего сечения стены.
Эти требования по конструктивному армированию стен являются определяющими в формировании их металлоемкости. В этом нетрудно убедиться, анализируя данные табл. 5.4. При 7-баллыюй сейсмичности в 16-этажных зданиях расчетная арматура требуется только на первом этаже. Невелик ее удельный вес в общей металлоемкости зданий и при 8-балльной сейсмичности. Из этого следует два вывода.
Нормативные требования и сложившиеся принципы конструирования стен монолитных зданий

Во-первых, значительное преобладание конструктивного армирования стен над расчетным свидетельствует о несовершенстве существующих методов расчета стен монолитных зданий. Для сравнения можно указать, что в балочных изгибаемых элементах, расчетный аппарат которых разработан достаточно хорошо, объем конструктивной арматуры (без учета монтажной) редко превышает 1—1,5%. Во-вторых, в поисках возможностей снижения металлоемкости стен максимум внимания следует уделить их конструктивному армированию.
При конструктивном армировании пространственные каркасы, устанавливаемые в пересечениях стен и у их торцевых граней (рис. 5.4), должны выполняться из продольных стержней диаметром не менее 6 мм и замкнутых хомутов Ø3—4 мм (устанавливаемых с шагом не более 500 мм и не более 2b).
Полевое армирование стен, как правило, является конструктивным. В практике монолитного домостроения применяется несколько систем полевого армирования. Одна из них предусматривает армирование поля стен сварными сетками из арматурной проволоки диаметром 3—5 мм с шагом стержней 100/250 мм. Такие сетки устанавливаются у обеих плоскостей стен. Для фиксации их положения в опалубке они объединяются в армоблоки с помощью коротких стержней-шпилек (Ø6A-I в количестве 2—4 шт. на 1 м2 стены) или монтажных плоских вертикальных каркасов, устанавливаемых с шагом 0,9/1,2 м. Продольные стержни в таких каркасах выполняют диаметром 6 мм.
Практика применения сетчатого полевого армирования стен монолитных зданий выявила негативные особенности этой системы. Прежде всего она отличается довольно большой трудоемкостью. Повышенная гибкость сеток затрудняет их установку в проектное положение. Поперечные стержни-шпильки перекрывают сечение стены, и тем самым ухудшают условия ее бетонирования. Монтажные вертикальные каркасы, характеризуясь невысокой жесткостью, мало способствуют устранению перечисленных недостатков, зато увеличивают расход стали на конструктивное армирование.
В этой связи ЦНИИЭПжилища и некоторые проектные институты страны разработали системы полевого армирования монолитных стен плоскими или пространственными каркасами (см. рис. 5.4), объединяемыми в арматурные блоки. Такие каркасы должны устанавливаться с шагом не более 0,9 м. Диаметр продольных стержней в них должен быть не менее 8 мм, а поперечных не менее 3 мм, при шаге не более 500 мм. Диаметр горизонтальных стержней для объединения плоских каркасов в армоблоки обычно принимают равным 6 мм, а их шаг не более 600 мм. Узкие простенки армируют минимум 4 продольными стержнями d≥12 мм и поперечными с шагом не более 400 мм, 2b и 20d.
В последние годы некоторые проектные институты, основываясь на приведенных выше нормативных требованиях, разработали системы унифицированного армирования наружных и внутренних стен монолитных зданий (рис. 5.5). Унификация арматурных изделий для стен, безусловно, существенно снижает суммарные трудозатраты на их возведение, но одновременно приводит к перерасходу стали. Поэтому это средство повышения уровня индустриализации монолитных зданий должно использоваться в разумных пределах.
Нормативные требования и сложившиеся принципы конструирования стен монолитных зданий

Исследованиями, выполненными ЦНИИЭПжилища, установлено, что достигнутые уровни металлоемкости монолитных зданий могут быть ощутимо снижены за счет применения экономичных конструкций наружных стен (например, в виде Г- и Т-образных керамзитобетонных блоков, применяемых в Молдавии) и более рационального армирования внутренних стен и перекрытий.
Уже сегодня можно привести примеры, подтверждающие это заключение. Так, Пятигорским филиалом «Ставропольгражданпроекта» совместно с ЦНИИЭПжилища разработаны проекты 9-этажных жилых домов для сейсмических районов Северного Кавказа с металлоемкостью 35—37 кг натуральной стали на 1 м2 общей площади. П.Ф. Дроздовым внесено предложение об отказе от традиционного армирования поля плит перекрытий за счет установки по периметру монолитных стен предварительнонапряженных брусков и т. д.