Росвуд’овское пособие – пространственная жесткость каркасника, проектируемого по СП 31-105

РЕКЛАМА НА ФОРУМХАУС

К вопросу обеспечения пространственной жесткости каркасных домов, проектируемых по СП 31-105.
Не секрет, что СП 31-105 создавался на основе канадского строительного Кода в редакции 1998 года, о чем, соответственно, и указано в разделе «Введение» этого Свода правил.
По состоянию на конец 90-х годов, канадский строительный Код не содержал в себе отдельного раздела, описывающего требования к стенам жесткости деревянно-каркасных домов с привязкой к ветровым и сейсмических условиям района их строительства. Соответственно, и в СП 31-105 таких специальных требований не содержится, а оговорены лишь общие ограничения применимости описанных в СП конструктивных решений (см. п. 4.2) по шагу внутренних несущих стен в доме (не более 12м) и проценту допустимой максимальной площади проемов в общей площади каждой такой несущей стены (не более 30%).
Общая тенденция на усложнение проектов в канадской архитектурной среде «нулевых», (сложные формы объема дома, выход «в тренд» больших площадей остекления и свободных планировок этажей), привели к необходимости редактирования Кода с внесением в него требований к расположению стен жесткости и параметрам каркаса и обшивок, создающих такие стены. Что и было сделано в 2012 году с появлением раздела «Bracing to Resist Lateral Loads Due to Wind and Earthquake» (Связи жесткости для сопротивления боковым нагрузкам, возникающим под воздействием ветра и землетрясений) в национальном строительном Коде Канады (NBC)
Требования этого раздела являются обязательными, если в районе строительства дома в Канаде:
- ветровое давление (1-in-50 hourlywindpressure) превышает 0,8кПа, и/или
- спектральное ускорение грунта при землетрясении (seismicspectralacceleration, Sa (0.2)
превышает значение 0,7.
Адаптируя эти требования к нашим нормам, можно сказать, что такой раздел был бы применим для условий строительства в V-VII ветровых районах и на площадках с сейсмичностью 7 - 9 баллов. Для меньших ветровых и сейсмических нагрузок канадский Код разрешает использование прежних конструктивных решений (вводя требования только к обязательной обшивке внешних стен). Т. е., проецируя современные ограничения канадского Кода на наш СП, можно сказать, что если в проекте дома соблюдаются требования раздела 4.2 СП, ветровой район меньше V, а сейсмика площадки ниже 7 баллов, то отдельных специальных требований к конструкции стен дома, помимо указанных в СП, вводить не нужно, в противном же случае, конструктивных решений СП для нормального функционирования здания может оказаться недостаточно.
Понятно дело, что за прошедшие со времени издания СП 31-105 годы, он не претерпел в РФ каких-либо изменений и дополнений и никакого раздела по обеспечению жесткости, вслед за канадским Кодом, на котором он базировался, в него введено не было. Учитывая, что СП 31-105, на сегодня, единственный в РФ «глобальный» нормативный документ, позволяющий без специальных инженерных расчетов спроектировать и построить каркасный дом по системе североамериканской платформы, было бы неплохо дополнить его неким приложением, актуализирующим СП’шные конструктивные решения с текущими требованиями Кода (NBC) в части обеспечения пространственной жесткости дома.
Я попробовал сделать такую актуализацию, оформив ее в виде Пособия к СП. Работа по адаптации значений ветровых и сейсмических нагрузок, которыми оперирует Код, к принятым в РФ системам измерений, была проведена на основе имеющейся в моем распоряжении литературы по этой тематике (специалистам, которым это будет интересно, можно обсудить эти аспекты отдельно). Так же была проведена работа по корректировке приятых в Коде значений шагов крепления и толщин обшивок в привязке к выпускаемым в РФ древесным плитам и метизам.
Выкладываю здесь для ознакомления «бета-версию» двух документов - это собственно само Пособие, дополняющее требования СП 31-105 и Иллюстрированное руководство к этому пособию, в качестве наглядного представления его требований.

Для желающих разобраться в материале, рекомендую следующую последовательность ознакомления:
- первым прочитать иллюстрированное руководство (для общего понимания основ и принятой в канадском Коде (NBC) концепции обеспечения жесткости каркасного дома);
- вторым прочитать само Пособие;
- и далее еще раз перечитать иллюстрированное руководство, но уже переходя в процессе чтения по всем его ссылкам на Пособие, (т.е. совместно).

В дальнейшем есть планы сделать перевод и разбор раздела проверки жесткости из реального канадского проекта, в качестве примера, и тоже выложить в тему.
О найденных в представленных версиях документов «несостыковках», опечатках и т. п. прошу сообщать в теме (или в «личке»), буду стараться эти вещи устранять.
«Залетных» любителей присваивать тексты без ссылок на автора, предупреждаю, что на оба документа в установленном порядке зарегистрированы авторские права.

Сами документы (Пособие и иллюстрированное руководство к нему) доступны для скачивания - по ссылке.

PS
Консультационных услуг в рамках этой темы (по типу «вот у меня такой проект с такими стенами хватит этого?») предоставлять не буду. Отвечу на вопросы связанные только с уточнением трактовки тех или иных пунктов Пособия.

 

Спасибо. Огромное спасибо. Всем, кто приложил к этому руку и голову.

 

Ключевой вопрос 1:
Чем является предмет темы по сути? Перевод «Bracing to Resist Lateral Loads Due to Wind and Earthquake» с адаптацией мер или что-то иное?

Ключевой вопрос 2:
Каков его статус? Просто какой-то дяденька что-то написал, или есть устремления в сторону статуса нормативки?

Из того, что успел заметить:

1) Таблица 6.2 все значения одинаковы. Так должно быть?

2) 8.3 не плохо бы переформулировать в формат "при диаметре таком то, при таком это", ибо текст выше подразумевает список требований, а не их варианты.
3) Там же 8.3 "0,5м от краев фундамента". В каком направлении? Если по "толщине", то по непонятной причине я не могу залить широченную ленту. Если от края стены по ее длине, то такому условию не могут удовлетворять упомянутые ранее "все" анкерные болты, а только "крайние". (в 8.4 тоже)

4) Рисунок А-4.Б (левый нижний угол) есть ощущение, что уплыл

5) Подпись к Рисунку А-4.В потеряна "ы" в "ленты"

6) Иллюстрация к А-8.3 имеет непонятную привязку размеров (в одном месте ось, в другом панель, в третьем край ленты, в четвертом край дальней панели)

7) по оформлению много двойных пробелов, но это лечится через ctrl+F моментально

Бонусом:
Вопрос уместно ли в отношении предмета темы использовать слово "связи", не настаиваю, но сколько встречал применялось к стержням (не ведет ли неразберихе в терминологии)?
Так же не захотела восприниматься "лента", но и волшебного альтернативного слова, хорошо подходящего для плоскости/оси обладающей толщиной, не родил.

 

Да, перевод с адаптацией. Но одним разделом Кода (Bracing to Resist Lateral...) при создании документа ограничится не получилось поэтому в текст добавлены разделы на которые были ссылки, поэтому документ несколько более широкий по информационному наполнению чем раздел Кода.

Пока дяденька. Есть предварительная заинтересованность у кафедры МДиПК ДГТУ (с которой сотрудничаю давно), время покажет будет ли выливаться во что-то с иным статусом или нет.
Но в целом я хочу сказать что документ не выходит за пределы решений и ограничений оговоренных с СП31-105, а лишь конкретизирует и уточняет их для некоторых ветровых и сейсмических условий района строительства. Поэтому использование документа не выводит проектное решение, созданное с его учетом, в какое-то «нелегальное» поле

Да

Займусь, это важный момент темы, т. к. способ подачи информации, принятый в канадском Коде, радикально отличается от принятых в РФ традиций ее формулирования в НДТ. Как раз именно этот момент (перевод формулировок Кода в понятный для наших пользователей вид отнял больше времени, чем я изначально рассчитывал)

Схемка есть в иллюстрированном руководстве

Взята из Кода, там выглядит именно так. Тоже вызвала к меня вопросы. Буду разбираться с ней дополнительно.

 

При общении с канадцами в свое время они обычно переводили термин bracing в отношении стен как «скрепление» (что несколько «коряво» в нашем понимании), которое может формироваться укосинами или обшивкой.

Возможно, в нашем контексте (как альтернатива термину «связевой элемент») может быть использован термин «элемент жесткости» который используется в связевых каркасах для обозначения элементов (которыми зачастую являются стены) горизонтальная жесткость которых существенно превышает жесткость самой каркасной части.

 

Дочитал (первую половину, вчера читал с конца).
Возможно сегодня менее внимателен, из нового нашел только про "блокинг". Ему не хватает определения и требований к нему непосредственно в пособии.
(ну и мне более близко слово "распорка")

Я исключительно к вопросу понимания к чему отсылаться - "есть переводилка от дяденьки" или "есть переводилка от дяденьки, которую согласовали для применения другие дяденьки". Сильно суть не меняет, особенно для меня (в специфике моей работы вне рамок 31-105, оно исключительная сова на глобусе, а с учетом 1-2 ветровых совсем не туда), но всё же. Ситуацию понял.

Напишу так, как у меня (подчеркну, именно у меня субъективно) не возникло бы вопросов при прочтении. Как у других не знаю, и всем не угодишь.

Как альтернатива употребления "связей", финт в сторону "по обеспечению горизонтальной жесткости одноквартирных жилых домов с деревянным каркасом посредством панелей жесткости". Не знаю на сколько "панель жесткости" употребима в прочей стройке (там вероятно скорей диафрагмы), но в каркасниках, по моим ощущениям "панель" в понятном виде влилась в лексикон, да и она так или иначе введена здесь в термины.

В отношении слова "лента", которое меня прямо тормознуло и заставило слазать туда-сюда, естественно воспринялось бы что-то из серии "ось жесткости этажа" (и "отклонение от оси жесткости этажа" соответственно).
("ось жесткости этажа состоит из участков стен с панелями жесткости, расположенных вдоль этой оси с пределами отклонения 0,6м от нее")
Но чем дальше, тем дальше от перевода к вольной интерпретации.

Это те варианты, как я бы просто прочитал, сразу понял о чем речь и читал дальше.
Но я прекрасно понимаю, что это исключительно мое субъективное восприятие, и это исключительно отзыв о восприятии и не более. В целом, хоть "кошками", хоть "топинамбурами" обзовите, лишь бы термины и определения были. Бумажный душнила все равно разберется, а для обывателя оно все равно всегда останется непонятными кривыми хитросплетениями непонятных слов.

 

Очень уместно. Отражает суть на все сто.

В отношении фундаментов "лента" воспринимается? Те же высота, широта и глубота.

Прежде чем обсуждать статус документа, неплохо было бы понять насколько рабочим получился материал для тех проектировщиков, кто ранее никогда не включал в свою работу этап определения расположения Лент и, соответственно, расположение Панелей, их размер и раскрепление. Просьба к таким людям - попробовать свои текущие или прежние проекты прогнать через этот этап. И для Владимира тогда есть вопрос: На какой стадии проектирования необходимо проводить эту работу? И в каком виде должен оформиться результат такой работы для проектировщика - рабочий лист? эскиз? остаться в голове? И вообще, это разовое действо или необходимо будет на каких-нибудь этапах возвращаться для корректировки или хотя бы контроля? В общем одним словом - алгоритм.

 

@_sega_, спасибо

Согласен. СП 31-105 вводит этот элемент каркаса с определением "распорка". Дабы не множить определения заменю термин на распорки.

У моей практике уже не единичны случаи, когда производители домокомплектов обращались с вопросом привязки проектов для условий сейсмики, так что "никогда не говори никогда"

Согласен, но канадцы не ввели термин оси. у них это - "Band". Так как сначала определяем сами ленты (габаритом отклонения стен идущих в одном направлении), а потом еще центральные оси этих получившихся лент, то "ось оси" уведет "не туда". Думаю один раз вникнув, далее вопрос с лентами не вызывает проблем с их смыслом.

 

Тут два варианта
- если проект "с нуля" под площадку строительства условия которой известны - то проверка на этапе эскизной архитектуры.
- если привязка готового проекта, то на этапе его актуализации (работаем с размером и положениям проемов и "причесываем" планировку под заданные параметры расположения и длины панелей жесткости).

Я собираюсь подготовить перевод этого раздела из канадского проекта (с такой проверкой) для наглядности. В целом она выглядит так - планы этажей с нанесенными лентами и выделенными панелями жесткости. Под каждым планом этажа - таблица с параметрами лент и панелей жесткости (требуемые/фактические).

 

Это будет очень интересно, потому что на данный момент большинство строителей не знают об этих правилах и с легкостью попадают в них.

Наша страна тихая во всех отношениях: ветра в основном слабые по всей территории, и сейсмически активных зон не так много. Кроме того, финансовое положение наших строителей оставляет желать лучшего и многие используют плитную обшивку, а пятно застройки легко умещается в квадрат одиннадцать на одиннадцать метров.

 

Во всех последних ИГИ, которые я вижу в своем регионе, присутствуют рекомендации принимать во внимание участившиеся случаи штормовых ветров, скоростью до 25 м/с. Опять же, СП прямо ограничивает сумму длин всех проемов стены для применения его решений, а все последние (абсолютно все) проекты, в которые мне доводилось заглядывать обязательно имеют хотя бы одну стену, выпадающую за эти нормативные 30%. Причем чаще всего это короткие фронтонные стены, воспринимающие нагрузку от более длинных несущих, что только усугубляет. Включить же в проект проверку по новому Пособию (по разделу "до 7 баллов и до 0.6 кПа") не составит труда и это не повлечет за собой увеличение бюджета строительства. И не стоит забывать, что, как говорят американские инспекторы, КОДы (нормы) - это чтобы гарантированно никто не погиб.) А сооружения с более высокими характеристиками требуют более внимательного проектирования.

 

Ну может пригодится "меньшинству строителей", что тоже не плохо .

Достаточно легко можно "устроиться" на проблемы с жесткостью даже на небольшом сооружении. Тем более что ограничения к площади проемов по п. 4.2 СП, как уже отметил @Максим_Ш, в реальности мало кто соблюдает (т.к. они сильно устарели для современных "трендов" архитектуры дома).

 

В Америке дома строят по базовым принципам, которые рассчитаны на скорость ветра до 50 м/с. Поэтому всё зависит от того, как посмотреть на ситуацию.

Давайте разберёмся, что вы говорите. Проекты, о которых вы упоминаете, скорее всего, были проданы в виде проекта или реализованы людьми, которые считают себя "профессионалами". Если обратиться к простым участникам форума, то можно увидеть, что окна стали очень дорогими, а остекление стен у большинства строителей составляет примерно 30% от длины стены.

Раз вы решили измерить фронтонные стены, давайте рассмотрим простой одноэтажный дом длиной 10 метров. Согласно правилам, и мы попадаем в первую группу, где горизонтальные швы листов не фиксируются. Это стандартный подход выполняемый практически всеми.

Если фронтонная стена имеет длину 6 метров, то её 25% это одно, ну а если фронтонная стена имеет длину 10 метров, то её 25% это совсем другое, что почти в два раза больше. Но условия при этом одни и те же. Зачем такая разница?

Также стоит учесть угол кровли. В правилах учли вес кровли, но я не нашёл информацию об угле наклона кровли. Если угол наклона кровли составляет 10–15 градусов, это одно, а если 50–60 градусов, то это совсем другое. Я думаю, что такой парус может создавать дополнительные проблемы для фронтонной стены.

Где же правильно? Парус вроде одинаковый, а панели жёсткости у 6-метровой стены и у 10-метровой стены разные. Напомню, почти в два раза. Где это указано в правилах? Я не нашёл, или это не имеет значения?

Мне сложно судить об этом, не видя оригинала. Сейчас у меня больше вопросов, чем ответов. Поэтому давайте подождём более подробный разбор, возможно, тогда что-то прояснится.

 

А точно речь идет о 30% длины стены, а не ее площади. Проем может быть и 1х 2,1м и 1х1,4м. 1х0,6м

 

Обратная тенденция. Стоимость стены растёт кратно выше, чем светопрозрачка, а её R при этом догоняет R стены. Поэтому % проёмов выше год от года.
Самонесущие стоечно-ригельные системы светопрозрачки уже заменяются структурным остеклением, по мере роста точности инженерных расчётов.
Заполнить проём кирпичом давно дороже, чем окном.