4.5.1 Основные рекомендации по проектированию Настоящие Методические указания распространяются на применение стеновых мелких блоков из автоклавного газобетона фирмы «РосМастерСтрой», имеющих марку по плотности не менее D350 при возведении наружных и внутренних стен жилых, общественных и промышленных зданий на территории Российской Федерации в обычных условиях строительства. Проектирование конструкций из мелких газобетонных блоков зданий и сооружений, предназначенных для строительства в сейсмических районах и районах Крайнего Севера, на территориях распространения вечномерзлых грунтов, на подрабатываемых территориях, а также для эксплуатации в условиях систематического воздействия повышенной температуры, влажности и динамических воздействий, выполняется с учетом дополнительных требований, предъявляемых к строительству зданий и сооружений и их конструкций в перечисленных условиях по соответствующим нормативным документам. Наружные и внутренние стены из блоков могут быть несущими, самонесущими и навесными. Проектирование стен из блоков следует выполнять по СНиП 11-22, по СТО 501 -52-01 -2007 и настоящим Методическим указаниям п. 4.5.2. Блоки газосиликатные предназначены для кладки наружных и внутренних стен (в т. ч. перегородок) всех видов зданий с относительной влажностью воздуха помещений не более 75% при неагрессивной среде. Применение блоков для кладки стен с мокрым режимом помещений, а также в местах, где возможно усиленное увлажнение бетона или наличие агрессивных сред, без специальной защиты не допускается. Расчет элементов стен из блоков по предельным состояниям первой и вто¬рой группы следует производить в соответствии с требованиями СНиП 11-22, СТО 501-52-01-2007 и настоящих Методических указаний п. 4.5.2; стены могут быть несущими и самонесущими. Допустимую высоту (этажность) стен из блоков рекомендуется определять расчетом несущей способности наружных и внутренних стен с учетом совместной работы всех конструкций. Несущие стены из автоклавных ячеистобетонных блоков рекомендуется возводить высотой до 5-ти этажей включительно, но не выше 20 м, самонесущие стены зданий - высотой до 9-ти этажей включительно, но не выше 30 м [1]. Этажность зданий, в которых применяются блоки для заполнения каркасов или устройства самонесущих стен с поэтажным опиранием, не ограничивается. Внутренние и наружные несущие стены зданий высотой до 5-ти этажей рекомендуется изготавливать из блоков классов по прочности не ниже В3,5 на растворе не ниже М100 или на клею; при высоте зданий до 3-х этажей - не ниже В2,5 на растворе не ниже М75 или на клею; при высоте до 2-х этажей - не ниже В2 на растворе не ниже М50 или на клею. Для самонесущих стен зданий высотой более 3-х этажей класс блоков - не ниже В2,5, высотой до 3-х этажей - не ниже В2, высотой до 2-х этажей - не ниже В1,5. Расчетные сопротивления сжатию кладки из блоков определяются в зависимости от класса газобетона по прочности на сжатие и марки строительного раствора. Класс бетона устанавливается в соответствии с указаниями п.4.2 таблица 4.1. Марка строительного раствора равна его прочности при сжатии и устанавливается в соответствии с СП 82-101 и ГОСТ 5802.
4.5.2 Расчет наружных и внутренних стен из блоков по несущей способности Расчет несущей способности стен из блоков приводится для несейсмических районов строительства Российской Федерации. Расчетные сопротивления сжатию кладки из блоков определяются в зависимости от класса ячеистого бетона по прочности на сжатие и марки строительного раствора. Класс бетона принимается в соответствии с указаниями п.4.4 настоящих Методических указаний. Расчетные сопротивления кладки зависят от ее категории, принимаемой из блоков на клею - 1 -я категория, на растворе - 2-я категория. Расчетные сопротивления сжатию кладки из блоков при высоте ряда кладки 200-300 мм на обычных растворах приведены в таблице 4.5.1 Расчетные сопротивления кладки стен, загружаемых в сроки, отличающиеся от 28 суток, рекомендуется принимать по марке раствора, отвечающей его прочности в эти сроки. При определении расчетных сопротивлений прочности неотвердевшей летней кладки, а также зимней кладки (без противоморозных добавок) в стадии оттаивания прочность раствора рекомендуется принимать равной нулю.
Расчетные высоты стен и столбов 10 при определении коэффициентов продольного изгиба ср в зависимости от условий опирания их на горизонтальные опоры следует принимать: • при неподвижных шарнирных опорах 10= Н (рисунок 4.5.1 а); • при упругой верхней опоре и жестком защемлении в нижней опоре: для однопролетных зданий 10= 1,5Н, для многопролетных 10= 1,25Н (рисунок 4.5.16); • для свободно стоящих конструкций l0= 2Н, (рисунок 4.5.1 в); • для конструкций с частично защемленными опорными сечениями - с учетом фактической степени защемления, но не менее 10= 0,8Н, где Н - расстояние между перекрытиями или другими горизонтальными опорами, при железобетонных (ячеистобетонных) горизонтальных опорах (перекрытиях) - расстояние между ними в свету.
Примечания 1. При опирании на стены железобетонных (ячеистобетонных) перекрытий принимается 10= 0,9Н, а при монолитных железобетонных перекрытиях, опираемых на стены по четырем сторонам, 10= 0,8Н.
2. Если нагрузкой является только собственный вес элемента в пределах рассчитываемого участка, то расчетную высоту 10 сжатых элементов, указанную в настоящем разделе, следует уменьшить путем умножения на коэффициент 0,75.ф
I Рисунок 4.5.1 - Эпюры коэффициентов <р и тд сжатых стен и столбов из ячеистобетонных мелких блоков а - шарнирно опертых на неподвижные опоры внизу и вверху; б - защемленных внизу и с упругой опорой вверху; в - защемленных внизу и свободных вверху. Коэффициент продольного изгиба определяется по формуле
9, =<Р + <РГ (4.5.3)
где φ - коэффициент продольного изгиба для всего сечения в плоскости действия изгибающего момента, определяемый исходя из расчетной высоты элемента 10 по таблице 4.5.3; φ- коэффициент продольного изгиба для сжатой части сечения, определяемый исходя из фактической высоты элемента Н (Таблица 4.5.3) в плоскости действия изгибающего момента при отношении
где hc и / - высота и радиус инерции сжатой части поперечного сечения упругой кладки в плоскости действия изгибающего момента, пс = 1,5 * (л - 2ео). Значения коэффициентов <р и тд для стен и столбов (простенков), опирающихся на шарнирные неподвижные опоры, с расчетной высотой ло = Н, при расчете сечений, расположенных в средней трети высоты 1о, следует принимать постоянными, равными расчетным значениям <р и т , определенным для данного элемента. При расчете сечений на участках в крайних третях /о коэффициенты ср и тд увеличиваются по линейному закону до единицы на опоре (рисунок 4.5.1 а).
Для стен и столбов (простенков), имеющих нижнюю защемленную и верхнюю упругую опоры, при расчете сечений нижней части стены или столба до высоты 0,7/-/ принимаются расчетные значения ср и m , а при расчете верхней части стены или столба значения ср и m для этих сечений увеличиваются до единицы по линейному закону (рисунок 4.5.16). Для свободно стоящих стен и столбов при расчете сечений в их нижней части (до высоты 0,5Н) принимаются расчетные значения ср и m , а в верхней половине ве¬личины (р и mgувеличиваются до единицы по линейному закону (рисунок 4.5.1 в). В месте пересечения продольной и поперечной стен, при условии их перевязки или анкеровки, коэффициенты принимаются равными 1. На расстоянии И от пересечения стен коэффициенты ср и mg принимаются как для свободно стоящих опор. Для промежуточных вертикальных участков коэффициенты cpv\ mg принимаются по линейной интерполяции. В стенах, ослабленных проемами, при расчете простенков коэффициент ср принимается по гибкости стены. Для узких простенков, ширина которых меньше толщины стены, производится также расчет простенка в плоскости стены, при этом расчетная высота простенка принимается равной высоте проема, а опоры - шарнирами. При знакопеременной эпюре изгибающего момента по высоте стены (рисунок 4.5.2) расчет по прочности следует производить в сечениях с максимальными изгибающими моментами различных знаков.
I Рисунок 4.5.2 - Схема знакопеременной эпюры изгибающих моментов по высоте стены
Коэффициент продольного изгиба <рс следует определять по высоте части элемента в пределах однозначной эпюры изгибающего момента при отношениях или гибкостях
А1ос2 - расчетная площадь смятия, определяемая по рисунку 4.5.3. В расчетную площадь А1ос2 включается участок, симметричный по отношению к площади смятия. При этом должны выполняться следующие условия: • при местной нагрузке по всей толщине стены в расчетную площадь включается участок длиной не более толщины стены в каждую сторону от границы местной нагрузки (рисунок 4.5.3а); • при местной краевой нагрузке по всей толщине стены расчетная площадь А1ос2 равна площади смятия (рисунок 4.5.36) при отсутствии косвенного ар¬мирования и А1ос2 при наличии оного; • при местной нагрузке в местах опирания концов прогонов и балок в расчетную площадь включается участок шириной, равной глубине заделки прогона или балки, и длиной не более расстояния между серединами пролетов, примыкающих к балке (рисунок 4.5.3в); • если расстояние между балками (шаг балок) превышает двойную толщину стены, длина расчетной площади определяется как сумма ширины балки и удвоенной толщины стены (рисунок 4.5.Зг); • при местной нагрузке, приложенной на части сечения стены, расчетная площадь принимается согласно рисунку 4.5.Зд. При наличии нескольких нагрузок указанного типа расчетные площади ограничиваются линиями, проходящими через середину расстояний между точками приложения двух соседних нагрузок.
а) Опирание на всю толщину стены; б) Опирание на всю толщину (простенка) у торца; в) Одностороннее опирание балок при их шаге, меньшем удвоенной толщины стены; г) Одностороннее опирание балок при их шаге, большем удвоенной толщины стены; д) Местная нагрузка в теле стены вблизи ее торца.
I Рисунок 4.5.3- Расчетные схемы для местного сжатия
Если прочность кладки на сосредоточенные нагрузки, рассчитанная по формуле (4.5.7), недостаточна, то возможно ее повышение (но не более чем на 50 %) путем устройства распределительных бетонных плит (подушек), которые должны иметь толщину не менее 60 мм и класс бетона по прочности на сжатие не менее В10 с косвенным армированием не менее 0,3 %.
Глубина опирания балок и плит на стены из газобетонных блоков не должна быть менее 120 мм.
Под опорными участками элементов, передающих местные нагрузки на кладку, следует предусматривать слой раствора толщиной не более 15 мм, что должно быть указано в проекте. Заделка балок в газобетонную кладку с восприятием опорного изгибающего момента (защемление) запрещается. В любом случае величина сосредоточенной нагрузки на газобетонную кладку не должна превышать 30 кН от одной балки. Расчет опорной зоны перемычки над проемами во внутренней стене производится по формуле:
P<2000RhA , (4.5.10)
где Р - опорная реакция перемычки (нагрузки от собственного веса перемычки, веса вышележащей стены и нагрузки от перекрытия), кН; Rsh - расчетное сопротивление ячеистого бетона срезу (по таблице 3.9), МПа; А - площадь опорной площадки в блоке или панели из ячеистого бетона под концом перемычки,м2. В прежней системе единиц расчет производится по формуле: Р<ЩНА, (4.5.11) где Р выражают в кг, Rsh - в кг/см2, А - в см2. Расчет на устойчивость самонесущих стен ориентировочно можно производить по формуле Эйлера:
