НАУЧНО-МССЛЦДРВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ БЕТОНА И ЖШЭОБИОНА ГОССТРОЙ СССР

РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ПРОЕКТИРОВАН® И УСТРОЙСТВУ АНКЕРНЫХ И НАГЕЛЬНЫХ КРЕПЛЕНИЙ В СТЫКОВЫХ СОЕДИНЕНИЯХ КОНСТРУКЦИЙ ИЗ ЯЧЕИСТОГО БЕТОНА

Москва

НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ШСТИТУТ БЕТОНА И ЖЕЛЕЗОБЕТОНА ГОССТРОЯ СССР

РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ И УСТРОЙСТВУ АНКЕРНЫХ И НАГЕЛЬНЫХ КРЕПЛЕНИЙ В СТЫКОВЫХ СОЕДИНЕНИЯХ КОНСТРУКЦИЙ ИЗ ЯЧЕИСТОГО БЕТОНА

Москва-1970

- 11 -

Таблица 2

Значения коэффициентов Пс (в числителе) и ПЬпилг (в знаменателе) в зависимости от конструкции крепления концов свяэи:

Крепления концов связей;		Дельная СВЯ8Ь	Сваркой прямых концов	Сваркой отогнутых кон-	Механическим зацеплением отогнутых концов без принудительной притяжки
к внутренней несущей конструкции	Чмежду собой		в одцу линию	цов или прямых КОНЦОВ под УГ~ лом
Приваркой к закладным		1.0	1 .0	0,90	0.30
деталям прямых концов связей диаметром 10 мм и более		0,90	0,90	0,30	0,08
Приваркой к закладным деталям отогнутых под прямым углом концов		1 .0	1 .0	0.90	0.30 0,03
связей диаметром 10-16 мм		6,30	0,30	0,30
Креплением к закладным деталям с принудительной притяжкой \например, болтовое)		1.0	-	-	0,30
		1.0			0,08
Отгибом ва элемент, арматуру или бетон бее омоноличиванил и приварки		-	0.70 0,03	0 .65^ 0,03	-

12

2.2.    Рекомендуется анкерные полости выполнять конусной (криволинейной) формы и располагать их, преимущественно, вдоль направления наибольшего усилия (рис.1).

2.3.    Минимальный диаметр входного отверстия полости должен быть не менее, чем на 10 мм больше максимального поперечного габарита крепежной детали, но не менее 40 мм.

2.4.    Диаметр расширенной части полости (максимальный диаметр с/) и полевная глубина полости (^де*«~.) назначаются в соответствии с расчетом.

Полеэная глубина полости не должна быть менее 10 см.

2.5.    Расстояние от наружной поверхности панели до полости должно быть не менее 40 мм (рис.1).

2.6.    Расстояние от оси полости до ребра панели следует

принимать на торцевых гранях не менее, чем    40    мм,

но не менее 100 мм в направлении действия усилия (табл.З)

2.7.    Расстояние между осями полостей рекомендуется принимать равным    +    2    ,    но    не    менее    300мм.

2.8.    Замоноличивание крепежной детали в полости производится цементно-песчаным раствором марки не менее 100.

2.9.    Глубина вамоноличивания связи в полости должна превышать полезную глубину полости не менее, чем на 20 мм.

2.Ю. Рекомендуемые типы местного армирования анкерных креплений (при необходимости его устройства по расчету) приведены на рис.2 и в табл.4.

При использовании анкерных креплений в узлах опирания и подвески рекомендуется вводить местное армирование во всех случаях, независимо от расчета (рис.4).

2.11.    Расстояние от ар-.атурных стержней до поверхности полости в любой ее точке должно быть не менее 40 мм, для чего в проекте рекомендуется предусмотреть способы фиксации арматуры.

2.12.    Расчетная несущая способность одиночного анкерного крепления зависит от прочности ячеистого бетона, принятой системы армирования зоны крепления, геометрического месторасположения анкерного крепления в конструкции, величи

ны площади смятия и полезной глубины анкерной полости.

13

2.13.    Расчетная несущая способность одиночного анкерного крепления в ячеистом бетоне с проектной маркой 15-75 при осевом действии усилия определяется по формуле -

ж* _    Scut,    Пк

где /Lp~ расчетное сопротивление ячеистого бетона осевоцу растяжению в естественно-среднем влажном состоянии определяемая по табл. И СН 237-65.

^би*Г. площадь кольца смятия ячеистого бетона под бетонным конусным анкером, определяемая по формуле

-    (соответственно максимальный

и минимальный диаметры полости).

//_к - коэффициент, учитывающий влияние месторасположения анкерного крепления в иаделин, определяется по табл.З.

Пси ” коэффициент, учитывающий влияние принятой системы армирования на несущую способность анкерного крепления, определяется по табл.4.

Адд^- полевная гдубина полосы. dpa*С ^м*ксимальный диаметр полости.

2.14.    Расчетная несущая способность одиночных анкерных креплений в иэделиях иэ ячеистого бетона с проектной маркой 25, 35,50 и 75, при .поперечном действии усилия определяется по табл.5, а коэффициенты /7* и П^ принимаются соответственно по табл. 3 и 4.

2.15.    Расчетная несущая способность двух анкерных креплений при расстоянии мелду ними, равным 4^+ 2 А- _пож, но не менее 300 мм, при приложении усилия в середине расстояния меаду креплениями , равна двойной величине расчетной несущей способности одиночного крепления, определенной согласно пунктов 2.13 и 2.14.

2.16.    Величина предельного усилия по деформативности зависит от прочности ячеистого бетона, геометрических рав-меров полости, величины площади смятия и полезной глубины анкерной полости, а также угла наклона образующей конусной полости к вертикали.

14

2.17. Предельное усилие И/4 по деформативности одиночного анкерного крепления в ячеистом бетоне с проектной маркой 15-75 при осевом действии усилия определяется по формуле:    /

JJ    Ц^Н    (3.0+17    *0    ^ЛС^Г    +23    to    ct-oj

0.03 ^/Lnp^l    5см,    *Eff    г    ^0/

где Д - величина предельной деформативности крепленил (в см.),определяемая согласно п.п!7-1.8 данных _н рекомендаций.

£/у>- нормативное сопротивление ячеистого бетона осевому сжатию (нормативная приэменная прочность) в естественно-среднем влажном состоянии, принимается по табл.З СН 237-65.

Киаг полезная глубина полости в см.

Дет- площадь кольца смятия ячеистого бетона под бетонным конусным анкером.

Е& - начальный модуль упругости ячеистого бетона

при сжатии, принимаемый по табл. IS СН 237-65.

- коэффициент, учитывающий длительное приложение нагруаки, принимаемый по и.3.21 СН 287-65. фо<_р - тангенс угла наклона образующей коцусной полости к вертикали (рисЛ) ^

7 "    гии.

2.18. Предельное усилие по деформативности при поперечном действии усилия может быть определено по формуле

---кг,    где

^К ПОД

Л - предельная деформативность крепления Киу- коэффициент податливости анкерного крепления, при действии поперечного усилияпринимается по табл.5.

АННОТАЦИЯ

Настоящие "Рекомендации" содержат данные по проектированию и устройству анкерных и нагельных креплений конструкций иг ячеистого бетона, главным обравом стеновых панелей.

Рекомендации предназначены для использования их проектными, научно-исследовательскими и строительными организациями, а также еаводами-ивготовителями конструкций ив яче-ис'х>го бетона.

Разработка рекомендаций вызвана, главным обравом, требо ваниями развивающейся прогрессивной резательной технологии, при которой ватруднительно устройство закладных деталей в процессе формования.

Данные "Рекомендации" могут быть использованы при устройстве креплений в различных конструкциях ив ячеистого бетона.

Рекомендации разработаны НИИ бетона и железобетона (НИИЯБ) Росстроя СССР при участии ВНИИ железобетона Мин-промстройматериалов СССР.

Рекомендации по вамоиоличенвым анкерным креплениям разработаны на основе экспериментальных данных НИИХБ, а также проектных разработок и опыта строительства, осуществленного при научно-технической помощи НИИХБ.

Рекомендации по нагельным креплениям разработаны на основе экспериментальных данных ВНИКЖелеаобетона и НИИХБ и проектных разработок ряда организаций, а также имеющегося опыта строительства.

При составлении "Рекомендаций учтены вамечания и предложения ряда научно-исследовательских, проектных и строительных организаций, в том числе ЦНИИСК, ЦНИИЭПЖилища, НИПИсиликатобетон,Госстроя Литовской ССР, Латгипропрома, Латгипрогорстроя, Института проектирования городского строительства Госстроя Литовской ССР и др.

3

ПРЕДИСЛОВИЕ

Одной иэ наиболее важных и наименее изученных проблем современного крупнопанельного строительства является проблема стыкового соединения панелей наружной стены между собой и с элементами конструкций, в частности внутренних конструкций зданий.

В настоящих рекомендациях рассматриваются вопросы устройства в стыке металлической сняви и крепления ее концов к наружным конструкциям ив ячеистого бетона. Вопросы герметизации, тепло-и звукоизоляции в работе не рассматриваются.

При проектировании стыков их констр/кция должна решаться комплексно с учетом требований прочности, жесткости, защиты от корровии, теплоизоляции, воздухо- и водонепроницаемости, ввукоиволяции, а также возможности выполнения работ по заделке стыков в любое время года в соответствии с CH-321-бб "Указания по проектированию конструкций крупнопанельных жилых домов", "Временными указаниями по гамоноличиванию, герметизации и утеплению стыков в крупнопанельных зданиях" (М.1963), МРТУ-7-16-66 "Стыки наружных стен крупнопанельных жилых зданий. Технические требования к воздухо-, водо- и теплозащитным качествам".

Крепление конца связи и ячеис то бетонной конструкции целесообразно осуществлять с помощью крепежных деталей, устанавливаемых в конструкцию после ее изготовления, например, посредством замоноличивания деталей в анкерных полостях специальной формы, высверливаемых в готовой конструкции, либо посредством забивки нагельных деталей непосредственно в ячеистый бетон.

Анкерным вамоноличенным креплением называется крепежная деталь, находящаяся в высверливаемой полости и замоноличен-ная в ней, рассматриваемая совместно с воной анкеровки.

Нагельным креплением называется крепежная деталь, забиваемая или запрессовываемая в ячеистом бетоне (рассматривается совместно с зоной анкеровки).

4    -

Рекомендации по вамоноличенным анкерным креплениям рааработакы на основе экспериментальных данных и проектных раеработок НИИЖБ, а также опыта строительства, осуществляющегося при участии ниижк.

Конструктивные разработки эамоноличенных анкерных креплений стыковых соединений проведены на основе изобретений НИИЖБ (авторские свидетельства №№ 189543 , 214063 и 248179).

Рекомендации по нагельным креплениям разработаны на основе експериментальных данных ВНИИЖелевобетона и проектных раеработок ЛенЗНШЭПа, Ленпроекта и Автовского ДСК ® £), а также опыта строительства домов серии 1ЛГ-600 в г. Ленин граде.

Рекомендации равработаны иих. Г.С.Кобрияским (НИШЕ) под научным руководством доктора технических наук профессора А.А.Шишкина (ЦНИИСК) и канд.техн.наук В.В.Макаричева и П.А.Теслера (НИИЖБ).

Разделы 1 ,2,4,5 и Приложение 1 составлены инж. Г.С. Кобринеким.

Раздел 3 составлен канд.техн.наук И.Л.Кодвишским, инж. Ы.С.Токаревой (ВЫИИЖелезобетон) при участии инж. Г.С.Кобрииского.

Общая редакция "Рекомендаций" осуществлена канд.техн. наук П.А. Теслером.

По всем вопросам конструирования, расчета и внедрения рекомендуемых креплений можно обращаться в НИИЖБ Госстроя СССР по адресу: г.Москва 11-339,2-я Институтская ул.б, НИИЖБ, Лаборатория ячеистых бетонов и конструкций (тел.171-80-69).

Дирекция НИШЕ

5

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1.    Настоящие рекомендации распространяются на проектирование и устройство анкерных и нагельных креплений конструкций ив ячеистого бетона, в основном стеновых панелей.

Рекомендации не распространяются на крепления конструкций, подверженных динамическим воздействиям и при строительстве сооружений в сейсмических районах.

1.2.    Рекомендуемые крепления являются силовыми элементами стыковых соединений, которые,в зависимости от направления воспринимаемых усилий подразделяются на узлы крепления, узлы соединения, узлы опирают и узлы подвески.

Узлы крепления воспринимают только горизонтальные усилия, отрывающие наружные панели от внутренних (усилия отрыва) и действующие перпендикулярно плоскости наружной стены.

Узлы соединения воспринимают наряду с горизонтальным отрывающим усилием также и горизонтальное усилие растяжения, действующее в плоскости наружной стены.

Узлы опирания или подвески воспринимают наряду с горизонтальными усилиями также и вертикальное усилие сдвига, действующее в плоскости наружной стены.

Уэлы подвески располагаются выше центра тяжести панели, а увлы опирания - ниже центра тяжести.

1.3.    В нагельных креплеьиях концы связей в виде круглых сплошных стержней забиваются или запрессовываются в ячеистый бетон без омоноличивания.

Нагельные крепления рассчитываются наг восприятие только усилия, действующего перпендикулярно к оси нагеля.

В эамоноличенных анкерных креплениях концы связей заменоличнваются цементным раствором или клеевыми составами в полостях цилиндрической, конусной или криволинейной 1юрмы (рис.1).

б

Замололичемные анкерные крепления с цилиндрической формой полости рассчитаны на восприятие только поперечных усилий.

Зашноличенные анкерные крепления с конусной или криволинейной формой полости (с уширением в глубь конструкции) воспринимают усилия, действующие под любым углом к оси анкерной полости в том числе и продольные (осевые) усилия.

1.4. За расчетные характеристики нагельных и эамоноли-ченных анкерных креплений аимаются расчетная (предель-

деформативности

1.5.    За расчетную несущую способность крепления в

ячеистом бетоне в проектной маркой ft принимается минимальная несущая способность крепления при марке ячеистого бетона    ^ш Ц Кб.с. где К.б.с - коэффициент однородности

ячеистого бетона при осевом сжатии, принимаемый по табл.

10 СН-237-65 "Укаэания по проектированию конструкций И8 ячеистых бетонов".

1.6.    За предельные усилия по деформатнвности креплений в ячеистом бетоне с проектной маркой ft принимаются усилия, вызывающие предельную величину деформатнвности крепления А , определяемую согласно п.1.3, в ячеистом бетоне с прочностью 0,35 R, , где 0,85 - понижающий коэффициент, учитывающий возможное снижение проектной марки выпускаемого ячеистого бетона на \д% в соответствии с ГОСТ 11 ИЗ-© и ГОСТ ИбСО-бб.

1.7.    Величина предельной деформативности стыкового соединения Д₀ (табл.1), вне зависимости от конструкции связи и ее крепления*, назначается по эксплуатационным, эстетическим и др.соображениям.

1.3. Величина предельной деформативности крепления А, определяемая величиной А_с , зависит от конструкции крепления связи и определяется по формуле

7

ГЪ_С- понижающий коэффициент, определяемый по табл.2.

1.9.    Металлическая связь может выполняться в виде одного элемента (цельная связь) , либо в виде двух или более элементов (составная связь).

1.10.    Крепление металлической свяви к внутренней несущей Конструкции может осуществляться одним ив следующих способов:

-    приваркой к металлической эакладной детали или к арматуре¹¹;

-    механическим зацеплением за арматуру или эа закладц} ю (накладную) деталь с последующей притяжкой;

-    механическим зацеплением за арматуру^или за закладную (накладную) деталь бее притяжки;

-    механическим зацеплением эа бетон несушей конструкции с последующим омоноличиванием связи;

-    механическим зацеплением ва бетон несущей конструкции "в сухую" без омоноличивания.

Соединение элементов составной свяэи между собой осуществляется сваркой или механическим зацеплением бее притяжки .

1.11.    При проектировании стыковых соединений наружных ограждающих конструкций должны быть предусмотрены требования по антикоррозионной защите всех корродируемых металлических деталей в стыке в соответствии с требованиями глав СНиП 1-В, 27-62 "Защита строительных конструкций от коррозии. Иатеркалы и изделия, стойкие против коррозии" и Ш-В, 6-62 "Защита строительных конструкций от коррозии. Правила производства и приемки работ", а также СН 2G6 -62 "Временные указания по антикоррозионной защите стальных закладных деталей и сварных соединений в крупнопанельных зданиях" и СН 2б2-67 "Указания по проектированию антикоррозионной

защиты строительных конструкций".

1.12.    Расчет креплений в ячеистом бетоне ведется по

х) Под "арматурой" понимается специальные арматурные выпуска из панели либо обнажаемая арматура панели.

a

двум расчетным предельным состояниям:

-    по несущей способности;

-    по деформативности.

Ра. ет по несущей способности проивводится исходя ив условия, что расчетное усилие, действующее на свяэь.не должно превышать по величине расчетную несущую способность крепления.

Расчет деформативности производится исходя ив условий, что нормативное усилие, действующее на свяэь.не должно превышать по величине предельное усилие по деформативности крепления.

1.13.    Расчет прочности связи производится с учетом конструкций крепления концов связи между собой и к внутренней несущей конструкции по формуле

-#^Р~'П'лил.-К-а.' ^Fc£. (xrj    .    где

-    расчетное усилие

эначения коэффициента условий работы концов связей, закрепленных на внутренней несущей конструкции.

Значения коэффициентов /71/*^, приведены в табл.2 (в знаменателе).

£«,- расчетная прочность стали связей на растяжение Fc£ - площадь поперечного сечения связи.

1.14.    При определении нормативного и расчетного усилий принимается основное сочетание нагрузок и воздействий; при этом следует рассматреть все возможные положения панели

в системе стены (глухие участки, проемы, остекление и т.п.) а также монтажный и эксплуатационный случай работы панели, учитывая при этом характер работы стыкового соединения в зависимости от его назначения.

1.15.    Узлы крепления рассчитываются на горизонтальные усилия, отрывающие наружные панели от внутренних, возникающие от:

а) внецентренного приложения вертикальной нагрузки от собственного веса панели и вышележащих участков стены и остекления;

9

б)    ветровой нагрузки;

в)    изгибных температурных деформаций наружной панели, упирающейся в пролете на внутреннюю конструкцию (перекрытие).

1.16.    Увлы соединения навесных и самонесущих панелей рассчитываются на горизонтальные усилия, отрывающие наружные панели от внутренних, возникающих от факторов, указанных в п.1.15 и на горизонтальные усилия, растягивающие свлэи между фасадными панелями, возникающие от линейных температурных деформаций панели.

1.17.    Уэлы опирания или подвески навесных панелей рассчитываются на горизонтальные усилия и на вертикальные усилия сдвига от собственного веса стены и остекления.

1.18. При длительном действии нагрузки при расчете по деформациям величина нормативного усилия в соответствии с СН 321-65 определяется как приведенное (условное) норматив-

К

Л',

нормативное усилие от длительно девствующей части нагрузки (от собственного веса стены, остекления, перекрытия, ограждения и т.п.). нормативное усилие от кратковременно действующей части нагрузки (ветра, снега, температурных воздействий и т.п.)•

коэффициент ползучести, учитывающий влияние длительного действия нагрузки на деформативность крепления, в соответствии с СН 321 -65,    ■    0,5.

2. Проектирование замоноличенных анкерных креплений

2.1. Крепежная анкерная деталь, вамоноличиваемая в полости, может выполняться из круглой или полосовой арматурной стали, уголков, швеллеров, цельнотянутых толстостенных труб, либо из комбинации этих элементов.

Крепежная анкерная деталь может иметь консольную часть, выступающую -'а плоскость панели.