На главную
На главную

Рекомендации «Рекомендации по проектированию энергоэффективных ограждающих конструкций зданий системы \Юникон\»

«Рекомендации» разработаны в развитие нормативных документов по проектированию и строительству в г. Москве. Их положения распространяются на проектирование новых и реконструкцию существующих ЗОШ (специальная общеобразовательная школа закрытого типа для детей и подростков с девиантным поведением).
«Рекомендации» устанавливают основные положения и требования к размещению, участку, территории, архитектурно-планировочным решениям и инженерному оборудованию ЗОШ.

ПРАВИТЕЛЬСТВОМОСКВЫ

МОСКОМАРХИТЕКТУРА

РЕКОМЕНДАЦИИ
ПОПРОЕКТИРОВАНИЮ
ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНЫХ
ОГРАЖДАЮЩИХ КОНСТРУКЦИЙ
ЗДАНИЙ СИСТЕМЫ «ЮНИКОН»

2002

1.Разработаны по заданию Управления экономической, научно-технической ипромышленной политики в строительной отрасли (г Москва) коллективом в составе:проф. Рахманова В.А. (руководитель работы), с.н.с., к.т.н. Мелихова В.И. (зам.руководителя работы), с.н.с., к.т.н. Лемыша Л.Л. (ответственный исполнитель),с.н.с., к.т.н. Довжика В.Г., к.т.н. Мишукова Н.Е., к.т.н. Остринского Ю.С.(ВНИИжелезобетон), проф. Григорьева Ю.П., инж. Никитина Е.Е., инж. ГриневскогоА.А., к.т.н. Зурабяна А.С., инж. Суркова В.И., инж. Н.Н. Федорова (МНИИТЭП) ипроф., д.т.н. Залесова А.С. (НИИЖБ) при участии проф., д.т.н. Горпинченко В.М.,к.т.н. Пономарева О.И., к.т.н. Насонкина В.Д. (ЦНИИСК им. В.А. Кучеренко).

2. Согласованы Управлениемэкономической, научно-технической и промышленной политики в строительнойотрасли, ЦНИИСК им. В.А. Кучеренко, НИИЖБ.

3. Подготовлены к изданию Управлениемперспективного проектирования и нормативов Москомархитектуры.

4. Утверждены и введены в действие указаниемМоскомархитектуры от 15.07.02 г. № 53.

СОДЕРЖАНИЕ

Введение. 2

1. Классификация конструктивных решений системы «Юникон». 3

1.1. Общие положения. 3

1.2. Наружные стены из сплошных полистиролбетонных блоков. 4

1.2.1. Основные положения. 4

1.2.2. Стеновые конструкции из сплошных полистиролбетонных блоков средней плотности. 4

1.2.3. Стеновые конструкции из сплошных полистиролбетонных блоков повышенной плотности. 5

1.3. Сборно-монолитные конструкции несущих наружных стен. 5

1.4. Наружные стены из монолитного полистиролбетона. 5

1.5. Конструкции покрытий и перекрытий с утеплением из теплоизоляционных полистиролбетонных плит или монолитного полистиролбетона. 6

2. Основные положения по проектированию (конструированию) и расчету ограждающих конструкций системы «Юникон». 6

3. Физико-технические характеристики материалов и кладки из полистиролбетонных элементов. 8

3.1. Полистиролбетон и полистролбетонные изделия. 8

3.2. Клеевые композиции для склеивания полистиролбетонных изделий. 11

3.3. Физико-технические характеристики кладки из сплошных полистиролбетонных блоков. 12

4. Рекомендуемая номенклатура полистиролбетонных элементов. 13

4.1. Номенклатура сплошных полистиролбетонных изделий. 13

4.2. Номенклатуры перекрестно-пустотных блоков. 14

4.3 Номенклатура полупустотных блоков с трапециевидными выступами. 15

5. Конструирование и рекомендуемые технические решения ограждающих конструкций, узлов и деталей с применением полистиролбетона. 16

5.1. Общие положения. 16

5.2. Рекомендации по проектированию наружных стен. 17

5.3. Рекомендации по проектированию перемычек. 29

5.4. Рекомендации по проектированию утепленных покрытий и перекрытий. 30

5.5. Рекомендуемые узлы и детали наружных стен. 30

5.6. Рекомендации по креплению столярных изделий. 38

5.7. Рекомендации по креплению отделочных слоев. 42

5.8. Рекомендации по креплению криволинейных и ломаных в плане перемычек. 44

5.9. Рекомендации по креплению наружных навесных стен зданий из полистиролбетона на стадиях возведения и эксплуатации. 44

6. Расчет ограждающих конструкций по несущей способности. 48

А. Стены из сплошных полистиролбетонных блоков. 48

Ненесущие стены.. 48

Самонесущие стены.. 51

Несущие стены.. 52

Расчет креплений полистиролбетонных стен к несущим конструкциям здания и оконных (дверных) блоков к полистиролбетонным стенам.. 55

Расчет стен из сплошных полистиролбетонных блоков в стадии возведения. 57

Примеры расчета. 59

Б. Стены из монолитного полистиролбетона. Пример расчета. 68

В. Стены сборно-монолитные несущие. 70

Стены с применением полупустотных (с трапециевидными выступами) полистиролбетонных элементов. 70

Пример расчета. 74

Стены с применением перекрестно-пустотных полистиролбетонных блоков. 77

Пример расчета. 84

Г. Расчет прямолинейных перемычек, армированных плоскими горизонтальными каркасами в растянутой зоне. 86

Пример расчета. 88

7. Теплофизические расчеты и проектирование ограждающих конструкций по требованиям теплосбережения. 91

7.1. Общие положения и исходные данные. 91

7.2. Проектирование и оптимизация конструктивно-технических решений наружных стен по условиям теплосбережения и снижения их стоимости. 93

7.3. Теплотехнический расчет стеновых ограждающих конструкций из сплошных блоков. Примеры расчета. 94

7.4. Пример расчета сопротивления воздухопроницанию глухого участка наружной стены из полистиролбетонных блоков. 103

7.5. Теплотехнический расчет утепленных покрытий и перекрытий. Пример расчета. 104

8. Расчеты и оценка параметров звукоизоляции, пожарной и экологической безопасности ограждающих конструкций. 105

8.1. Расчет и оценка параметров звукоизоляции наружных стен. Пример расчета. 105

8.2. Оценка пожарной безопасности. Пример расчета. 107

8.3. Рекомендации по обеспечению и оценке экологической безопасности конструкций системы «Юникон». 110

Приложение 1 Нормативные документы.. 111

Приложение 2 Терминология. 112

Приложение 3 Заключение о пожарной безопасности системы «Юникон» от 25.12.2000 г. 113

Приложение 4 Письмо Госсстроя РФ от 14.08.00 № ЛБ-3512/9. 115

О теплотехнических характеристиках полистиролбетона. 115

Приложение 5 Общие рекомендации по архитектурным решениям фасадов и их примеры.. 116

Приложение 6 Допускаемые нагрузки на крепежные элементы в стенах из полистиролбетонных блоков. 119

Приложение 7 Экономические показатели. 120

ВВЕДЕНИЕ

Однимиз основных направлений научно-технического прогресса в строительстве вусловиях реформируемой экономики России является обеспечение повышенныхтребований к теплосбережению, экологической безопасности и комфортности жилых иобщественных зданий. На решение этих задач направлено, в частности,использование нового вида высокоэффективных полистиролбетонов плотностью150-550 кг/м3 в наружных ограждающих конструкциях системы «Юникон»для жилых и общественных зданий.

Теплоэффективныеограждающие конструкции с применением полистиролбетона системы «Юникон»включают наружные стены, утепленные покрытия, чердачные перекрытия, перекрытиянад холодными подвалами, техподпольями, проездами, создающими в совокупностивокруг здания теплоизолирующую оболочку, которая обеспечивает высокоетермическое сопротивление и экологическую безопасность.

Полистиролбетонныестеновые изделия за счет своих теплофизических и прочностных показателейвыполняют одновременно функции стенообразующего материала и утеплителя.

Разработанныес применением полистиролбетонных элементов проектные решения зданий показали,что при соблюдении повышенных требований СНиП II-3-79* (изд. 1998 г.)«Строительная теплотехника» обеспечиваются значительные экономическиепреимущества от их использования.

Полистиролбетони сборные конструкции из него (стеновые блоки, перемычки, плиты утеплителя)производятся в настоящее время по технологии ВНИИжелезобетона на его дочернемпредприятии ЗАО «Юникон-ЗСК». Предусмотрено также возведение ограждающихконструкций из монолитного полистиролбетона.

Система «Юникон для жилых и многих типов общественных зданийможет применяться в следующих вариантах:

сборный:

- кладка в ненесущих (навесных) наружных стенах из блоковплотностью 250-300 кг/м3 преимущественно для жилых зданий высотой до25 этажей включительно, а также для общественных зданий различной этажности;

- кладка в самонесущих стенах из блоков плотностью 350-400кг/м3 с опиранием в пределах 2-х этажей;

- кладка в несущих стенах из блоков плотностью 400-550 кг/м3для зданий до 2-х этажей;

-утепление стен, перекрытий и покрытий плитами плотностью 150-200 кг/м3;

сборно-монолитный:

-кладка в несущих наружных стенах из пустотных или полупустотных блоковплотностью 250-350 кг/м3 с образованием каналов, армируемых изамоноличиваемых для создания несущего железобетонного каркаса зданий до 12этажей;

монолитный:

-2-х и 3-х слойные стеновые конструкции плотностью 200-300 кг/м3,элементы утепленных покрытий и перекрытий плотностью 150-200 кг/м3,перемычки ломаного и криволинейного очертания в плане из полистиролбетонаплотностью 300-500 кг/м3.

Полистиролбетонныетеплоизоляционные плиты плотностью 150-200 кг/м3 имеют прочность,достаточную для их использования в покрытиях зданий без устройства армированнойстяжки из цементно-песчаного мелкозернистого бетона под гидроизоляционныйковер.

Полистиролбетонныеизделия имеют высокую точность (допуски ±1,5÷3,0 мм), что позволяет ихмонтаж выполнять на клею при толщине швов неармированных 2-3 мм и армированных- 3-4(5) мм и при сниженном расходе клея существенно повысить теплозащитныесвойства стены. Для монтажа полистиролбетонных блоков используется клееваякомпозиция КМК, разработанная институтом «ВНИИжелезобетон», клей на основесухой смеси модифицированной рецептуры 26-ЯМ, выпускаемой Московским опытнымзаводом сухих смесей, или сухой смеси марки ТМ-17М, выпускаемой ОАО «Фирма«Бера» (г. Москва).

Кнастоящему времени полистиролбетонные изделия системы «Юникон» применены нанескольких десятках построенных и строящихся объектах, в т.ч. на 25-ти этажныхжилых домах в Братеево (5 зданий), на 18 зданиях до 15 этажей в Куркино, 2-хэтажных коттеджах в Жулебино (г. Москва), в Красногорском р-не Московскойобласти, в Тульской и Пермской областях.

Перспективностьограждающих конструкций системы «Юникон», основанной на применении изделий изполистиролбетона, подтверждается ее высокими технико-экономическимипоказателями, нарастающим использованием в различных регионах России, а такжеразработкой ГОСТа, нормалей на проектирование и строительство и других нормативныхдокументов.

Технико-экономическоесравнение стоимости стен из полистиролбетонных блоков с показателями стен изячеистого бетона и из кирпича с утеплением подтверждает высокую эффективностьсистемы «Юникон» (см. Приложение 5).

Настоящие«Рекомендации...» содержат классификацию ограждающих конструкций этой системы,основные положения по их расчету и проектированию, физико-техническиехарактеристики материалов и кладки из полистиролбетонных элементов, рекомендуемуюноменклатуру полистиролбетонных элементов, рекомендации по расчету иконструированию ограждающих конструкций, примеры прочностных, теплофизическихрасчетов и расчетов по пожарной безопасности и звукоизоляции.

В«Рекомендациях...» рассмотрены наружные ограждающие конструкции: стены изсплошных, пустотных и полупустотных (с трапециевидными выступами) блоков;монолитные стены; прямолинейные, криволинейные и ломаные в плане перемычки;покрытия и перекрытия с применением монолитного и плитного полистиролбетонногоутеплителя. Они относятся к проектированию жилых, общественных,административных и бытовых зданий, расположенных в ветровых районах 1а и 1 (длярайонов с большей ветровой нагрузкой требуется уточнение допустимой этажностизданий).

1. КЛАССИФИКАЦИЯ КОНСТРУКТИВНЫХРЕШЕНИЙ СИСТЕМЫ «ЮНИКОН»

1.1. Общие положения

Системаограждающих конструкций «Юникон» включает теплоэффективные конструкции наружныхстен, покрытий (чердачных перекрытий), перекрытий над неотапливаемыми подвалами(техподпольями) и проездами, создающими в совокупности вокруг зданиятеплоизолирующую оболочку из особо легкого бетона - полистиролбетона,обеспечивающую выполнение требований СНиП II-3-79* (изд. 1998 г.)«Строительная теплотехника» и МГСН2.01-99 «Энергосбережение в зданиях. Нормативы по теплозащите итепловодоэлектроснабжению», а также необходимую прочность и экологическуюбезопасность.

Ограждающиеконструкции системы «Юникон» разделяют по нескольким классифицирующимпризнакам: назначению, статической функции, технологии возведения иконструктивному решению.

Поназначению разделяют конструкции для наружных стен и для утепления перекрытий ипокрытий.

Постатической функции стены могут быть ненесущими (поэтажно опираются наперекрытие в пределах одного этажа и воспринимают преимущественно ветровуюнагрузку), самонесущими (имеют высоту до 2-х этажей и опираются на одно перекрытие,воспринимают нагрузку от собственного веса и ветровую с передачей нагрузки на 2перекрытия), несущие высотой до 2-х этажей включительно (воспринимают нагрузкиот перекрытий, перегородок, крыши и др., собственного веса и ветровогодавления).

Потехнологии возведения различают сборные конструкции (кладка из сплошныхблоков), сборно-монолитные конструкции (кладка из перекрестно-пустотных иполупустотных блоков с последующим армированием и бетонированием пустот),монолитные конструкции.

Система«Юникон» включает следующие конструктивные решения:

- наружные стены (ненесущие, самонесущие и несущие) сприменением сплошных полистиролбетонных блоков;

- сборно-монолитные конструкции несущих наружных стен;

- наружные стены(ненесущие, самонесущие и несущие) из монолитного полистиролбетона;

- конструкции покрытийи перекрытий с использованием теплоизоляционных полистиролбетонных плит илимонолитного полистиролбетона.

Ограждающиеконструкции системы «Юникон» используются в зданиях с различными несущимиконструктивными системами - каркасными, каркасно-стеновыми, стеновыми изразличных материалов (железобетонные - сборные и монолитные, стальные,кирпичные и др.).

Конструкциисистемы «Юникон» применяют в зданиях с нормальным температурно-влажностнымрежимом и неагрессивной средой. Применение стен из полистиролбетона впомещениях с влажным режимом допускается при наличии на внутренней поверхностистен пароизоляционного покрытия.

1.2. Наружные стены из сплошныхполистиролбетонных блоков

1.2.1. Основные положения

Стеновыеограждающие конструкции выполняются в виде кладки из сплошныхполистиролбетонных блоков на клеевой композиции с облицовкой наружной сторонылицевым пустотелым кирпичом толщиной в 1/2 кирпича, а с внутренней стороны, какправило, в виде армированного штукатурного слоя. Также возможна облицовкакладки с обеих сторон отделочно-защитными слоями в виде армированнойштукатурки. С внутренней стороны допускается облицовка кладки гипсоволокнистымилистами (ГВЛ).

Дляусловий Москвы и Московской области полистиролбетонные блоки могут иметьтолщину В=250*, 300*, 295 и 375 мм. Возможно также использование блоков большейтолщины. Этот набор блоков позволяет получить номинальную толщину стены (безучета отделочных и облицовочных слоев), отвечающую дробную модулю М/2=50 мм иунифицированному ряду толщин стен из панелей и блоков. При этом по толщинестены укладывается, как правило, один блок.

Высотаблоков составляет 295, 296*, 375, 371* и 446 мм, что позволяет получатьнеобходимые параметры стен здания при уменьшении числа теплопроводныхгоризонтальных кладочных швов.

Длинастеновых блоков Lпринимается из условия ограничения массы блоков 40-50 кг, что связано с ихукладкой «вручную» двумя рабочими. В зависимости от плотности полистиролбетонаи размеров поперечного сечения длина стеновых блоков L равна 595, 598*, 895, 898* и 1195, 1198*мм. Длина перемычек составляет 1195, 1198*, 1495, 1498*, 1795, 1798*, 2095,2098*, 2395, 2398*, 2695, 2698* и 2995, 2998* мм.

* Размеры даны для осваиваемой ОАО«Юникон-ЗСК» новой номенклатуры изделий, изготавливаемых по резательнойтехнологии.

Дляперемычек используются блоки с арматурой в растянутой зоне полистиролбетона,заанкеренной в нем с помощью специальных устройств (уголков, поперечныхстержней и др.). Размеры анкерных приспособлений определяют из условиянедопущения смятия полистиролбетона при растяжении арматурных стержней.

Выборконструкции наружных стен из полистиролбетонных блоков, характеризуемых маркойпо плотности полистиролбетона, с которой связаны показатели прочности и теплопроводности,толщина стен и способы их усиления, определяется из расчета прочности надействие вертикальных и горизонтальных нагрузок в зависимости от высоты стены иэтажности здания, а также из теплотехнического расчета и минимизации стоимостиограждающих конструкций.

Поплотности применяемых сплошных полистиролбетонных блоков наружные стеныразделяются на две основные группы: стены из полистиролбетона средней плотностимарок D250-D350 и стены из полистиролбетона повышеннойплотности марок D400-D550.

Монтажблоков производится на клеевых композициях. Толщина клеевых швов 2...4 мм.Блоки могут укладываться горизонтально или устанавливаться вертикально.

1.2.2. Стеновые конструкции изсплошных полистиролбетонных блоков средней плотности

Минимальнаятолщина стен жилых зданий из полистиролбетона средней плотности (без учетатолщины облицовочных слоев) для климатических условий г. Москвы составляет250/300 (295) мм (при D250),325/350 мм (при D300)и 350/375 мм (при D350),где цифры в числителе относятся к модифицированному полистиролбетону, азнаменателе - обычному полистиролбетону по ГОСТ Р 51263-99.

Стеновыеконструкции из полистиролбетонных блоков средней плотности применяют в качествененесущих (навесных) стен в зданиях до 25 этажей. Эти стены поэтажно опираютсяна междуэтажные перекрытия и крепятся к ним или (и) к внутренним наружнымстенам.

1.2.3. Стеновые конструкции изсплошных полистиролбетонных блоков повышенной плотности

Толщинастен из полистиролбетона повышенной плотности (без учета облицовочных слоев)для климатических условий г. Москвы составляет 425 мм (при D400), 475 мм (при D450), 525 мм (при D500), 600 мм (при D550).

Стеновыеконструкции из полистиролбетонных блоков повышенной плотности применяются вкачестве самонесущих стен в зданиях до 7 этажей и несущих стен в зданиях до 2-хэтажей.

Самонесущиестены высотой до 2-х этажей из этих блоков воспринимают свой собственный вес иветровую нагрузку. Несущие стены высотой 1-2 этажа, кроме собственного веса иветровой нагрузки, воспринимают нагрузку от перекрытий и покрытий (крыши) совсеми постоянными и временными нагрузками, действующими на них.

1.3. Сборно-монолитныеконструкции несущих наружных стен

Всборно-монолитных стенах используются полистиролбетонные блоки и монолитныйжелезобетон.

Всборно-монолитных стенах полистиролбетонные блоки выполняют следующие функции:

-обеспечивают требуемую теплоизоляцию стен;

-являются несъемной опалубкой для тяжелого несущего бетона.

Всистеме ограждающих конструкций «Юникон» для сборно-монолитных стен применяютдва вида блоков:

-перекрестно-пустотные блоки, имеющие вертикальные и горизонтальныеканалы-пустоты. После их монтажа на стройплощадке каналы образуют внутреннююполую решетку. Ее армируют и заполняют монолитным, как правило, тяжелымбетоном, после чего в стене создается внутренний железобетонный несущий каркас,воспринимающий воздействующие на стену нагрузки;

-полупустотные блоки (блоки с трапециевидными выступами), имеющие открытые с однойстороны пазы. После их монтажа на стройплощадке, установки внутренней (состороны помещений) съемной или несъемной опалубки, армирования и бетонированияобразуется несущая железобетонная диафрагма, воспринимающая все действующие настену нагрузки.

Наружнаяповерхность стены со стороны полистиролбетонных блоков имеет как правилозащитно-декоративное покрытие из штукатурного слоя по стальной сетке. Дляотделки фасадной стороны стены могут также применяться облицовка лицевымпустотелым кирпичом или плиткой из мелкозернистого бетона, а для внутренней -влагостойкие гипсоволокнистые плиты, одновременно играющие роль несъемнойопалубки при бетонировании несущей диафрагмы.

Сборно-монолитныеконструкции системы «Юникон» могут применяться в жилых и общественных зданиях снесущими стенами, воспринимающих значительные вертикальные нагрузки, в домах до7-12 этажей.

1.4. Наружные стены измонолитного полистиролбетона

Стеныиз монолитного полистиролбетона могут быть ненесущими, самонесущими и несущими.Они применяются в зданиях со сложной конфигурацией наружных стен.

Однимиз преимуществ наружных стен из монолитного полистиролбетона являетсяотсутствие вертикальных и горизонтальных швов, которые снижают термическоесопротивление стены (уменьшают коэффициент теплотехнической однородности). Приприменении монолитного полистиролбетона отпадает необходимость резкиполистиролбетонных блоков на строительной площадке и исключаются, связанные сней, отходы (обрезки).

Бетонированиемонолитных стен может производится либо с применением «товарного»полистиролбетона, производимого централизованно на специально оборудованныхбетоносмесительных узлах, либо с использованием полистиролбетона,изготовляемого в построечных условиях на мобильной установке.

1.5. Конструкции покрытий иперекрытий с утеплением из теплоизоляционных полистиролбетонных плит илимонолитного полистиролбетона

Дляутепления покрытий, чердачных перекрытий и перекрытий над неотапливаемымиподвалами, техподпольями и проездами может применяться как сборный (в видетеплоизоляционных плит), так и монолитный полистиролбетон.

Полистиролбетон,применяемый для этих целей, имеет марку по средней плотности D150 и D200.

Толщинатеплоизоляции определяется теплотехническим расчетом. Сборные теплоизоляционныеплиты утеплителя имеют толщину 80 и 100 мм. При устройстве теплоизоляции внесколько слоев швы между плитами устраивают в разбежку.

Впокрытиях зданий при устройстве гидроизолирующего ковра по верхутеплоизоляционных полистиролбетонных плит не требуется устраивать специальнуюармированную стяжку из мелкозернистого бетона, а при использовании монолитногополистиролбетона достаточно иметь выравнивающую неармированную стяжку толщинойне более 5 мм и при этом можно устраивать уклоны для внутреннеговодостока.

2. ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ(КОНСТРУИРОВАНИЮ) И РАСЧЕТУ ОГРАЖДАЮЩИХ КОНСТРУКЦИЙ СИСТЕМЫ «ЮНИКОН»

2.1.Наружные стены из полистиролбетона системы «Юникон» должны удовлетворятьтребованиям по несущей способности, теплотехническим требованиям, требованиямдолговечности, пожарной и экологической безопасности.

2.2.Требования по несущей способности должны обеспечиваться расчетом стен надействие вертикальных нагрузок от собственного веса стен и дополнительныхнагрузок, приходящихся на стены, а также на действие горизонтальных (в основномветровых) нагрузок.

2.3.Кроме обычных расчетов конструкций из полистиролбетона на действие ветровойнагрузки в стадии эксплуатации необходимы также расчеты на действие этойнагрузки в стадии возведения.

2.4.Теплотехнические требования, включающие требования по сопротивлениютеплопередаче и паропроницанию, должны обеспечиваться согласно норм СНиП II-3-79*«Строительная теплотехника» (изд. 1998 г.) и МГСН2.01-99 «Энергосбережение в зданиях».

2.5.Пожарная безопасность должна обеспечиваться соблюдением требованием СНиП 21-01-97«Пожарная безопасность зданий и сооружений», СНиП 2.08.01-89* «Жилые здания» и Заключения от25.12.2000 г. Госстроя РФ № 9-18/664 и МВД РФ № 20/22/4578 (Приложение 3).

2.6.Требования по долговечности должны обеспечиваться применением полистиролбетонанеобходимой морозостойкости и устройством защитных покрытий.

2.7.Нагрузки на наружные стены с применением полистиролбетона определяются всоответствии с указаниями СНиП2.01.07-85 «Нагрузки и воздействия».

2.8. Наружные стены из сплошныхполистиролбетонных блоков и монолитного полистиролбетона рассчитывают всоответствии со СНиП2.03.01-84 «Бетонные и железобетонные конструкции» и«Методикой расчета несущей способности стен зданий с применениемполистиролбетона (основные положения)», изложенной в Приложении к письмуЦНИИСКа им. В.А. Кучеренко № 4-914 от 31.10.2001 г.

Приэтом влияние клеевых швов между блоками учитывается с помощью коэффициентаусловий работы К, на который умножаются расчетные сопротивленияполистиролбетона: сопротивление сжатию Rв - на коэффициентК=0,7; сопротивление осевому растяжению Rвt и растяжению приизгибе Rвtf - на коэффициентК=0,85. При расчете монолитных стен коэффициент условий работы К=1.

2.9.Стены из сплошных полистиролбетонных блоков рассчитывают на усилия отвертикальных нагрузок, включая собственный вес конструкций и усилия отгоризонтальных (ветровых) нагрузок по предельным состояниям первой и второйгруппы как внецентренно сжатые элементы.

2.10.Допускается расчет ненесущих стен из сплошных полистиролбетонных блоковпроизводить только на действие изгибающих моментов от горизонтальных нагрузок.

2.11.Расчет прочности стен из полистиролбетонных блоков с армированными штукатурнымиили усиленных армоцементными слоями производится как композитных элементов,включающих наружный и внутренний или только внутренний армированный штукатурныйили армоцементный слой и промежуточный слой из полистиролбетона, по нормальными наклонным сечениям, а также по контактным швам сопряжения полистиролбетонногослоя и армоцементных слоев.

Крометого, усиленные стены рассчитываются по раскрытию нормальных трещин врастянутом армоцементном слое.

2.12.Расчет прочности стен со слоями усиления - армированными штукатурными илиармоцементными слоями по нормальным сечениям производится по общим правилам,приведенным в СНиП2.03.01-84* «Бетонные и железобетонные конструкции». При этом в расчетеучитывается работа слоев усиления в составе полного поперечного сечения.

2.13.При расчете элементов стен (монолитных или из блоков), оштукатуренных с обеихили с одной стороны по стальной сетке, сопротивление штукатурки учитывается привыполнении следующих условий:

а)прочность цементно-песчаного (известково-цементно-песчаного) штукатурногораствора на сжатие Rштвыше соответствующей прочности полистиролбетона Rпсб, т.е. Rпсб£Rшт;

б)обеспечена прочность на сдвиг контактного шва между штукатурным слоем иполистиролбетоном; при этом должно выполняться условие *).

*) Обозначения по СНиП 2.03.01-84

Прирасчете в сжатой зоне учитывается только сопротивление штукатурного слоя, т.е.сопротивление сжатию штукатурной сетки во внимание не принимается.

Врастянутой зоне работа штукатурного слоя не учитывается, а вертикальные стержништукатурной сетки рассматриваются как продольная растянутая арматура.

Кирпичнаяоблицовка, соединенная с основной частью стены гибкими связями, в составкомплексного сечения основной части стены не входит. Принимается, что усилия отпоперечной ветровой нагрузки между основной частью стены и кирпичной облицовкойраспределяются пропорционально их жесткости EJ. При этом основная часть стенырассчитывается с учетом одностороннего расположения штукатурного слоя.

Врасчете простенков на ветровую нагрузку при их опирании на стойки фахверка илина несущие поперечные стены, т.е. в тех случаях, когда работают на растяжениевертикальные клеевые швы, в расчет комплексного сечения вводится дополнительныйкоэффициент g=0,85, учитывающий возможное неполное заполнениеклеем вертикальных швов.

2.14.Расчет прочности стен со слоями усиления по наклонным сечениям производится пообщим правилам, приведенным в СНиП 2.03.01-84* как для элементовбез поперечной арматуры. При этом оценка прочности производится с учетомсопротивления полистиролбетона в составе поперечного сечения.

2.15.Расчет по раскрытию трещин стен со слоями усиления производится по общимправилам, приведенным в СНиП 2.03.01-84*. При этом врасчете учитывается работа этих слоев в составе полного поперечного сечения.

2.16.Расчет прочности, трещиностойкости и деформативности перемычек изполистиролбетона производится в соответствии с «Указаниями по проектированиюперемычек для наружных стен зданий системы «Юникон», разработаннымиВНИИжелезобетоном и рекомендованными Госстроем РФ (письмо от 15.08.2000 г. №ЛБ-3517/9).

Прирасчете перемычек по нормальным сечениям принимается, что растягивающие усилиявоспринимаются продольной арматурой, а сжимающие усилия - слоемполистиролбетона.

Прирасчете перемычек по наклонным сечениям оценка прочности производится исходя изсопротивления полистиролбетона.

Растянутаяарматура перемычек должна иметь по длине анкерные приспособления для передачидавления на полистиролбетон, площадь которых определяется из условиянедопущения смятия полистиролбетона.

2.17.Коэффициенты в расчетных формулах по СНиП 2.03.01-84*, учитывающиевид бетона, для полистиролбетона принимаются такими же, как для ячеистогобетона.

2.18.Расчет несущей способности, жесткости и трещиностойкости стен с внутреннимжелезобетонным каркасом (сборно-монолитные стены с применениемперекрестно-пустотных и полупустотных блоков) производится по указаниям СНиП 2.03.01-84*.При этом сопротивление полистиролбетона допускается не учитывать.

2.19.В стенах из сплошных полистиролбетонных блоков, усиленных фахверком,горизонтальная ветровая нагрузка воспринимается стальными стойками, которыерассчитывают согласно указаниям СНиПII-23-81* «Стальные конструкции».

2.20.Прочность полистиролбетонных блоков в стадии их изготовления, транспортированияи монтажа должна быть обеспечена расчетом согласно СНиП 2.03.01-84* «Бетонные ижелезобетонные конструкции».

2.21.Монолитные бетонные и железобетонные элементы в зданиях с ограждающимиконструкциями системы «Юникон» должны быть запроектированы и рассчитаны всоответствии с указаниями СНиП 2.03.01-84*.

3. ФИЗИКО-ТЕХНИЧЕСКИЕХАРАКТЕРИСТИКИ МАТЕРИАЛОВ И КЛАДКИ ИЗ ПОЛИСТИРОЛБЕТОННЫХ ЭЛЕМЕНТОВ

3.1. Полистиролбетон иполистролбетонные изделия

3.1.1.Для кладки наружных стен из полистиролбетонных элементов применяют сплошныеблоки (рядовые, простеночные и перемычечные (армированные) по ТУ5741-159-00284807-96 (с изм. 1, 2, 3, 4), полупустотные и пустотелые блоки поТУ 5741-148-00284807-96 из полистиролбетонов классов по прочности В0,35-В2,5марок D250-D550.

3.1.2.Требования к полистиролбетону в зависимости от типа наружной стены по характеруэксплуатационных нагрузок и этажности зданий приведены в табл. 3.1.

Таблица 3.1

Требованияк основным характеристикам полистиролбетона для кладки наружных стен зданий

Тип наружной стены по характеру нагрузки при эксплуатации

Область применения

Класс по прочности на сжатие

Марка по

плотности

морозостойкости

Ненесущие

Для закладки межэтажного пространства в многоэтажных (до 25 этажей) домах с монолитным или сборным каркасом

В0,35-В0,75

D250-D300

F25-F50

Самонесущие

Для стен, воспринимающих нагрузки только от вышележащих стен 2 этажей без опирания на эти стены перекрытий

В0,75-В1,5

D350-D400, D250 при наличии фахверка

F35-F50

Несущие:

- из сплошных блоков

Для наружных стен малоэтажных (1-2 этажа) домов, на которые полностью или частично опираются перекрытия

В2-В2,5

D400-D550

F35-F100

- из пустотных и полупустотных элементов

Для наружных стен 3-12 этажных домов с полным или частичным опиранием перекрытий

В0,5-В1,0

D250-D350

F25-F50

3.1.3.ВНИИжелезобетоном разработана технология получения экологически чистого особолегкого пенополистирольного заполнителя насыпной плотностью 8-12 кг/м3(при двухстадийном вспенивании) и 15-20 кг/м3 (при одностадийном вспенивании),составы вяжущего и смеси, технология приготовления с введением специальныхдобавок и условия ускоренного твердения, позволяющие получать модифицированныйэкологически чистый полистиролбетон с улучшенными теплотехническимихарактеристиками и повышенной прочностью при данной плотности. Эта специальнаятехнология реализована на дочернем предприятии института «ВНИИжелезобетон»«Юникон-ЗСК» для изготовления сплошных блоков и теплоизоляционных плит.

3.1.4.Расчет и проектирование ограждающих конструкций из модифицированногополистиролбетона осуществляется по той же методике, что и для обычногополистиролбетона. При этом расчетные и нормативные характеристикимодифицированного полистиролбетона принимаются по данным, приведенным втаблицах 3.2-3.3настоящего раздела. Теплотехнические характеристики модифицированногополистиролбетона рекомендованы к применению при проектировании и расчетахограждающих конструкций зданий на основании требований ГОСТ Р 51263-99 и письмаГосстроя РФ № ЛБ-3512/9 от 14.08.2000 г.

3.1.5.Соотношение между классом полистиролбетона по прочности на сжатие и маркой поплотности зависит от насыпной плотности и зернового состава пенополистирольногозаполнителя, активности применяемого цемента, вида и эффективности вводимых всостав полистиролбетона минеральных и химических добавок, условий твердениябетона.

Рекомендуемыесоотношения между классами и марками полистиролбетона принимают по данным табл.3.2и 3.3.

Таблица 3.2

Плотностьполистиролбетона в зависимости от его прочности

Класс(марка) полистиролбетона по прочности

Марка по плотности

марка

класс

обычная технология

спецтехнология (модифицированный полистиролбетон)

М3,5

-

D250-D300

D200-D250

М5

В0,35

D250-D300

D200-D250

М7,5

В0,5

D300-D350

D250-D300

М10

В0,75

D350-D400

D300-D350

М15

В1,0

D400-D450

D350-D400

М20

В1,5

D450-D500

D400-D450

М25

В2,0

D500-D550

D450-D500

М35

В2,5

D550-D600

D500-D550

Таблица 3.3

Рекомендуемыесоотношения между плотностью и прочностью полистиролбетона

Марка по плотности

Класс по прочности на сжатие

Средняя прочность на сжатие, МПа

Ближайшая марка по прочности

обычный полистиролбетон

модифицированный полистиролбетон

обычный полистиролбетон

модифицированный полистиролбетон

обычный полистиролбетон

модифицированный полистиролбетон

D200

-

В0,35

0,25

0,4

М2,5

М3,5

D250

В0,35

В0,5

0,5

0,7

М5

М7,5

D300

В0,5

В0,75

0,73

1,02

М7,5

М10

D350

В0,75

В1,0

1,00

1,4

М10

М15

D400

В1,0

В1,5

1,45

1,9

M15

М20

D450

В1,5

В2,0

1,8

2,7

М20

М25

D500

В2,0

В2,5

2,3

3,4

М25

М35

D550

В2,5

-

3,3

-

М35

-

3.1.6.Теплофизические показатели обычного и модифицированного полистиролбетона,необходимые для теплотехнических расчетов наружных ограждающих конструкций,принимаются по табл. 3.4.

Таблица 3.4

Теплотехническиехарактеристики полистиролбетонов

Марка по средней плотности

Коэффициент теплопроводности в сухом состоянии, Вт/м°С

Расчетное массовое отношение влаги в материале при условиях эксплуатации, %

Расчетные коэффициенты при условиях эксплуатации

А

Б

теплопроводности, Вт/м°С

паропроницаемости, мг/мчПа А, Б, обычн., модиф.

обычный

модифицированный

обычный

модифицированный

обычный

модифицированный

А

Б

обычный

модифицированный

обычный

модифицированный

D150

0,055

0,045

4

3,5

8

7

0,057

0,05

0,060

0,054

0,135

D200

0,065

0,055

4

3,5

8

7

0,070

0,06

0,075

0,063

0,12

D250

0,075

0,065

4

3,5

8

7

0,085

0,069

0,090

0,073

0,11

D300

0,085

0,075

4

3,5

8

7

0,095

0,080

0,105

0,085

0,10

D350

0,095

0,087

4

3,5

8

7

0,110

0,094

0,120

0,100

0,09

D400

0,105

0,097

4

3,5

8

7

0,120

0,105

0,130

0,115

0,085

D450

0,115

0,110

4

3,5

8

7

0,130

0,118

0,140

0,126

0,080

D500

0,125

0,120

4

3,5

8

7

0,140

0,128

0,155

0,137

0,075

D550

0,135

0,130

4

3,5

8

7

0,155

0,140

0,175

0,148

0,070

3.1.7.Полистиролбетон отличается повышенной прочностью на осевое растяжение ирастяжение при изгибе. Нормативные и расчетные сопротивления сжатию, осевомурастяжению и растяжению при изгибе следует принимать по данным табл. 3.5 и 3.6.

Таблица 3.5

Нормативныеи расчетные сопротивления полистиролбетона

Вид сопротивления

Нормативные сопротивления полистиролбетона Rbn, Rbtn, Rbtnf и расчетные сопротивления для предельных состояний второй группы Rbser, Rbtser, Rbtfser при классе бетона по прочности на сжатие, МПа

В0,35

В0,5

В0,75

В1,0

В1,5

В2,0

В2,5

Сжатие осевое (призменная прочность), Rbn и Rbser

0,35

0,5

0,75

1,0

1,5

1,8

2,1

Растяжение осевое, Rbtn и Rbtser

0,12

0,15

0,21

0,26

0,3

0,32

0,35

Растяжение при изгибе, Rbtnf и Rbtfser

0,23

0,27

0,38

0,47

0,55

0,58

0,64

Таблица 3.6

Расчетныесопротивления полистиролбетона

Вид сопротивления

Расчетные сопротивления полистиролбетона для предельных состояний первой группы Rb, Rbt, Rbtf при классе бетона по прочности на сжатие, МПа

В0,35

В0,5

В0,75

В1,0

В1,5

В2,0

В2,5

Сжатие осевое (призменная прочность), Rb

0,25

0,35

0,55

0,75

1,05

1,4

1,75

Растяжение осевое, Rbt

0,07

0,09

0,12

0,15

0,18

0,20

0,23

Растяжение при изгибе, Rbtf

0,14

0,16

0,22

0,28

0,32

0,35

0,40

3.1.8.Значения начального модуля упругости полистиролбетона зависят от его прочностии могут приниматься по данным табл. 3.7.

Таблица 3.7

Модульупругости полистиролбетона

Марка полистиролбетона по средней плотности

Начальный модуль упругости полистиролбетона при сжатии и растяжении Ев·10-3, МПа, при классе (марке) бетона по прочности на сжатие

В0,35 (5)

В0,5 (7,5)

В0,75 (10)

В1,0 (15)

В1,5 (20)

В2,0 (25)

В2,5 (35)

D250

0,35

0,45

-

-

-

-

-

D300

0,40

0,50

0,60

-

-

-

-

D350

0,50

0,60

0,70

1,1

-

-

-

D400

-

0,70

0,80

1,2

1,3

-

-

D450

-

-

-

1,3

1,4

1,6

-

D500

-

-

-

-

1,45

1,7

1,9

D550

-

-

-

-

1,60

1,8

2,0

3.1.9.При своей малой плотности полистиролбетон характеризуется низкимводопоглощением и высокой водостойкостью. Ориентировочные значения этихпоказателей приведены в табл. 3.8.

Таблица 3.8

Водопоглощениеи водостойкость полистиролбетона

Марка по плотности

Водопоглощение, % по

Коэффициент размягчения

массе

объему

D250

50-60

12-15

0,8-0,85

D300

53-45

11-14

0,85-0,9

D350

30-40

11-13

0,9-0,95

D400

25-35

10-12

0,9-0,95

D450

20-30

9-12

0,9-0,95

D500

15-25

8-11

0,95-1,0

D550

10-20

7-10

0,95-1,0

3.1.10.Сравнительно малая усадка монолитного полистиролбетона, значения которойприведены в табл. 3.9, наряду с высокой прочностью при растяженииуменьшают опасность трещинообразования полистиролбетона в наружных стенахзданий.

Таблица 3.9

Усадочныедеформации монолитного полистиролбетона

Марка по плотности

Усадка, мм/м

D250

0,65-0,7

D300

0,55-0,65

D350

0,50-0,60

D400

0,45-0,55

D450

0,40-0,50

D500

0,35-0,45

D550

0,3-0,4

3.1.11.Полистиролбетон обладает сравнительно высокой деформативностью. Значенияпредельных деформаций при сжатии ξ (при сравнительно низкой прочности)находятся в пределах 1,2-2,2 мм/м и эта величина не зависит от классаполистиролбетона по прочности на сжатие. Коэффициент Пуассона (μ) полистиролбетонаколеблется в пределах 0,2-0,3 и в среднем равен 0,27.

3.1.12.Морозостойкость полистиролбетона (обычного и модифицированного) плотностью D250 и выше, оцениваемая по методике ГОСТ10060.0 (1 метод) при соблюдении соответствующей технологии имеет марку нениже F25(минимальное значение для бетона наружных стен). С ростом прочности и плотностиполистиролбетона его марка по морозостойкости повышается (табл. 3.10).

Таблица 3.10

Морозостойкостьполистиролбетона

Марка по плотности

Марка по морозостойкости

D250

F25-F35

D300

F35-F50

D350

F35-F50

D400

F35-F50

D450

F35-F75

D500

F50-F100

D550

F75-F100

3.1.13. Полистиролбетон относится к слабогорючимматериалам, имеет группу горючести Г1.

Группавоспламеняемости при марке по средней плотности D300...D550 - В1, при D150...D250 - B2.

Группадымообразующей способности при марке по средней плотности D300...D550 - Д1, при D150...D250 - Д2.

Изделияиз полистиролбетона могут применяться при малоэтажном домостроении (1-2 этажа)без особых конструктивных решений, обе спечивающих огнестойкость ограждающихконструкций. В зданиях повышенной этажности (до 25 этажей) огнестойкость ненесущихограждающих конструкций из полистиролбетона обеспечивается наличием с наружнойстороны кладки из лицевого пустотелого кирпича толщиной 1/2 кирпича инанесением на внутреннюю поверхность стены штукатурного раствора марки не менееМ50 толщиной 20 мм по металлической сетке, а также нанесением на наружнуюповерхность стены слоя штукатурного раствора марки не менее М100. Толщинаштукатурных слоев не менее 20 мм. На откосах оконных и дверных проемов стентолщина штукатурного слоя должна составлять не менее 30 мм. При этом наружныйотделочный слой должен наносится по закрепленной на возведенной стенеметаллической оцинкованной сетке из проволоки диаметром 1...1,2 мм со сторонойячейки не более 10 мм.

3.1.14.Физико-технические характеристики штукатурных растворов, в том числе нанесенныхна металлическую сетку, закрепленную на стене из полистиролбетона посредствомстальных анкеров, расположенных в клеевых швах, принимаются по данным СНиП 2.03.01-84*как для мелкозернистого бетона группы А классов В3,5-В7,5.

3.1.15.Прочностные и деформативные характеристики тяжелого и мелкозернистого бетоновклассов В15-В25 для замоноличивания наружных стен из склеенныхперекрестно-пустотных и полупустотных полистиролбетонных элементов принимают поданным СНиП2.03.01-84.

3.2. Клеевые композиции длясклеивания полистиролбетонных изделий

Техническиетребования к клеевым кладочным композициям по ТУ 2513-203-00284807-98(композиция КМК), ТУ 5745-013-05668056-99 (сухая клеевая композиция 26-ЯМ), ТУ5745-001-464781149-99 (сухая клеевая композиция ТМ-17М) для монтажаполистиролбетонных блоков приведены в табл. 3.11.

Таблица 3.11

№№ пп

Наименование показателя

Требования надежности (критерий эффективности)

Методы испытания

1

2

3

4

1.

Температурная область применения клеевой композиции в построечных условиях:

 

 

- обычный клей, в т.ч. поризованный

+5 °С - +40 °С

 

- клей зимнего твердения

+5 °С - -20 °С

 

2.

Жизнеспособность клеевой композиции при температуре ее применения (начало схватывания), мин.

15-120

ГОСТ 310.3

3.

Подвижность, см

8-14

ГОСТ 5802

4.

Рекомендуемая толщина клеевого шва, мм

2-4

 

5.

Максимальная толщина клеевого шва, не стекающего с вертикальной поверхности полистиролбетонных изделий, мм, не менее

6

 

6.

Гарантированный период времени для выверки проектного положения полистиролбетонного блока после склеивания, мин.

от 10 до 30

 

7.

Конфекционная липкость (начальное сцепление) клеевой композиции к полистиролбетону, МПа, не менее

0,002

ГОСТ 14760

8.

Прочность клея на сжатие в 28 сут, МПа, не менее

 

ГОСТ 310.4

- плотного

10

 

- поризованного

2,5

 

9.

Предел прочности клея при изгибе, МПа, не менее

 

ГОСТ 310.4

- плотного

2,5

 

- поризованного

1,2

 

10.

Объемная масса (плотность) клея, кг/м3

 

ГОСТ 12730.1

- плотного

1400-1800

 

- поризованного

600-800

 

11.

Время формования равнопрочного соединения с полистиролбетоном, ч:

при +20 °С:

 

 

- плотного

6-24

ГОСТ 14760

- поризованного

при -15 °С:

24-36

ГОСТ 24992

- зимнего твердения

72-150

 

12.

Трещиностойкость

Появление трещин в затвердевшем клее не допускается

ГОСТ 310.3 с изм.

13.

Коэффициент водостойкости клея, не менее

0,95

ГОСТ 23789

14.

Морозостойкость клеевого соединения (шва), циклы, не менее

 

ГОСТ 10060.0 , 1 и 2 методы и ГОСТ 7025 - одностороннее замораживание ГОСТ 25485

- плотного

50

- поризованного

35

15.

Линейная усадка клеевого соединения, мм/м, не более

 

 

- плотного

0,5

ГОСТ 24544

- поризованного

0,3

ГОСТ 25485

16.

Коэффициент теплопроводности клеевого соединения в сухом состоянии, Вт/(м°С), не более

 

ГОСТ 7076

- плотного

0,4

 

- поризованного

0,2

 

17.

Горючесть клея

негорючий

ГОСТ 30244

18.

Токсичность клея и его компонентов

нетоксичный (не ниже IV класса опасности)

ГОСТ 12.1.007

19.

Защита от коррозии стальной арматуры

клей должен обеспечивать защиту стальной арматуры от коррозии, аналогично цементно-песчаному раствору

ГОСТ 27677

3.3. Физико-техническиехарактеристики кладки из сплошных полистиролбетонных блоков

3.3.1.Особенностью работы кладки из сплошных полистиролбетонных блоков является то,что прочность клеевой композиции швов (марка клея по прочности на сжатиеМ25÷М100 в зависимости от типа клея) существенно выше прочностиполистиролбетонных блоков (марка полистиролбетона по прочности на сжатие М5÷М35в зависимости от плотности полистиролбетона).

Другойособенностью кладки из полистиролбетонных блоков является относительно высокаяпрочность полистиролбетона на растяжение при изгибе (Rвtf/Rв≈0,56÷0,23),что в какой-то мере сглаживает неравномерность распределения напряжений.

3.3.2.На прочность кладки влияют дефекты, связанные с производством блоков и ихсклейкой. Это - неровность граней блоков и отсюда различная толщина швов,неравномерность нанесения клея, в т.ч. наличие пропусков (пустошовка) и др.

Поуказанным причинам прочность кладки существенно ниже прочности исходныхматериалов - полистиролбетона и клея.

3.3.3.При расчете стен с применением полистиролбетонных блоков влияние клеевых швовмежду блоками учитывается с помощью коэффициента условий работы К, значениякоторого указаны в п. 2.8.

4. РЕКОМЕНДУЕМАЯ НОМЕНКЛАТУРАПОЛИСТИРОЛБЕТОННЫХ ЭЛЕМЕНТОВ

4.1. Номенклатура сплошныхполистиролбетонных изделий

Таблица4.1

Вид изделий

Эскиз

Марка

Размеры мм

Класс (марка) по прочности на сжатие

Марка по средней плотности

Масса изделия

L

В (Н)

Н (В)

масса, стали, кг

1

2

3

4

5

6

7

8

9

Рядовые стеновые блоки сплошные

СБР1-В0,5D250

595

295 (375)

375 (295)

В0,5

D250

20,4

-

СБР1-B0,75D300

595

295 (375)

375 (295)

В0,75

D300

24,3

-

СБР2-B0,5D250

295

295 (375)

375 (295)

В0,5

D250

10,1

-

СБР2-B0,75D300

295

295 (375)

375 (295)

В0,75

D300

12,1

-

Простеночные блоки сплошные

СБПр1-B0,5D250

595

295

375

В0,5

D250

19,0

-

СБПр1-В0,75D300

595

295

375

В0,75

D300

22,7

-

СБПр2-B0,5D250

295

295

375

В0,5

D250

8,7

-

СБПр2-В0,75D300

295

295

375

В0,75

D300

10,5

-

СБПр3-B0,5D250

595

375

295

В0,5

D250

18,8

-

СБПр3-B0,75D300

595

375

295

В0,75

D300

22,4

-

СБПр4-B0,5D250

295

375

295

В0,5

D250

8,5

-

СБПр4-В0,75D300

295

375

295

В0,75

D300

10,2

-

СБПр5-В0,5D300

595

295

375

В0,5

D250

17,6

-

СБПр5-В0,75D300

595

295

375

В0,75

D300

21,1

-

СБПр7-B0,5D250

595

375

295

В0,5

D250

17,2

-

СБПр7-В0,75D300

595

375

295

В0,75

D300

20,5

-

Перемычки

1195

140

295

В0,75

D300

18

0,308

1195

180

235

В0,75

D300

19,1

0,408

1195

180

295

В0,75

D300

23,8

0,408

1195

295

235

В0,75

D300

36,4

0,68

1495

140

295

В0,75

D300

23,3

0,461

1495

180

235

В0,75

D300

18,7

0,55

1495

180

295

В0,75

D300

29,9

0,55

1495

295

235

В0,75

D300

39,2

0,891

1795

140

295

В0,75

D300

28,1

0,708

1795

180

235

В0,75

D300

28,6

0,475

1795

180

235

В0,75

D300

29,0

0,857

1795

180

295

В0,75

D300

35,8

0,562

1795

295

235

В0,75

D300

47,2

1,324

1795

295

235

В0,75

D300

48,1

2,248

2095

140

235

В1,0

D400

35,9

1,454

2095

140

295

В0,75

D300

32,9

0,876

2095

180

235

В0,75

D300

33,8

1,045

2095

180

295

В0,75

D300

41,9

0,78

2395

140

235

В0,75

D300

29,8

0,67

2395

140

235

В1,0

D400

40,7

1,32

2395

140

295

В0,75

D300

38,1

1,53

2395

180

235

В0,75

D300

39,9

1,646

2395

180

295

В0,75

D300

48,1

1,095

2695

140

235

В1,5

D500

57,0

2,2

2695

140

295

В1,0

D400

57,5

1,016

2695

180

235

В1,0

D400

58,7

1,718

2695

180

295

В0,75

D300

54,4

1,486

2995

140

235

В1,0

D400

50,2

0,899

2995

140

295

В1,0

D400

64,0

2,018

2995

180

235

В0,75

D300

48,0

1,163

2995

180

295

В0,75

D300

61,4

2,528

1195

115

295

В2,0

D500

25,4

0,25

1495

115

295

В2,0

D500

31,8

0,36

1795

115

295

В2,0

D500

38,3

0,52

2095

115

295

В2,0

D500

44,6

0,65

2395

115

295

В2,0

D500

51,6

1,16

2695

115

295

В2,0

D500

58,2

1,5

2995

115

295

В2,0

D500

64,5

1,51

Теплоизоляционные плиты

ПТ9.6.1-D150

900

600

100

М2-М3,5

D150

10,3

-

ПТ9.6.1-D200

900

600

100

М2,5-М5

D200

13,5

-

ПТ6.6.0,8-D200

600

600

80

М2,5-М5

D200

7,2

-

Доборные стеновые элементы

СДЭ1-B0,5D250

900

600

100

В0,5

D250

16,7

-

СДЭ1-B0,75D300

900

600

100

В0,75

D300

20,0

-

СДЭ2-B0,5D250

600

600

80

В0,5

D250

8,9

-

СДЭ2-B0,75D300

600

600

80

В0,75

D300

10,7

-

СДЭ3

295 (375)

375 (295)

60-235

В0,5; В0,75

D250; D300

2,1-9,6

-

Примечания:

1. Масса блокови плит приведена с учетом отпускной влажности в % по объему: 4 - для D150, 5 - для D200,6 - для D250, 7 - для D300,10 - для D400 и 12 - для D500.

2. Маркистеновых блоков и доборных стеновых элементов приняты в соответствии с ТУ5741-159-00284807-96** (с изм. № 1, 2, 3, 4). При этом наименование вида бетона(полистиролбетон) для краткости опущено.

3. Маркитеплоизоляционных плит приняты в соответствии с ТУ5760-160-00284807-96* (с изм. № 1, 2). При этом наименование вида бетонадля краткости опущено.

4. Маркиперемычек приняты в соответствии с Альбомом рабочих чертежей (шифр 22-2000)«Полистиролбетонные армированные перемычки для теплоэффективных стен зданийсистемы «Юникон» ВНИИжелезобетона».

5. Посогласованию заказчика с изготовителем номенклатура полистиролбетонных изделийможет предусматривать другие размеры, классы по прочности и марки по плотности,отличные от предусмотренных в ТУ и Альбомах рабочих чертежей, например,включать простеночные блоки с толщиной четверти 140 и 180 мм.

6. Длятеплоизоляционных плит и добора размеры Lи В являются максимальными. Меньшие размеры Lи В могут быть получены распиливанием плит.

7. Посогласованию заказчика с изготовителем толщина доборных элементов СДЭ3 можетприниматься в пределах 60-235 мм.

4.2. Номенклатурыперекрестно-пустотных блоков

Тип блока

Эскиз

Марка

Размеры, мм

Класс по прочности на сжатие

Марка по средней плотности

Масса, кг

L

В

H

Рядовые

1СБР-30

2998

300

298

В0,5/В1,0

D250/D350

54,7/76,5

1СБР-27

2698

300

298

В0,5/В1,0

D250/D350

49,5/69,2

1СБР-9

898

300

295

В0,5/В1,0

D250/D350

16,6/23,2

2СБР-18

1798

300

148

В0,5/В1,0

D250/D350

16,6/23,2

2СБР-15

1498

300

148

В0,5/В1,0

D250/D350

13,8/19,4

Торцевые

СБТ-18

1798

300

148

В0,5/В1,0

D250/D350

19,4/27,1

СБТ-15

1498

300

148

В0,5/В1,0

D250/D350

16,0/22,4

С четвертью

СБЧ-18

1798

300

208

В0,5/В1,0

D250/D350

27,4/38,0

СБЧ-15

1498

300

208

В0,5/В1,0

D250/D350

22,8/31,6

4.3 Номенклатура полупустотныхблоков с трапециевиднымивыступами

Тип блока

Эскиз

Марка

Размеры, мм

Класс по прочности на сжатие

Марка по средней плотности

Масса, кг

L

В

Н

Рядовые

СБР1-3

295

295

375

В0,5

D250

9,0

СБР2-3

295

595

375

В0,5

D250

19,4

СБР1-6

595

295

375

В0,5

D250

18,0

СБР2-6

595

595

375

В0,5

D250

34,9

СБР1-9

895

295

375

В0,5

D250

27,0

СБР2-9

895

595

375

В0,5

D250

58,5

СБР1-12

1195

295

375

В0,5

D250

36,1

СБР2-12

1195

595

375

В0,5

D250

77,9

Простеночные

СБПр-3

295

295

375

В0,5

D250

8,5

СБПр-6

595

295

375

В0,5

D250

17,0

СБПр-9

895

295

375

В0,5

D250

25,5

СБПр-12

1195

295

375

В0,5

D250

34,0

Угловые

СБУ-3

295

433

433

В0,5

D250

16,6

СБУ-6

595

433

433

В0,5

D250

33,2

СБУ-9

895

433

433

В0,5

D250

49,8

СБУ-12

1195

433

433

В0,5

D250

66,4

Перемычки

СБП1-15

1495

120

295

В1,0/В0,75

D350/D300

22,8/19,6

СБП2-15

 

250

235

 

 

37,9/32,4

СБП1-18

1795

120

295

В1,0/В0,75

D350/D300

27,4/23,5

СБП2-18

 

250

235

 

 

45,4/39,1

СБП1-21

2095

120

295

В1,0/В0,75

D350/D300

31,9/27,5

СБП2-21

 

250

235

 

 

53,1/45,6

СБП1-24

2395

120

295

В1,0/В0,75

D350/D300

36,5/31,5

СБП2-24

 

250

235

 

 

60,6/52,2

СБПГ

595

375

295

В1,0/В0,75

D350/D300

19,1/16,5

5. КОНСТРУИРОВАНИЕ ИРЕКОМЕНДУЕМЫЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ РЕШЕНИЯ ОГРАЖДАЮЩИХ КОНСТРУКЦИЙ, УЗЛОВ И ДЕТАЛЕЙ СПРИМЕНЕНИЕМ ПОЛИСТИРОЛБЕТОНА

5.1. Общие положения

5.1.1.Кладка стен из полистиролбетонных блоков производится на клеевых композициях.Расчетная толщина клеевых швов горизонтальных (армированных) - 4 (5) мм,вертикальных (неармированных) - 2 (3) мм.

5.1.2.Для цокольной части фасадной стены и первых нежилых этажей применениеполистиролбетона не рекомендуется.

5.1.3.При облицовке стен лицевым пустотелым кирпичом в рабочей документацииобязательно указание о порядовке полистиролбетонных блоков и кирпичнойоблицовки. При этом швы кирпичной кладки и полистиролбетонных блоков должнысовпадать по уровню.

5.1.4.Между верхом кладки из полистиролбетонных блоков и перекрытием следуетоставлять зазор, обеспечивающий независимость деформаций плит перекрытия инаружных стен. Зазор рекомендуется заполнять минеральной ватой на каменнойоснове. Величина зазора определяется допустимыми деформациями плиты перекрытия(1/200÷1/400 пролета плиты), но не менее 15 мм и не более 30 мм.

5.1.5.Крепление верха кладки из полистиролбетонных блоков к примыкающей к ней плитеперекрытия допускается осуществлять металлическими штырями, забиваемыми вкладку у плит перекрытий или через отверстия, оставленные в перекрытиях.Размеры, количество и шаг штырей рекомендуется определять расчетом из условиянедопущения смятия полистиролбетона в зоне их анкеровки при воздействии настену ветровых нагрузок. Расстояние от места установки штыря до краяполистиролбетонного блока принимается не менее 100 мм.

5.1.6.Опирание кирпичного облицовочного слоя рекомендуется осуществлять на несущиеконструкции перекрытий с термовкладышем или на закрепленные к несущимконструкциям металлические опорные элементы. При этом для стен жилых зданийрекомендуется применение полистиролбетонных блоков плотностью 250 кг/м3и толщиной 295 мм.

5.1.7.Для утепления наружной монолитной железобетонной несущей стеныполистиролбетонные блоки плотностью 250 кг/м3 толщиной 295 мм дляжилых зданий укладываются с применением, при необходимости, доборных элементов,изготавливаемых на ЗАО «Юникон-ЗСК» или на стройплощадке путем разрезки блоков.Блоки опираются на консольные выпуски плит перекрытия с термовкладышами.

5.1.8.Для повышения несущей способности навесных стен, для которых основной нагрузкойявляется ветровая, штукатурный слой толщиной 20 мм выполняется изцементно-песчаного раствора марки 100 и выше для фасадов и марки не ниже 50 свнутренней стороны и при этом армируется оцинкованной стальной сеткой (сфасадной стороны здания) и не оцинкованной (с внутренней стороны) из проволокидиаметром 1...1,2 мм с ячейкой, сторона которой принимается не более 10 мм. Этасетка должна быть надежно заанкерена в клеевых горизонтальных швах с помощьюстержней из проволоки Æ3 ВрI с крючками на концах, к которым вязальнойпроволокой привязывается штукатурная сетка.

5.1.9.Каждый анкер крепления облицовочных слоев состоит из двух стержней диаметром Æ3ВрI:один стержень служит для крепления наружной (фасадной) облицовки, другой длякрепления облицовки с внутренней стороны стены. Стержни каждой пары (одногоанкера) расположены на расстоянии 60 мм друг от друга и в средней части толщиныблока стыкуются внахлестку с перепуском (длиной нахлестки) 100 мм. Стержнианкеруются в горизонтальных швах за счет наличия на концах крючков и сцепленияс клеем. Таким способом осуществляется гибкая связь между внутренним и наружнымоблицовочным слоем и не допускается образование «мостика холода». Для надежнойанкеровки стержней швы должны быть полностью заполнены клеевой композицией.

5.1.10.Анкерующие стержни для наружных облицовочных слоев (штукатурки или кирпича)стен жилых зданий выполняются из оцинкованных стержней (проволоки). При этомрасчет стены на восприятие ветровой нагрузки должен проводиться как 3-х слойнойкомпозитной конструкции.

Длязданий Iкласса ответственности (по классификации приложения к СНиП 2.01.07-85) с целью повышениянадежности работы наружных стен на восприятие расчетных ветровых нагрузокнеобходимо предусматривать для фасадов использование высококачественной штукатуркимарки не ниже M100по рекомендациям ЦНИИСКа им. В.А. Кучеренко, проводить расчет стены на ветровыенагрузки как 2-х слойной конструкции (полистиролбетонная кладка из блоков свнутренним армированным штукатурным слоем) и при необходимости использоватьполистиролбетонные блоки плотностью D300-D350 толщиной 375 мм.

5.1.11.Возможно для крепления сеток штукатурного слоя, а также для усилениявнецентренно сжатых стен, армировать горизонтальные клеевые швызигзагообразными стальными сетками из проволоки диаметром 3 мм или сетками дляармоцементных конструкций диаметром 0,5-1,2 мм (СНиП 2.03.03-85, Приложение 2).

5.1.12.При поперечном армировании стальные связи для крепления облицовочных слоев изармированного штукатурного слоя или лицевого пустотелого кирпича следуетукладывать так, чтобы места крепления располагались на расстоянии не более 600мм по горизонтали и 300 (375 мм) по вертикали.

5.1.13.Для зданий средней и повышенной этажности не допускается применение в стенахполистиролбетонных блоков без их облицовки с фасадной стороны кирпичом илиармированной штукатуркой и с внутренней стороны слоем армированной штукатуркиили гипсоволокнистыми листами (ГВЛ) в 2 слоя (толщина не менее 20 мм).

5.1.14.Толщина слоя штукатурки на откосах должна быть не менее 30 мм у оконных идверных блоков и не менее 20 мм у края откосов с обязательным армированиемштукатурного слоя стальными сетками.

5.1.15.В случае необходимости, в соответствии с расчетом, стена из полистиролбетонныхблоков для обеспечения ее работы на ветровые нагрузки может быть усиленастальным фахверком. Стойки фахверка устанавливаются изнутри здания (см. рис. 6.3).

5.1.16.Стальные стойки фахверка рассчитываются на восприятие ветровой нагрузки, какправило, без участия стены по условиям прочности и жесткости. Рекомендуется,чтобы их прогиб не превышал 1/500 пролета.

5.1.17.Антикоррозионная защита закладных деталей и связей в узлах крепления наружныхполистиролбетонных стен к несущим конструкциям зданий осуществляется всоответствии со СНиП 2.03.11-85*«Защита строительных конструкций от коррозии». При этом допускается замена протекторногогрунта ХВ-784 с цинковым напылением на менее дефицитные и менее дорогиематериалы, например полиуретановый грунт «Стилпейнт» (Германия). Во всехслучаях закладные детали должны быть защищены слоем цементно-песчаного растворакласса по прочности не ниже В15 толщиной не менее 20 мм.

5.2. Рекомендации попроектированию наружных стен

5.2.1.Ненесущие наружные стены из сплошных полистиролбетонных блоков соштукатуриванием фасадной и внутренней стороны для зданий средней и повышеннойэтажности рекомендуется проектировать с неполным опиранием полистиролбетонныхблоков на перекрытия или фасадные ригели (рис. 5.1). При этом консольный свеснижнего ряда блоков стены верхнего этажа не должен превышать 1/3 ширины блокаВ.

Дляустойчивости положения блоков при их монтаже, кроме установки временныхкреплений (подкосов) под нижний ряд блоков, рекомендуется подкладыватьвременные опоры, например, деревянные подкладки на месте расположениятеплоизоляционной плиты в торце плиты перекрытия. После проектного закреплениястены к несущим конструкциям здания временные крепления демонтируются.

Перемычкиравновысокие или разновысокие оштукатуриваются с боковых и нижней сторон постальной мелкоячеистой сетке, при этом нижний штукатурный слой имеет толщину 30мм.

Торецфасадной части перекрытия или ригеля утепляется вставкой из полистиролбетонаплотностью D150-D200 или этой вставкой (снаружи) и слоемнегорючего эффективного утеплителя.

5.2.2.При проектировании ненесущих наружных стен с балконами (лоджиями) из сплошныхполистиролбетонных блоков с оштукатуриванием фасадной и внутренней стороныследует предусматривать утепление перекрытий термовкладышами и опирание блоковна перекрытие (фасадные ригели) и балконные плиты (рис. 5.2).

Балконныеплиты или консольная часть плиты перекрытия отделяются от основной части плитыперекрытия вставками (вкладышами) из эффективного негорючего утеплителятолщиной не менее 175 мм, разделенными железобетонными шпонками. Шпонкирасположены на расстоянии, например 1200 мм друг от друга.

5.2.3. Ненесущие наружные стены из сплошныхполистиролбетонных блоков с облицовкой фасадной стороны стен лицевым пустотелымкирпичом и внутренней стороны армированной штукатуркой (рис. 5.3)следует проектировать с опиранием полистиролбетонных стеновых блоков икирпичной облицовки на перекрытие или фасадный ригель с термовкладышем. С этойцелью две части фасадного ригеля или перекрытия соединены между собой шпонками(рис. 5.4),расположенными с шагом, например 1200 мм. В конкретных проектах зданий толщинаи шаг шпонок между термовкладышами определяются прочностными и теплотехническимирасчетами.

Облицовочныйкирпич опирается на консольный выпуск перекрытия всей опорной поверхностью.Возможно опирание кирпича с напуском не более 1/3 его толщины, т.е. не более 40мм. В этом случае ниша под кирпичной облицовкой и торцом перекрытия заполняетсякладкой из резаного лицевого пустотелого кирпича толщиной 35 мм, котораяприклеивается к торцу плиты перекрытия.

Возможнотакже неполное опирание лицевого пустотелого кирпича на стальной уголок,который приваривается к закладным деталям, располагаемым в торце плитыперекрытия (рис. 5.9, 5.10).

Внутренниенесущие железобетонные стены в узлах стыковки с наружными полистиролбетоннымивходят в эти стены (рис. 5.4) не более, чем на 40 мм (включая штукатурныйслой), в связи с чем не ухудшаются теплофизические характеристики наружныхстен. Облицовочный кирпичный слой, расположенный над оконным проемом, опираетсяна стальные уголки, устанавливаемые на кирпичную кладку в простенках.

Кирпичнаяоблицовка крепится к полистиролбетонным блокам с помощью стальных анкеров,расположенных в совпадающих горизонтальных швах кладки из стеновых блоков икладки из облицовочного кирпича. Шаг анкеров из проволоки Æ3ВрIдолжен быть не более 600 мм по горизонтали и 300...400 мм по вертикали, т.е.они укладываются в каждый горизонтальный клеевой шов между стеновыми блоками.

5.2.4.При проектировании наружных стен из сплошных полистиролбетонных блоков соблицовкой фасадной стороны лицевым пустотелым кирпичом с расшивкой швов иармированной штукатуркой внутренней стороны балконные плиты (рис. 5.5)выполняются как продолжение плиты перекрытия (фасадного ригеля). Балконныеплиты отделяются от фасадного ригеля или плиты перекрытия термовкладышами изэффективного негорючего утеплителя толщиной не менее 175 мм и соединяются сплитой (фасадным ригелем) шпонками. Шпонки расположены на расстоянии, например1200 мм друг от друга. В местах расположения балконной двери выполняется порог.Для этого рекомендуется использовать полистиролбетонный стеновой блок (или егочасть), облицованный армоцементным слоем толщиной 20 мм из мелкозернистогобетона класса по прочности не ниже В20 с армированием в два ряда мелкоячеистойстальной сеткой. Облицовка армоцементом делается с целью защитить порог отударов, которые возможны при эксплуатации балкона (лоджии).

1 - рядовыеполистиролбетонные блоки, 2 - полистиролбетонные перемычки, 3 - армированныйштукатурный слой, 4 - полистиролбетонная теплоизоляционная плита, 5 -железобетонная плита перекрытия, 6 - мягкая негорючая прокладка, 7 - доборныйполистиролбетонный блок

Рис.5.1. Вертикальное сечение наружной ненесущей стены со штукатурными отделочнымислоями

1 - рядовыеполистиролбетонные блоки, 2 - полистиролбетонные перемычки, 3 - армированныйштукатурный слой, 4 - термовкладыш, 5 - железобетонная плита перекрытия, 6 -балконная плита, 7 - доборный полистиролбетонный блок

Рис.5.2. Вертикальное сечение ненесущей наружной стены со штукатурнымиотделочными слоями при ее опирании на перекрытие с балконной плитой

1 - рядовыеполистиролбетонные блоки, 2 - полистиролбетонные перемычки, 3 - облицовочныйпустотелый кирпич, 4 - термовкладыш, 5 железобетонная плита перекрытия, 6 -доборный полистиролбетонный блок, 7 - мягкая негорючая прокладка, 8 -армированный штукатурный слой, 9 - стальной уголок

Рис.5.3. Вертикальное сечение ненесущей стены с кирпичной фасадной облицовкой

I-I (см. рис. 5.3)

1 -железобетонная плита перекрытия с отверстиями для термовкладышей, 2 - несущаяпоперечная железобетонная стена, 3 - облицовочный пустотелый кирпич, 4 -термовкладыш, 5 - железобетонные шпонки плиты перекрытия

Рис5.4. Горизонтальное сечение ненесущей наружной стены с кирпичной облицовкой вплоскости перекрытия

1 - рядовыеполистиролбетонные блоки, 2 - полистиролбетонные перемычки, 3 - облицовочныйпустотелый кирпич, 4 - термовкладыш, 5 - железобетонная плита перекрытия, 6 -армированный штукатурный слой, 7 - балконная плита, 8 - доборныйполистиролбетонный блок

Рис. 5.5.Вертикальное сечение ненесущей наружной стены с кирпичной фасадной облицовкойпри ее опирании на перекрытие с балконной плитой

5.2.5.При утеплении монолитных несущих железобетонных наружных стен сплошнымиполистиролбетонными блоками с отделочным армированным штукатурным слоем сфасадной стороны, плита перекрытия выпускается консолью за грань фасаднойповерхности монолитной железобетонной несущей стены. Фасадная (торцевая)сторона консоли утепляется полистиролбетонной теплоизоляционной плитой (рис. 5.6).Полистиролбетонные блоки имеют неполное опирание на железобетонную консоль поаналогии с решением, принятым для ненесущей стены (см. рис. 5.1). Вотдельные горизонтальные швы кладки между полистиролбетонными блокамизабиваются монтажные стальные элементы «Г»-образной формы, которые с помощьюстальных соединительных монтажных элементов привариваются к закладным деталяммонолитных несущих стен.

5.2.6.При утеплении монолитных несущих железобетонных наружных стен сплошнымиполистиролбетонными блоками с облицовкой фасадной стороны лицевым пустотелымкирпичом, плита перекрытия выпускается консолью на грань фасадной поверхностимонолитной железобетонной несущей стены (рис. 5.7). В консоли устраиваетсятермовкладыш из эффективного негорючего утеплителя. При этом две части консолисоединяются между собой шпонками, расположенными на расстоянии, например 1200мм друг от друга. Кирпичная облицовка опирается на консоль перекрытия. Вотдельные горизонтальные швы кладки между полистиролбетонными блоками в нихзабиваются монтажные стальные элементы «Г»-образной формы, которые с помощьюстальных соединительных элементов привариваются к закладным деталям монолитныхнесущих стен.

5.2.7.При утеплении монолитных несущих железобетонных наружных стен с оконным проемомсплошными полистиролбетонными блоками с облицовкой фасадной стороны лицевымпустотелым кирпичом, плита перекрытия выпускается консолью за грань фасаднойповерхности монолитной железобетонной несущей стены (рис. 5.8).Перемычки из полистиролбетона опираются на кладку из полистиролбетонных блоковв простенках. Облицовочный кирпичный слой, расположенный над оконным проемом,опирается на стальные уголки, устанавливаемые на кирпичную кладку в простенках.

Вконсоли перекрытия устраиваются термовкладыши из эффективного негорючегоутеплителя. При этом две части консоли соединяются между собой шпонками,расположенными на расстоянии примерно 1200 мм друг от друга.

Облицовочныйкирпичный слой опирается на консоль перекрытия и крепится к полистиролбетоннымблокам стальными оцинкованными анкерами из проволоки Æ3BpI,расположенными в клеевых горизонтальных швах кладки из полистиролбетонныхблоков и совпадающих по высоте растворных швах кирпичной облицовки. Анкерарасположены на расстоянии друг от друга не более 600 мм по горизонтали и неболее 400 мм по вертикали.

5.2.8.При необходимости крепления к кирпичным фасадам здания к ненесущей стененавесного оборудования, в зоне крепления над перекрытием часть стенырекомендуется выполнить из утолщенной кладки из полнотелого кирпича и вставкииз полистиролбетона плотностью D150-D200 (рис. 5.9). Кладка усиливаетсягоризонтальными и вертикальными арматурными стержнями, которые привариваются кзакладным деталям плиты перекрытия или заанкериваются в ней.

1 -полистиролбетонные блоки, 2 - железобетонная несущая плита, 3 - армированныйштукатурный слой, 4 - полистиролбетонная теплоизоляционная плита, 5 - железобетоннаяплита перекрытия, 6 - железобетонная опорная консоль

Рис.5.6. Вертикальное сечение несущей наружной стены с оштукатуренной фасаднойповерхностью

1 -полистиролбетонные блоки, 2 - железобетонная несущая плита, 3 - облицовочныйпустотелый кирпич, 4 - термовкладыш, 5 - железобетонная плита перекрытия, 6 -железобетонная опорная консоль

Рис.5.7. Вертикальное сечение несущей наружной стены с кирпичной фасаднойоблицовкой

1 -полистиролбетонные блоки, 2 - полистиролбетонные перемычки, 3 - облицовочныйпустотелый кирпич, 4 - термовкладыш, 5 - железобетонная плита перекрытия, 6 -несущая железобетонная стена, 7 - стальной уголок

Рис.5.8. Вертикальное сечение по проему несущей наружной стены с кирпичной фасаднойоблицовкой

1 -полистиролбетонные блоки, 2 - полистиролбетонные перемычки, 3 - облицовочныйпустотелый кирпич, 4 - вставка из полистиролбетонной теплоизоляционной плиты, 5- железобетонная плита перекрытия, 6 - утолщенная кладка из полнотелого кирпичадля крепления навесного оборудования на фасаде здания, 7 - опорный уголокоблицовки

Рис. 5.9.Вертикальное сечение наружной ненесущей стены для случая крепления на кирпичныйфасад навесного оборудования

5.2.9.При проектировании монолитных ненесущих наружных стен из полистиролбетонарекомендуется их опирание производить на плиты перекрытий с термовкладышем.Монолитные стены должны иметь расчетную и конструктивную арматуру всоответствии с указаниями п. 5.48 СНиП 2.03.01-84. Кроме того,необходимо предусмотреть противоосадочную арматуру в виде горизонтальных сетокс шагом по высоте не более 600 мм. Арматурный каркас стен включает армированиеперемычек. Этот каркас должен с помощью сварки соединяться с выпусками арматурыиз плиты перекрытия или ее закладными деталями.

5.2.10.При проектировании криволинейных или ломаных в плане наружных стен изполистиролбетона с использованием кирпичной облицовки их опирание рекомендуетсяпроизводить на плиты перекрытия с термовкладышами. Перемычки этих стенвыполняются из полистиролбетона монолитными с пространственным арматурнымкаркасом, связанным с арматурой перекрытия, а сборные прямолинейные перемычки вместе их сопряжения подвешиваются к несущим перекрытиям (рис. 5.10 ирис. 5.11).

5.2.11.Ненесущие наружные стены из монолитного полистиролбетона с оштукатуриваниемнаружной и внутренней стороны по стальной мелкоячеистой сетке рекомендуетсяпроектировать с полным опиранием блоков на перекрытие с термовкладышами (безсвесов). При этом термовкладыш из эффективного негорючего утеплителя защищаетсяот увлажнения асбестоцементным листом (рис. 5.12).

Длякрепления штукатурной сетки, из монолитного полистиролбетона делаются выпускииз проволоки Æ3 BpI, которые пропускаются через отверстия вопалубке и после ее снятия отгибаются для образования крючков. В теле стенывыпуски привязываются к арматуре, расположенной в монолитном полистиролбетоне ирасполагаются с шагом не более 600 мм по горизонтали и не более 400 мм повертикали.

Стенаармируется расчетной и конструктивной арматурой, в т.ч. противоосадочнымигоризонтальными сетками, расположенными на расстоянии не более 600 мм друг отдруга.

Перемычканад оконным (дверным) проемом также из монолитного полистиролбетона армируетсястальным пространственным каркасом.

5.2.12.Несущие стены из сплошных полистиролбетонных блоков плотностью 400-550 кг/м3с оштукатуриванием наружной и внутренней стороны по стальной мелкоячеистойсетке рекомендуется проектировать для зданий высотой 1-2 этажа с применениемсборных многопустотных железобетонных плит перекрытий (рис. 5.13).

Железобетоннаяплита перекрытия опирается на усиленные полистиролбетонные перемычки или надоборные стеновые полистиролбетонные элементы, уложенные на эти перемычки.Полистиролбетонные перемычки с плоским горизонтальным арматурным каркасомусиливаются в растянутой зоне внешним армированием из стальных уголков илиармируются при изготовлении пространственным каркасом, позволяющим передаватьна перемычки нагрузку от плиты перекрытия вместе с полезной нагрузкой на нее.

Глубинаопирания плит перекрытия на стену должна быть не менее двух третей толщиныстены (без учета отделочных слоев). По противопожарным требованиям все пустотысборных плит перекрытия, ориентированные к наружной стене, заделываются наглубину опирания плиты минеральной ватой, смоченной в цементно-песчаномрастворе, или закладываются бетонными вкладышами.

Торецперекрытия утепляется эффективным негорючим утеплителем.

1 -полистиролбетонные блоки, 2 - полистиролбетонные ломаные в плане перемычки, 3 -облицовочный пустотелый кирпич, 4 - термовкладыш, 5 - железобетонная плитаперекрытия, 6 - опорный уголок кирпичной облицовки

Рис.5.10. Вертикальное сечение наружной ненесущей стены с кирпичной фасаднойоблицовкой и ломаными в плане полистиролбетонными перемычками

1 -полистиролбетонные блоки, 2 - полистиролбетонные монолитные криволинейные вплане перемычки, 3 - облицовочный пустотелый кирпич, 4 - термовкладыш, 5 -железобетонная плита перекрытия, 6 - опорный стальной уголок облицовки

Рис.5.11. Вертикальное сечение наружной ненесущей стены с кирпичной фасаднойоблицовкой и криволинейными в плане полистиролбетонными монолитными перемычками

Рис.5.12. Ненесущая стена из монолитного полистиролбетона с кирпичным фасадом

Рис.5.13. Несущая стена из полистиролбетонных блоков с оштукатуриванием наружной ивнутренней сторон

5.2.13.Несущую стену из сплошных полистиролбетонных блоков плотностью 400-550 кг/м3с облицовкой наружной поверхности лицевым пустотелым кирпичом иоштукатуриванием внутренней поверхности цементно-песчаным раствором по стальноймелкоячеистой сетке рекомендуется проектировать с опиранием блоков наперекрытие со свесами в сторону фасада здания и утеплением торца перекрытияэффективным негорючим утеплителем. Перекрытие рекомендуется проектировать изсборных многопустотных железобетонных плит, укладываемых на стены, в т.ч. наперемычки или доборные элементы (рис. 5.14). Глубина опирания плитперекрытия на стену должна быть не менее двух третей толщины полистиролбетонныхблоков. Все пустоты сборных железобетонных плит, ориентированные к фасаднойстороне стены, заделываются на глубину опирания плиты минеральной ватой,смоченной в цементно-песчаном растворе, или закладываются бетонными вкладышами.

Кирпичнаяоблицовка несущих стен из сплошных полистиролбетонных блоков опирается нафундаментные конструкции зданий высотой до 2-х этажей включительно.

Перемычкиусиливаются стальными уголками. Эти уголки и низ перемычек защищаются отогневого воздействия при пожаре армированным штукатурным слоем толщиной 30 мм.

5.2.14.Несущие стены с применением полистиролбетонных блоков плотностью 250-350 кг/м3в жилых и общественных зданиях высотой до 12 этажей рекомендуется проектироватьс использованием перекрестно-пустотных блоков. Перекрестно-пустотные блокислужат несъемной опалубкой для внутреннего каркаса из монолитного железобетонаи одновременно выполняют функции утеплителя стены (рис. 5.15 и 5.16).

Блокиимеют вертикальные и горизонтальные пустоты круглого и полукруглого сечения.После монтажа блоков и их склеивания в стене образуется система взаимноперпендикулярных каналов, создающих внутреннюю решетку. Каналы армируюткаркасами и заполняют бетоном, после чего в стене образуется внутренний несущийжелезобетонный каркас, воспринимающий все нагрузки на стену. На внутреннийжелезобетонный каркас стены опирается монолитная железобетонная плитаперекрытия.

Горизонтальныеканалы рядовых блоков, выходящие на угол здания, «закрывают» торцевыми блоками,в которых горизонтальные каналы отсутствуют. Аналогично горизонтальные каналырядовых блоков, выходящие на откосы оконных и дверных проемов, «закрывают»блоками с четвертью.

Пустотныеблоки имеют облицовку из армированной штукатурки; армирование выполняетсястальной сеткой из стержней Æ1 мм с ячейкой 10(20)×10(20) мм. Длякрепления сетки используют скобы из проволоки Æ3ВрIс крючками на концах. На наружный крючок привязывают штукатурную сетку, другойслужит для анкеровки скобы в железобетонном каркасе.

5.2.15.Несущие наружные стены общественных зданий с применением полистиролбетонаплотностью 250-350 кг/м3 со значительными нагрузками на эти стенырекомендуется проектировать с использованием полупустотных блоков (блоков с трапециевиднымивыступами), которые служат несъемной опалубкой и утеплением наружных стен (рис.5.17,5.18).

Кроменесъемной полистиролбетонной опалубки с фасадной стороны стены, для возведениянесущей части стены - монолитной ребристой железобетонной диафрагмы -используется съемная щитовая опалубка (или оставляемая опалубка, например, изармоцементных плит или влагостойких ГВЛ), устанавливаемая со стороны помещения.

Монолитнаяребристая железобетонная диафрагма воспринимает все действующие на стенунагрузки.

Рядовыеполупустотные стеновые блоки имеют в углах пазы, с помощью которых образуютсяребра диафрагмы (см. номенклатуру блоков); ребра диафрагмы армируют каркасами,а полку диафрагмы - сеткой.

Монолитноежелезобетонное перекрытие опирается на несущую железобетонную диафрагму. Дляобразования надоконной (наддверной) перемычки используют монолитныйжелезобетонный элемент и специальные армированные полистиролбетонные блоки.

Рис.5.14. Несущая стена из полистиролбетонных сплошных блоков с облицовкой фасадалицевым пустотелым кирпичом

1 - рядовойблок, 2 - торцевой блок, 3 - блок с четвертью, 4 блок-плита, 5 - монолитнаяжелезобетонная стена, 6 - монолитное железобетонное перекрытие, 7 -армированная штукатурка, 8 - прорези в полистиролбетоне, выполняемые настройплощадке и заполняемые бетоном для решетки, 9 - оси элементов внутреннейжелезобетонной решетки

Рис.5.15. Несущая стена из полистиролбетонных перекрестно-пустотных блоков

Рис5.16. Вертикальное сечение несущей стены из полистиролбетонныхперекрестно-пустотных блоков (обозначения на рис. 5.15)

1 - рядовойблок, 2 - угловой блок, 3 - блок с четвертью, 4 - железобетонная монолитнаяребристая диафрагма, 5 - перемычка, 6 - монолитная железобетонная внутренняястена, 7 - армированная штукатурка

Рис5.17. Ненесущая наружная стена из полупустотных блоков (блоков страпециевидными выступами)

Рис.5.18. Вертикальное сечение по оконному проему несущей стены из полупустотныхблоков (наименование поз. см. рис. 5.17)

5.3. Рекомендации попроектированию перемычек

5.3.1.В надоконной части оконного и дверного проемов укладываются две равновысокиеперемычки или две разновысокие перемычки, или одна перемычка шириной, равнойтолщине стенного блока.

Придвух равновысоких или одной широкой перемычке верхняя четверть образуется засчет армированного штукатурного слоя толщиной 30 мм по низу наружной перемычкиили по низу кирпичной облицовки. В последнем случае штукатурка также защищаетот коррозии стальной уголок, на который опирается кирпичная облицовка, и отогневых воздействий при пожаре.

Придвух разновысоких перемычках обеспечивается образование верхней четверти. Приэтом низкая перемычка в опорных зонах укладывается на подкладки изполистиролбетона.

5.3.2.Перемычки над оконными и дверными проемами выполняются из полистиролбетонакласса по прочности не ниже В0,75 с армированием растянутой зоны плоскимгоризонтальным арматурным каркасом, состоящим из продольной и поперечнойарматуры, а также анкерующих приспособлений в виде поперечных стержней, полосы,уголка или других элементов, приваренных к продольным стержням.

5.3.3.При необходимости проектирования ломаных или криволинейных в плане перемычекрекомендуется ориентироваться на их изготовление на стройплощадке в видемонолитных элементов по заданному криволинейному или ломаному профилю в планездания. Перемычки армируются пространственным арматурным криволинейным илиломаным в плане каркасом из продольной и поперечной арматуры, а такжеанкерующих элементов из отрезков уголка, полосы и др., приваренных к продольнымарматурным стержням. В месте излома перемычек или по длине их пролетоврекомендуется предусматривать дополнительные выпуски для «подвески» перемычки кнесущим конструкциям здания, например, к плитам перекрытия.

5.3.4.Рекомендуется при проектировании ломаных или криволинейных в плане перемычек ввиде монолитных элементов их арматурный каркас объединять с арматурным каркасомнесущих конструкций здания, в частности с плитами перекрытий вышележащего этажаили с фасадными ригелями. При этом высоту перемычек рекомендуется назначатьравной расстоянию от верха проема до плит перекрытия вышележащего этажа или дофасадного ригеля.

5.3.5.При проектировании ломаных и криволинейных перемычек, «подвешенных» квышерасположенному покрытию, в связи с возможным прогибом перекрытия исоответствующим перемещением перемычки между перемычкой и расположенными нижеполистиролбетонными стеновыми элементами рекомендуется предусматривать зазор,заполняемый сжимаемым негорючим материалом, например минеральной ватой накаменной основе.

5.3.6.Допускается проектирование ломаных перемычек из нескольких прямолинейныхперемычек с «подвеской» узлов сопряжения к плитам перекрытия. При этом узлыподвески рекомендуется объединять уголками, служащими опорами для облицовочногокирпичного слоя, или специального уголка под перемычками в случае отсутствиякирпичной облицовки.

5.3.7.Рекомендуется армирование ломаных и криволинейных перемычек выполнять в видепространственного каркаса.

5.4. Рекомендации попроектированию утепленных покрытий и перекрытий

5.4.1.Утепленные покрытия над отапливаемым помещением рекомендуется проектировать сприменением монолитного теплоизоляционного полистиролбетона плотностью 150-200кг/м3 (рис. 5.19), при использовании которого упрощаетсяформирование уклонов для водостока. Возможно также применение в качествеутеплителя полистиролбетонных плит плотностью 150-200 кг/м3.

Толщинумонолитного полистиролбетона или число слоев полистиролбетонныхтеплоизоляционных плит определяют на основе расчета сопротивления теплопередачепокрытия.

Полистиролбетонплотностью 150-200 кг/м3 (марки по прочности на сжатие не менее М2)имеет прочность, позволяющую выполнять кровельное покрытие без устройстваспециальной армированной толстой растворной стяжки. В то же время может бытьиспользована выравнивающая растворная стяжка толщиной не более 5 мм.

Полистиролбетонукладывается на железобетонные плиты покрытия по слою пароизоляции.

5.4.2.Утепление чердачного перекрытия при неотапливаемом чердаке рекомендуетсяпроектировать с применением полистиролбетонных теплоизоляционных плит - рис. 5.20.

Дляутепления используется полистиролбетон плотностью 150-200 кг/м3 примарке по прочности не менее М2.

Толщинуутеплителя из полистиролбетона определяют на основе теплотехнического расчетачердачного перекрытия в совокупности с утепленным покрытием.

Сучетом нагрузок от людей и оборудования на чердачном перекрытии определяюттолщину растворной стяжки по верху теплоизоляционного слоя не менее 30 мм.

5.4.3.Утепление перекрытий над неотапливаемым подвалом (техподпольем, проездом)рекомендуется проектировать с применением монолитного полистиролбетона илиполистиролбетонных теплоизоляционных плит (рис. 5.21).

Дляутепления используется полистиролбетон плотностью 150...200 кг/м3 ипрочностью 2...3,5 кг/см2.

Толщинумонолитного полистиролбетона или число слоев полистиролбетонныхтеплоизоляционных плит определяют из расчета сопротивления теплопередачеперекрытия.

Всвязи с тем, что нагрузки на перекрытие над неотапливаемым подвалом(техподпольем, проездом) могут быть значительными, по верху полистиролбетонногоутеплителя рекомендуется выполнять армированную стальными сетками растворнуюстяжку толщиной не менее 30 мм.

5.5. Рекомендуемые узлы и деталинаружных стен

5.5.1.Опирание на железобетонные перекрытия сплошных полистиролбетонных блоков внаружных ненесущих стенах, оштукатуриваемых с фасадной и внутренней стороны,рекомендуется принимать с напуском, не превышающим 1/3 толщины блока В (рис. 5.22).Перемычки выполняются со штукатуркой боковых (фасадной и внутренней) и нижнейсторон, причем с нижней стороны штукатурка имеет толщину 30 мм. Фасадная частьперекрытия или фасадного ригеля утепляется вставкой из теплоизоляционной плитыплотностью 150-200 кг/м3 толщиной 100 мм и негорючим эффективнымутеплителем (при толщине блоков В>295 мм). Под плитой перекрытия оставляетсязазор (деформационный шов), заполняемый мягким негорючим материалом.

1 - монолитныйполистиролбетон, 2 - железобетонная плита перекрытия, 3 - термовкладыш,4 - полистиролбетонные блоки, 5 - штукатурка по металлической сетке

Рис.5.19. Утепление кровельных покрытий с применением монолитного полистиролбетона

1 -железобетонная плита перекрытия, 2 - полистиролбетонная теплоизоляционнаяплита, 3 - деформационный шов

Рис.5.20. Утепление чердачного перекрытия при неотапливаемом чердаке с применениемполистиролбетонных теплоизоляционных плит

1 -железобетонная плита перекрытия, 2 - теплоизоляционная полистиролбетонная плитаD150-200

Рис.5.21. Утепление перекрытий над неотапливаемым подвалом (техподпольем, проездом)

1 - рядовойполистиролбетонный блок, 2 - полистиролбетонные перемычки, 3 - штукатурныйармированный слой, 4 - полистиролбетонная теплоизоляционная плита, 5 -железобетонная плита перекрытия, 6 - внешний откос, 7 - внутренний откос, 8 -деформационный шов из негорючей минваты, 9 - доборный полистиролбетонный блок

Рис. 5.22.Вариант узла опирания наружной ненесущей стены со штукатурными отделочнымислоями на перекрытие

5.5.2.В узлах опирания наружных ненесущих стен из сплошных полистиролбетонных блоков,оштукатуриваемых с фасадной и внутренней стороны, на железобетонные перекрытияи балконные плиты рекомендуется проектировать опирание блоков одновременно наэти конструкции (рис. 5.23). Между балконными плитами и плитамиперекрытия или фасадными ригелями устраиваются термовкладыши из эффективногонегорючего утеплителя толщиной не менее 175 мм.

Подплитой перекрытия и балконной плитой оставляется зазор (деформационный шов),заполняемый мягким негорючим материалом, что предохраняет стеновыеполистиролбетонные элементы от передачи на них давления при прогибе перекрытий.

5.5.3.В узлах опирания наружных ненесущих стен из сплошных полистиролбетонных блоковс облицовкой с фасадной стороны лицевым пустотелым кирпичом с расшивкой швов иштукатуркой с внутренней стороны рекомендуется проектировать полное опираниеблоков на плиту перекрытия (рис. 5.24). Термовкладыш из эффективного негорючегоутеплителя, например, негорючий минеральной ваты, следует проектироватьтолщиной, определяемой теплотехническим расчетом, но не менее 175 мм. Фасадныйслой из облицовочного кирпича рекомендуется опирать на перекрытие или фасадныйригель без свеса. Возможны другие решения опирания кирпича, которые приведены вп. 5.2.3и на рис. 5.24а,5.24б и 5.24в.

Подплитой перекрытия оставляется зазор (деформационный шов), заполняемый мягкимнегорючим материалом.

Облицовочныйкирпичный слой на уровне верха проема опирается на стальной уголок,закрепленный в кладке простенков.

5.5.4.В узлах опирания наружных ненесущих стен из сплошных полистиролбетонных блоковс облицовкой фасадной стороны лицевым пустотелым кирпичом на железобетонныеплиты перекрытия и балконные плиты рекомендуется проектировать опираниестеновых блоков одновременно на эти конструкции (рис. 5.25).

Подплитой перекрытия и балконной плитой выполняется деформационный шов в видезазора, заполняемого мягким негорючим материалом. Толщина зазора должна быть неменее прогиба перекрытия при длительном действии нагрузок.

Низкирпичной облицовки и полистиролбетонных перемычек, включая стальной уголок дляопирания кирпичной облицовки, должен быть защищен слоем штукатурки толщиной неменее 30 мм. Указанный штукатурный слой выполняет функции верхней надоконнойчетверти и защиты полистиролбетона и стальных элементов от огневых воздействийпри пожаре.

5.5.5.В узлах опирания кладки из сплошных полистиролбетонных блоков для утеплениямонолитных несущих железобетонных наружных стен с кирпичной облицовкойрекомендуется проектировать полное опирание блоков на консоли железобетонныхплит с термовкладышами (рис. 5.27).

Подэтими консолями выполняется технологический шов, позволяющий укладыватьнижерасположенный блок или доборный стеновой элемент на клеевой шов безнарушения равномерного распределения слоя клея (приподняв блок над слоем клея).Технологический зазор заполняется негорючим материалом.

Устройствоперемычек и их облицовка кирпичом под проемами производится аналогично наружнымстенам из полистиролбетонных блоков без монолитных несущих стен (рис. 5.28).

5.5.6.В узлах опирания кладки из сплошных полистиролбетонных блоков для утеплениямонолитных несущих железобетонных наружных стен с отделкой фасадов штукатурнымслоем рекомендуется проектировать опирание блоков на консоль перекрытия со свесомне превышающем 1/3 толщины блока (рис. 5.26). Под консольюперекрытия выполняется технологический шов (зазор), заполняемый негорючимматериалом. Технологический шов нужен для удобства укладки верхнего ряда блоков(стеновых доборных элементов). Торец железобетонной консоли утепляетсяполистиролбетонной теплоизоляционной плитой.

1 -полистиролбетонные блоки, 2 - полистиролбетонные перемычки, 3 - штукатурныйармированный слой, 4 - термовкладыш, 5 - железобетонная плита перекрытия, 6 -внешний откос, 7 - внутренний откос, 8 - клеевой шов, 9 - деформационный шов изнегорючей минваты, 10 - балконная плита

Рис.5.23. Вариант узла опирания наружной ненесущей стены со штукатурнымиотделочными слоями на перекрытие с балконной плитой

1 -полистиролбетонный рядовой блок, 2 - полистиролбетонная перемычка, 3 -облицовочный кирпич, 4 - термовкладыш, 5 - железобетонная плита перекрытия, 6 -опорный уголок облицовки, 7 - полистиролбетонный доборный блок, 8 - деформационныйшов

Рис.5.24. Вариант узла опирания наружной ненесущей стены с кирпичной фасаднойоблицовкой на перекрытие

1 -полистиролбетонный рядовой блок, 2 - полистиролбетонная перемычка, 3 -облицовочный кирпич, 4 - термовкладыш, 5 - железобетонная плита перекрытия, 6 -опорный уголок облицовки, 7 - полистиролбетонный доборный блок, 8 -деформационный шов

Рис.5.24а. Вариант узла опирания наружной ненесущей стены с кирпичной фасаднойоблицовкой на перекрытие

Рис.5.24б. Вариант опирания кирпичной кладки на уровне верха проема

Рис.5.24в. Вариант опирания облицовочной кирпичной кладки на уровне перекрытия иверха проема

1 -полистиролбетонные блоки, 2 - полистиролбетонные перемычки, 3 - облицовочныйпустотелый кирпич, 4 - термовкладыш, 5 - железобетонная плита перекрытия, 6 -внешний откос, 7 - внутренний откос, 8 - клеевой шов, 9 - деформационный шов,10 - балконная плита

Рис.5.25. Вариант узла опирания наружной ненесущей стены с кирпичной фасаднойоблицовкой на перекрытие с балконной плитой

1 - полистиролбетонныеблоки, 2 - монолитная железобетонная несущая наружная стена, 3 - штукатурныйармированный отделочный слой, 4 - полистиролбетонная теплоизоляционная плита, 5- железобетонная плита перекрытия, 6 - опорная железобетонная консоль, 7 -клеевой шов, 8 - технологический шов, 9 - железобетонная консоль

Рис.5.26. Вариант узла опирания утепления монолитной несущей стены на консоль соштукатуренной фасадной поверхностью

1 -полистиролбетонные блоки, 2 - несущая железобетонная стена, 3 - облицовочныйпустотелый кирпич, 4 - термовкладыш, 5 - железобетонная плита перекрытия, 6 -железобетонная опорная консоль, 7 - клеевой шов, 8 - технологический шов

Рис.5.27. Вариант узла опирания наружной несущей стены с кирпичной облицовкой

1 -полистиролбетонные блоки, 2 - полистиролбетонные перемычки, 3 - облицовочныйпустотелый кирпич, 4 - термовкладыш, 5 - железобетонная плита перекрытия, 6 -несущая монолитная железобетонная стена, 7 - опорный уголок кирпичнойоблицовки, 8 - сетка армирования откоса, 9 - железобетонная консоль

Рис. 5.28.Вариант узла опирания утепления наружной несущей стены с кирпичной облицовкой(вертикальное сечение по проему)

5.5.7.Крепление навесного оборудования и устройств к внутренней стороне ненесущихполистиролбетонных стен рекомендуется проектировать с использованием значенийдопускаемых нагрузок на крепежные элементы в стенах из полистиролбетонныхблоков (Приложение 6). При значительных нагрузках (более 100 кг)рекомендуется применять пластмассовый дюбель диаметром 14 мм и более в пробкеиз высокопрочного гипсового раствора (рис. 5.29). Возможны вариантыкрепления пластмассовых распорных дюбелей на кладочном клею.

5.5.8.Крепление навесного оборудования и устройств к наружной стороне ненесущихполистиролбетонных стен рекомендуется проектировать с усилением этих стенвставкой из кирпичной кладки, опирающейся на плиту перекрытия с термовкладышамиили на плиту перекрытия с металлическими пластинами, и слоем из эффективногонегорючего утеплителя (рис. 5.30). При необходимости кирпичная кладкаусиливается стальной арматурой, приваренной к закладным деталям перекрытия.

5.6. Рекомендации по креплениюстолярных изделий

5.6.1.Перемычки с плоским арматурным каркасом в растянутой (нижней) зоне,воспринимающих вертикальные (от вышерасположенных полистиролбетонных элементови облицовки стен) и горизонтальные нагрузки (от ветрового давления на окна илидвери, передаваемые через крепления столярных блоков к перемычкам), выполняютсяиз полистиролбетона плотностью D500,что обеспечивает их прочность на косой изгиб (изгиб одновременно в вертикальнойи горизонтальной плоскостях) и кручение, связанное с передачей горизонтальногоусилия по низу перемычки, при вертикальной нагрузке qв=150 кгс/м игоризонтальной нагрузке менее qг=75кгс/м. При этом наружная перемычка толщиной 115 мм (при блоках толщиной В=295мм) или 140 мм при толщине блоков В=375 мм должна по низу крепится к внутреннейперемычке толщиной 140 мм или 180 мм при толщине блоков, соответственно В=295мм и В=375 мм (рис. 5.31).

Креплениенаружной перемычки к внутренней осуществляется с помощью уголков Ð125×80×7длиной L=120мм, устанавливаемых с шагом 500-600 мм в зависимости от длины перемычки.Указанные уголки прикрепляются к наружной перемычке двумя распорными дюбелями Æ8мм (дюбели сопротивляются отрыву) и одним дюбелем Æ8мм (дюбель сопротивляется срезу).

Участокмежду перемычками заполняется эффективным утеплителем, что позволяет повыситьсопротивление теплопередаче подпроемного участка фасада.

Столярныеблоки прикрепляются к внутренней перемычке круглыми стальными штырями Æ16А1,забиваемыми в полистиролбетон перемычки с шагом, определяемым из условиянедопущения смятия полистиролбетона. В связи с этим допустимый шаг штырейсоставляет а=40÷115 см в зависимости от высоты расположения окна надуровнем земли (учитывается увеличение ветрового давления с повышением уровнярасположения окна).

5.6.2.Оконные и дверные блоки допускается крепить к стенам из полистиролбетона (вслучае, если это подтверждается расчетом) с помощью круглых штырей диаметром неболее 20 мм или плоских штырей толщиной не менее 4 мм. Длина заделки штырей вполистиролбетон, размеры сечения и их количество определяется расчетом изусловия недопущения смятия полистиролбетона при воздействии ветровой нагрузки ипрочности штырей при их изгибе (рис. 5.32). Количество штырейпринимается для оконных блоков не менее чем по три штуки на вертикальные и двена горизонтальные стороны. Расстояние от штыря до поверхностиполистиролбетонного блока не должно превышать 100 мм.

Рис.5.29. Крепление навесного отопительного оборудования к внутренней сторонеполистиролбетонных стен

Рис.5.30. Крепление навесного оборудования и устройств к наружной сторонеполистиролбетонных стен

Шаг круглыхштырей Æ16А1, L=15 см а равен:

z=80 м

а=40 см

z=60 м

а=45 см

z=40 м

а=60 см

z=20 м

а=115 см

z - высота окна над уровнем земли

Рис.5.31. Установка разновысоких перемычек и крепление столярных блоков к ним

1 -полистиролбетонные блоки, 2 - оконная (дверная) коробка, 3 - деревяннаяпрокладка («черная» коробка), 4 - круглый анкер (круглый штырь), забиваемый вполистиролбетон через просверленное в коробке отверстие, 5 - противопожарнаяпрокладка, 6 - плоский анкер (плоский штырь), забиваемый в полистиролбетон, 7 -саморез, с помощью которого деревянная прокладка крепится к опорной плитеплоского анкера, 8 - гвозди, с помощью которых оконная (дверная) коробкакрепится к деревянной прокладке

Рис. 5.32.Крепление оконного (дверного) блока к стене из сплошных полистиролбетонныхблоков

5.6.3.Дверные блоки допускается крепить к стенам из полистиролбетонных блоков среднейи повышенной плотности с помощью плоских штырей толщиной 6 мм, шириной 75 ммили с помощью круглых штырей диаметром не более 20 мм. Штыри должны находитсяна расстоянии от поверхности полистиролбетона не менее чем 100 мм. Длинаанкеровки и количество стержней определяются расчетом при воздействии ветровойнагрузки, но не менее 100 кг/м2.

Количествоштырей определяется расчетом из условия обеспечения прочности полистиролбетонапри смятии и штырей при изгибе, но не менее, чем по четыре штуки навертикальную и две на горизонтальную сторону.

5.6.4.Рекомендуется расстояние от угла оконных и дверных блоков до первого штыряпринимать не более 250 мм и не менее 150 мм (рис. 5.33).

5.6.5.Допускается для крепления оконных и дверных блоков использовать гвоздидиаметром 5-6 мм, забиваемые в деревянные пробки размером не менее60×60×150 мм без их дополнительной анкеровки, в случае, если этипробки по специальному заказу устанавливаются в полистиролбетонные стеновыеблоки при их изготовлении. При этом расстояние от поверхности пробки донаружной поверхности полистиролбетонных блоков должна быть не менее 120 мм.

5.6.6.Допускается для крепления оконных и дверных блоков использовать гвоздидиаметром 5-6 мм, забиваемые в деревянную обвязку вокруг проемов. При этомобвязка крепится к стенам из полистиролбетонных блоков штырями, в соответствиис расчетом полистиролбетона на смятие при воздействии ветровой нагрузки.

5.6.7. Оконные блоки (кроме блоков из ПВХ)допускается крепить к стенам из полистиролбетонных блоков с помощью плоскихштырей толщиной 4 мм, шириной 50 мм и с расчетной длиной анкеровки бездеревянных пробок. Количество штырей - не менее, чем по три штуки на вертикальнуюи две на горизонтальную сторону. При этом пазы в оконных блоках для пропускаплоских штырей рекомендуется выполнять в заводских условиях поставщиком поспециальному заказу на деревообрабатывающих комбинатах (ДОКах).

5.6.8. Дверные блоки (кроме блоков из ПВХ)допускается крепить к стенам из полистиролбетонных блоков с помощью плоскихштырей толщиной 4-6 мм, шириной 75 мм и с расчетной длиной анкеровки бездеревянных пробок. Количество штырей не менее, чем по четыре штуки навертикальную и две штуки на нижнюю горизонтальную сторону. При этом пазы вдверных блоках для пропуска плоских штырей рекомендуется выполнять в заводскихусловиях поставщиком по специальному заказу на деревообрабатывающих комбинатах(ДОКах).

5.6.9.Возможным вариантом крепления оконных и дверных блоков с помощью плоских штырейявляется применение этих штырей с «шляпкой» на конце (см. рис. 5.32б).Деревянная обвязка вокруг проемов с помощью саморезов крепится к «шляпкам»забитых в полистиролбетон плоских штырей, а к обвязке гвоздями 5-6 ммприбивается оконный (дверной) блок. Такое решение рекомендуется использовать втех случаях, когда устройство пазов в оконных блоках (п.п. 5.6.7; 5.6.8)затруднительно.

5.6.10.Крепление оконных и дверных блоков к монолитным ломаным или криволинейнымперемычкам из полистиролбетона рекомендуется выполнять плоскими штырями иликруглыми стержнями, в случае, если пространственный арматурный каркас объединенс арматурным каркасом перекрытия. При этом штыри и стержни рассчитываются изусловия смятия полистиролбетона при воздействии ветровой нагрузки. Зазор междуперемычкой и оконным или дверным блоком должен быть не менее возможного прогибаплиты перекрытия и заполняться минватой на каменной основе.

5.6.11.Крепление оконных и дверных блоков к ломаным или криволинейным перемычкам изполистиролбетона, собранным из прямолинейных перемычек по номенклатуреполистиролбетонных изделий, с «подвеской» узлов их сопряжения к перекрытиям,рекомендуется проектировать по аналогии с креплением этих блоков кпрямолинейным перемычкам.

Рис.5.33. Крепление оконных (дверных) блоков к стенам и перемычкам изполистиролбетона посредством штырей

5.6.12.Деревянные пробки, доски-перемычки (деревянные ветровые ригели) и деревянныеэлементы обвязки оконных (дверных) блоков должны быть антисептированы иантипиренованы.

5.6.13.Все деревянные элементы крепления оконных и дверных блоков, выходящие запределы плоскости проемов, должны быть защищены штукатурным раствором толщинойне менее 20 мм по стальной сетке.

5.6.14. По периметру оконных и дверных блоковследует устанавливать противопожарную прокладку из базальтового волокна(асбестокартона) толщиной не менее 5 мм.

5.6.15.Допускается для уплотнения зазоров между стеной и оконными (дверными) блокамипо периметру применять монтажные пены при наличии сертификата, разрешающего ихприменение для этих целей, и противопожарные прокладки по п. 5.6.14.

5.6.16.Примыкание оконных и дверных блоков к четвертям проемов рекомендуетсяосуществлять через уплотнительные прокладки (герметик).

5.7. Рекомендации по креплениюотделочных слоев

5.7.1.Поверхности стен из полистиролбетонных блоков или монолитного полистиролбетоназащищаются от огневого воздействия при пожаре и механических повреждений снаружной (фасадной) стороны облицовкой из штукатурного раствора или лицевогокирпича и с внутренней стороны облицовкой из штукатурного раствора илигипсоволокнистыми листами (ГВЛ) в два и более слоев толщиной не менее 20 мм.

5.7.2.Штукатурный раствор марки 50...100 цементно-песчаный илицементно-известково-песчаный для отделки полистиролбетонных стен должен иметьтолщину не менее 20 мм по поверхности стены и не менее 30 мм по поверхностиоткосов оконных (дверных) проемов. Штукатурный раствор наносится по стальноймелкоячеистой сетке с размерами ячейки не более 10×10 мм из проволокидиаметром 1,0...1,2 мм. С фасадной стороны стены проволока штукатурной сеткидолжна иметь цинковое покрытие. Штукатурная сетка должна быть расположена всередине толщины штукатурного слоя.

5.7.3.Кирпичная облицовка толщиной 120 мм выполняется из лицевого пустотелого кирпичамарки не ниже M100на растворе марки не ниже М50. Кладка кирпичной облицовки в горизонтальныхрастворных швах на уровне горизонтальных клеевых швов между полистиролбетоннымиблоками должна иметь арматурный оцинкованный стержень Æ6AI,который с помощью вязальной проволоки соединяется с выпусками (анкерами) изкладки полистиролбетонных блоков.

5.7.4.Крепление штукатурной сетки рекомендуется выполнять вязальной проволокой(оцинкованной с фасадной стороны) к выпускам анкеров (связей) которыерасполагаются в горизонтальных швах кладки с шагом не более 600 мм. Выходштукатурной сетки из вертикальной плоскости не должен превышать 5 мм нарасстоянии 1 м.

5.7.5.Анкерные связи, соединяющие облицовочные (отделочные) слои (из штукатурки иликирпича) с полистиролбетонными блоками, выполняются из арматурной проволоки ВрI диаметром 3 мм с анкерующими полукольцамив клеевом шве и крюками в месте крепления отделочных сеток. Связи креплениядвух противоположных отделочных слоев выполняется с нахлесткой не менее 100 мм(рис. 5.34).

5.7.6.Крепление отделочных слоев возможно выполнять с помощью стальных сеток,закладываемых в клеевые горизонтальные швы между полистиролбетонными блоками сцелью уменьшения толщины горизонтальных швов, которые должны быть не более 4(5)мм. Рекомендуется использовать сетки для армоцементных конструкций из проволокидиаметром 0,5-1,2 мм (СНиП2.03.03-85 «Армоцементные конструкции», приложение 2).Могут быть также использованы зигзагообразные сетки, в которых поперечные ипродольные арматурные стержни диаметром 3 мм расположены в одной плоскости.

Потолщине стены укладываются две сетки с расстоянием между ними 50 мм, чтопозволяет по сравнению с армированием одной сеткой, укладываемой на толщинуполистиролбетонного блока, избежать образования «мостика холода».

Ксеткам в швах кладки стеновых блоков вязальной проволокой привязываютштукатурные сетки.

Рис.5.34. Крепление отделочных слоев в кладке из полистиролбетонных блоков

5.7.7.Для дополнительного сцепления отделочного слоя с кладкой из полистиролбетонныхблоков металлические сетки в горизонтальных швах кладки рекомендуетсяустанавливать с выпусками на 5 мм из плоскости стены.

5.7.8.При учете сопротивления армированных штукатурных слоев при оценке прочностистены на действие ветровой нагрузки эти слои должны выполняться изцементно-песчаного раствора марки не ниже M100, а армирующие стальные сеткирасполагаться без стыков или со стыками внахлестку.

5.7.9.Штукатурные слои на откосах оконных и дверных блоков следует выполнять в местепримыкания к оконным (дверным) блокам толщиной не менее 30 мм, а на втором краепоперечного сечения откоса толщиной не менее 20 мм.

Штукатурныесетки заводятся на откос из плоскости стены.

5.7.10.В случае наличия на уровне верха проема деревянной доски ветрового ригеляштукатурную сетку откоса рекомендуется крепить к ней гвоздями.

5.8. Рекомендации по креплениюкриволинейных и ломаных в плане перемычек

5.8.1.Крепление монолитных ломаных и криволинейных в плане перемычек изполистиролбетона к плитам перекрытия или фасадным ригелям рекомендуетсяосуществлять с помощью арматурных выпусков (рис. 5.35, 5.36). Выпускидолжны соединять арматурный каркас перемычек с указанными выше несущимиконструкциями, при этом не передавать нагрузки на полистиролбетонные перемычки.

5.8.2.Крепление ломаных перемычек, составленных из сборных прямолинейных перемычек, кнесущим конструкциям здания рекомендуется осуществлять с помощью металлическихтяг (см. рис. 5.35). Тяги могут быть запроектированы,например из полосовой стали, и соединять узлы сопряжения прямолинейныхперемычек с закладными деталями плит перекрытий или фасадных ригелей. Приналичии облицовки из кирпича его опирание осуществляется на металлическийуголок, который в пролете «подвешивается» к несущим конструкциям.

5.8.3.«Подвешенные» ломаные и криволинейные перемычки деформируются вместе с несущимиконструкциями, к которым они закреплены. Чтобы избежать давления на оконные(дверные) блоки и опорные полистиролбетонные блоки при прогибе элементовперекрытия, между перемычками и расположенными под ними конструкциями следуетоставлять зазор заполненный мягким негорючим материалом.

5.9. Рекомендации по креплениюнаружных навесных стен зданий из полистиролбетона на стадиях возведения иэксплуатации

5.9.1.Основной способ крепления наружных навесных стен из сплошных полистиролбетонныхблоков или монолитного полистиролбетона состоит в забивке в полистиролбетонстальных монтажных элементов, которые представляют собой прямые или Г-образнойформы штыри прямоугольного или круглого сечения.

1 -полистиролбетонные блоки, 2 - полистиролбетонная монолитная перемычка, 3 -облицовочный кирпич, 4 - термовкладыш, 5 - железобетонная плита перекрытия, 6 -уголок-опора кирпичного облицовочного слоя, 7 - закладная деталь железобетоннойплиты, 8 - опорный уголок облицовочного слоя, 9 - выпуски арматурного каркасаперемычки c опорными анкерами, 10 - арматурный каркасперемычки, 11 - уголок анкеровки продольной арматуры перемычки, 12 - сеткаармирования откосов, 13 - выпуски вязальной проволоки для крепления сетокоткосов, 14 - оконный блок, 15 - штырь крепления оконного блока, 16 - минватана камерной основе, 17 - упругая негорючая прокладка, 18 - втулки, приваренныек закладной детали.

Рис.5.35. Вариант узла крепления в пролете монолитных ломаных в плане перемычек

1 - полистиролбетонныеблоки, 2 - полистиролбетонная монолитная перемычка, 3 - облицовочный кирпич, 4- опорная пластина уголка кирпичной облицовки, 5 - железобетонная плита, 6 -металлические уголки опоры кирпичного облицовочного слоя, 7 - резаныеполистиролбетонные блоки, 8 - арматурный каркас перемычки, 9 - уголкидля анкеровки продольной арматуры перемычки.

Рис. 5.36.Вариант узла крепления в пролете монолитных ломаных в плане перемычек

5.9.2.С помощью стальных соединительных элементов (накладок), которые привариваются содной стороны к плоским (прямоугольного сечения) штырям и с другой стороны кзакладным деталям железобетонных перекрытий или стен, монтажные элементы ивместе с ними конструкции наружных полистиролбетонных стен соединяются снесущими железобетонными конструкциями здания. Соединительные элементы, какправило, располагаются в пазах, выполненных на верхней поверхности стеновыхполистиролбетонных элементов, с тем чтобы сварные швы размещались на уровнегоризонтальных швов между стеновыми элементами без их подрезки. Между нижнейповерхностью соединительных элементов и верхней поверхностью расположенных подними полистиролбетонных элементов должен находится воздушный зазор толщиной неменее 10 мм для того, чтобы защитить полистиролбетон от чрезмерного нагрева вовремя приварки соединительных элементов.

5.9.3.Крепление к перекрытию ненесущих стен из полистиролбетонных блоков (впростенках и на глухих участках) производится с помощью стальных монтажныхэлементов, забитым в полистиролбетонные блоки и привариваемых к закладнымдеталям перекрытия (рис. 5.37 и 5.38).

5.9.4.Возможно соединение штырей с монолитным железобетонным перекрытием безиспользования сварки. Для этого в перекрытии оставляются технологические «окна»через которые в расположенные ниже полистиролбетонные элементы забиваютстальные штыри. Затем штыри замоналичивают, заполняя «окна» цементно-песчанымраствором или бетоном.

Такойспособ крепления рекомендуется для соединения ненесущих стен к перекрытию принеполном опирании полистиролбетонных блоков (в ошткуатуриваемых с фасадастенах).

5.9.5.Крепление ненесущих полистиролбетонных стен к внутренним несущим железобетоннымстенам производится путем забивки в полистиролбетон Г-образных монтажныхэлементов и приварки их с помощью соединительных элементов к закладным деталямнесущих стен (рис. 5.39).

5.9.6.Крепление полистиролбетонных блоков, утепляющих наружные несущие железобетонныестены, производятся с помощью Г-образных монтажных элементов, забиваемых вполистиролбетонные блоки, и соединяемых с закладными деталями железобетонныхстен приваркой соединительных накладок (рис. 5.40).

5.9.7.Монтажные элементы, забиваемые в полистиролбетон наружных стен, должнынаходится не ближе 100 мм от ближайшей поверхности полистиролбетона.

5.9.8.Крепление полистиролбетонных стен к опорным участкам плит перекрытий рекомендуетсяосуществлять клеем толщиной 4 мм, применяемым для кладки стен изполистиролбетонных блоков. При этом опорный участок железобетонных плит должениметь ровную гладкую поверхность с «минусовыми» допусками (-5 мм) согласно СНиП 3.03.01-87«Несущие и ограждающие конструкции», табл. 11.

5.9.9.Крепление наружных стен из монолитного полистиролбетона к внутренним несущимжелезобетонным стенам рекомендуется выполнять с помощью сварки анкеров,выпущенных из монолитного полистиролбетона, к закладным деталям внутреннихнесущих стен.

5.9.10.Рекомендуется в несущих железобетонных плитах перекрытия оставлять вертикальныеарматурные выпуски, соединяемые с арматурным каркасом монолитных полистиролбетонныхнаружных стен при его установке на перекрытия.

5.9.11.Крепление штырей к плите перекрытия допускается осуществлять с помощьюспециальных направляющих, например металлических трубок, замоноличенных ввертикальном положении в плите перекрытия (см. рис. 5.35). Отверстия трубокзакрываются паклей, и после кладки полистиролбетонных блоков стен через трубкизабиваются штыри, входящие в верхние ряды полистиролбетонных блоков илидоборных стеновых элементов. Зазор между трубкой и штырем замоноличиваетсяцементно-песчаным раствором.

5.9.12.Крепление стен из полистиролбетонных блоков в процессе строительства зданиярекомендуется осуществлять с помощью временных приспособлений, напримерраскосов, соединяющих верх возводимой кладки с железобетонными перекрытиями.

1 -полистиролбетонные блоки, 2 - полистиролбетонная плита утеплителя плотностью150 - 200 кг/м3, 3 - железобетонная плита перекрытия, 4 - закладнаядеталь плиты перекрытия, 5 - монтажный элемент, забиваемый сверху вполистиролбетонные блоки, 6 - деформационный зазор, заполняемый мягкимнегорючим материалом

Рис.5.37. Крепление оштукатуренной с фасада ненесущей стены из сплошныхполистиролбетонных блоков к перекрытию (в простенках и на глухих участках)

1 -полистиролбетонные блоки, 2 - железобетонная плита перекрытия, 3 -термовкладыш, 4 - монтажный элемент, забиваемый сверху в полистиролбетонныеблоки, 5 - закладная деталь плиты перекрытия, 6 - деформационный зазор,заполняемый мягким негорючим материалом

Рис.5.38. Крепление ненесущей стены с кирпичным фасадом из сплошныхполистиролбетонных блоков (в простенках и на глухих участках) к перекрытию стермовкладышами

1 -полистиролбетонные блоки, 2 - внутренняя несущая железобетонная стена, 3 -закладная деталь несущей стены, 4 - монтажный «Г»-образный элемент, забиваемыйсверху в полистиролбетонные блоки, 5 - накладка (-50×4), 6 -теплоизоляционный доборный блок плотностью 150 - 200 кг/м3

Рис.5.39. Крепление стены из сплошных полистиролбетонных блоков к внутреннейнесущей железобетонной стене

1 -полистиролбетонные блоки, 2 - железобетонная несущая торцевая стена, 3 -закладная деталь торцевой стены, 4 - монтажный «Г»-образный элемент, 5 - накладка(-50×4), 6 - вертикальный клеевой шов

Рис.5.40. Крепление кладки из сплошных полистиролбетонных блоков к торцевой несущейжелезобетонной стене

6. РАСЧЕТ ОГРАЖДАЮЩИХКОНСТРУКЦИЙ ПО НЕСУЩЕЙ СПОСОБНОСТИ

А.Стены из сплошных полистиролбетонных блоков

Ненесущие стены

6.1. Ненесущие (навесные) стены из сплошных блоковвыполняются высотой на один этаж и прикрепляются к верхнему перекрытию, а такжек поперечным несущим стенам с помощью стальных монтажных элементов. Эти стенывоспринимают в основном только ветровую нагрузку. Оконные и прочие проемыперекрываются армированными полистиролбетонными перемычками, которыевоспринимают кроме собственного веса вес блоков и доборных стеновых элементовмежду перемычкой и перекрытием, а также вес штукатурных слоев и навесногооборудования. Расчет этих перемычек приведен в пп. 6.436.49. В отдельных случаях специальноармированные перемычки воспринимают также горизонтальную нагрузку от ветровогодавления на оконные (дверные) заполнения.

6.2. Простенки, располагаемые вне несущихпоперечных стен, рассчитываются как свободно опертые балки на действиеравномерно распределенной нагрузки от ветра, определяемой согласно СНиП2.01.07-85 «Нагрузки и воздействия».

Длязданий высотой менее 40 м нормативное значение ветровой нагрузки w,принимается равным

,*)                                               (6.1)

где коэффициент k (см.табл. 6 СНиП 2.01.07-85)определяется по уровню, проходящему по средине высоты рассматриваемого этажа.

*) Не оговоренныеобозначения здесь и далее приняты по СНиП 2.03.01-84*

Длязданий 40 м и более ветровая нагрузка принимается равной

,                                                         (6.2)

где wp - пульсационнаясоставляющая ветровой нагрузки, определяемая по формуле

,                                                     (6.3)

гдеz- высота рассматриваемого уровня, м;

H- высота здания, м;

ξ - коэффициент динамичности, определяемыйпо графику на черт. 2 СНиП2.01.07-85 при логарифмическом декременте колебаний δ=0,3 взависимости от , где w0- нормативное значение ветрового давления, кгс/м2, Т- период собственных колебаний, сек-1, который приближенно можнопринять равным 0,021Н; при ε £0,05 значение ξ можно определять по формуле

;

wmh- средняя составляющая ветровой нагрузки, вычисляемая по формуле (6.1),где kопределяется при z;

ς - коэффициент пульсации давления ветра,принимаемый по табл. 7 СНиП2.01.07-85 при z;

v- коэффициент корреляции пульсаций давления ветра, принимаемыйпо табл. 9 СНиП 2.01.07-85при χ=Н и ρ=В; - Н и В ширина здания с наветреннойстороны.

6.3. За расчетный пролет простенка l принимается расстояние в свету междуперекрытиями (рис. 6.1).Ветровая нагрузка собирается с грузовой площади шириной, равной расстояниюмежду серединами смежных проемов. Погонная нагрузка q, действующая на простенок, равна

,                                            (6.4)

где b -ширина простенка;

bли bп- ширина левого и правого проемов;

w- ветровая нагрузка определяется по п. 6.2;

γf=1,4 - коэффициент надежности по нагрузке;

γn - коэффициент надежностипо назначению, принимаемый равным:

-для зданий 1го класса (учебные заведения, больницы, детские сады, ит.п.) - 1,0;

-для зданий 2го класса (жилые и прочие общественные здания) - 0,95;

а расчетный моментравен

.                                                         (6.5)

Рис.6.1. К расчету простенка на ветровую нагрузку

6.4. Простенок с двумя штукатурнымиармированными слоями (внутренним и внешним) рассчитывается на действие момента M, определяемого согласно п. 6.3.при аэродинамическом коэффициенте с=0,8 (положительное давление ветра).При этом учитываются сжатый штукатурный слой и растянутая арматура в растянутом(внутреннем) штукатурном слое. Расчет ведется из условия

,                                                  (6.6)

где hпи hш- толщина соответственно полистиролбетонной кладки и штукатурного слоя.

Вкачестве арматуры используются стальные сетки, рекомендуемые для армоцементныхконструкций СНиП 2.03.03-85,приложение 2, с расчетным сопротивлением Rs=2500кгс/см2. Штукатурный слой выполняется из цементно-песчаного илицементно-известково-песчаного раствора марки не ниже 50 и не ниже маркиполистиролбетона. Кроме того, плотность полистиролбетона должна быть не менее200 кг/м3.

6.5. Простенок с кирпичной облицовкой ивнутренним штукатурным армированным слоем рассчитывается на действие момента М,определенного согласно п. 6.3как при с=0,8, так и при с=- 0,6 (отрицательное давление ветра)*.

* Знак «плюс» у аэродинамическогокоэффициента с соответствует направлению давления ветра насоответствующую поверхность, знак «минус» - от поверхности.

Сначаларасчет выполняется без учета кирпичной облицовки. При положительном давленииветра расчет ведется из условия

,                                                 (6.7)

где h0- рабочая высота сечения, равная hп + hш/2;

х - высота сжатой зоны, равная ;

 - расчетное сопротивлениесжатию полистиролбетонной кладки, принимаемое равным произведению сопротивлениясжатию полистиролбетона по табл. 3.6 и коэффициента условий работы кладки К=0,7,учитывающего влияние клеевых швов.

Остальныеобозначения - см. п.п. 6.3. и 6.4.

Приотрицательном давлении ветра расчет ведется из условия

,                                                        (6.8)

где  - расчетное сопротивление кладки изполистиролбетонных блоков растяжению при изгибе, принимаемое равнымпроизведению сопротивления полистиролбетона растяжению при изгибе по табл. 3.6 икоэффициента условий работы кладки K=0,85, учитывающего влияние клеевых швов;

Wred- момент сопротивления приведенного сечения, включающего всебя площадь полистиролбетона, а также площадь сжатого штукатурного слоя,умноженную на отношение модулей упругости раствора и полистиролбетона .

Модульупругости Ешпринимается по табл. 18 СНиП 2.03.01-84 «Бетонные ижелезобетонные конструкции» как для мелкозернистого бетона группы Бестественного твердения в зависимости от класса бетона В=0,07М, где М- марка раствора, или по табл. 6.1.

Модульупругости кладки из полистиролбетонных блоков  принимается равным произведению модуляупругости полистиролбетона по табл. 3.7 и коэффициента условийработы кладки K=0,8,учитывающего влияние клеевых швов. Значение Wredопределяется по формуле

,                                                   (6.9)

где Ired - моментинерции приведенного сечения;

уred- расстояние от центра тяжести приведенного сечения дорастянутой грани полистиролбетонного блока у кирпичной облицовки.

Вслучае, если условия (6.7) или (6.8) не удовлетворяются,момент М можно уменьшить, распределив его между кирпичной облицовкой иосновной частью стены пропорционально их жесткостям, определяемым следующимобразом:

жесткостьоблицовки

,                                                (6.10)

где α - упругая характеристика кладки,принимаемая по табл. 15 СНиП II-22-81 «Каменные иармокаменные конструкции»;

R- расчетное сопротивление сжатию кладки, принимаемое потабл. 2 СНиПII-22-81;

hобл- толщина кирпичной облицовки.

Жесткостьосновной части стены

,                                                       (6.11)

Приэтом следует проверить прочность облицовки из условия

,                                 (6.12)

где Rtb- расчетное сопротивление кирпичной кладки растяжению приизгибе по не перевязанному сечению, принимаемое по табл. 10 СНиП II-22-81. Коэффициент 0,85при Rtbвводится для исключения сверхдопустимых растягивающихнапряжений в не перевязанных швах кирпичной кладки;

G - весоблицовки, расположенной выше расчетного сечения.

.                                                     (6.13)

Привыполнении условия (6.12) кирпичная облицовка объединяется гибкимисвязями с полистиролбетонной частью стены. При этом сплошная приклейкаоблицовки к основной части стены не требуется. Однако необходимопредусматривать противопожарные рассечки в образовавшейся воздушной прослойкетолщиной 5 мм.

Прине выполнении условий (6.7), или (6.8), или (6.12)расчет стены с кирпичной облицовкой, объединенной с полистиролбетонной частьюстены гибкими связями и приклеенной к ней клеевым швом (5 мм) илицементно-песчаным раствором (10 мм), при действии ветровой нагрузки(положительном (напор) или отрицательном (отсос) давлении) производится какэлемента комплексного сечения, включающего кирпичную облицовку, цементно-песчаныйили клеевой шов, полистиролбетонную часть стены и армированной слой штукатурки.При этом принимается гипотеза плоских сечений и напряжения в различных точкахсечения определяются по схеме приведенного сечения, причем растягивающиенапряжения в неперевязанных (горизонтальных) швах кирпичной облицовки не должнапревышать 0,85Rtb,что исключает сверхдопустимые растягивающие напряжения.

Самонесущие стены

6.6.Самонесущие стены из сплошных блоков плотностью 350-400 кг/м3выполняются высотой до двух этажей включительно, но не более 10 м. Ониприкрепляются гибкими связями к перекрытиям и к поперечным несущим стенам или кфахверковым стойкам. Самонесущие стены должны воспринимать кроме ветровойнагрузки также собственный вес (включая вес облицовки), вес заполнения проемови вес навесного оборудования.

6.7.Простенок, располагаемый вне несущих поперечных стен или фахверковых стоек,рассматривается как неразрезная балка, опорами которой служат места крепленияпростенка к перекрытиям (рис. 6.2). Пролетная часть такой балки рассчитываетсяна действие ветровой нагрузки аналогично расчету ненесущих стен согласно пп. 6.3-6.5. Приэтом момент принимается равным М=ql2/12.При одинаковых пролетах балки достаточно проверить только верхний еепролет.

6.8.Если прочность простенка на изгиб не обеспечивается, то по ширине этогопростенка устанавливаются фахверковые стойки, прикрепленные гибкими связями кпростенку, а также к верхнему и нижнему перекрытиям. Пример установкифахверковых стоек приведен на рис. 6.3. Сечение этих стоекподбирается так, чтобы момент, действующий на стену, стал меньше егопредельного значения для стены Мпрза счет перераспределениямежду стеной и фахверковыми стойками пропорционально их жесткостям. Вэтом случае суммарная жесткость фахверковых стоек должна быть не менее

,                                              (6.14)

где Вст - жесткость стены; для простенка сдвумя штукатурными слоями Встопределяется по формуле (6.11);для простенка с кирпичной облицовкой и одним штукатурным слоем Встравна сумме жесткостей облицовки и основной части стены, определяемых поформулам (6.10)и (6.11);

Мпр- правая часть условий (6.6)-(6.8).

Приэтом, если прочность простенка с кирпичной облицовкой не обеспечивается как приположительном, так и при отрицательном давлении ветра, в формуле (6.14)следует учитывать максимальное отношение  изэтих двух расчетных случаев.

Рис.6.2. К расчету самонесущих рам

Рис.6.3. Пример установки фахверковых стоек

Несущие стены

6.9.Несущие стены из сплошных блоков плотностью 400-550 кг/м3выполняются высотой на 1-2 этажа. При этом они воспринимают, кроме ветровойнагрузки и нагрузки от собственного веса, также нагрузки от перекрытий ипокрытий, опираемых на них.

6.10.Простенки, располагаемые вне поперечных несущих стен, рассчитываются навнецентренное сжатие. При этом продольная сила N складывается изнагрузки от ближайшего перекрытия Nnep, суммы нагрузок отдругих вышерасположенных перекрытий Nви от веса стены (включая вес штукатурных слоев, заполненияпроемов и навесного оборудования) Ncm научастке высотой от рассматриваемого сечения до верха стены. Ширинарассчитываемой стены, а также грузовых площадей, с которых собираются нагрузкиот перекрытий, равна b+(bл+bп)/2.Очертание грузовых площадей принимается по рис. 6.4.

СилаNnepприкладывается в соответствии со схемой на рис. 6.5.Силы Nви Ncmприкладываются в центре тяжести приведенного сеченияпростенка.

Рассматриваются2 сечения:

- сечение 1 располагается на уровне верхапроема; при этом момент от ветровой нагрузки не учитывается;

- сечение 2 располагается на уровне середины высоты этажа.При этом учитывается момент от отрицательного давления ветра q (т.е.при с=-0,6), см. п. 6.5, равный .

6.11. Простенок с двумя штукатурнымиармированными слоями рассчитывается как железобетонный элемент из условия

,             (6.15)

где h0- рабочая высота, равная hп+1,5hш;

х- высота сжатой зоны, определяемая следующим образом:

а)если  (где ξR - см. табл. 6.1),то

x=x1;

б)если x>ξRh0, то

,                                            (6.16)

где ;

;; ;

 -см. п. 6.5,

ψи ω - см.табл. 6.1.

М- момент внешних сил относительно центра тяжести сечения,равный:

для сечения 1

;                                  (6.17)

для сечения 2

,                                  (6.18)

где η и η1- коэффициенты продольного изгиба, определяемые согласно п. 6.13;

a, l, lоп - см.рис. 6.5;

b, hn, hm, Rs, As- см.пп. 6.36.4;

 и Rbш- расчетные сопротивления сжатию соответственнополистиролбетонной кладки и штукатурного слоя (см. табл. 6.1).

Таблица 6.1.

Характеристикираствора штукатурного слоя

Марка раствора

Rbш, кгс/см2

Eш 10-3, кгс/см2

ξR

ψ

ω

50

19,3

66,3

0,630

6,02

0,735

75

27,2

95,3

0,623

5,92

0,728

100

38,2

120,3

0,613

5,78

0,719

; ;

Примечания:

1. Расчетноесопротивление раствора Rbш принято потабл. 13 СНиП2.03.01-84, как для мелкозернистого бетона класса, равного 0,07 от маркираствора, с учетом gb2=0,9.

2. Модульупругости раствора Ешпринят по табл. 18 СНиП 2.03.01-84, как длямелкозернистого бетона группы Б естественного твердения класса, равного 0,07 отмарки раствора.

3. Значение ξR определено поформуле (25) СНиП 2.03.01-84 при ssp=2500 кгс/см2, ssc,u=5000 кгс/см2.

Рис.6.4. Схема определения грузовой площади стены

Рис.6.5. Конструктивная (а) и расчетная (б) схемы несущей стены

6.12. Простенок с кирпичной облицовкой ивнутренним штукатурным слоем рассчитывается без учета кирпичной облицовки изусловия

,                                   (6.19)

где х - высотасжатой зоны, равная

,                                               (6.20)

уn - расстояниеот центра сжатия до сжатой зоны, равное

                                      (6.21)

М- момент внешних сил относительно центра сжатия, определяемый следующимобразом:

1)для сечения 1

,                          (6.22)

2)для сечения 2

,                         (6.23)

где е0-эксцентриситет силы Nперотносительно центра сжатия сечения, равный

;

yred- расстояние от центратяжести приведенного сечения до сжатой грани, равное

;                                          (6.24)

;

 иЕш - модули упругости кладки из полистиролбетонных блоков(см. п. 6.5)и штукатурного слоя (см. табл. 6.1).

6.13. Коэффициент продольного изгиба ηдля сечения 2 определяется по формуле

,                                                      (6.25)

где Ncr - условнаякритическая сила, равная

,                                                    (6.26)

где lred - момент инерцииприведенного сечения.

Длясечения 1 при а<l/3коэффициент продольного изгиба η1определяетсяпо интерполяции между η1=1 для сечения у верхнегоперекрытия и η1=η для сечения на расстоянии а=l/3 отверхнего перекрытия, т.е.

.                                                   (6.27)

Приа>l/3η1=η.

6.14.Места опирания перекрытия на полистиролбетонную кладку должны быть проверены насмятие из условия

,                                    (6.28)

где N- полная нагрузка на уровне низа перекрытия, собранная со всехперекрытий при расчетной ширине грузовых площадей .

 - см. п. 6.5.

6.15.Участки глухих стен, отстоящие от поперечных стен далее, чем на l/2, рассчитываются согласно пп. 6.11 и 6.12,принимая ширину bпростенка и ширину грузовых площадей для вертикальных иветровых нагрузок равными 1 см. При этом сечение 1 принимается на уровнеопирания верхнего перекрытия.

Расчет крепленийполистиролбетонных стен к несущим конструкциям здания и оконных (дверных)блоков к полистиролбетонным стенам

6.16. Элемент крепления - штырь прямоугольногоили круглого сечения, забиваемый в полистиролбетон на расстоянии не менее 100мм от боковой (перпендикулярной ветровому напору) поверхностиполистиролбетонной части стены, рассчитывается как балка на упругом основании, загруженнаясилой N и моментом M=N·l3 как показано на рис. 6.6.При этом проверяется прочность полистиролбетона на смятие из условия

                                               (6.29)

и прочность самогоэлемента крепления на изгиб из условия

,                                             (6.30)

где N - сила,приходящаяся на элемент крепления (рис. 6.6б);

Rb- расчетное сопротивление сжатию полистиролбетона, принимаемое по табл. 3.6;

bи l- ширина и глубина заделки в полистиролбетон элементакрепления;

av и aт- коэффициентыпринимаемые по графикам на рис. 6.7 в зависимости от приведенной длины балки l/λ;

λ - упругая характеристикаэлемента крепления (см), как балки на упругом основании, равная

,                                                      (6.31)

где k- отпорность полистиролбетонного основания штыря, принимаемаяравной Еbb/300,кгс/см2;

Ry- расчетное сопротивление стали штыря изгибу по пределутекучести (СНиП II-23-81* «Стальные конструкции»);

W- момент сопротивления сечения штыря;

j- коэффициент, учитывающий защепленность не забитого концаштыря. При свободном конце j=1; при защемленном конце, приваренном кзакладной детали или забетонированной в «окне» перекрытия j=0,5;

EI- жесткость элемента крепления (кгс·см2); дляэлемента крепления в виде пластин толщиной t ;для элемента крепления круглого сечения .

Проверкапрочности элементов крепления производится по формулам (6.29 и 6.30)как в случае креплений полистиролбетонных стен к несущим элементам здания, таки в случае крепления оконных (дверных) блоков к полистиролбетонным стенам.

а - конструктивнаясхема                                                б- расчетная схема

Рис.6.6. К расчету креплений полистиролбетонных стен

Рис.6.7. График зависимости avи атот приведенной длины балки

6.17.При креплении стены к верхнему перекрытию сила N принимается равной

                                                             (6.32)

где q, l - см.п. 6.3.,при этом коэффициент с=-2 или с=+0,8 в зависимости от местарасположения крепления (см. СНиП2.01.07-85 «Нагрузки и воздействия» п. 6.6). При этом к нижнему перекрытиюстеновые элементы крепятся с помощью клеевой композиции;

п- число элементов крепления на расчетном участке шириной b.

Прикреплении наружной стены к несущей внутренней поперечной стене и к верхнему инижнему перекрытиям сила N определяется по опорной реакции стены, какпластины, опертой по трем сторонам (рис. 6.8) и загруженной равномернораспределенной нагрузкой qp=wgfgn, кгс/см2.Тогда наибольшая сила N,действующая на крепление, расположенное посредине высотыэтажа, равна

,                                                       (6.33)

гдеk1- см. табл. 6.2;

lk - расстояние междукреплениями.

Таблица 6.2

а/l

£0,5

0,67

0,71

0,77

0,83

0,90

1,0

1,20

1,3

³1,50

k1

0,401

0,450

0,460

0,467

0,474

0,478

0,487

0,494

0,497

0,501

Такойрасчет дает завышенную величину силы N. Поэтому в случае необходимостисилу N можно снизить, рассчитав стену как пластину с отверстиями спомощью компьютерных программ (например, программа «Лира» и ее модификации).

Рис.6.8. К расчету силы N

Расстояниемежду креплениями lkнаходится из условия

,

где Nпр- усилие, воспринимаемое креплением по формуле (6.29)или (6.30).

Элементыкрепления, как правило, рекомендуется принимать в виде пластины толщиной 4...5мм, длиной 150-250 мм. Рекомендуемая ширина пластины - 50...70 мм.

Расчет стен из сплошныхполистиролбетонных блоков в стадии возведения

6.18. Прочность стены должна быть проверена встадии возведения без учета штукатурных слоев на действие ветровой нагрузки w, определенной согласно п. 6.2и уменьшенной на 20 %. Необходимо рассмотреть вариант положительного (напор)давления ветра (с=+0,8) и отрицательного (отсос) ветрового давления (с=-0,6).

6.19. При расчете простенка, расположенного вненесущих поперечных стен, рассматриваются 2 случая:

Случай1. Кладка из полистиролбетонных блоков возведена доперекрытия, но не закреплена за него. Остекленные оконные (дверные) блоки ещене установлены.

Простенокрассчитывается как консоль с расчетным сечением по низу смежных проемов надействие ветровой нагрузки, собранной с площади стены шириной  без учета проемов и длиной от низа смежныхпроемов до низа перекрытия (рис. 6.9). При этом аэродинамический коэффициент спринимается равным 0,8 для бескаркасных зданий (ветровая нагрузка с фасаднойстороны) и 1,4 для каркасных зданий (ветровая нагрузка с двух сторон: 0,8+0,6).

Случай2. Кладка из полистиролбетонных блоков возведена до перекрытияи закреплена за него.

Оконные(дверные) блоки установлены, штукатурка еще не выполнена. Кладка кирпичнойоблицовки выполняется одновременно с кладкой полистиролбетонных блоков.

Простенокрассчитывается как балка с расчетным сечением посредине высоты этажа пролетом l на действие момента M=ql2/12,где q- ветровая нагрузка, собранная с площадишириной bр,включающей проемы; при этом принимается с=0,8 длялюбого типа здания.

Дляслучаев 1 и 2 расчет ведется из условия

,                                           (6.34)

где  -см. п. 6.5;

b,hn- см. пп. 6.3и 6.4;

G- вес стены шириной bр,расположенной выше расчетного сечения с учетом коэффициента gf=0,9.

Приналичии кирпичной облицовки момент М может быть уменьшен путем егораспределения между облицовкой и основной частью стены пропорционально ихжесткостям аналогично указаниям п. 6.5. В этом случае следуетпроверить также прочность облицовки из условия (6.12).

Рис.6.9. К расчету простенка, расположенного вне несущих поперечных стен

Рис.6.10. К расчету части простенка между стеной и балконной дверью

6.20.При расчете части простенка, расположенного между поперечной несущей стеной ибалконной дверью, рассматривается случай, когда неоштукатуренная стена доведенадо перекрытия, но не закреплена за него. Стена рассчитывается как пластина,жестко заделанная внизу, шарнирно опертая сбоку и не опертая по двум другимсторонам (рис. 6.10), на действие равномерно распределеннойнагрузки qp=wgfgn, (кгс/см2).Максимальный момент на ширине 1 м у не опертого бокового края простенкаопределяется по формуле

,                                                        (6.35)

где kn - см.табл. 6.3.

Таблица 6.3

а/l

£0,5

0,6

0,8

1,0

1,2

1,5

2,0

³3,0

kn

0,065

0,140

0,215

0,284

0,337

0,388

0,445

0,485

Расчетведется из условия

,                                              (6.36)

где gn - плотностьполистиролбетонной кладки.

Приналичии кирпичной облицовки момент М также может быть уменьшенаналогично расчету простенка вне поперечной стены.

6.21.В случае невыполнения условия (6.34) или условия (6.36) стена до закрепления еепостоянными креплениями должна быть укреплена инвентарными устоями или инымисвязями, препятствующими ее горизонтальным смещениям.

Креплениес помощью инвентарных устоев или других временных связей стен следуетпредусмотреть до затвердения штукатурных слоев в случае, если прочность стены врассматриваемой стадии обеспечивается только при учете армированногоштукатурного слоя.

Крометого, в процессе возведения кладки с клеевой композицией, еще не набравшейпрочности, требуется установка временных креплений.

Примеры расчета

Пример1. Дано: схема ненесущей стеныпо рис. 6.11;стена состоит из полистиролбетонных блоков толщиной 29,5 см, внутреннегоармированного штукатурного слоя толщиной 2 см и наружной кирпичной облицовкитолщиной 12 см; здание каркасное жилое 25и этажное (без учетацокольного этажа), расположенное в г. Москве; высоты всех этажей 3,0 м;перекрытие над цокольным этажом находится на высоте 2 м над уровнем земли;полистиролбетон класса В0,35 марки по средней плотностиD250;штукатурный раствор марки 50; кирпичная кладка из кирпича марки 75 на растворемарки 50.

Требуетсяпроверить прочность стены в стадиях эксплуатации ивозведения и запроектировать крепление стены к верхнему перекрытию и кпоперечным несущим стенам.

Рис.6.11. Конструктивная схема ненесущей стены с кирпичным фасадом

Расчет. Проверим прочность межоконного простенкав стадии эксплуатации согласно п. 6.5. Для этого предварительно определим ветровуюнагрузку, действующую на простенок, располагаемый на верхнем 25мэтаже согласно п. 6.2. Высота здания составляет H=25·3+2=77м > 40 м, следовательно учитываем пульсационную составляющую ветровойнагрузки. Середина верхнего этажа находится на высоте z=77-3/2=75,5 м. Принимая тип местности В(городская территория), по табл. 6 СНиП 2.01.07-85 определяем коэффициент k.

.

Для г. Москвы (1-йветровой район) w0=23кгс/м2. Тогда средняя составляющая ветровой нагрузки при с=0,8равна

кгс/м2.

Определяемпульсационную составляющую ветровой нагрузки wp, поформуле (6.3).

Периодсобственных колебаний здания  сек-1. Тогда параметр ; акоэффициент динамичности .

Определимкоэффициент kпри z=H=77 м: . Тогдаwmh=23·1,428·0,8=26,27кгс/м2. Определяем по табл. 7 СНиП 2.01.07-85 коэффициент ς приz=77м и типе местности B:. Потабл. 9 СНиП 2.01.07-85определяем vпри χ=H=77 м и ρ=В=40 м:

.

Тогда кгс/м2 и  кгс/м2.

Изрис. 6.11имеем b=60см, bл=210см, bп=150см, l=280см. Для жилых зданий gn=0,95.Тогда согласно формуле (6.4)

кгс/м.

Такимобразом, расчетный момент в простенке при положительном давлении ветра (с=0,8)равен

кгс·м,

апри отрицательном давлении

 кгс·м.

Проверяемпрочность без учета кирпичной облицовки при положительном давлении ветра изусловия (6.7).На ширине простенка 60 см при шаге проволок 10 мм располагается 60 проволок Æ1мм, т.е. см2.Принимая hn=29,5см, hш=2см, Rs=2500кгс/см2, из табл. 3.6 Rb=2,5 кгс/см2,получаем кг/см2,тогда

кгс·см= 293,11 кгс·м > М=156,6 кгс·м,

т.е. прочность приположительном давлении ветра обеспечена.

Проверимпрочность облицовки путем исключения сверхдопустимых растягивающих напряжений вне перевязанных (горизонтальных) швах кирпичной кладки (см. п. 6.5), чтообеспечивается выполнением неравенства , где sw - нормальныерастягивающие напряжения в кладке.

Вданном примере кирпичная облицовка связана с полистиролбетонными блоками толькогибкими связями (без приклейки к ним), поэтому момент от ветровой нагрузки,передаваемый на облицовку, равен

кгс·м,

где кгс·см2,

кгс·см2(определение величин Jredи  приведено ниже).

Предельныймомент, воспринимаемый кирпичной облицовкой, равен

кгс·м> 12,27 кгс·м,

где при растворе марки50 Rtb=1,2кг/см2 (табл. 10 СНиП II-22-81).

Следовательно,прочность кирпичной облицовки обеспечена.

Дляпроверки прочности при отрицательном давлении ветра определяем геометрическиехарактеристики приведенного сечения простенка, включающего полистиролбетоннуючасть стены и армированный штукатурный слой. Из табл. 6.1 при марке раствора 50находим его модуль упругости Еш=66300 кгс/см2. Изтабл. 3.7при D250и В0,35 находим Еb=3500кгс/см2. Тогда кгс/см2,

площадьAred=60·29,5+60·2·66300/2800=1770+2841=4611см2;

расстояниеот центра тяжести до растянутой грани

 см;

моментинерции

см4;

моментсопротивления

см3.

Изтабл. 3.6при В0,35 находим Rbtf=1,4кгс/см2. Тогда кгс/см2,

кгс·см=194кгс·м > М=117,5 кгс·м,

т.е. прочностьпростенка обеспечена без учета кирпичной облицовки при любом направлении ветра.На других этажах прочность простенков заведомо обеспечена, поскольку на них притех же размерах действует меньшая ветровая нагрузка.

Проверимпрочность кирпичной облицовки, объединенной с полистиролбетонной частью стеныгибкими связями. Воспринимаемый его момент равен , где Вк.о- изгибная жесткость кирпичной облицовки, Вст - изгибнаяжесткость стены с приведенным сечением, включающим полистиролбетонную частьстены и армированную штукатурку.

Жесткостьполистиролбетонной части оштукатуренной стены равна

 кгс·см2.

Жесткостькирпичной облицовки равна

кгс·см2,

где a- по табл. 15 СНиП II-12-81(a=1000);

R - потабл. 2 СНиП II-12-81(R=11кгс/см2).

 кгс·м.

Предельныймомент, воспринимаемый кирпичной облицовкой, при котором не возникают в кладкесверхдопустимые растягивающие напряжения, равен

 кгс·м > 11,75 кгс·м,

где Rtb=0,8кгс/см2 для раствора марки 25 (табл. 10 СНиП II-12-81).

Следовательно,прочность кирпичной облицовки на гибких связях без приклейки к поверхностиполистиролбетона обеспечена.

Определимнеобходимое количество элементов крепления межоконного простенка к верхнемуперекрытию, исходя из условий (6.29) и (6.30). При этом учтем, чточасть креплений забивается непосредственно в простенок плотностью D250, а часть креплений в опорные зоныполистиролбетонных перемычек, укладываемых на простенок (D300, В0,75). Принимаем каждый элементкрепления в виде пластины сечением 50´5мм с длиной забивки l=200мм (рис. 6.6).

Тогдаего жесткость равна

 кгс·см2,

амомент сопротивления равен W=5·0,52/6=0,208см3.

Отпорностьоснования из полистиролбетона плотностью D250 равна

 кгс/см2,

аиз полистиролбетона плотностью D300(В0,75)

 кгс/см2;

 см; ;

 см; .

Согласнотабл. 3.6для полистиролбетона класса В0,35 Rb=2,5 кгс/см2, класса В0,75 Rb=5,5 кгс/см2.

Зазормежду плитой перекрытия и расположенным ниже полистиролбетонным блоком равен l3=15мм.

Изрис. 6.7при l250=2,15коэффициенты avи атравны:

av=0,177, аm=0,107;

приl300=2,56

аv=0,16, am=0,08.

Изусловия (6.29),исходя из прочности полистиролбетона на смятие, определяем предельное усилие наодно крепление

 кгс;

 кгс.

Проверимпрочность на изгиб элемента крепления (плоского штыря)

кгс·см< Ry·W=2300·0,208=478,4кгс·см;

 кгс·см < 478,4 кгс·см.

Опорнаяреакция простенка как свободно опертой на перекрытие балки равна

кгс.

Примем,что 2 крепления забиты в простенок между перемычками и по 1 креплению забито вкаждую опираемую на простенок перемычку. Тогда суммарное предельное усилиекреплений равно:

 кгс > 223,72 кгс.

Забиватьштыри в перемычку между ее опорными частями не рекомендуется.

Определимнеобходимый шаг крепления к несущей поперечной стене и к верхнему перекрытиюучастка наружной стены, примыкающего к поперечной несущей стене по формуле (6.33).Будем исходить из того, что данный участок стены расположен от угла здания нарасстоянии более 1,5 м (иначе следовало бы учесть отрицательное ветровоедавление с коэффициентом с=-2).

Посколькуа/l=120/280=0,43£0,5 шаг lkдолжен быть равен , где

Nnp - предельноеусилие, воспринимаемое креплением при плотности D250 (Nпр=41,74 кгс). Изтабл. 6.2находим k1=0,401.

Равномернораспределенная нагрузка qpравна

 кгс/м2=0,00666 кгс/см2.

Отсюда

 см.

Размещаемкрепления с поперечной стеной с шагом 50 см.

Проверимпрочность стены в стадии возведения до закрепления стены за верхнее перекрытиесогласно пп. 6.18и 6.19.Поскольку здание каркасное, расчетную равномерно распределенную ветровуюнагрузку в этой стадии определяем с учетом коэффициента с=1,4 и сниженияна 20 %

 кгс/м2,

где qp= wgfgn=50,06·1,4·0,95=66,6кгс/м2.

Согласнорис. 6.10и рис. 6.8площадь стены, учитываемая при расчете простенка равна

 м2,

а ее статический моментотносительно расчетного сечения, расположенного по низу смежных проемов, равен

м3.

Тогдамомент от ветра в расчетном сечении равен

кгс·м.

Весстены площадью 1,62 м2 при плотности gn=250кг/м3 равен

 кгс.

Проверяемусловие прочности (6.34)

 кгс·см=109,4 кгс·м < M=173,6 кгс·м.

т.е. при не учетекирпичной облицовки прочность не обеспечена.

Уменьшиммомент М, распределив его между кирпичной облицовкой и стеной. Жесткостьстены в стадии возведения равна

 кгс·см2, жесткость кирпичнойоблицовки равна

 кгс·см2.

Тогдамомент, действующий на стену, равен

 кгс·м > 109,4 кгс·м,

т.е. даже при учетекирпичной облицовки прочность в стадии возведения не обеспечена. В этом случаена время вплоть до соединения стены с верхним перекрытием простенок должен бытьзакреплен от горизонтальных смещений устоями, подкосами или другими временнымикреплениями.

Проверимпрочность стены после закрепления ее за верхнее перекрытие. Ветровую нагрузкупри этом собираем с площади шириной bр=2,4м, учитываем коэффициент с=0,8 и снижение ветровой нагрузки в стадиивозведения на 20 %. Тогда

 кгс/м.

Моментв расчетном сечении равен

кгс·м< 109,4 кгс·м,

т.е. прочность в этойстадии обеспечена и, следовательно, инвентарные устои можно снимать сразу послезакрепления стен за верхнее перекрытие.

Пример2. Дано: схема ненесущей стеныверхнего этажа здания по рис. 6.12; стена состоит из полистиролбетонныхблоков толщиной 29,5 см, внутреннего и внешнего штукатурного слоя толщиной по 2см; середина этажа находится на высоте z=84 м; здание общественное 1гокласса надежности высотой H=87м расположено в г. Москве; полистиролбетон класса В0,5 марки по среднейплотности D250.

Требуетсяпроверить прочность стены в стадии эксплуатации и запроектироватькрепление стены к покрытию и к поперечным несущим стенам.

Рис.6.12. Конструктивная схема ненесущей стены с оштукатуриванием

Расчет. Проверим прочность межоконного простенкасогласно п. 6.4.Для этого предварительно определим ветровую нагрузку. По табл. 6 СНиП 2.01.07-85 при z=84 м и типе местности В (городскаятерритория) определим коэффициент k

.

Тогдасредняя составляющая ветровой нагрузки при w0=23кгс/м2 (1й район) равна

 кгс/м2.

Посколькувысота здания H=87м > 40 м, определим пульсационную составляющую ветровой нагрузки wp.

Периодсобственных колебаний здания  сек-1. Тогда  < 0,05, а коэффициент динамичности .

Определимкоэффициент kпри z=H=87 м:

.

Тогдаwmh=23·1,50·0,8=27,6кгс/м2. По табл. 7 СНиП2.01.07-85 определим коэффициент ς при z=87 м и типе местности В:

.

Потабл. 9 указанного СНиП определим v при χ=Н=87 м и ρ=B=40 м:

.

Тогда

 кгс/м2

и

 кгс/м2.

Изрис. 6.11имеем b=90см, bл=bп=210см, l=400см. Для здания 1го класса gn=1,0.Тогда согласно формуле (6.4)

 кгс/м.

Расчетныймомент в простенке равен

 кгс·м.

Проверимусловие прочности (6.6). При шаге проволокштукатурной сетки 10 мм на ширине простенка 90 см располагается 90 проволок Æ1мм, т.е.  см2. Принимая hn=29,5 см, hш=2,0см и Rs=2500кгс/см2, получаем

кгс·см=556,8кгс·м > М=435,5 кгс·м,

т.е. прочностьпростенка обеспечена.

Определимнеобходимое количество элементов крепления стены к покрытию, исходя из условий(6.29)и (6.30).Принимаем каждый элемент крепления в виде пластины сечением 50´4 мм. Тогда егожесткость равна

 кгс·см2,

а момент сопротивленияравен W=5·0,42/6=0,133см3.

Изтабл. 3.7при D250и В0,50 находим Eb=4500кгс/см2. Тогда отпорность основания равна

 кгс/см2;

 см.

Изтабл. 3.6при В0,50 находим Rb=3,50кгс/см2. Пластина крепления приварена к закладной детали перекрытиякак показано на рис. 6.6а. Зазор между плитой перекрытия ирасположенным ниже полистиролбетонным блоком l3=15мм, длина забивки пластины в полистиролбетон l=250 мм. Из условия (6.29)определяем предельное усилие на одно крепление

 кгс,

где , a αv=0,14,αm=0,062определяем из рис. 6.7.

Проверимпрочность штыря на изгиб

 кгс·см < RуW=2300·0,133=305,9 кгс·см.

Опорнаяреакция простенка на междуэтажное перекрытие как свободно опертой балки равна

 кгс.

Необходимоечисло креплений равно

.

Принимаемп=8. На участке b+(bл+bп)/2=3м крепления следует устанавливать с шагом 300/8=37,5 см.

Определимнеобходимый шаг креплений стены к поперечной несущей стене по формуле (6.33),т.е. .Поскольку а/l=0,45/4,0=0,11< 0,5, из табл. 6.2 находим k1=0,401.Равномерно распределенная нагрузка qp равна(при gf=1,4и gn=1,0)

 кгс/м2=0,00726 кгс/см2.

Отсюда

 см.

Принимаемшаг креплений к поперечной стене=50 см.

Пример3. Дано: общественное 2хэтажное здание с несущими стенами из сплошных блоков; схема здания представленапо рис. 6.13;стена состоит из блоков толщиной hn=37,5 см, внутреннегоштукатурного слоя толщиной hш=2см и наружной кирпичной облицовки толщиной 12 см; блоки из полистиролбетонакласса В1,5 марки по средней плотности D400; штукатурный раствор марки 50;перекрытие из многопустотных плит с расчетным весом 360 кгс/м2,раздельное покрытие из ребристых плит с расчетным весом 175 кгс/м2,полезная нагрузка на перекрытие 200 кгс/м2.

Требуетсяпроверить прочность межоконного простенка.

Рис. 6.13.Конструктивная схема несущей стены с кирпичной облицовкой

Расчет. Проверим прочность простенка 1гоэтажа вне поперечных стен в сечении на уровне верха окон.

Собираемвертикальную нагрузку на простенок с грузовой площади шириной

 cм.

Расчетная нагрузка на 1 м2 перекрытия:

многопустотные плиты

360 кгс/м2;

пол

150 кгс/м2;

временная нагрузка

200·1,2=240 кгс/м2;

Итого:

qпер=750 кгс/м2.

СилаNперна простенок от этой нагрузки

 кгс.

Расчетная нагрузка на 1 м2 покрытия:

два слоя ребристых плит

2·175=350 кгс/м2;

слой утеплителя из полистиролбетона D200 толщиной 29,5 см

0,295·200·1,2=70,8 кгс/м2;

водоизоляционный ковер

30·1,3=39 кгс/м2;

снеговая нагрузка 3го района

100·1,4=140 кгс/м2;

Итого:

560 кгс/м2.

СилаNвна простенок от этой нагрузки

 кгс/м2.

Определимнагрузку от веса стены с учетом штукатурки и оконного заполнения, но без учетакирпичной облицовки, на уровне верха окна 1го этажа.

Согласнорис. 6.13площадь простенка в пределах высоты окна

0,9·2,3=2,07 м2.

Суммарнаяплощадь стен над окнами первого и второго этажа в пределах расчетной ширины bр=

3(1,9+2,0)=11,7м2.

Итого,площадь стен: 2,07+11,7=13,77 м2.

Весзаполнения оконных проемов во 2м этаже при весе 1 м2заполнения 10 кгс

2,1·2,3·10=48,3кгс.

Сучетом веса 1 м2 штукатурки, равного 0,02·1800=36 кгс, плотностиполистиролбетонной кладки 430 кг/м3 (с учетом влажностиполистиролбетона) и коэффициента gf=1,2 сила Ncmна простенок равна

 кгс.

Итого,полная сжимающая сила равна

 кгс.

Проверяемпрочность согласно п. 6.12.

Изтабл. 6.1определим характеристики раствора штукатурного слоя:

Rbш=19,3кгс/см2; Еш=66300 кгс/см2.

Изтабл. 3.7при В1,5 и D400находим Eb=13000кгс/см2, из табл. 3.6 Rb=10,5 кгс/см2.Тогда  кгс/см2;  кгс/см2; .

Определяемрасположение центра сжатия и центра тяжести приведенного сечения простенка

 см,

 см.

Моментинерции приведенного сечения простенка равен

 см4.

Поформуле (6.26)определяем коэффициент продольного изгиба η, приняв

 кгс,

.

Изрис. 6.13имеем а=70 см. Тогда, поскольку l/3=400/3=133,3 см > а=70см,

.

Поформуле (6.22)определяем расчетный момент М относительно центра сжатия. Из рис. 6.13имеем lon=18,5см. Тогда

 см,

  кгс·см.

Определяемвысоту сжатой зоны

 см.

Проверяемусловие (6.19)

 кгс·см > M=92687кгс·см, т.е. прочность простенка 1-го этажа на уровне верха окон обеспечена.

Б. Стены из монолитногополистиролбетона

6.22.Стены из монолитного полистиролбетона могут быть ненесущими, самонесущими инесущими. Расчет этих стен аналогичен расчету стен из сплошныхполистиролбетонных блоков, приведенному в пп. 6.1-6.16. При этом значениярасчетных сопротивлений кладки из полистиролбетонных блоков  и заменяютсяна расчетные сопротивления полистиролбетона соответственно при изгибе Rbtfи сжатию Rb,приведенные в табл. 3.6.

Приучете веса полистиролбетона его плотность в расчетах несущей способностипринимается в запас равной марке по средней плотности, увеличенной на 50 кг/м3за счет 5 % влажности по объему.

Расчеткреплений монолитных стен к перекрытиям и несущим поперечным стенам выполняетсясогласно п. 6.16.

Расчетмонолитных стен в стадии возведения производится согласно пп. 6.18, 6.19только для случая 2 с заменой в условии (6.34) значения  на Rbtf.

Пример расчета

Дано:схема общественного здания из примера 3 (см. рис. 6.13);несущие стены из монолитного полистиролбетона толщиной 30,0 см с внутреннимштукатурным слоем толщиной 2 см и наружной кирпичной облицовкой;полистиролбетон класса В1,5 и марки по средней плотности D450; штукатурный раствор марки 50;перекрытие и покрытие из многопустотных сборных плит с расчетным весом 360кгс/м2, полезная нагрузка на перекрытии 400 кгс/м2.

Требуетсяпроверить прочность межоконного простенка.

Расчет. Проверим прочность простенка 1гоэтажа вне поперечных стен в сечении на уровне верха окон.

Собираемвертикальную нагрузку на простенок с грузовой площади шириной

 cм.

Расчетная нагрузка на 1 м2 перекрытия:

многопустотные плиты

360 кгс/м2;

пол

150 кгс/м2;

временная нагрузка

400·1,2=480 кгс/м2;

Итого:

qпер=990 кгс/м2.

СилаNперна простенок от этой нагрузки

 кгс.

Расчетная нагрузка на 1 м2 покрытия:

многопустотные плиты

360 кгс/м2;

слой утеплителя из полистиролбетона D200 толщиной 30 см

0,3·200·1,2=72 кгс/м2;

водоизоляционный ковер

50·1,3=65 кгс/м2;

снеговая нагрузка 3го района

100·1,4=140 кгс/м2;

Итого:

637 кгс/м2.

СилаNвна простенок от этой нагрузки

 кгс/м2.

Определимнагрузку от веса стены с учетом штукатурки и оконного заполнения, но без учетакирпичной облицовки, на уровне верха окна 1го этажа.

Согласнорис. 6.13площадь простенка в пределах высоты окна

0,9·2,3=2,07 м2.

Суммарнаяплощадь стен между окнами в пределах расчетной ширины bр=

3(1,9+2,0)=11,7м2.

Итого,площадь стен: 2,07+11,7=13,77 м2.

Весзаполнения оконных проемов во 2м этаже при весе 1 м2заполнения 10 кгс

2,1·2,3·10=48,3кгс.

Сучетом веса 1 м2 штукатурки, равного 0,02·1800=36 кгс, плотностиполистиролбетона 450 кг/м3 и коэффициента gf=1,2сила Ncmна простенок равна

 кгс.

Итого,полная сжимающая сила на простенок равна

 кгс.

Проверяемпрочность согласно п. 6.12.

Изтабл. 6.1определяем характеристики раствора штукатурного слоя

Rbш=19,3кгс/см2; Еш=66300 кгс/см2.

Изтабл. 3.7при В1,5 и D450находим Eb=14000кгс/см2, из табл. 3.6 Rb=10,5´0,9=9,45кгс/см2 (коэффициент gb2=0,9учитывает длительность действия нагрузки).

Тогда.

Определяемрасположение центра сжатия и центра тяжести приведенного сечения простенка

 см,

 см.

Моментинерции приведенного сечения простенка равен

 см4.

Поформуле (6.26)определяем коэффициент продольного изгиба η, приняв

 кгс,

.

Изрис. 6.13имеем а=70 см. Тогда, поскольку l/3=400/3=133,3 см > а=70см,

.

Поформуле (6.22)определяем расчетный момент М относительно центра сжатия. Из рис. 6.13имеем lon=18,5см. Тогда

 см,

  кгс·см.

Определяемвысоту сжатой зоны

 см.

Проверяемусловие (6.19)

 кгс·см > M=90141кгс·см, т.е. прочность сечения 1 обеспечена и, следовательно,обеспечена прочность стены.

В. Стены сборно-монолитныенесущие

Стены с применениемполупустотных (с трапециевидными выступами) полистиролбетонных элементов

6.23. В этих несущих стенах рассчитывается напрочность только железобетонная часть стены, состоящая из ребер и стенки(полки).

Простенки,располагаемые вне поперечных стен, рассчитываются как крайние стойкижелезобетонной рамы, ригелями которой являются участки перекрытий между осямисмежных проемов, т.е. шириной bпр+(bл+bп)/2,и пролетом l,равным расстоянию между осью простенка и осью внутренней стены (рис. 6.14).

Расчетнаясхема рамы принимается по рис. 6.15. При этом жесткость стойки по высотепростенков (т.е. между оконными проемами) принимается равной жесткости стены изплоскости шириной bпр+(bл+bп)/2.Рассчитываются сечения простенка у верхнего и у нижнего края проема. При одинаковомармировании и сечении простенков по всей высоте здания наиболее опаснымисечениями могут быть сечения 1, 2, 3 и 4 по рис. 6.15. Ветровые нагрузки можноне учитывать ввиду малого их влияния на прочность несущих железобетонныхконструкций.

6.24.Расчет рамы производится как линейно-деформируемой системы. При одинаковыхвысотах этажей и нагрузках на них допускается моменты в простенках определятьиз упрощенного расчета фрагментов рам по рис. 6.16.

6.25.Сечения простенка рассчитываются на внецентренное сжатие как тавровое сечение сребром шириной b,равной суммарной средней ширине всех ребер простенкасогласно пп. 6.26и 6.27.При этом в сечении у нижнего края проема сжатая зона располагается со стороныребра (рис. 6.18а),а в сечении у верхнего края проема - со стороны полки (рис. 6.18б).

Расчетноесопротивление бетона сжатию Rbпринимается с учетом коэффициентов условий работы gb2> 0,9 и gb5=0,85по табл. 6.3.

Расчетноесопротивление арматуры Rsкласса А-IIIравно: 3600 кг/см2 - при d=6 и8 мм и 3750 кг/см2 - при d ³10 мм. При использовании арматуры других классов - см. СНиП 2.03.01-84*.

Арматурав каждом ребре простенка устанавливается в виде сварного плоского каркаса,состоящего из двух одинаковых продольных стержней диаметром d неболее 20 мм и не менее 12 мм и поперечных стержней с шагом не менее 20d. Дляобеспечения работы на сжатие стержня, расположенного в ребре, толщина боковогозащитного слоя бетона принимается не менее 1,5d. Защитныйслой бетона у крайней грани ребра и полки (стенки) должен быть не менее d. Простенокармируется стержнями с шагом не менее 20d.

Рис.6.14. Конструктивная схема стены из полупустотных элементов

Iпер - момент инерции сечения участкаперекрытия шириной

Iст - момент инерции сечения участка стенышириной

Iп - момент инерции сечения простенка шириной bпр

1, 2, 3, 4 -расчетные сечения

Рис. 6.15.Расчетная схема рамы

а) для покрытия

б) для средних перекрытий

в) для нижнего перекрытия

 

;

K1, K2, K3 - коэффициенты K, определяемые по графику на рис. 6.18.в зависимости соответственно от , , , и от

Рис.6.16. К определению моментов из упрощенного фрагмента рамы

Рис.6.17. График зависимости (к-t)

Рис.6.18. К расчету сечения со сжатой зоной

6.26. Сечение со сжатой зоной со стороны ребра(рис. 6.18а)рассчитывается следующим образом:

а)если , изусловия

.                         (6.37)

где h0,а’, у0 - см. рис. 6.18а;

х- высота сжатой зоны, принимаемая равной:

если  (где  - граничная относительнаявысота сжатой зоны бетона, принимаемая по табл. 6.4),

,

если,

,

где,

, ,                                              (6.38)

ψ иω- см. табл. 6.4;

б)если ,расчет ведется из условия

,               (6.39)

где;

;

; ; ; .

6.27. Сечения со сжатой зоной со стороны полки(рис. 6.20б)рассчитывается следующим образом:

а)если , изусловия

;                          (6.40)

б)если , изусловия

,            (6.41)

где х - высотасжатой зоны, принимаемая равной ;

 - площадь свеса полки.

Приэтом если  ( - см. табл. 6.4),высота сжатой зоны определяется по формуле:

,

где;

;

αs, αn - см.формулы (6.38);

ψи ω - см. табл. 6.4.

Таблица 6.4

Класс бетона

В15

В20

В22,5

В25

Rb (кгс/см2)

66

90

101

113

ω

0,797

0,778

0,769

0,760

ψ

4,84

4,56

4,43

4,31

 при арматуре АШ

0,661

0,638

0,627

0,617

;;

Примечание. Табличные значения  иψ даны придиаметре арматуры 10 мм и более.

6.28.При отсутствии проемов между поперечными стенами глухая стена рассчитываетсяаналогично указаниям пп. 6.23-6.27, принимая ширину стены иперекрытия равной расстоянию между ребрами стены, и рассчитывая сечения науровнях верхней и нижней граней перекрытия.

Пример расчета

Дано:жилое 12ти этажное здание со стенами,выполненными с применением полупустотных блоков; схема здания - по рис. 6.19;сечение простенка - по рис. 6.20; бетон монолитной частистены из бетона класса В20; блоки из полистиролбетона марки по плотности D250; продольная арматура в ребрах Æ12АIII; здание расположено в г. Москве.

Требуетсяпроверить прочность железобетонной части простенка.

Рис.6.19. Упрощенная расчетная схема стен из полупустотных элементов

Рис.6.20. Сечение простенка с ребрами

Рис.6.21. Схема определения грузовой площади стены

Расчет. Проверим прочность сечения простенка уверхнего края проема верхнего этажа (сечение 1 рис. 6.15).

Определяем нагрузку на простенок от покрытия Nпок.Расчетная нагрузка на 1 м2 покрытия:

вес монолитной плиты покрытия толщиной 16 см

0,16·2500·1,1=440 кгс/м2

вес утеплителя из полистиролбетона D200 толщиной 30 см

0,3·200·1,2=72 кгс/м2

вес водоизоляционного ковра

40·1,3=52 кгс/м2

Итого, постоянная нагрузка равна

564 кгс/м2.

снеговая нагрузка для 3го района (г. Москва)

100·1,4=140 кгс/м2

Итого, полная нагрузка на 1 м2 равна

704 кгс/м2.

Определимгрузовую площадь для расчетной ширины стены, равной расстоянию междуосями окон 1,2+1,5=2,7 м, согласно рис. 6.19 и рис. 6.21

 м2.

Тогдас учетом снеговой нагрузки Nпок=704·6,008=4229,6кгс, без учета снеговой нагрузки Nnoк=564·6,008=3388,5кгс.

Посколькуодному полистиролбетонному блоку (рис. 6.21) площадью сечения20·20+10·30=700 см2 соответствует полное сечение стены площадью30·36=1080 см2, доля тяжелого бетона в этом сечении составляет . Тогдавес 1 м2 площади стены с учетом gf > 1 равен

 кгс/м2,

а вес всей стены надокнами 405·2,7·0,5= 546,8 кгс.

Итак,продольная сила, действующая на рассматриваемое сечение, равна

 кгс.

Определиммомент в этом сечении, используя расчетную схему на рис. 6.16а.Для этого определяем геометрические характеристики сечений простенка, стены ипокрытия.

Сечениепростенка представляем в виде тавра с ребром (см. рис. 6.20) шириной b=3·10=30 см, высотой сечения h=26см, шириной свесов полки  см и толщиной полки hf=6 см.

Тогдаплощадь сечения

 см2;

расстояниеот центра тяжести до края со стороны полки

 см;

моментинерции простенка

 см4.

Приширине стены 270 см число железобетонных ребер равно 270/30=9, а их общаяширина 9·10=90 см. Тогда

 см2;

 см;

 см4.

Моментинерции сечения плиты покрытия:

 см4.

Принимаемусредненное расстояние оси стены и простенка от внутренней грани этой стеныравным 9,5 см. Тогда расчетный пролет перекрытия (ригеля рамы) равен (рис. 6.19).

см,

а погонная жесткостьригеля (перекрытия) см3.

Изрис. 6.18имеем высоту окна Н0=150 см и a2=50см. Тогда

 см3; ; .

Пографику на рис. 6.17 при t=t2=0,333и b=1,23находим k2=k=0,74.

Равномернораспределенная нагрузка на ригель покрытия равна

 кгс/м=19,06 кгс/см.

Поформуле при схеме а рис. 6.16 определяем момент в стене по оси узла

кгс·см=0,781тс·м.

Моментв сечении 1 простенка

 тс·м.

Проверяемпрочность сечения согласно п. 6.26, принимая As=3,39см2 (3Æ12),  см;  см. Из табл. 6.4 имеем Rb=90 кг/см2.

Поскольку

 см < hf=6см,

прочностьсечения проверяем из условия (6.40)

 кг·см=3,273 тс·м > М=2,822 тс·м,

т.о. прочность этогосечения обеспечена.

Проверимпрочность сечения простенка у нижнего края проема верхнего этажа (сечение 2,рис. 6.17).

Расчетная нагрузка на 1 м2 перекрытия:

вес монолитной плиты перекрытия при ее толщине 20 см

0,2·2500·1,1=550 кг/м2;

вес пола

100 кгс/м2;

временная нагрузка жилого помещения

150·43=195 кгс/м2;

Итого:

845 кгс/м2.

Тогдаравномерно распределенная нагрузка на ригель (плита перекрытия шириной 2,7)равна

 кгс/м=22,82 кгс/см.

Определяеммомент в сечении, используя расчетную схему б на рис. 6.16.Из рис. 6.18имеем а1=100 см. Тогда . Пографику на рис. 6.17 при t=t1=0,667и b=1,23находим k1=k=0,55. Выше были определены k2=0,74и in=500,6см3.

Моментинерции сечения плиты перекрытия

 см4.

Тогда см3.

Поформуле при схеме б рис. 6.16 определяем момент по оси узла

 кгс·см=0,44 тс·м.

Моментв сечении 1 простенка

 тс·м.

Определимпродольную силу в сечении. При этом от покрытия учитываем только постояннуюнагрузку 564 кгс/см2. Вес стены площадью 2,7+1,2·1,5=4,5 м2 равен4,5·404,5=1820,2 кгс. Тогда

 кгс.

Проверяемпрочность сечения согласно п. 6.26, принимая  см.

Поскольку

 см < см

иx1=1,93см <  см, прочность сечения проверяем из условия (6.37)при х=x1=1,93см.

 кгс·см =3,624 тс·м > М=0,189 тс·м,

т.е. прочность этогосечения обеспечена.

Стены с применениемперекрестно-пустотных полистиролбетонных блоков

6.29.В этих стенах рассчитывается по всем предельным состояниям только внутреннийжелезобетонный каркас, образованный заполнением бетоном каналовполистиролбетонных блоков.

6.30.Основными несущими элементами внутреннего железобетонного каркаса стен являютсястойки. Планки позволяют распределить усилия между стойками при ихнеравномерном загружении, например, передать часть усилия с наиболеенагруженной крайней стойки простенка у оконного (дверного) проема на менеенагруженные соседние стойки. Отдельные элементы внутреннего каркаса могут бытьбетонными, т.е. без расчетной арматуры.

Определениеусилий в стойках на «глухих» участках стен от вертикальных нагрузок

6.31. При расчете стоек на «глухих» (безпроемов) участках стен принимают, что при загрузке перекрытий (покрытий)равномерно распределенной нагрузкой все стойки нагружены равномерно. При этомгоризонтальные элементы внутреннего каркаса (планки) не испытывают среза иизгиба, и их допускается располагать с шагом большим, чем на других участкахстен.

6.32. При монолитных перекрытиях усилия встойках определяют из расчета многоэтажной рамы с жесткими узлами сопряжениястоек стен и перекрытия (рис. 6.22).Ригелями рамы являются участки перекрытия (полосы) шириной а и пролетом l, где а - шаг стоек, внутреннегожелезобетонного каркаса, l- расстояние между осью стоек и осью внутренней опоры (внутренней продольнойстены, продольной балки или другой конструкции в зависимости от конструктивногорешения здания). Расчет рамы допускается производить как линейно деформируемойсистемы по известным методам строительной механики.

Усилияв стойках могут быть также определены упрощенным способом путем расчетафрагментов рамы в соответствии со схемами и зависимостями, приведенными на рис.6.23.Если узел опирания перекрытия на среднюю опору рассчитан и заармирован какжесткий, то и в расчетной схеме он принимается как жесткий. В остальных случаяхэтот узел рассматривается как шарнирный.

6.33. При сборных перекрытиях стойки стенрассматривают как вертикальные разрезные балки, горизонтальными опорами которыхявляются перекрытия. Принимаем, что давление от перекрытия на стойку передаетсяпо треугольной эпюре (рис. 6.24).Нагрузку на стойку собирают с участка перекрытия (полосы) шириной а идлиной l/2,где а и l- см. п. 6.32.В соответствии с принятой расчетной схемой эпюра моментов в стойке в пределахэтажа имеет форму треугольника с максимальным моментом у верхней опоры (рис. 6.24).

Рис.6.22. Пример эпюры моментов в раме, загруженной вертикальной нагрузкой примонолитных перекрытиях

Определениеусилий в стойках межоконных простенков от вертикальных нагрузок

6.34.Стойки простенка загружены неравномерно, так как грузовая площадь для крайнейстойки (у оконного или дверного проема) может быть значительно больше, чем длясредних стоек (рис. 6.27). Вследствие сопротивления изгибу планокпроисходит перераспределение усилий с более нагруженных на менее нагруженныестойки.

Рис.6.23. Упрощенное определение моментов при монолитных перекрытиях в стойках: а)верхнего этажа, б) среднего этажа, в) нижнего этажа

Рис.6.24. Моменты в стойках при сборных перекрытиях

f=l/2 - при сборе нагрузок на стойкипростенка при сборном перекрытии; f=l - при определении нагрузки на раму, содержащиестойки простенка и перекрытия шириной bпер

Рис. 6.25.Участки для сбора нагрузок на крайние (1, 3) и среднюю (2) стойки простенка

6.35. В практических расчетах стоек внутреннегожелезобетонного каркаса в простенках при шаге планок не более 3а следуетисходить из следующего:

а)продольная сила на простенок, передаваемая перекрытием, расположенномнепосредственно над этим простенком, прикладывается к стойкам в соответствии сгрузовой площадью для каждой стойки (рис. 6.27);

б)продольная сила на простенок, передаваемая стенами, перекрытиями и покрытием,расположенными выше перекрытия, непосредственно опираемого на рассматриваемыестойки, распределяется на эти стойки при их числе п £6 следующим образом.

Продольнаясила на крайнюю стойку перераспределяется на две соседние с ней стойки, приэтом допускается принимать равномерное распределение нагрузок на три стойкиэтой группы.

Соответственнопринимают, что в простенке с двумя или тремя стойками они загружены равномерно,т.е. продольное усилие на стойку равно полному усилию на простенок, деленномуна число стоек в простенке.

Причетырех или пяти стойках в простенке рассматривают независимо две прилегающие кпроемам группы из трех стоек с равномерным распределением продольных сил междустойками в каждой группе. Усилия в средних стойках, принадлежащих одновременнодвум группам, принимают по более нагруженной группе. Найденные таким образомпредварительные усилия в стойках  следует умножить на поправочный коэффициент

,

где Nпрост- продольное усилие на простенок, найденное в соответствии сгрузовой площадью на простенок от нагрузок, приложенных выше перекрытия,непосредственно опирающегося на рассматриваемые стойки;

n - число стоек в простенке.

Пришести стойках в простенке рассматривают две группы из трех стоек. В каждуюгруппу входят последовательно расположенные стойки со стороны левого илиправого проема;

в)в стене (простенке) с числом стоек п > 6 при определении продольныхсил от стен, перекрытий и покрытия, расположенных выше перекрытия ближайшего поотношению к верху рассчитываемых стоек, выделяют участки из трех стоек,примыкающих к проемам. Для стоек каждого участка усилия, найденные всоответствии с грузовыми площадями, усредняются. За пределами этих участковстойки рассчитывают на усилия, определяемые согласно грузовым площадям, т.е.как на «глухих» участках стен (пп. 6.31-6.33).

6.36.При монолитных перекрытиях моменты в стойках простенка, вызванные деформациейвышерасположенного перекрытия, определяют из расчета рамы, аналогичного расчетупо п. 6.32.При этом рассматривается рама, состоящая из обобщенной стойки с жесткостью Вs, равнойсумме жесткостей nстоек простенка, и ригеля - полосы перекрытия пролетом l и шириной b, гдеb- расстояние между серединами примыкающих к простенку проемов.Найденный на обобщенную стойку момент Msзатем распределяют равномерно на все стойки простенка общимчислом n,т.е. момент в стойке равен .

6.37.При сборных перекрытиях моменты в стойках простенка, связанные с деформациейвышерасположенного перекрытия, определяют от нагрузок, найденных в соответствиис грузовой площадью для каждой стойки. Моменты от этих нагрузок вычисляют также, как на участке глухой стены (п. 6.33), т.е. в опорном сечениимомент находят, исходя из треугольной эпюры давления от перекрытия на стойку(рис. 6.24),а по высоте стены в пределах этажа эпюра моментов имеет форму треугольника.

Расчетусилий в элементах перемычек над оконными (дверными) проемами от вертикальныхнагрузок

6.38.Перемычки представляют собой железобетонную решетку, защемленную на опорах врешетке стены (рис. 6.26). Одна из планок этой решетки, на которуюнепосредственно передается нагрузка от перекрытия (балка под сборнымперекрытием или ребро монолитного перекрытия), имеет сечение большее, чемдругие планки. Усилия в элементах решетки могут быть найдены известнымиметодами строительной механики (как составной балки или рамной системы).

Допускаетсяупрощенный способ расчета, основанный на том, что основная часть нагрузкивоспринимается планкой (балкой), сопряженной с перекрытием. Поперечную нагрузкумежду планками распределяют пропорционально их жесткостям.Каждая планка рассматривается как упруго защемленная на опорах балка.

Опорныймомент в каждой планке пролетом l определяется поформуле:

,                                                 (6.42)

где р - равномернораспределенная нагрузка на планку, ;

q - нагрузкаот перекрытия и собственного веса перемычки;

Bпл, - соответственно, жесткостьрассчитываемой планки и сумма жесткостей всех n планок перемычки;

iпл,- соответственно, погонная жесткость рассчитываемой планки пл/l) исумма погонных жесткостей всех стержней, сходящихся в опорном узле этой планки;

K- коэффициент, учитывающий перемещение (повороты и линейные смещения) смежных сопорным узлов элементов решетки стены (K=0,5).

Моментв стойке простенка у оконного (дверного) проема в опорном узле планки равен:

,                                                   (6.43)

гдеiст- погонная жесткость рассчитываемой стойки (Bcm/hcm)

а - внутреннийкаркас перемычки;

б - схема дляупрощенного расчета планки и крайних стоек простенка на момент от изгиба планки

Рис. 6.26. Красчету перемычек на вертикальную нагрузку

Определениеусилий в стойках от ветровой нагрузки, нормальной к плоскости стены

6.39.Ветровая нагрузка, направленная перпендикулярно плоскости стены, распределяетсямежду стойками пропорционально грузовой площади, определяемой по поверхностистены (рис. 6.27).При этом наиболее нагруженными являются стойки у оконных (дверных) проемов.

Примонолитных перекрытиях на действие ветровой нагрузки интенсивностью p стойку можно рассчитывать как защемленнуюпо концам балку пролетом l=Н(Н - расстояние между центрами узлов сопряжения стоек и перекрытий).Опорные моменты в стойках равны .

Присборных перекрытиях, которые разрезают стойки, превращая их в шарнирно опертыена уровне перекрытий балки, наибольший момент возникает в середине высотыстойки, где он равен .

Расчетстоек на прочность

6.40.Стойки рассчитываются как бетонные или железобетонные элементы согласно СНиП 2.03.01-84*на действие центрально приложенной силы N и геометрической суммымоментов, действующих из плоскости стены (от нагрузки на перекрытие и ветровыхнагрузок из плоскости стены) и в плоскости стены (моменты от планок перемычек).

Приотсутствии арматуры стойка рассчитывается как бетонный элемент при расчетномсопротивлении Rbс учетом коэффициента gb2=0,9.В случае недостаточной прочности в стойке устанавливается арматура либо в видеодного центрально расположенного стержня, либо в виде каркаса из 3-х одинаковыхстержней (рис. 6.28).

Вовсех случаях в значении Rbучитываются коэффициенты условий работы: gb2,равный 1,1 или 0,9 в зависимости от учета или неучетаветровой нагрузки, и gb5=0,85.

6.41.Стойки, неармированные, а также армированные одним стержнем, рекомендуетсярассчитывать упрощенным способом с помощью графика на рис. 6.29. Расчет ведется изусловия

,                                                        (6.44)

где an находится по графику взависимости от  и .

Рис.6.27. Расчет стоек на ветровую нагрузку, направленную перпендикулярно плоскостистены при монолитных (а) и сборных (б) перекрытиях

6.42.Моменты из плоскости стены умножаются на коэффициент продольного изгиба η,определяемый по формуле

.                                                         (6.45)

где N - суммарнаяпродольная сила во всех стойках простенка;

Ncr - условнаякритическая сила, равная

,

гдеI- суммарный момент инерции всех стоек простенка;

l0- расчетная длина, равная высоте этажа;

, но не менее

Мw - моментот ветровой нагрузки;

Rb - расчетноесопротивление бетона;

D - диаметрсечения стойки.

Приналичии арматурного каркаса Ncrувеличивается на , гдеIs,- сумма моментов инерции сечения арматурных стержней всех стоек простенка.

Рис.6.28. Армирование стойки

; ;

Рис.6.29 График несущей способности стоек

Рис.6.30 План стены из перекрестно-пустотных элементов (к примеру расчета)

Рис.6.31. К определению моментов в стойках стен

Пример расчета

Дано:план стены 1-го этажа из перекрестно-пустотных блоков порис. 6.32;примыкающие перекрытия из монолитного бетона пролетом lр=510см толщиной h=16см; узлы опирания перекрытий на среднюю опору рассчитаны на восприятиеотрицательного момента; высота этажа 300 см; продольные силы на стойкипростенка, передаваемые стенами, перекрытиями и покрытием, расположенными вышеверхнего примыкающего к простенку перекрытия, и соответствующие грузовымплощадям каждой стойки, равны =24,6тс; ===6,15тс; =18,45тс (индексы соответствуют номерам стоек по рис. 6.32); нагрузки на перекрытия(с учетом собственного веса): верхнее междуэтажное qм=800кгc2,нижнее (над подвалом) - qп=860кгс/см2; вес 1 м2 стен 450 кг; стойки и перекрытия избетона класса В25; в центре крайних стоек установлены стержни Æ12АIII, диаметр стоек 16 см.

Требуетсяпроверить прочность стоек простенка.

Расчет.

Определениемоментов в стойках от вертикальных нагрузок

Моментыопределяем из расчета фрагмента рамы по рис. 6.31.

Вычисляемпогонные жесткости обобщенной стойки простенка и перекрытия шириной  см:

 см3;

 см3.

Нагрузкана междуэтажное перекрытие шириной 3 м  тс/м.

Поформуле при схеме б) рис. 6.23 вычисляем моменты в узле сопряжения стойкис верхним перекрытием в сечениях Iи II(рис.6.31).

 тс·м.

Приравномерном загружении этим моментом всех стоек внутреннего каркаса простенкамомент на 1 стойку равен  тс·м.

Опорнаяреакция этого перекрытия на простенок равна

 тc

Отсюда,длина площадки, с которой собирается нагрузка на простенок, равна

 м.

Определяемсилы, приложенные к стойкам от верхнего перекрытия в соответствии с грузовымиплощадями для каждой стойки (см. рис. 6.30):

 тс;

 тс;

 тс.

Суммарнаясила, приложенная на все стойки простенка от нагрузок, расположенныхвыше верхнего примыкающего к простенку перекрытия, равна  тс.

Производимперераспределение сил  согласно п. 6.35.

Определяемусредненные силы в группах стоек: 1, 2, 3 и 4, 5.

В1-й группе  тс;

во2-й группе  тс.

Такимобразом, предварительные значения сил  на стойки равны:

N1=N2=N3=12,3 тc; N4=N5=10,25 тс,

аих сумма равна  тс.

Находимпоправочный коэффициент .

Тогдаокончательные значения сил Niот нагрузок, приложенных выше верхнего примыкающего к рассчитываемому простенкуперекрытия, равны

N1=N2=N3=12,3·1,071=13,17 тc; N4=N5=10,25·1,071=10,98тс,

чтов сумме равно сумме заданных сил Nпрост=61,5тс.

Определяемполные продольные силы в сечении II,добавив к силам Niсилы Ninот нагрузок на верхнем перекрытии

 тс;  тс;

 тс;  тс.

Определяеммоменты в узле сопряжения стойки с нижним перекрытием, т.е. при нагрузке,равной qn=0,86·3=2,58тс/м, используя формулу при схеме в) рис. 6.25

 тс·м.

Моментв сечении IIIкаждойстойки равен  тс·м.

Продольныесилы в сечении IIIопределяем, добавляя к силам  вес стен 1-го этажа. При этом для крайнихстоек учитываем наличие проема, для чего на вес стен условно вводим коэффициент0,4:

 тс;

 тс;

 тс;

 тс.

Проверкастоек на прочность

Проверимпрочность сечения IIIстойки 1, как наиболее нагруженного. При этом моменты от ветровой нагрузки неучитываем, поскольку на уровне 1-го этажа эти моменты весьма малы. В связи сотсутствием на этом уровне перемычки моменты в плоскости стены отсутствуют.Тогда расчетный момент равен М=0,32 тс·м. Расчетная продольная сила N=15,9тс. Радиус сечения стойки r=8см, его площадь  см2. Площадь сечения стержня Æ12As=1,13см2.Расчетное сопротивление бетона с учетом коэффициентаgb2=0,9и gb5=0,85равно

 кгс/см2.

Расчетведем с помощью графика на рис. 6.29.

Определяемзначения ;.

Приэтих значениях по графику находим значение an=0,90.

Проверяемусловие (6.44)

 кгс > N=15900кгс,

т.е.прочность крайних стоек обеспечена.

Проверимпрочность бетонной стойки 2 в том же сечении III. Продольная сила N=14,1 тс. Моменттот же. Расчетное сопротивление бетона принимаем с учетом коэффициента gb9=0,9,т.е. Rb=113·0,9=101,7 кгс/см2.

По и as=0 из графика находим an=0,64.

Тогда

 кгс < N=14,1 тс,

т.е.прочность стоек 2 и 3 не обеспечена и их следует усилить арматурным стержнем.

Прочностьстоек 4 (неармированной) и 5 (армированной) обеспечена, поскольку для нихусловие (6.44)выполняется:

N=11,9тс <  тс;

N=13,1тс <  тс.

Г. Расчет прямолинейныхперемычек, армированных плоскими горизонтальными каркасами в растянутой зоне

6.43. Перемычки изготавливаются изполистиролбетона марки по средней плотности не менее D300 при классе по прочности на сжатие неменее В0,75.

Вкачестве рабочей продольной арматуры в растянутой зоне рекомендуется применятьстержни из проволоки класса ВрIдиаметром 3...5 мм. Количество стержней продольной арматуры должно быть неменее двух.

Дляобеспечения анкеровки продольной растянутой арматуры в полистиролбетоне на ееконцах должны быть предусмотрены концевые анкерные приспособления в видепоперечных стержней, пластин или углов, к которым прикрепляются стержнипродольной арматуры с помощью контактной сварки или других способов,обеспечивающих надежность соединения.

Дляобеспечения совместимой работы полистиролбетона и растянутой арматуры по длинеперемычки, кроме указанных концевых анкерных приспособлений, должны бытьвыполнены промежуточные анкерные приспособления в виде поперечных стержней изарматуры класса AIдиаметром 10...14 мм.

Анкерныеприспособления должны обеспечивать передачу давления от продольной растянутойарматуры на полистиролбетон при условии недопущения его смятия.

Расчетпрочности сечений, нормальных к продольной оси элемента

6.44.Расчет прочности по нормальным сечениям проводится из условия

,                                              (6.46)

где Rs - расчетноесопротивление арматуры растяжению с учетом коэффициента условий работы gs, определяемого поформуле

;                                                (6.47)

Аs.anc - суммарнаяплощадь поверхности анкеров, через которую передается давление наполистиролбетон, расположенных на участке перемычки от опоры дорассматриваемого сечения.

Вформуле (6.47)расчетное сопротивление арматуры Rs учитываетсябез коэффициентов условий работы арматуры.

,но не более ,                               (6.48)

где Rb - расчетноесопротивление полистиролбетона осевому сжатию с учетом коэффициента условийработы gв2=0,9,т.е. произведение значения сопротивления Rвпо табл. 3.6на коэффициент gв2=0,9.

Расчетпрочности сечений, наклонных к продольной оси элемента

6.45.Расчет прочности наклонных сечений на действие поперечной силы производится изусловия

,                                                  (6.49)

где Rbt- расчетное сопротивление полистиролбетона осевому растяжениюс учетом коэффициента работы gв2=0,9,т.е. произведение значения сопротивления Rbtпо табл. 3.6 на коэффициент gв2=0,9.

6.46.Расчет прочности наклонных сечений на действие изгибающего момента производитсяу грани свободной опоры перемычки с учетом работы концевых анкерныхприспособлений из условий

;                                                           (6.50)

;                                                       (6.51)

;                                                      (6.52)

;                                                            (6.53)

;                                                      (6.54)

;                                                            (6.55)

гдеAs.anc1- площадь смятия полистиролбетона в месте контакта с концевымианкерными приспособлениями;

с- длина проекции наклонного сечения, принимаемая равной ;

d - расстояниеот точки приложения опорной реакции до грани опоры.

Расстояниеу принимается не более расстояния от точки приложения опорной реакции допервого промежуточного анкерного приспособления в виде поперечных стержней изарматуры класса AIдиаметром 10...14 мм.

Расчетпо образованию нормальных трещин

6.47.Расчет по образованию нормальных трещин производится из условия

,                                                   (6.56)

гдеМn- момент от действия полной нагрузки с учетом коэффициентанадежности по нагрузке gf=1.

Расчетпо образованию наклонных трещин

6.48.Расчет по образованию наклонных трещин производится из условия

,                                                    (6.57)

гдеQn- поперечная сила от действия полной нагрузки с учетом коэффициента надежностипо нагрузке gf=1.

Расчетпо деформациям

6.49. При отсутствии нормальных и наклонныхтрещин от действия нормативных нагрузок (выполнение условий (6.56)и (6.57))расчет по деформациям производится из условия

;                                                             (6.58)

;                                                         (6.59)

;                                                           (6.60)

;                                                         (6.61)

;;                                             (6.62)

.                                                        (6.63)

Расчетанкеровки

6.50. Анкеровка арматуры (в полистиролбетоне)обеспечивается специальными конструктивными мероприятиями - установкой анкерныхприспособлений (поперечных стержней, уголков и др.), передающих наполистиролбетон давление от растяжения арматуры на площади, достаточной длянедопущения его смятия.

Полудлинаперемычки разбивается на «n»участков. Число участков зависит от длины перемычки (n=2...5). Первый участок (i=1) имеет длину a1»y и содержит концевые анкерные устройства(упоры) площадью As.anc.i.

Наостальных участках i-тоеприспособление расположено вблизи середины io участка длиной .Площадь передачи давления As.anc.i определяется изусловия

,                                                (6.64)

где Мi, Мi-1- изгибающие моменты в начале и в конце i-го участка;

;

xi- высота сжатой зоны бетона в сечении по i-му анкерному приспособлению;

.

Пример расчета

Дано:Перемычка  по альбому рабочих чертежей«Полистиролбетонные армированные перемычки для теплоэффективных стен зданийсистемы «Юникон» ВНИИжелезобетона» (шифр 22-2000).

Перемычкапрямолинейная в плане прямоугольного сечения высотой h=295 мм, шириной b=140 мм, длиной L=2395мм,  мм (рис. 6.32); полистиролбетон маркипо плотности D400и класса по прочности на сжатие В1,0; расчетная нагрузка на перемычку с учетомсобственного веса q=150кгс/м.

Армированиеперемычек предусмотрено горизонтальным каркасом в растянутой зоне. Продольнаяарматура из обыкновенной проволоки 2 Æ5BpI. Для анкеровки к ее концам привариваютконцевые анкерные приспособления в виде трех поперечных стержней Æ16AI. Для обеспечения совместной работыполистиролбетона и растянутой арматуры по длине перемычки, кроме концевыханкерных приспособлений, к продольной арматуре привариваются промежуточныеанкерные приспособления в виде четырех поперечных стержней Æ16AI (на полудлине перемычки).

Площадьпоперечного сечения продольных стержней 2 Æ5ВрI равна As=0,393 см2.Поперечные анкерующие стержни имеют длину 7 см, площадь поверхности, черезкоторую передается давление на полистиролбетон концевых анкерных стержней  см2, то же промежуточных анкерныхстержней  см2.

Расчетвыполняется согласно пп. 6.43...6.50.

Класс попрочности - В1,0

Марка поплотности - D400

Несущаяспособность - 150 кг/м

Рис. 6.32.Армирование и расчет перемычки СБП - 240II/150Б

1.Расчет прочности сечений, нормальных к продольной оси элемента

Находимизгибающий момент в сечении, расположенном в середине пролета

 кгс·м.

Коэффициентусловий работы растянутой арматуры, определяемый по формуле

,

приRb=7,5кгс/см2 и Rs=3700кгс/см2 равен

.

Расчетноесопротивление арматуры с учетом коэффициента условий работы gs() равно

 кгс/см2.

Определяемпредельный по прочности момент по формуле (6.45)

;

; см;

 кгс·м > 97 кгс·м,

т.е. прочность понормальному сечению в середине пролета обеспечена.

2.Расчет прочности сечений, наклонных к продольной оси элемента

2.1.Расчет наклонных сечений на действие поперечной силы.

Находиммаксимальную поперечную силу Qmax

 кг.

Предельнаяпоперечная сила по прочности наклонного сечения по формуле (6.49)равна

,

где Rbt- расчетное сопротивление полистиролбетона осевому растяжениюс учетом коэффициента работы gв2=0,9,равное  кгс/см2.

 кгс > 170,63 кгс,

т.е. прочностьнаклонных сечений на действие поперечной силы обеспечена.

2.2.Расчет наклонных на действие изгибающего момента.

Моментв конце наклонного сечения определяем по формуле (6.54)

,

гдеу - меньшее из двух значений:

y1- расстояние от точки приложения опорных реакций до первогопромежуточного анкерного приспособления; согласно рис. 6.32 у1=34см;

, см; d - расстояние от точки приложения опорнойреакции до грани опоры, d=3см; y2=53+3=56см.

Отсюдау=34 см,

 кгс·м.

Предельныймомент в нормальном сечении, расположенном в конце наклонного сечения нарасстоянии 34 см от точки приложения опорной реакции, равен

;

; кгс/см2;

 см;  см;

 кгм > 49,33 кгм,

т.е. прочностьнаклонных сечений на действие изгибающего момента обеспечена.

3.Расчет по образованию нормальных трещин

Моментот нормативных нагрузок в сечении, расположенном в середине пролета, прикоэффициенте надежности по нагрузке gf=1,2 определяем поформуле

 кгс·м.

Момент,воспринимаемый сечением при образовании нормальных трещин, найдем по формуле (6.56)

 кгс·м > 80,8 кгс·м,

т.е. нормальные трещиныв перемычке не образуются. Так как Мпред=139,24 кгс·м> Мcrc=90,51кгс·м, то опасность хрупкого разрушения отсутствует.

4.Расчет по образованию наклонных трещин

Максимальнаяпоперечная сила от нормативных нагрузок равна

 кгс.

Поперечнуюсилу, воспринимаемую сечением при образовании наклонных трещин, найдем поформуле (6.57)

 кгс > 142,2 кгс,

т.е.наклонные трещины в перемычке не образуются.

5.Расчет по деформациям

Посколькуотсутствуют нормальные и наклонные трещины от действия нормативных нагрузок,кривизну определяем по формуле (6.61)

;; ; Eв=1,2·104кгс/см2.

 см4;

 см-1.

Прогибперемычки равен

 <  см,

т.е.прогиб перемычки меньше предельно допустимого.

6.Расчет анкеровки

Всоответствии с рис. 6.32 полудлина пролета перемычки разбивается на5 участков длиной аi: а1=265 мм, а2=а3=а4=150мм, а5=422,5 мм. Находим изгибающие моменты в конце каждогоучастка

 кгс·м;

 кгс·м;

 кгс·м;

 кгс·м;

 кгс·м.

Требуемаяплощадь передачи давления с анкера на полистиролбетон As.anc.iопределяется по формуле (6.64)

; см.

 см2 < 33,6см2;

 см2 < 1,6·7=11,2см2;

 см2 < 11,2см2;

 см2 < 11,2см2;

 см2 < 11,2см2.

Такимобразом, принятые анкера обеспечивают совместную работу арматуры иполистиролбетона и не приводят к его смятию.

7. ТЕПЛОФИЗИЧЕСКИЕ РАСЧЕТЫ ИПРОЕКТИРОВАНИЕ ОГРАЖДАЮЩИХ КОНСТРУКЦИЙ ПО ТРЕБОВАНИЯМ ТЕПЛОСБЕРЕЖЕНИЯ

7.1. Общие положения и исходныеданные

7.1.1.Теплотехнические расчеты ограждающих конструкций из полистиролбетона системы«Юникон» включают:

-   определениеприведенного сопротивления теплопередаче для всех типов ограждающих конструкций(наружные стены, утепленные покрытия и перекрытия) и сравнение их стребованиями табл. 1б СНиПII-3-79* (изд. 1998 г.) и МГСН2.01-99 с учетом данных СНиП23-01-99;

-   определениесопротивлений воздухопроницанию и паропроницанию наружных стен и проверку ихсоответствия нормативным критериям, рассчитываемым согласно положений гл. 5 и 6СНиП II-3-79*;

-   проверкуобеспечения условия невыпадения конденсата на внутренней поверхностиограждающих конструкций для наружных стен и утепленных покрытий, в т.ч.совмещенных;

-   расчет тепловойинерции ограждающей конструкции по формуле (2) СНиП II-3-79* (при необходимости).

7.1.2.Расчетные температуры наружного и внутреннего воздуха, относительная влажностьвоздуха внутри здания, температура точки росы и характеристика отопительногопериода (ГСОП) принимаются по данным СНиП 23-01-99, ГОСТ30494-96 и МГСН2.01-99.

Всвязи с вводом в действие СНиП23-01-99 «Строительная климатология» (взамен СНиП 2.01.01-82) изменилисьнекоторые климатические параметры холодного периода года, нормируемые для г.Москвы. В частности, расчетная температура наиболее холодной пятидневки собеспеченностью 0,92 принята tн=-28°C(вместо -26 °С), средняя температура воздуха за отопительный период - tот.пер.=-3,1°C(вместо -3,6 °С), и продолжительность отопительного периода - Zот.пер.=214сут. (вместо 213 сут.).

Сучетом новых исходных климатических параметров уточнены нормативные требованияпо градусо-суткам отопительного периода (ГСОП) и приведенному сопротивлениютеплопередаче наружных стен, значения которых для зданий, строящихся в г.Москве, приведены в табл. 7.1.

Таблица 7.1

Тип зданий

Температура внутреннего воздуха, °С, tв

ГСОП,

°С·сут

Приведенное сопротивление теплопередаче стен, м2°С/Вт, Rо

номинальное

допускаемое*

Жилые, общеобразовательных учреждений

20

4943

3,13

2,97

Поликлиник и лечебных учреждений, домов-интернатов

21

5157

3,20

3,04

Дошкольных учреждений

22

5371

3,28

3,12

* Примечание.Допускаемое Rо принимается на 5 % ниже номинальногосогласно Примечания к п. 3.4.2 МГСН2.01-99.

Длядругих видов ограждающих конструкций нормируемое сопротивление теплопередачеопределяется с использованием ГСОП, указанных в табл. 7.1 и требований табл. 1б СНиП II-3-79* (изд. 1998г.).

7.1.3. Теплотехнические характеристики обычногои модифицированного полистиролбетона, необходимые для теплотехническихрасчетов, приведены в табл. 3.4.

7.1.4.Теплотехнические характеристики материалов (кроме полистиролбетона),используемых в ограждающих конструкциях системы «Юникон», приведены в табл. 7.2.

Таблица 7.2

№№

пп

Наименование материала

Плотность,

кг/м3

Расчетные коэффициенты для условий эксплуатации «Б»

Теплопроводность, Вт/(м°С)

Паропроницаемость, мг/(м·ч·Па)

1.

Железобетон

2500

2,04

0,03

2.

Цементно-песчаный раствор (штукатурный)

1800

0,93

0,09

3.

Кладка из облицовочного пустотелого керамического кирпича на цементно-песчаном растворе

1400

0,58

0,16

4.

Пенополиуретан

40

0,04

0,05

5.

Минераловатные плиты

150

0,047

0,055

75

0,045

0,052

6.

Кладочный клей

 

 

 

- плотный

1400-1650

0,7

0,12

- поризованный

600-700

0,32

0,17

7.

Филизол (рубероид)

600

0,17

0,001

8.

Битум кровельный

1400

0,27

0,008

9.

Сталь

7850

58

0

10.

Древесина (сосна, ель поперек волокон)

500

0,18

0,06

11.

Полиэтилен

920

0,42

0

7.1.5. Коэффициент теплотехнической однородностикладки из полистиролбетонных блоков на клеевых композициях, учитывающий влияниетеплопроводных швов толщиной 2-4 мм, принимается rкл=0,92 для плотных клеев и rкл=0,98 для поризованных клеев.

7.1.6. Коэффициент теплотехнической однородности- rфрагмента фасадной стены из полистиролбетонных блоков плотностью D250-D300 и толщиной 295-375 мм, используемыйдля предварительных расчетов приведенного сопротивления теплопередаче, приусловиях применения перемычек из полистиролбетона плотностью D300, утепления торцов монолитныхперекрытий и фасадных ригелей (для оштукатуренных по фасаду стен) итермовкладышей из негорючей минваты толщиной не менее 175 мм со шпонкамитолщиной не более 80 мм (для стен с кирпичным фасадом), без врезки внутреннихстен в наружные, а также применения проемов с четвертями, принимается по даннымНИИстройфизики равным:

-для оштукатуренных с обеих сторон стен r=0,92;

-для облицованных снаружи пустотелым кирпичом и оштукатуренных с внутреннейстороны стен r=0,87.

7.1.7. В расчетах сопротивлениявоздухопроницанию ограждающих конструкций системы «Юникон» сопротивлениевоздухопроницанию полистиролбетонного слоя толщиной 100 мм принимается дляплотностей D150-D200 равным 100 м2·ч·Па/кг и дляD250-D350 - 130 м2·ч·Па/кг.

7.1.8.Расчетные коэффициенты теплоусвоения полистиролбетона для условий эксплуатации«Б», вычисленные по формуле Примечания 1 Приложения 3* СНиП II-3-79* , составляютдля материала плотностью D250- s=1,51Вт/(м2°С) и D300- s=1,79Вт/(м2°С).

7.2. Проектирование иоптимизация конструктивно-технических решений наружных стен по условиямтеплосбережения и снижения их стоимости

Втабл. 7.3приведен перечень мероприятий по оптимизации конструктивно-технических решенийненесущих наружных стен из полистиролбетонных блоков для зданий с монолитнымнесущим каркасом (остовом), направленных на выполнение требований по приведенномусопротивлению теплопередаче и повышение коэффициента теплотехническойоднородности, а также обеспечение условия невыпадения конденсата на внутреннейповерхности ограждающей конструкции при минимизации стоимостных затрат.

Мероприятияпо оптимизации конструктивно-технических решений ненесущих наружных стенполистиролбетонных блоков

Таблица7.3

№№

пп

Группа и наименование мероприятий

Характер мероприятия

1

2

3

I. Общие конструктивные решения здания

1.

Применение несущих каркасов без фасадных ригелей

Рекомендуемое

2.

Применение фасадных ригелей, сдвинутых в глубь здания для обеспечения возможности размещения теплоизоляционной проставки необходимой толщины между ригелем и наружным облицовочным слоем

Рекомендуемое

3.

Примыкание к наружной стене внутренней (поперечной) железобетонной несущей стены с врезкой ее на 40 мм (включая штукатурный слой)

Обязательное

4

Утепление торца внутренней (поперечной) железобетонной несущей стены (по п. 3) слоем плитного утеплителя толщиной 20-25 мм

Рекомендуемое

II. Общие конструктивные решения наружных стен

5.

Использование полистиролбетонных перемычек

Обязательное

6.

Применение для оконных и дверных проемов обрамляющих четвертей: из кирпича (при наружной кирпичной облицовке) или специальных оштукатуренных полистиролбетонных простеночных блоков с четвертями, образующих вертикальные четверти, и разновысоких перемычек, образующих верхнюю горизонтальную четверть (при фасадном оштукатуривании)

Обязательное для вертикальных четвертей, рекомендуемое для верхней горизонтальной четверти

7.

Применение оконных и дверных коробок из дерева или пластика

Обязательное

8.

Применение теплоизоляционных проставок толщиной не менее 100 мм между наружной облицовкой и торцами перекрытий, а также фасадной стороной ригеля и торцом врезаемой внутренней (поперечной) стены из полистиролбетонных теплоизоляционных плит плотностью 150-200 кг/м3 (при наружном оштукатуривании стен)

Обязательное для стен оштукатуриваемым фасадом

9.

Применение в железобетонных перекрытиях над стенами термовкладышей (рекомендуемый шаг - 1200 мм) из жестких негорючих минераловатных плит. При этом ширина железобетонных шпонок между термовкладышами должна приниматься минимально возможной по прочностному расчету (желательно не более 80 мм), а их толщина - максимальной с учетом надежного опирания полистиролбетонных блоков (но не менее 175 мм)

Обязательное для стен с кирпичным фасадом

10.

При применении термовкладышей в перекрытии по п. 9 примыкание внутренней (поперечной) железобетонной стены не должно переходить в шпонки, а располагаться напротив средней части термовкладыша

Обязательное

III. Конструктивные решения кладки из полистиролбетонных блоков

11.

Применение блоков толщиной 295 мм плотностью D250 для жилых зданий и толщиной 375 мм плотностью D250-300 для общественных зданий

Рекомендуемое

12.

Устройство кладочных швов минимальной толщины: горизонтальных (с проволочными анкерами) - 3-4 мм и вертикальных - 2-3 мм при средней расчетной толщине - 3 мм

Обязательное

13.

Применение специальных кладочных клеев, использование кладочных растворов запрещается

Обязательное

14.

Применение кладочных клеев с минимальной плотностью, желательно поризованных (при обеспечении расчетной прочности кладки)

Рекомендуемое

15.

Запрещается использование сквозных арматурных сеток в горизонтальных кладочных швах для анкеровки штукатурки или фасадной кирпичной кладки

Обязательное

16.

Применение для анкеровки штукатурки или кирпичной кладки анкеров из проволоки диаметром не более 3 мм, располагаемых в горизонтальных клеевых швах

Обязательное

17.

Раздельное (для наружной и внутренней облицовки) расположение анкерных хомутов с разбежкой (отстоящих друг от друга на расстояние 60 мм). Применение сквозных хомутов запрещается

Обязательное

IV. Конструктивные решения перемычек и надпроемных узлов

18.

Использование полистиролбетонных перемычек, армированных плоским каркасом только в нижнем поясе, поперечные стержни которого имеют защитные слои в полистиролбетоне (расстояние до наружной поверхности) - 30-35 мм

Обязательное

19.

Установка над проемами спаренных полистиролбетонных перемычек, разделенных слоем негорючей минеральной ваты толщиной 10-20 мм

Рекомендуемое

V. Конструктивные решения кирпичной фасадной облицовки

20.

Использование эффективного лицевого многощелевого или с круглыми пустотами кирпича минимальной объемной плотности с морозостойкостью не менее F35 (щелевые пустоты должны быть расположены перпендикулярно тепловому потоку)

Обязательное

21.

Устройство невентилируемых воздушных прослоек толщиной 5-10 мм между кирпичом и полистиролбетонными блоками

Рекомендуемое

22.

При необходимости сплошного приклеивания кирпичной кладки к полистиролбетонным блокам предусматривать неприклеиваемые участки размерами 200(L)´300(H) мм с воздушным невентилируемым зазором толщиной 5-10 мм напротив шпонок термовкладышей в монолитных перекрытиях, не выходящих на фасад

Обязательное

23.

Применение 1,5-го многощелевого кирпича или пустотных керамических камней с использованием «теплых» кладочных растворов

Рекомендуемое

7.3. Теплотехнический расчетстеновых ограждающих конструкций из сплошных блоков. Примеры расчета

7.3.1.Определение приведенного сопротивления теплопередаче наружных стен и проверкаобеспечения условия невыпадения конденсата на их внутренней поверхности должнапроизводится по температурным полям, рассчитываемым по специальным компьютернымпрограммам.

7.3.2. Для предварительной оценки приведенногосопротивления теплопередаче наружных стен из полистиролбетонных блоков плотностьюD250-D300 и выбора их толщины и плотности егорасчет производится по формуле

,                             (7.1)

где r- коэффициент теплотехнической однородности наиболее представительногофрагмента фасада здания. Принимается по данным п. 7.1.6;

aви aн- коэффициенты теплообмена, соответственно, у наружной и у внутреннейповерхности стены (по данным СНиПII-3-79* для вертикальных стен aв=8,7Вт/(м2°С) и aн=23 Вт/(м2°С);

δПСБ - толщина полистиролбетонного блока,м;

rкл- коэффициент теплотехнической однородности кладки (принимается согласно п. 7.1.5);

λПСБ - расчетный коэффициенттеплопроводности полистиролбетона для условий эксплуатации «Б», Вт/(м°С),принимаемый по данным ГОСТ Р 51263-99 (Приложение Д) или по п. 7.1.3;

 - суммарное термическое сопротивление облицовочныхслоев;

Rв.п.- термическое сопротивление невентилируемой воздушной прослойки, м2°С/Вт,принимаемое по данным СНиПII-3-79*, Приложение 4.

7.3.3. В соответствии с п. 3.4.2. МГСН 2.01-99 приведенное сопротивление теплопередаче наружных стен следует рассчитывать безучета заполнений светопроемов: в целом для здания, либо для фасада здания, либодля одного промежуточного этажа с проверкой зон теплопроводных включений, углови откосов проемов на температуру точки росы внутреннего воздуха.

Покомпьютерной программе вычисляются средние величины тепловых потоков qi характерных участков,на которые разбивается каждый фрагмент стены.

Приведенноесопротивление теплопередаче фрагмента стены рассчитывается по формуле

,                                                        (7.2)

где Fi и Ri соответственно площадьи сопротивление теплопередаче i-огорасчетного участка.

Приэтом

,                                                          (7.3)

где tв и tн - расчетныетемпературы внутреннего и наружного воздуха.

7.3.4.По МГСН2.01-99 требования по теплозащите имеют два подхода:

-предписывающий, когда учитываются поэлементные требования к теплозащитеограждающих конструкций. В этом случае приведенное сопротивление теплопередачеограждающей конструкции должно быть не менее требуемого, определяемого по табл.1б СНиП II-3-79* (изд.1998 г.) в зависимости от ГСОП. МГСН2.01-99 допускает для конкретных конструктивных решений наружных стенприведенное сопротивление теплопередаче не более чем на 5 % ниже требуемого приобязательном увеличении сопротивления теплопередаче горизонтальных ограждений стем, чтобы приведенный трансмиссионный коэффициент теплопередачи совокупностигоризонтальных и вертикальных наружных ограждений был не выше значения,определяемого по п. 2.1* СНиПII-3-79* (изд. 1998 г.);

-потребительский подход, когда учитываются требования по теплозащите здания вцелом. В этом случае расчетный удельный расход тепловой энергии системойотопления здания за отопительный период должен быть не больше нормативного. Приэтом минимально допустимое приведенное сопротивление теплопередаче ограждающихконструкций должно быть не менее значений, приведенных в п. 2.1* СНиП II-3-79* (изд. 1998г.) для 1-ого этапа (табл. 1а) и санитарно-гигиенических и комфортных условий,определяемых по формуле (1) СНиПII-3-79* (изд. 1998 г.).

7.3.5.Наружные стены зданий из блоков или монолитного полистиролбетона,оштукатуренные с обеих сторон, ввиду незначительной толщины и высокойпаропроницаемости штукатурных слоев при рассмотрении вопроса паропроницаемостиусловно относятся к однослойным ограждающим конструкциям.

Наружныестены зданий из полистиролбетона, облицованные снаружи кирпичной кладкой иоштукатуренные с внутренней стороны, при рассмотрении вопроса паропроницаемостиусловно относятся к двухслойным конструкциям, внутренний слой которых имеетсопротивление паропроницанию более 2,0 м2·ч·Па/мг.

Внаружных стенах зданий из полистиролбетона с внутренним несущим железобетоннымслоем, указанный слой значительно увеличивает сопротивление паропроницаемостистены, являясь дополнительном элементом с очень высоким сопротивлениемпаропроницанию (более 6,0 м2·ч·Па/мг). Вследствие этого согласно п.6.4 СНиП II-3-79* длявсех приведенных выше видов наружных стен жилых зданий и большинства типовобщественных зданий (за исключением бассейнов, банно-прачечных комбинатов ит.п.), имеющих внутренние помещения с сухим и нормальным влажностным режимом,определять и проверять сопротивление паропроницанию конструкции не требуется.

7.3.6. Для наружных стен общественных зданий, имеющихпомещения с влажным и мокрым режимом, следует предусматривать устройствопароизоляции перед внутренней поверхностью полистиролбетонного слоя, аопределение и проверку сопротивления паропроницанию конструкции необходимопроводить в обязательном порядке.

7.3.7. Пример предварительного расчетаприведенного сопротивления теплопередаче наружной стены из полистиролбетонныхблоков с оштукатуриваемым фасадом

Исходныеданные по зданию и наружной стене

25-этажныйжилой дом в г. Москве с наружными оштукатуренными с обоих сторон стенами изполистиролбетонных блоков плотностью D250 толщиной 295 мм, укладываемых на плотномклею.

Допускаемоеприведенное сопротивление теплопередаче стены составляет согласно данным табл. 7.1 =2,97м2°С/Вт.

Расчетприведенного сопротивления теплопередаче (предварительный).

Предварительныйрасчет проводим по формуле (7.1), принимая следующие исходные данные:

-   коэффициенттеплотехнической однородности стены r=0,92 (согласно п. 7.1.6);

-   коэффициенттеплообмена у внутренней поверхности стены aв=8,7Вт/(м2°С) и у наружной поверхности стены aн=23Вт/(м2°С) (согласно СНиП II-3-79*);

-   толщинаполистиролбетонного блока - δПСБ=0,295 м;

-   расчетныйкоэффициент теплопроводности обычного полистиролбетона плотностью В250 - λПСБ=0,09Вт/м°С (согласно данным табл. 3.4);

-   коэффициенттеплотехнической однородности кладки из полистиролбетонных блоков на клею rкл=0,92 (согласноп. 7.1.5);

-   толщина штукатурныхотделочных слоев δшт=0,02 м;

-   расчетныйкоэффициент теплопроводности штукатурного слоя из цементно-песчаного раствораλшт=0,93 Вт/м°С (согласно данным табл. 7.2).

Величинуприведенного сопротивления теплопередаче наружной стены для ее предварительнойоценки определяем по преобразованной формуле (7.1)

 м2°С/Вт.

Сравнениеприведенного расчетного и допускаемого сопротивления теплопередаче показывает,что  м2°С/Вти, т.е.незначительно(только на 0,3 %) отличается от иможет быть уточнено расчетом по температурным полям с учетом конкретныхтехнических решений.

7.3.8.Пример расчета по температурным полям приведенного сопротивления теплопередаченаружной стены из полистиролбетонных блоков с оштукатуриваемым фасадом

Исходныеданные и методика расчета

Общиеисходные данные по зданию и наружной стене приняты по п. 7.3.7.

Конструктивно-техническоерешение наружной стены показано на рис. 7.1. Стена опирается нафасадный железобетонный ригель высотой 190 мм, наружная поверхность второго(также как и торцовая поверхность железобетонного перекрытия высотой 160 мм)утеплена теплоизоляционной вставкой толщиной 100 мм из полистиролбетонной плитыплотностью D150.Ригель сдвинут вглубь здания под торцом перекрытия, вследствие чего он утеплендополнительной вставкой из минераловатной плиты толщиной 75 мм. Внутренниенесущие поперечные железобетонные стены имеют незначительную врезку в наружнуюстену (на глубину 40 мм, включая штукатурный слой) и утепление доборнымполистиролбетонным теплоизоляционным блоком плотностью 200 кг/м3, ипоэтому при теплотехническом расчете зона примыкания внутренней стены можетотдельно не рассматриваться.

Фрагментфасада стены с разбивкой его на расчетные участки представлен на рис. 7.2.

Допустимоеприведенное сопротивление теплопередаче по данным табл. 7.1 и составляет2,97 м2°С/Вт.

Расчетныекоэффициенты теплопроводности материалов стены приведены в табл. 3.4 и 7.2.

Расчетпо температурным полям проведен с вычислением средней величины теплового потокаqiрасчетных участков по формулам (8)-(10) СНиП II-3-79*. При этом использоваласькомпьютерная программа «MEDTF2 2.6» для расчета двухмерных температурных полей строительных конструкций.

Вычислениеприведенного сопротивления теплопередаче фрагмента производилось по формулам (7.2) и(7.3),приведенным в п. 7.3.3.

Рис.7.1. Эскизы сечения оштукатуренной стены с Т-образным ригелем по оконномупроему и узла примыкания внутренней стены

Рис.7.2. Схема разбивки характерного фрагмента оштукатуренной стены с фасаднымригелем

Результатырасчета

Результатырасчета приведенного сопротивления теплопередаче фрагмента наружной стеныпредставлены в табл. 7.4.

Таблица 7.4

№№ пп, i

Параметры расчетных участков

Средняя величина теплового потока, qi, Вт/м2

Приведенное сопротивление теплопередаче, Ri, м2°С/Вт

Характеристика

Размеры, м

Площадь, Fi, м2

1.

Простенок и подоконная часть

0,75´2,365+0,75´0,885

2,4375

14,91

3,22

0,757

2.

Перемычка с ригелем и перекрытием

0,635´0,9

0,5715

18,68

2,57

0,222

3.

Перемычки с сопряженной частью простенка

0,5´0,635

0,3175

16,78

2,86

0,111

4.

Перемычка в зоне внутренней стены с сопряженной частью простенка

0,1´0,635

0,0635

17,39

2,76

0,023

5.

Оконный откос вертикальный

0,05´1,48

0,074

22,02

2,18

0,034

 

ИТОГО:

 

3,464

 

 

1,147

Наосновании данных табл. 7.4. приведенное сопротивление теплопередачехарактерного фрагмента составляет

 м2°С/Вт

Условноесопротивление теплопередаче, рассчитанное по формулам (4) и (5) СНиП II-3-79* с учетомвлияния кладочных швов (rкл=0,92),составляет

 м2°С/Вт.

Коэффициенттеплотехнической однородности фрагмента наружной стены (с учетом влияниякладочных швов) составляет

Заключениепо результатам расчета

Сравнениеприведенного расчетного и допускаемых сопротивлений теплопередаче показывает,что

 м2°С/Вт,

т.е. требования потеплозащитным качествам удовлетворяются и корректировок толщины и плотностиполистиролбетонных блоков не требуется.

Значениекоэффициента теплотехнической однородности r практически соответствует даннымНИИстройфизики.

Величинаприведенного сопротивления теплопередаче фрагмента наружной стены  м2°С/Вт должна быть использована вэнергетическом паспорте здания при расчете удельного расхода тепла на егоотопление.

7.3.9. Пример предварительного расчетаприведенного сопротивления теплопередаче наружной стены из полистиролбетонныхблоков с кирпичным фасадом

Исходныеданные по зданию и наружной стене

17-этажныйжилой дом в г. Москве с наружными стенами, отделанными снаружи лицевымпустотным кирпичом и оштукатуренными по внутренней поверхности, изполистиролбетонных блоков плотностью D250 толщиной 295 мм, укладываемых на плотномклею.

Кирпичнаяоблицовка принята в полкирпича с плотным примыканием через цементно-песчаныйраствор толщиной 10 мм между облицовкой и полистиролбетоном, толщинавнутреннего штукатурного слоя - 20 мм.

Допускаемоеприведенное сопротивление теплопередаче стены составляет согласно табл. 7.1  м2°С/Вт.

Расчетприведенного сопротивления теплопередаче (предварительный).

Дляпредварительного расчета приведенного сопротивления теплопередаче принимаемследующие исходные данные:

-   коэффициенттеплотехнической однородности стены r=0,87 (согласно п. 7.1.6);

-   коэффициенттеплообмену у внутренней поверхности стены aв=8,7Вт/(м2°С) и у наружной поверхности стены aн=23Вт/(м2°С) (согласно п. 1.3 СНиП II-3-79*);

-   толщинаполистиролбетонных блоков - δПСБ=0,295 м;

-   расчетныйкоэффициент теплопроводности обычного полистиролбетона плотностью В250 - λПСБ=0,09Вт/м°С (согласно данным табл. 3.4);

-   коэффициенттеплотехнической однородности кладки на плотном клею из полистиролбетонныхблоков rкл=0,92(согласно данным п. 7.1.5);

-   толщина кирпичнойоблицовочной кладки (в полкирпича) δкир=0,12 м;

-   расчетныйкоэффициент теплопроводности кирпичной кладки из облицовочного пустотногокирпича на цементно-песчанном растворе λкир=0,58 Вт/м°С(согласно данным табл. 7.2);

-   толщина внутреннегоштукатурного отделочного слоя δшт=0,02 м;

-   расчетныйкоэффициент теплопроводности штукатурного слоя из цементно-песчаного раствораλшт=0,93 Вт/м°С (согласно данным табл. 7.2)

Суммарноетермическое сопротивление облицовок стены составит

 м2°С/Вт.

Величинуприведенного сопротивления теплопередаче наружной стены для ее предварительнойоценки определяем по формуле (П7-1), приведенной в п. 7.3.2

 м2°С/Вт.

Сравнениеприведенных расчетного и допускаемого сопротивления теплопередаче показывает,что

 м2°С/Вт,

т.е.  выше  и оно может быть уточнено расчетом потемпературным полям с учетом конкретных технических решений.

7.3.10.Пример расчета по температурным полям приведенного сопротивления теплопередаченаружной стены из полистиролбетонных блоков с кирпичным фасадом

Исходныеданные и методика расчета

Общиеисходные данные по заданию и наружной стене приняты по п. 7.3.9.

Конструктивно-техническоерешение наружной стены показано на рис. 7.3. Наружная стеназапроектирована без фасадных ригелей с железобетонным перекрытием толщиной 220мм, торец которого утеплен термовкладышами из минераловатной плиты толщиной 175мм со шпонкой шириной 80 мм. Внутренние несущие поперечные железобетонные стеныпримыкают к наружной стене без врезки.

Фрагментфасада стены с разбивкой его на расчетные участки представлен на рис. 7.4.

Допустимоеприведенное сопротивление теплопередаче по данным табл. 7.1 составляет 2,97м2°С/Вт.

Расчетныекоэффициенты теплопроводности материалов стены приведены в табл. 3.4 и 7.2.

Расчетпо температурным полям проведен с вычислением средней величины теплового потокаqiрасчетных участков по формулам (8)-(10) СНиП II-3-79*. При этом использоваласькомпьютерная программа «MEDTF2 2.6» для расчета двухмерных температурных полей строительных конструкций.

Вычислениеприведенного сопротивления теплопередаче фрагмента производилось по формулам (7.2) и(7.3),приведенным в п. 7.3.3.

Рис.7.3. Эскиз сечения стены по оконному проему с кирпичным фасадом


Рис.7.4. Схема разбивки на расчетные участки характерного фрагмента с кирпичнымфасадом


Результатырасчета

Результатырасчета приведенного сопротивления теплопередаче фрагмента наружной стеныпредставлены в табл. 7.5

Таблица 7.5

№№ пп, i

Параметры расчетных участков

Средняя величина теплового потока, qi, Вт/м2

Приведенное сопротивление теплопередаче, Ri, м2°С/Вт

Характеристика

Размеры, м

Площадь, Fi, м2

1.

Плита перекрытия, сопряженная с простенками (I-1)

2´0,45´(0,34+0,22+0,2)

0,684

16,67

2,88

0,24

2.

Простенок II-2

2´(3,0-0,76)´0,55

2,464

14,04

3,42

0,72

3.

Плита перекрытия с перемычкой над проемом, сопряженная с подоконной частью и порогом балконной двери (III-3)

2,4´0,76

1,824

18,11

2,65

0,69

4.

Плита перекрытия, сопряженная с простенком (1-4)

2´0,75´0,76

1,14

16,67

2,88

0,4

5.

Плита перекрытия с перемычкой над проемом, сопряженная с подоконной частью (III-5)

1,5´0,76

1,14

18,11

2,65

0,43

6.

Простенок II-6

2´(1,5´0,85+0,74´0,9)

3,882

14,04

3,42

1,14

7.

Подоконники IV-7

2´1,5´0,74

2,22

14,04

3,42

0,65

9.

Вертикальные откосы (V-8)

2´0,5×(2,24+1,5)

0,374

21,82

2,2

0,17

10.

Зона опирания перемычки с плитой перекрытия, сопряженная с простенком (VI-9)

4´0,15´0,76

0,456

15,92

3,01

0,15

 

ИТОГО:

 

14,18

 

 

4,59

Наосновании данных табл. 7.5 приведенное сопротивление теплопередачехарактерного фрагмента составляет

 мс/Вт.

Условноесопротивление теплопередаче, рассчитанное по формулам (4) и (5) СНиП II-3-79* с учетомвлияния кладочных швов (rкл=0,92),составляет

 мс/Вт.

Коэффициенттеплотехнической однородности характерного фрагмента наружной стены (с учетомвлияния кладочных швов) составляет

.

Заключениепо результатам расчета

Сравнениеприведенных расчетного и допускаемого сопротивлений теплопередаче показывает,что

 м2°С/Вт,

т.е. требования кконструкции по теплозащите удовлетворяются.

Значениеrблизко к данным НИИстройфизики.

Величинаприведенного сопротивления теплопередаче фрагмента наружной стены  м2°С/Втдолжна быть использована в энергетическом паспорте на здание при расчетеудельного расхода тепла на его отопление.

7.4. Пример расчетасопротивления воздухопроницанию глухого участка наружной стены изполистиролбетонных блоков

Исходныеданные по зданию и наружной стене взяты из п. 7.3.9.

Расчеттребуемого сопротивления воздухопроницанию проводим по формуле (29) СНиП II-3-79*

,

где DР - разность давления воздуха на наружной ивнутренней поверхности ограждающей конструкции, Па;

Gн- нормативная вохдухопроницаемость ограждающей конструкции, кг/(м2·ч).

DРопределяется по формуле (30) СНиПII-3-79*

,

где Н - высота здания, которую принимаем для 25-и этажногодома равной Н=3·25=75 м;

gни gв- удельный вес в Н/м3 соответственно наружного и внутреннеговоздуха, определяемый по формуле (31) СНиП II-3-79*

где t=tв и t=tн - соответственно, длярасчетных температур наружного и внутреннего воздуха (gн=14,13н/м3 и gв=11,73 н/м3);

υ - максимальная из средних скоростей ветра по румбамза январь, повторяемость которых составляет 16 % и более; принимаем по данным СНиП 23-01-99 υ=5,1м/с.

Нормативнуювоздухопроницаемость определяем по табл. 12* СНиП II-3-79* - Gн=0,5 кг/(м2·ч).

Определяемразность давления воздуха на наружной и внутренней поверхности наружной стены

 Па.

Имеявсе исходные характеристики, подсчитываем значение требуемого сопротивлениявоздухопроницанию

м2·ч·Па/кг

Расчетноесопротивление воздухопроницанию наружной стены подсчитываем по формуле (32) СНиП II-3-79*

,

где Rи.кир,Rи.ПСБи Rи.шт- сопротивление воздухопроницанию слоев стены: наружной отделки - кладки изпустотелого кирпича, полистиролбетона и внутреннего штукатурного слоя.

Поданным Приложения 9* СНиПII-3-79* принимаем Rи.кир=2м2·ч·Па/кг и Rи.шт=373м2·ч·Па/кг.

Поданным п. 7.1.7настоящих Рекомендаций принимаем Rи.ПСБ=2,95·130=383,5м2·ч·Па/кг.

Имеясопротивления воздухопроницанию слоев наружной стены, определяем

 м2·ч·Па/кг.

Расчетноесопротивление воздухопроницанию наружной стены существенно превышает требуемоезначение, т.к.

 м2·ч·Па/кг,

вследствие чеготребование по воздухопроницанию удовлетворяется со значительным запасом.

Длязаполнения энергетического паспорта здания определяем расчетнуювоздухопроницаемость глухого участка наружной стены, используя формулу (29) СНиП II-3-79*

 кг/(м2·ч)

Этозначение Gменьше нормативной воздухопроницаемости, т.к.

 кг/(м2·ч).

7.5. Теплотехнический расчетутепленных покрытий и перекрытий. Пример расчета

7.5.1.Для расчетов сопротивления теплопередаче утепленных покрытий и перекрытийиспользуются формулы (3)-(5) СНиПII-3-79* (изд. 1998 г.).

Допускаетсядля расчетов утепленных покрытий с негоризонтальными наружными поверхностями,обеспечивающим внутренний водосток, принимать среднюю величину толщины слояполистиролбетонного утеплителя.

Приэтом, при проверке условия невыпадения конденсата на внутренней поверхностиутепленного покрытия в расчете используется минимальная проектная толщинаутеплителя.

7.5.2.Пример теплотехнического расчета совмещенного покрытия административного зданияс утеплителем из монолитного полистиролбетона.

Исходныеданные по зданию и покрытию

Административноездание общественного назначения в г. Москве с совмещенным (безчердачным)покрытием, состоящим из несущей сплошной железобетонной плиты толщиной 160 мм,пароизоляционного слоя из полиэтиленовой пленки толщиной 2 мм,теплоизоляционного слоя из монолитного полистиролбетона плотностью D200 средней толщиной 330 мм и минимальнойтолщиной 30 мм (у водослива), выравнивающей стяжки из цементно-песчаногораствора средней толщиной 5 мм, а также гидроизоляционного покрытия из 3-хслоев рубероида на битумной мастике, соответственно, толщиной по 1,5 и 2,0 мм.

Расчеттребуемого приведенного сопротивления теплопередаче

Согласнотабл. 7.1количество градусо-суток отопительного периода при расчетной температуревнутреннего воздуха tв=20°С составляет ГСОП=4943 °С·сут.

Используяданные табл. 1б* СНиПII-3-79* (изд. 1998 г.), находим требуемое приведенное сопротивлениетеплопередаче покрытия

 м2°С/Вт.

Расчетприведенного сопротивления теплопередаче

Всоответствии с формулами (4) и (5) СНиП II-3-79* приведенное сопротивлениетеплопередаче утепленного полистиролбетоном покрытия определяется из выражения

гдеRнec, Rп, RПСБ, Rв.с и Rг - соответственнотермические сопротивления несущего элемента, пароизоляции, полистиролбетонногоутеплителя, выравнивающей стяжки и гидроизоляции;

aви aн- коэффициенты теплообмена, соответственно, у внутренней и у наружнойповерхности покрытия.

Значенияисходных расчетных параметров принимаем:

термическоесопротивление несущей железобетонной плиты покрытия при ее толщине δжб=0,16м и коэффициенте теплопроводности λжб=2,04 м2°С/Вт(согласно Приложения 3 к СНиПII-3-79*)

 м2°С/Вт;

суммарноетермическое сопротивление пароизоляции и выравнивающей стяжки коэффициентомтеплопроводности λп=0,42 Вт/м°С и λв.с=0,93Вт/м°С (согласно табл. 7.2) толщинами δп=0,002 м иδв.с=0,005 м составит

 м2°С/Вт;

термическоесопротивление теплоизоляционного слоя из полистиролбетона средней толщинойδПСБ=0,33 м плотностью D200 с λПСБ=0,075 Вт/м°С(согласно ГОСТР 51263-99)

 м2°С/Вт;

термическоесопротивление гидроизоляции из 3-х слоев рубероида толщиной δру6=0,0015м и битумной мастики толщиной δбит=0,002 м с коэффициентамитеплопроводности λруб=0,17 Вт/м°С и λбит=0,27Вт/м°С (согласно Приложения 3* СНиП II-3-79*)

 м2°C/Bт;

коэффициентытеплоотдачи покрытия принимаем согласно СНиП II-3-79* для внутренней поверхности aв=8,7Вт/(м2°С) и для наружной поверхности aн=23Вт/(м2°С).

Приведенноесопротивление теплопередаче утепленного покрытия составит

 м2°С/Вт.

Приведенноерасчетное сопротивление теплопередаче покрытия равно требуемому

 м2°С/Вт=м2°С/Вт,

следовательно условиетеплозащиты удовлетворяется.

Проверкаусловия невыпадения конденсата на внутренней поверхности покрытия

Согласнотабл. 3.1 МГСН2.01-99 при расчетной температуре внутреннего воздуха в помещении tв=+20 °С температураточки росы на внутренней поверхности ограждающей конструкции будет равна td=+10,7 °C.

Всоответствии с указанием п. 7.4.1 условиеневыпадения конденсата проверяем для участка покрытия с минимальной проектнойтолщиной утеплителя.

Приведенноесопротивление теплопередаче этого участка (без учета пароизоляции и стяжки) столщиной утеплителя  м составит

 м2°С/Вт.

Поформуле (2.24) «Пособия к МГСН2.01-99» определяем температуру на внутренней поверхности покрытия приминимальной расчетной температуре наружного воздуха

,

т.е.условие невыпадения конденсата удовлетворяется.

8. РАСЧЕТЫ И ОЦЕНКА ПАРАМЕТРОВЗВУКОИЗОЛЯЦИИ, ПОЖАРНОЙ И ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ БЕЗОПАСНОСТИ ОГРАЖДАЮЩИХ КОНСТРУКЦИЙ

8.1. Расчет и оценка параметровзвукоизоляции наружных стен. Пример расчета

8.1.1.Общие положения

Нормируемымипараметрами для наружных ограждающих конструкций (окна, стены) являютсявеличины R,Rwи RАтран., где

R - частотные характеристикизвукоизолирующей способности ограждения в дБ;

Rw - индекс звукоизоляциивоздушного шума в дБ;

RА тран.- звукоизоляция внешнего шума, создаваемого потоком транспорта в дБА.

Перваявеличина (R)необходима для акустических расчетов при застройке квартала (жилого дома)вблизи шумных предприятий (ЦТП, промышленные цеха, ТП, ГРП, РТС и др.). Rw - используется дляоценки звукоизоляции в основном внутренних ограждающих конструкций.

Третьявеличина (RАтран., дБА) необходима для акустических расчетов привоздействии на наружные ограждения шумов городских транспортных потоков.

Припроектировании определяют частотные характеристики ограждающих конструкций,расчетные значения индексов звукоизоляции, которые сравнивают с нормируемымизначениями, указанными в МГСН2.04-97 и СНиП II-12-77.

8.1.2.Пример расчета параметров звукоизоляции оштукатуренной наружной стены изполистиролбетонных блоков жилого здания

Исходныеданные

Стенасостоит из 2-х штукатурных слоев 2´20мм, g=1600кг/м3 и полистиролбетона толщиной d=375 мм, g=300 кг/м3.

Расчетчастотной характеристики наружной стены

Расчетвыполнен по методике, изложенной в Пособиик МГСН 2.04-97

Дляштукатурных слоев принимаются*):

*) Обозначенияпараметров приняты по СНиП II-12-77.

fв=10000/20=50 Гц; Rв=34 дБ;

fc=20000/20=1000 Гц; Rc=28 дБ;

m1=32; m2=32; Ед=8,5·105Па;

 Гц

m1 и m2 - поверхностнаяплотность штукатурных слоев, кг/м2;

Ед- динамический модуль упругости полистиролбетонных блоков, Па.

Построениечастотной характеристики звукоизолирующей способности R, дБ, стены дало расчетные значения Rw,  и RА тран.,приведенныев табл. 8.1.

Таблица 8.1

№№ пп

Величина

Среднегеометрические частоты 1/3 октавных полос, Гц

Индекс

100

125

160

200

250

320

400

500

640

800

1000

1250

1600

2000

2500

3200

1.

Rp, дБ

33

34

36

38

40

42

44

45

43

42

39

42

45

48

50

53

Rw=45 дБ

2.

Rнорм, дБ

33

36

39

42

45

48

51

52

53

54

55

56

56

56

56

56

=52 дБ

3.

Lэтал, дБА

55

55

57

59

60

61

62

63

64

66

67

66

65

64

62

60

RАтран.=41 дБА

Расчетиндексов звукоизоляции воздушного шума и внешнего транспортного шума

Расчетиндекса звукоизоляции воздушного шума Rw, дБ выполнен в соответствии с нормами МГСН2.04-97. Из сопоставления с нормативными значениями Rн, дБ (табл. 8.1, п.2) получено, что индекс изоляции воздушногошума рассматриваемой стены составляет Rw=45 дБ, что ниже требуемого длямежквартирных перегородок (>52дБ) и приближается к требуемому для глухих межкомнатныхперегородок (>43дБ).

Индексизоляции транспортного шума рассматриваемой конструкцией составляет RАтран.=41дБА (см. табл. 8.1, п. 3).

Такимобразом, глухая наружная стена из полистиролбетона толщиной 375 мм (g=300кг/м3) с двумя штукатуренными слоями 2´20мм может обеспечить выполнение норм МГСН2.04-97 и СНиП II-12-77 приуровне звука транспортного шума у фасада здания не более LАэкв≈74 дБА вдневное время суток, и не более LАэкв≈64дБА в ночное время суток. При наличии окон допустимые уровни звука у фасада,как правило, будут меньше 74 дБА. В связи с этим в каждом конкретном случаепотребуется более подробный акустический расчет, учитывающий звукоизолирующиесвойства окон и их площади.

Приизменении плотности полистиролбетона g и егодинамического модуля упругости Ед необходимо проводить расчетзвукоизолирующей способности стены в соответствии с методикой Пособияк МГСН 2.04-97 «Проектирование звукоизоляции ограждающих конструкций жилыхи общественных зданий».

Оценкарезультатов расчета

Какпоказал расчет частотной характеристики звукоизолирующей способности R стены и индекса звукоизоляции воздушногошума Rw,его величина составляет 45 дБА, что ниже требуемой величины для межквартирныхперегородок (>52дБ) и несколько выше требуемой величины для межкомнатныхперегородок (>43дБ).

Глухаянаружная стена рассматриваемой конструкции способна обеспечить нормативныйуровень проникающего шума городского транспорта в жилое помещение (40 дБА вдневное время) при уровне шума у фасада не более 74 дБА в дневное время суток(64 дБА в ночное время суток).

8.2. Оценка пожарнойбезопасности. Пример расчета

8.2.1.Общие положения

Данныепо горючести, воспламеняемости и дымообразующей способности полистиролбетонаприведены в п. 3.1.13.

Полистиролбетонимеет группу горючести Г-1 и при проектировании ограждающих конструкций на егооснове должны предусматриваться мероприятия, зависящие от этажности ифункционального назначения здания.

Основныерекомендации в части обеспечения пожарной безопасности ограждающих конструкцийсистемы «Юникон» с применением сборного и монолитного полистиролбетона изложеныв совместном заключении от 25.12.2000 г. Госстроя РФ (№ 9-18/604) и МВД РФ (№20/22/4578). При этом должны учитываться положения и требования СНиП 21-01-97СНиП 2.08.01-89*.

Существорекомендаций сводится к необходимости защиты полистиролбетона от внешних и внутреннихогневых воздействий в ограждающих конструкциях системы «Юникон», например,оштукатуриванием толщиной не менее 20 мм по металлической сетке, облицовкойкирпичом (не менее, чем в одну четверть) и использованием других негорючихматериалов.

Примерыиспользования негорючих материалов в узлах наружных стенах изполистиролбетонных блоков, примыкающих к оконным (дверным) проемам, приведенына рис. 8.1и 8.2.Так при применении деревянных и пластмассовых оконных (дверных) коробок онидолжны отделяться от контакта с полистиролбетоном негорючими (например,асбестовыми) прокладками, а в качестве теплоизоляционных проставок итермовкладышей целесообразно использовать негорючую минеральную вату.Оштукатуренные армированные откосы в проемах имеют толщину не менее 30 мм.

Прииспользовании стальных несущих деталей (уголки, пластины) рекомендуется ихпокрытие антикоррозионными и противопожарными красками, например, выпускаемыефирмой «Крилак».

Согласноуказанным рекомендациям Госстроя РФ и МВД РФ полистиролбетонные изделия иэлементы, а также монолитный полистиролбетон системы «Юникон» могут бытьиспользованы в жилых и общественных зданиях различных степеней огнестойкости, вт.ч. I-ой,и классов конструктивной пожарной опасности, в т.ч. СО. В частности, присоблюдении противопожарных требований полистиролбетон может использоваться вограждающих конструкциях (наружные стены, покрытия и перекрытия) в жилыхзданиях высотой до 25 этажей включительно.

Дляармированных полистиролбетонных конструкций, например перемычек, требуетсяпроведение расчета предела огнестойкости.

8.2.2.Пример расчета предела огнестойкости полистиролбетонных перемычек

Исходныеположения

Основнойособенностью работы и расчета полистиролбетонных перемычек является то, чтосопротивление арматуры перемычек зависит, в основном, от работы анкерныхприспособлений, расположенных примерно с равным шагом по длине перемычки. Прирастяжении арматуры анкерные приспособления передают давление наполистиролбетон, площадь этих приспособлений определяется из условиянедопущения смятия полистиролбетона. Поскольку прочность на сжатие (смятие)полистиролбетона существенно зависит от температуры его нагрева, целью расчетаявляется определение (проверка) этой температуры (с учетом наличия штукатурногослоя толщиной 20 мм) с тем, чтобы на уровне расположения анкерных устройствтемпература полистиролбетона при пожаре не превышала критического уровня.

Рис.8.1. Узел примыкания оконного (дверного) блока к полистиролбетону.Горизонтальный разрез

Рис. 8.2. Узелпримыкания оконного (дверного) блока к полистиролбетону перемычек. Вертикальныйразрез

Расчетпроизводим в соответствии с «Рекомендациями по расчету пределов огнестойкостибетонных и железобетонных конструкций» (НИИЖБ, 1986 г.) и «Рекомендациями пообеспечению пожарной безопасности ограждающих конструкций зданий и сооружений сиспользованием блоков из полистиролбетона ВНИИжелезобетона» (НИИЖБ, 1998 г.).

Согласноэтим рекомендациям расчетный коэффициент теплопроводности полистиролбетонаприменяется для условий эксплуатации «А», а коэффициент условий работыполистиролбетона gbtпри плотности ρ=300 кг/м3 равен:

притемпературе t=20°C- gbt=1;

притемпературе t=100°C- gbt=0,7;

притемпературе t=200°C- gbt=0,05.

Сучетом того, что несущая способность конструкции при пожаре проверяется придействии нормативной нагрузки, равной примерно 0,5 от расчетной несущейспособности, температура полистиролбетона в месте расположения анкерныхустройств должна быть не выше ≈100 °С (при этом расчетное усилие варматуре снижается на ≈30 %, что допустимо).

Определяемтемпературу на уровне центра тяжести анкерных стержней dанк=10 мм,приваренных к продольным стержням Æ3BpI. С учетом штукатурного слоя расстояние отповерхности штукатурки до указанного уровня равно, где20 мм·b- приведенная толщина штукатурного слоя, 20 мм - защитный слой полистиролбетонадо низа арматуры, 3 мм - диаметр продольной арматуры, 5 мм=dанк/2 - радиусанкерного стержня.

Определениеприведенной толщины штукатурного слоя

Посколькууказанные выше рекомендации приводят методику расчета пределов огнестойкостидля однослойных конструкций, определим приведенную толщину штукатурного слоя кслою полистиролбетона. Для определения коэффициента приведения bнеобходимо вычислить коэффициенты температуропроводности  для штукатурного слоя из мелкозернистогопесчаного бетона с ρ=1900 кг/м3 и полистиролбетона с ρ=300кг/м3.

Коэффициенттеплопроводности определяем по формуле

;

удельнуютеплоемкость по формуле

,

t - температура материала (принимаем t=100 °C).

Согласно «Рекомендациям по обеспечению пожарной безопасностиограждающих конструкций зданий и сооружений с использованием блоков изполистиролбетона ВНИИжелезобетона» имеем:

Материал

Средняя плотность, ρ, кг/м3

Значения параметров

А, Вт/(м°С)

В, Вт/(м°С)

С, кДж/(кг°С)

Д, кДж/(кг°С)

Полистиролбетон

300

0,095

-

1,06

0,00048

Песчаный бетон

1900

1,04

-0,00058

0,75

0,00063

 Вт/(м°С);  Вт/(м°С).

 кДж/(кг°С);

 кДж/(кг°С).

;;

Приведеннаяк полистиролбетону толщина штукатурного слоя равна 2 см·0,454=0,91 см.

Расчетноерасстояние от обогреваемой поверхности до полистиролбетона по центру анкерногоустройства равно:

х=0,91+2,8=3,71см.

Определениетемпературы прогрева на уровне центра тяжести анкерующих стержней Æ10мм

Находимосредненный коэффициент температуропроводности aredпо формуле

,

гдеw- эксплуатационная (массовая) влажность полистиролбетона, w=7 %;

П2- массовая доля пенополистирола в полистиролбетоне, П2=7 %.

Определимтолщину L,начавшегося прогреваться слоя бетона

,

t- время обогрева конструкции. Для конструкций самонесущих и ненесущих(навесных) стен согласно СНиП2.01.02-85 предел огнестойкости t=0,5 часа,

 м.

Определимвеличину ,

х- расстояние, м, от рассматриваемой точки сечения до обогреваемой поверхности,х=0,0371 м;

j1- коэффициент, зависящий от плотности бетона, для ρ=300 кг/м3j1=0,3(согласно упомянутым выше Рекомендациям НИИЖБа).