что такое ось колонны
Привязка колонн и других конструктивных элементов.
Унификация и типизация невозможны без соблюдения единых правил привязки конструктивных элементов к модульным координационным осям здания.
Под привязкой понимают расстояние от модульной координационной оси до грани или геометрической оси сечения конструктивного элемента.
Конструкции покрытия и перекрытия всегда имеют нулевую привязку.
Привязка колонн крайних продольных рядов здания.
Колонны крайние могут иметь привязки: «0» (нулевая привязка), «250» и «500».
Нулевая привязка – наружная грань колонны совпадает с координационной осью (рис. 1). Устраивают такую привязку в следующих случаях:
— в зданиях со сборным железобетонным или смешанным каркасом без мостовых кранов и подстропильных конструкций;
— в зданиях со сборным железобетонным или смешанным каркасом с мостовыми кранами при следующих параметрах: а = 6 м; Н ≤ 14,4 м; Q ≤ 200 кН;
— в бескрановых зданиях с металлическим каркасом высотой Н ≤ 8,4 м.
Привязки «250» и «500» — колонны выдвигаются относительно модульной координационной оси на 250 или 500 мм, соответственно, наружу здания (Рис.2).
Привязку «250» осуществляют:
— в зданиях, имеющих подстропильные конструкции;
— при нарушении условий нулевой привязки.
Привязку «500» устраивают:
— в зданиях с мостовыми кранами грузоподъемностью ≥ 750 кН;
— в зданиях с мостовыми кранами тяжелого и особо тяжелого режимов работы.
Привязка колонн средних рядов здания.
Средние колонны, за исключением колонн, расположенных в местах деформационных швов, имеют осевую привязку – их геометрические оси совмещают с модульными координационными осями здания.
Привязка крайних колонн к поперечным (торцевым) модульным координационным осям.
Привязка торцевых колонн выполняется смещением геометрической оси колонны по отношению к координационной оси на 500 мм внутрь здания (рис.3). Такое смещение колонн в торце здания обеспечивает необходимый зазор между стеной и пристенной несущей конструкцией покрытия для размещения верхней части колонн торцевого фахверка.
Привязка колонн в местах устройства деформационных швов
Швы, как правило, устраивают на двух колоннах (со вставкой и без нее). В металлическом каркасе допустимо выполнять шов на одной колонне между параллельными пролетами одной высоты при условии, что в здании нет мостовых кранов, а примыкающие пролеты имеют высоту Н ≤ 7,2 м и ширину L ≤ 18 м. В этом случае колонна имеет осевую привязку, а в одном из пролетов устраивают подвижное опирание ферм покрытия.
Продольные швы между параллельными пролетами одной высоты и швы в местах перепада высот как параллельных, так и взаимно перпендикулярных пролетов выполняются на двух колоннах со вставкой между модульными координационными осями. Размеры вставок (с) определяются в зависимости от вида каркаса и, привязок его элементов к координационным осям, требуемых температурных зазоров, а в местах перепада высот еще учитывают и толщину стен.
Продольный температурно-деформационный шов (ТДШ) без перепада высот между смежными параллельными пролетами. Такие ТДШ устраивают на двух осях со вставкой (с), а колонны привязывают по правилам привязки крайних колонн.
ТДШ в перепадах высот параллельных (рис. 5а) и взаимно перпендикулярных (рис.5б) пролетов. Эти швы выполняются на двух колоннах со вставкой между координационными осями.
Колонны торцового фахверка имеют нулевую привязку – координационная ось совпадает с наружной гранью колонны. Привязка колонн продольного фахверка назначается такой же как основных колонн данного ряда.
Привязки колонн многоэтажных зданий
Промышленные многоэтажные здания проектируют в основном из унифицированных железобетонных конструкций серий ИИ 20/70 (под полезную нагрузку на перекрытие до 25 кН/м2) и 1.020-1, созданной на базе серии ИИ-04 (под полезную нагрузку на перекрытие до 10 кН/м2).
Привязка колонн серии ИИ 20/70
Колонны средних рядов имеют осевую привязку, а крайних продольных рядов – нулевую – их наружная грань совпадает с координационной осью.
Для торцовых колонн здания допускают три решения:
а) колонны располагают центрально на поперечной координационной оси, а стены — с привязкой 530 мм (рис. 6а);
б) колонны сдвинуты относительно своей геометрической оси на 500 мм от модульной координационной оси (рис. 6б);
в) колонны имеют осевую привязку (рис.6в).
Температурно-деформационные швы устраивают:
— со вставкой (с=1000 мм), а колонны имеют осевую привязку (рис. 7а);
— без вставки, а геометрические оси колонн отстоят от координационной оси на 500 мм (рис.7б).
Все колонны этой серии имеют осевую привязку: их геометрические оси совпадают с модульными координационными осями. Деформационные швы решены на парных колоннах со вставкой величина, которой определяется сечением колонн и толщиной стеновых панелей (рис 8).
Понятие о пролете, шаге и сетке колонн
Единая модульная система (ЕМС)
Правила привязки колонн и стен к разбивочным осям
Разбивочные оси
В процессе проектирования зданий и сооружений создаются разбивочные оси. Эти оси определяют координаты отдельных элементов, деталей и конструкций на плане любого здания или сооружения. Разбивку и привязку зданий и сооружений на местности перед началом строительства выполняют начиная с вынесения разбивочных осей, а на их основе всех размеров элементов и конструкций в натуральную величину. Законченные строительством объекты навсегда сохраняют маркировку разбивочных осей. Места расположения конструктивных элементов по отношению к разбивочным осям указывают марки соответствующих осей.
На строительных планах колонны располагают на пересечении двух взаимно перпендикулярных продольных и поперечных разбивочных осевых линий. Систему продольных и поперечных осей по рядам колонн называют сеткой колонн.
Расстояние между продольными разбивочными осями (по торцевой стороне) образует пролет основной несущей конструкции покрытия (крыши) или перекрытия. Продольные разбивочные оси обозначают прописными буквами русского алфавита, за исключением букв З, Й, Х, О, Ц, Ч, Ш, Ы, Ъ, Ь. Последовательность маркировки буквенных осей принимают снизу вверх, если букв алфавита не хватает, то маркировку продолжают удвоенными буквами (например, АА, ББ, ВВ).
Расстояние между поперечными разбивочными осями зданий называют шагом колонни обозначают слева направо арабскими цифрами.
Расстояние между опорами несущих конструкций зданий или сооружений, перекрываемое фермами, балками или иными пролетными конструкциями, называется пролетом.
Различают пролеты: расчетный (расстояние между разбивочными осями, центрами опор или осями геометрической схемы несущей конструкции) и в свету (расстояние между внутренними гранями несущих опор).
Оси на строительных чертежах по ГОСТ (основные требования)
Координационная линия — это линия пересечения координационных плоскостей (п.3.10 ГОСТ 28984).
Модульный шаг — это расстояние между двумя координационными осями в плане (п.3.15 ГОСТ 28984).
Модульная высота этажа (координационная высота этажа) — это расстояние между горизонтальными координационными плоскостями, ограничивающими этаж здания или сооружения (п.3.16 ГОСТ 28984).
Основные требования предъявляемые к нанесению координационных осей здания или сооружения на строительных чертежах приведены в ГОСТ Р 21.1101-2013 «Система проектной документации для строительства (СПДС). Основные требования к проектной и рабочей документации»
Данный ГОСТ Р 21.1101 устанавливает основные требования к проектной и рабочей документации для строительства объектов различного назначения.
Выделим основные положения данного нормативного документа, которые касаются непосредственно требований к указанию координационных осей зданий и сооружений.
Требования к нанесению осей указаны в разделе 5.3 ГОСТ Р 21.1101-2013.
5.3.1 На изображениях здания или сооружения указывают координационные оси его несущих конструкций, предназначенные для определения взаимного расположения элементов здания или сооружения и привязки здания или сооружения к строительной геодезической сетке или разбивочному базису.
5.3.2 Каждому отдельному зданию или сооружению присваивают самостоятельную систему обозначений координационных осей.
Координационные оси наносят на изображения здания, сооружения тонкими штрихпунктирными линиями с длинными штрихами, обозначают в кружках диаметром 6-12 мм арабскими цифрами и прописными буквами русского алфавита (за исключением букв: Ё, З, Й, О, X, Ц, Ч, Щ, Ъ, Ы, Ь) или, при необходимости, буквами латинского алфавита (за исключением букв I и О).
Пропуски в цифровых и буквенных (кроме указанных) обозначениях координационных осей не допускаются.
Цифрами обозначают координационные оси по стороне здания и сооружения с большим количеством осей. Если для обозначения координационных осей не хватает букв алфавита, последующие оси обозначают двумя буквами.
Пример — АА, ББ, ВВ.
5.3.3 Последовательность обозначений координационных осей принимают по плану, как показано на рисунке 1а: цифровые оси — слева направо, буквенные оси — снизу вверх или как показано на рисунках 1б и 1в.
Рисунок 1а
Рисунок 1б
Рисунок 1в
5.3.4 Обозначение координационных осей, как правило, наносят по левой и нижней сторонам плана здания и сооружения.
При несовпадении координационных осей противоположных сторон плана в местах расхождения дополнительно наносят обозначения указанных осей по верхней и/или правой сторонам.
5.3.5 Для отдельных элементов, расположенных между координационными осями основных несущих конструкций, наносят дополнительные оси, которым присваивают обозначение в виде дроби, в числителе которой указывают обозначение предшествующей координационной оси, а в знаменателе — дополнительный порядковый номер в пределах участка между смежными координационными осями в соответствии с рисунком 1г.
Рисунок 1г
Допускается координационным осям фахверковых колонн присваивать цифровые и буквенные обозначения в продолжение обозначений осей основных колонн без дополнительного номера.
5.3.6 На изображении повторяющегося элемента, привязанного к нескольким координационным осям, координационные оси обозначают в соответствии с рисунком:
При необходимости ориентацию координационной оси, к которой привязан элемент, по отношению к соседней оси указывают в соответствии с рисунком 2г.
Рисунок 2а
Рисунок 2б
Рисунок 2в
Рисунок 2г
5.3.7 На планах жилых зданий, скомпонованных из блок-секций, крайним координационным осям блок-секций присваивают обозначения согласно 5.3.1-5.3.3, которые указывают в соответствии с рисунком 3а.
Рисунок 3а
Рисунок 3б
Координационным осям блок-секций, в том числе крайним, присваивают самостоятельные обозначения согласно 5.3.1-5.3.3 с добавлением индекса «с» (см. рисунок 3б). При необходимости на плане блок-секции указывают обозначения координационных осей здания, скомпонованного из блок-секций.
5.3.8 Трехмерную (3D) электронную модель здания или сооружения выполняют в единой планово-высотной системе координат.
Координатную систему трехмерной модели здания или сооружения изображают тремя взаимно перпендикулярными линиями с началом координат, расположенным в точке пересечения осей 1 и А на нулевой отметке этого здания или сооружения в соответствии с рисунком 4.
Рисунок 4
При этом для прямоугольного в плане здания (см. рисунок 1а) за положительное направление принимают: оси X — в сторону увеличения цифровых обозначений координационных осей, оси Y — в сторону увеличения буквенных обозначений координационных осей, оси Z — вертикально вверх от условной нулевой отметки здания.
Привязка конструктивных элементов зданий к разбивочным осям
Использование унифицированных объемно – планировочных и конструктивных решений промышленных зданий требует соблюдения единых правил привязки конструктивных элементов к разбивочным осям.
Под размером привязки понимают расстояние от разбивочной оси до грани или геометрической оси сечения конструктивного элемента.
В одноэтажных каркасных зданиях при привязке колонн крайних и средних рядов, наружных продольных и торцевых стен, колонн в местах устройства температурных швов, а также в местах перепада высот между пролетами и примыкания взаимно перпендикулярных направлений пролетов используют привязки «нулевая», «250» и «500» («600») мм.
«Нулевая» привязка должна быть преимущественной, т.к. при ней исключается применение доборных ограждающих и несущих элементов в местах устройства температурных швов, высотных перепадов и примыкания пролетов различного направления.
Ее используют при всех видах материалов каркаса в бескрановых зданиях и в зданиях с подвесными и опорными кранами, если высота от пола до низа несущих конструкций не превышает 14,4м, а грузоподъемность кранов – 32т.
При «нулевой» привязке внешние грани колонн крайних продольных рядов совмещают с разбивочными (координационными) осями.
При этом внутренняя поверхность продольных наружных стен и положение разбивочной оси совпадает за исключением случаев применения применения крупноразмерных навесных (самонесущих) конструкций стен.
В этих случаях для удобства монтажа и расположения приборов крепления предусматривают зазоры 30 мм между внешними гранями колонн и внутренней поверхностью стен.
Привязка элементов одноэтажных зданий к продольным и поперечным разбивочным осям
При привязке «250» и более (кратной 50мм) внешние грани колонн смещают наружу с разбивочной оси на 250 мм.
Такая привязка допустима в зданиях с мостовыми кранами грузоподъемностью 32 т и более, при высоте пролета более 14,4 м и шаге колонн 6 м, а также в зданиях при шаге колонн 12 м и высоте пролетов более 12м.
В таких зданиях использование привязки «250» и более вызвано увеличением размеров сечения колонн и подколонников, а в ряде случаев необходимостью устройства проходов для ремонта и обслуживания подкрановых путей мостовых кранов.
В торцах зданий геометрические оси сечения основных колонн средних и крайних рядов смещают с разбивочной оси внутрь на 500 мм, а сама разбивочная ось совмещается с внутренней поверхностью торцевой стены.
В случае необходимости между поверхностью стены и разбивочной осью оставляется зазор 30 мм.
Такое правило привязки позволяет производить конструктивно оправданное размещение фахверковых колонн у торцевых стен и подстропильных (стропильных) конструкций покрытия без доборных элементов.
Поперечный температурный шов между парными колоннами в зданиях с пролетами равной высоты устраивают с использованием привязки колонн к одной или двум разбивочным осям.
Привязки к двум разбивочным осям применяют в зданиях со сборным железобетонным каркасом и при расстоянии между поперечными температурными швами более 144 м.
В обоих случаях привязка предусматривает смещение геометрических осей сечения колонн на 500 мм в обе стороны от разбивочных осей.
В настоящее время в связи с совершенствованием унификации рекомендуется переход на новые, более экономичные привязки.
В частности, вместо привязки «500» в случаях, рекомендовано использование привязки «600».
Продольный температурный шов между парными колоннами в зданиях с пролетами равной высоты осуществляют, предусматривая две разбивочные оси со вставкой между ними (рис. 4,ж-к). Размер вставки зависит от способов привязок в примыкающих пролетах и может составлять 500, 750 и 1000 мм.
Привязку колонн разновысоких пролетов осуществляют к двум продольным разбивочным осям со вставкой между ними.
Привязка колонн к этим осям должна соответствовать правилам привязок «0» или «250».
Размер вставки С (мм) должен быть кратным 50мм (но не менее 300 мм) и равняться сумме следующих размеров :
С = «0» («250») х 1(2) + d + e + 50
где d – толщина стены, мм; e- зазор между наружной гранью колонн повышенного пролета и внутренней плоскостью стены, мм, обычно равное 30мм; 50 мм – зазор между наружной плоскостью стены и гранью колонн пониженного пролета.
В местах примыкания взаимно перпендикулярных пролетов привязку колонн осуществляют также к двум разбивочным осям со вставкой между ними.
Размер вставки С (мм) зависит от способа привязки в поперечном (более высоком) пролете («0» или «250») и может быть определен из выражения :
С = 0 (250) + e + d + 50.
Этот размер округляют до кратности 50 мм, но он не должен быть менее 300 мм.
При наличии продольного температурного шва между пролетами, примыкающими к перпендикулярному пролету, этот шов продлевают до пролета, где он будет поперечным швом.
При этом вставка между разбивочными осями в продольном и поперечном швах должна иметь одинаковую величину ( 500, 750 или 1000 мм), а каждую из парных колонн по линии поперечного шва смещают с ближайшей парной оси на 500 мм.
В зданиях с покрытиями из железобетонных оболочек внешние грани колонн крайних рядов смещают с разбивочных осей наружу на 250 мм, а внутренние плоскости наружных стен из панелей горизонтальной разрезки располагают на 30 мм от грани этих колонн.
Ширину вставки между парными разбивочными осями в местах продольных и поперечных температурных швов принимают равной 1000 мм, а колонны, обращенные в сторону швов, относят от разбивочных осей наружу на 250 мм.
Привязка колонн и наружных стен многоэтажных зданий к продольным и поперечным разбивочным осям и в местах температурных швов
В месте примыкания к одноэтажному зданию многоэтажного не допускается смещать разбивочные оси, перпендикулярные к линии пристройки и общие для отдельных частей сблокированного здания.
При этом вставку между разбивочными осями по линии поперечных температурных швов многоэтажного здания предусматривают тогда, когда нельзя смещать оси в обеих частях здания.
Температурные швы в пристройках, продолжающие швы одноэтажной части здания
Размер вставки между параллельными крайними разбивочными осями по линии примыкания многоэтажного объема к одноэтажному принимают таким, чтобы в этом месте можно было использовать по возможности типовые стеновые панели.
Что такое ось колонны
Основные размеры здания в плане измеряются между координационными осями, которые образуют геометрическую основу плана здания. Оси, идущие вдоль пролетов здания и располагаемые параллельно нижней кромке чертежа, называются продольными и обозначаются заглавными буквами русского алфавита (см. схему ниже):
План одноэтажного промышленного здания с разбивочными осями и их маркировками
Оси, пересекающие пролеты, называются поперечными и обозначаются цифрами; система пересекающихся осей здания в плане образует сетку координационных осей, которая служит системой координат для плана здания. Применение при строительстве зданий типовых конструкций требует строго определенного их расположения (привязки) по отношению к. координационным осям. Под привязкой понимают расстояние от координационной оси (продольной, поперечной) до грани или геометрической оси конструктивного элемента. Все виды оборудования привязываются на плане цеха размерами к этим же координационным осям здания.
Для унификации и взаимозаменяемости конструкций колонны и стены располагают относительно координационных осей с соблюдением определенных правил привязки. Наружные грани крайних колонн и внутренние поверхности стен совмещают с продольными координационными осями. Такая привязка называется нулевой и осуществляется в зданиях без мостовых кранов (см. схему ниже, поз. а) и в зданиях, оборудованных мостовыми кранами грузоподъемностью до 30 т, при шаге колонн 6 м и высоте от пола до низа несущих конструкций покрытия менее 16,2 м (см. схему ниже, поз. б). Наружные грани колонн крайнего ряда и внутренние поверхности стен смещают относительно продольных координационных осей на 250 мм в зданиях, оборудованных мостовыми кранами грузоподъемностью до 50 т (см. схему ниже, поз. в).
Привязка крайних колонн и наружных стен к продольным разбивочных осям в зданиях
Продольные температурные швы в зданиях с железобетонным каркасом следует устраивать на двух колоннах со вставкой, в зданиях с цельнометаллическим и смешанным каркасом температурные швы располагают на одной колонне. Варианты привязки колонн к координационным осям показаны на схеме ниже: 
Варианты привязки колонн в местах продольных температурных швов в зданиях при размерах между осями
Перепад высот между пролетами одного направления в здании с железобетонным каркасом рекомендуется осуществлять на двух колоннах со вставкой. Конструкцию примыкания двух взаимно перпендикулярных пролетов следует также осуществлять на двух колоннах со вставкой. При этом ось колонн продольных пролетов, примыкающих к поперечному пролету, смещают с поперечной координационной оси на 500 мм.
Деформационные швы. В конструкциях зданий большой протяженности вследствие изменения температур в летнее и зимнее время появляются значительные деформации, вызывающие напряжения, способные разрушить здания. Для предотвращения этого явления здания делят на температурные блоки, между которыми устраивают так называемые температурные швы как в продольном, так и в поперечном направлении. Размеры температурных блоков принимают в зависимости от типа и конструкции зданий. Наибольшие расстояния (м) между температурными швами в каркасных зданиях, которые могут быть допущены без проверочного расчета, приведены в таблице ниже:
Кроме температурных деформаций здание может давать неравномерную осадку в случае расположения его на неоднородных грунтах или в случае резко отличающейся эксплуатационной нагрузки по длине здания. В этом случае для избежания осадочных деформаций устраивают осадочные швы. При этом фундаменты делают независимыми, а в надземной части здания осадочный шов совмещают с температурным или со швом примыкания (примыкание зданий различной этажности, старого здания к новому). Деформационные швы устраивают в стенах и покрытиях, с тем чтобы обеспечить возможность взаимного смещения смежных частей здания как в горизонтальном, так и в вертикальном направлениях без нарушения термического сопротивления шва и его водоизоляционных свойств.