Министерство строительства и жилищно-коммунального хозяйства Российской Федерации

Федеральное автономное учреждение «Федеральный центр нормирования, стандартизации и оценки соответствия к строительстве»

Методическое пособие

НЕСУЩИЕ И ОГРАЖДАЮЩИЕ КОНСТРУКЦИИ ЗДАНИЙ С ПРИМЕНЕНИЕМ КЛАДОЧНЫХ ИЗДЕЛИЙ НА ОСНОВЕ МОДИФИЦИРОВАННОГО СИЛИКАТОБЕТОНА, В ТОМ ЧИСЛЕ ИЗ КРУПНЫХ БЛОКОВ С ПАЗОГРЕБНЕВЫМ СОЕДИНЕНИЕМ

Москва 2016

СОДЕРЖАНИЕ

Введение................................................... 3

1    Область применения......................................... 4

2    Общие положения........................................... 6

3    Материалы для конструкций из модифицированных силикатных

бетонов ...................................................

4    Физико-механические свойства кладки, возводимой с применением

кладочных изделий из модифицированных силикатных бетонов, в том числе с пазогребневым соединением вертикальных    швов....... 9

5    Расчет    по    первой    группе предельных    состояний конструкций,

возводимых    из кладочных    изделий,    выполненных    из

модифицированных силикатных бетонов........................ 14

6    Расчет    по    второй    группе предельных    состояний конструкций,

возводимых    из кладочных    изделий,    выполненных    из

модифицированных силикатных бетонов........................ 18

7    Конструктивные требования к элементам    каменных    конструкций,

возводимых с применением кладочных изделий, выполненных из модифицированных силикатных бетонов........................ 20

Приложения:

A.    Нормативные ссылки, основные понятия,    термины    и    определения 44

Б. Расчет    на горизонтальные    нагрузки    конструкций    стен,

возведенных с применением кладочных изделий, выполненных из модифицированных силикатных бетонов........................ 51

B.    Требования к огнестойкости стен, возведенных с применением

кладочных изделий, выполненных из модифицированных силикатных бетонов......................................... 80

Г. Теплотехнические требования к ограждающим конструкциям стен, возведенных с применением кладочных изделий, выполненных из модифицированных силикатных бетонов...................... 93

Д. Защита от шума.......................................... 104

2

4.5    Расчетные сопротивления сжатию кладки из силикатных блоков с ровными поверхностями и допусками ±2 мм при кладке на клеевых растворах марки М75 и выше при толщине растворных швов 3-^5 мм следует принимать как для тяжелого раствора марки М100.

4.6    Расчетные сопротивления сжатию R кладки из пустотелых блоков из модифицированного силикатобетона пустотностью до 25 % при высоте ряда кладки 200-300 мм приведены в таблице 4.3 (СП 15.13330 таблица 7 с учетом дополнительных примечаний №2 и №3).

Таблица 4.3.

Марка Расчетные сопротивления R. МПа. сжатию кладки ил модифицированных силикатных крупных блоков с пазогребневым соединением пустотностью до 25 % при высоте ряда кладки 200 - 300 мм камня при марке раствора при прочности раствора 100 75 50 25 10 4 0,2 нулевой 300 4.9 4.4 4.3 4.1 3,9 3.7 3,1 2,7 200 3.4 3.3 3,0 2.8 2.6 2.4 2,1 1,7 150 2,7 2,6 2,4 2,2 2,0 1,8 1,7 1,3 125 2.4 2,3 2,1 1.9 1,7 1.6 1.4 U 100 2.0 1,8 1.7 1.6 1.4 1.3 U 0,9 75 1.6 1,5 1.4 1.3 U 1.0 0,9 0,7 50 1,2 1.15 1.1 1.0 0,9 0.8 0,7 0,5 35 - 1.0 0.9 0.8 0.7 0.6 0,55 0,4 25 - — 0.7 0,65 0,55 0,5 0,45 0,3 15 - - - 0,45 0.4 0,35 0,3 0,2

Примечания

Расчетное сопротивление сжатию R кладки из пустотелых блоков пустотностыо от 25 до 35 % следует принимать по таблице 4.3 с учетом следующих коэффициентов:

-    па растворе марки 50 и выше - 0,8;

-    па растворе марки 25 - 0,7;

-    на растворе марки 10 и ниже - 0,6.

и

4.7    Расчетные сопротивления кладки сжатию из силикатных кирпичей и блоков, приведенные в таблицах 2, 5, 6, 7 СП 15.13330, следует умножать на коэффициенты условий работы у_г, равные:

а)    0,8 - для столбов и простенков площадью сечения 0,3 м² и менее;

б)    0,6 - для элементов круглого сечения, выполняемых из обыкновенного (нелекального) силикатного кирпича, не армированных сетчатой арматурой;

в)    1,1 - для блоков и камней, изготовленных из тяжелых силикатных бетонов (у > 1800 кг/м³).

г)    1,15 - для кладки после длительного периода твердения раствора (более

года);

д)    0,85 — для кладки из силикатного кирпича на растворе с добавками поташа;

е)    для зимней кладки, выполняемой способом замораживания,

- на коэффициенты условий работы у_с1 по таблице 34 СП.

[СП 15.13330 пункт 6.12 г), д), с)]

4.8    Расчетные сопротивления сжатию кладки из крупных пустотелых силикатных блоков устанавливаются по экспериментальным данным. При отсутствии таких данных расчетные сопротивления следует принимать но таблице 5 СП 15.13330 с коэффициентами:

0,9 - при пустотности блоков ^ 10% (не считая монтажных отверстий);

0,5 - при пустотности блоков < 30% (нс считая монтажных отверстий), где процент пустотности определяется по среднему горизонтальному сечению.

Для промежуточных значений процента пустотности указанные коэффициенты следует определять интерполяцией.

4.9    Расчетные сопротивления кладки из сплошных камней на цементно-известковых, цементно-глиняных и известковых растворах осевому растяжению /?,, растяжению при изгибе R,_h и главным растягивающим напряжениям при изгибе срезу R_u, при расчете сечений кладки, проходящих по горизонтальным и вертикальным швам, приведены в таблице 11 СП 15.13330.

12

Для кладки из пустотелых и полнотелых силикатных камней и блоков расчетные сопротивления, указанные в таблице 11 СП 15.13330, следует принимать с коэффициентом 0,7, на клеевых растворах и клей-пене - по экспериментальным данным.

4.10 Расчетные сопротивления кладки из кирпича и камней правильной формы осевому растяжению R,. растяжению при изгибе /?,/,, срезу R₄ и главным растягивающим напряжениям при изгибе /?_Л, при расчете кладки по перевязанному сечению, проходящему по кирпичу или камню, приведены в СП 15.13330.

[СП 15.13330 пункт 6.17, таблица 12]

13

5 Расчет по первой группе предельных состояний конструкций, возводимых из кладочных изделий,

выполненных из модифицированных силикатных бетонов

Центрально-сжатые элементы

5.1    При расчете стен зданий, возводимых из кладочных изделий на основе модифицированного силикатобетона, необходимо учитывать, что высокая несущая способность кладки, в том числе кладки с пазогребневым соединением вертикальных швов, позволяет уменьшить толщину стен до 250 мм для несущих и ненесущих конструкций.

При таких толщинах стен отклонение их от вертикали может достигать предельных величин.

При расчете стен зданий на центральное и внецентренное сжатие необходимо учитывать, что независимо от результатов расчетов гибкость стен не должна превышать величин, указанных в пунктах 9.16+9.20 СП 15.13330, а для стен толщиной 250 мм из силикатных блоков с пазогребневым соединением без заполнения вертикальных швов раствором гибкость не должна превышать Х= \2.

5.2    Расчет элементов неармированных каменных конструкций при центральном сжатии следует производить в соответствии с требованиями раздела 7 СП 15.13330.

5.3    Коэффициент продольного изгиба <р следует принимать по таблице 19 СП 15.13330 для упругой характеристики кладки из силикатных изделий а = 750.

5.4    Расчет несущих и самонесущих стен толщиной 25 см и менее следует выполнять по требованиям п. 7.9 СП 15.13330 как для внецентренно сжатых элементов.

14

Внсцентрснно сжатые элементы

5.5. Расчет внсцентрснно сжатых неармированных элементов каменных конструкции следует производить по формулам 13-Н5 СП 15.13330.

5.6 При расчете несущих и самонесущих стен (см. 9.6 СП 15.13330) толщиной 25 см и менее следует учитывать случайный эксцентриситет e_v, который должен суммироваться с эксцентриситетом продольной силы.

Величину случайного эксцентриситета следует принимать равной: для несущих стен - 2 см; для самонесущих стен, а также для отдельных слоев трсхслойных несущих стен — 1 см; для перегородок и нснссущнх стен, а также заполнений фахверковых стен случайный эксцентриситет допускается не учитывать.

[СП 15.13330 пункт 7.9]

5.7. Эксцентриситет расчетной силы N относительно центра тяжести сечения следует вычислять по формуле

_ М

е„--+ е_я + е

N

расчетное значение изгибающего момента от действия нагрузки от перекрытия;

расчетное значение вертикальной нагрузки;

эксцентриситет от действия горизонтальных нагрузок (например, ветра);

случайный эксцентриситет, п. 7.9 СП 15.13330;

начальный эксцентриситет на неточность приложения нагрузки, принимается равным Н/450 и учитывается при расчете стен толщиной 250 мм н менее при величине глубины опирания перекрытия нс более 120 мм.

5.9    Элементы, работающие на внецентренное сжатие, должны быть проверены расчетом на центральное сжатие в плоскости, перпендикулярной к плоскости действия изгибающего момента в тех случаях, когда ширина их поперечного сечения b < h.

[СП 15.13330 пункты 7.10, 7.11 ]

Смятие

5.10    Расчет сечений на смятие при распределении нагрузки на части площади сечения следует производить в соответствии с пунктами 7.13⁺7.17 СП 15.13330.

Изгибаемые элементы

16

Введение

Настоящее Пособие разработано с учетом требований федеральных законов от 27 декабря 2002 г. №184-ФЗ «О техническом регулировании», от 22 нюня 2008 г. №123-ФХ «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности», от 30 декабря 2009 г. №384-Ф3 «Технический регламент о безопасности зданий и сооружений».

Пособие разрабатывается в развитие положений Федерального закона «123-ФЗ, СП 15.13330.2012, СП 20.13330.2011, СП 50.13330.2012 и СП 70.13330.2012.

Цель разработки - детализация указаний по расчету и проектированию каменных конструкций, выполненных из кладочных силикатных изделий, изготовленных на основе модифицированного силикатобетона, с примерами расчетов конструкций н рекомендаций по проектированию для инженеров н проектировщиков.

Авторский коллектив: А.М. Горбунов. А.В. Псстрнцкнй, М.А. Мухин, О.С. Чигрина (ЦНИИСК им. В.А. Кучеренко), д. т. н. ВТ. Гагарин, к. т. н. В.В. Козлов, к. т. н. М.А. Порожснко, к. т. н. Л.В. Анджел о в (НИИСФ РААСН), Н.В. Сомов, к. т. н. М.В. Корнев (НИ «АПСИ»), к. т. н. В.Н. Дсркач (РУГ1 «БслНИИС»). Под рсд. к. т. н. О.И. Пономарева.

з

1 Область применения

Пособие распространяется на проектирование стеновых несущих и ограждающих конструкций, возводимых с применением кладочных силикатных изделий, изготовленных на основе модифицированного силикатобетона, которые применяются в зданиях и сооружениях различного назначения, эксплуатируемых в климатических условиях Российской Федерации (при систематическом воздействии температур не выше 50 ^ПС и не ниже -70 °С), в среде с неагрессивной степенью воздействия при статическом действии нагрузки с учетом требований Федерального закона №123-Ф3, СП 15.13330.2012, СП 20.13330.2011, СП 50.13330.2012 и СП 70.13330.2012.

В Пособии приводятся требования к проектированию каменных и армокамснных конструкций, возводимых с применением силикатного кирпича, камней, блоков и плит перегородочных, изготовленных из модифицированного силикатобетона, в том числе для кладки с пазогребневым соединением.

Пособие распространяется на проектирование ограждающих конструкций жилых, общественных и производственных зданий.

В Пособии указаны требования к пожаробезопасности и сопротивлению теплопередаче ограждающих конструкций, даны примеры расчета.

Приведены также требования к конструкциям зданий различного назначения в части обеспечения нормативных параметров акустической среды в производственных, жилых и общественных зданиях; дан порядок расчетов индекса звукоизоляции внутренних стен и перегородок.

Положения данного Пособия допускается применять при проектировании зданий, возводимых на подрабатываемых территориях, вечномерзлых грунтах, в сснсмоопасных районах, а также мостов, труб и тоннелей только при учете требований соответствующих нормативных документов, в том числе: СП 21.13330, СП 25.13330, СП 14.13330, СП 35.13330, СП 122.13330.

4

Методическое пособие разрабатывается для применения широким кругом специалистов, чья деятельность связана с проектированием и расчетом конструкции

с применением кладочных стеновых материалов, в том числе:

-    специалистами проектных организаций;

-    инженерно-техническими работниками;

-    специалистами государственных и иных органов согласования;преподавателями и студентами строительных технических вузов.

5

2 Общие положения

2.1    Пособие разрабатывается в развитие положений Федерального закона «123-ФЗ, СП 15.13330.2012, СП 20.13330.2011, СП 50.13330.2012 и СП 70.13330.2012.

2.2    Положения, изложенные в данном Пособии, содержат способы реализации при проектировании требований действующих нормативных документов и стандартов к несущим и ограждающим конструкциям зданий, возводимым с применением кладочных стеновых изделий, изготавливаемых из модифицированного силикатобетона, в том числе из крупных блоков с пазогребневым соединением.

2.3    В целях систематизации указаний по расчету и проектированию конструкций, возводимых из кладочных силикатных изделий, в том числе из модифицированного силикатобетона, в пособии приведены основные положения и таблицы из действующих нормативных документов и стандартов, которые заключены в замкнутый прямоугольник (с указанием нормативных документов).

2.4    При проведении расчетов требования к приведенному сопротивлению теплопередаче приняты по СП 50.13330, значения расчетных и нормативных ветровых нагрузок определены согласно СП 20.13330.

2.5    Основные свойства модифицированных силикатобетонов приведены в разделе 4. Физико-механические характеристики блоков, изготовленных из данного материала, прочностные и теплотехнические характеристики кладки, а также особенности кладочных стеновых изделий из модифицированного силикатобетона, требующие учета при расчете и проектировании, приведены в соответствующих разделах пособия.

2.6    Особенности работы кладки из крупных силикатных блоков из модифицированного силикатобетона с пазогребневым соединением учтены при расчете тонких стен на ветровые нагрузки (приложение Б).

6

3 Материалы для конструкций щ модифицированных силикатных бетонов

3.1    В настоящем пособии рассматриваются как традиционные силикатные изделия, так и изделия из модифицированного силикатного бетона. Изделия из модифицированного силикатного бетона отличаются повышенной плотностью, прочностью и морозостойкостью.

Современные технологии позволяют выпускать силикатные кладочные стеновые изделия с характеристиками, обеспечивающими возможность их применения в различных температурно-влажностных условиях. Использование современного оборудования и контроль технологического процесса на различных этапах производства, начиная от подготовки сырьевой смеси и заканчивая процессом формирования сырца, обеспечивают максимальную плотность упаковки составляющих частиц (зерен песка, извести). На стадии подготовки сырьевой смеси данный эффект достигается подбором компонентов - использованием песков различного фануломстрнчсского состава (с различным модулем крупности) пли известково-кремнеземистого вяжущего (продукт совместного помола песка и извести). На стадии приготовления силикатной массы применяются реакторы или снлосы, обеспечивающие протекание химической реакции гидратации (гашения) извести до конца, таким образом, в конечной продукции полностью отсутствуют нспогасившисся зерна извести. На стадии формования применяются прессы, обеспечивающие высокое давление прессования.

Изделия из модифицированного силикатобетона при высокой плотности (1800 кг/м³) обладают повышенными физико-механическими характеристиками: маркой по прочности блоков до М250 - М300 и маркой по морозостойкости до F100.

3.2    Кирпич, камни, блоки и растворы для каменных конструкций, указанных в разделе 7, должны удовлетворять требованиям соответствующих стандартов, указанных в п. 5.1 а), б), в), г) СП 15.13330.

3.3    Проектные марки по морозостойкости каменных материалов для наружной части стен (на толщину 12 см) с внутренним слоем из камней и блоков.

7

выполненных из модифицированного силикатобетона, и для фундаментов (на всю толщину), возводимых во всех строительно-климатических зонах России, в зависимости от зоны влажности и предполагаемого срока службы конструкций (100, 50 и 25 лет), приведены в таблице 3.1.

Примечание - Проектные марки по морозостойкости устанавливают только для материалов, из которых возводится верхняя часть фундаментов (до половины расчетной глубины промерзания грунта, определяемой в соответствии с СП 22.13330).

Таблица 3.1

Вид консфукцнй Зоны влажности терри Юрии России Значения морозостойкости F кладочных материалов при предполагаемом сроке службы конструкций,лет 100 50 25 1 Наружные стены из массивной кладки или их Влажная _ 15 облицовка без эффективного утеплителя Нормальная — 15 15 (двухслойные стены) из кладочных изделий на Сухая _ 15 15 основе модифицированного силикатобетона 2 Наружные трсхслойныс стены с эффективным утеплителем: а) лицевой слой кладки толщиной 120 мм Влажная 75 50 25 Нормальная 50 35 15 Сухая 35 15 15 б) лицевой слой кладки толщиной 250 мм и более Влажная 35 25 15 Нормальная 25 15 15 Сухая 15 15 15

8

4 Физико-механические свойства кладки, возводимой с применением кладочных изделий из модифицированных силикатных бетонов, в том числе с пазогребневым соединением вертикальных швов

Расчетные сопротивления

4.1 Расчетные сопротивления К сжатию кладки из сплошных модифицированных силикатных крупных блоков с пазогребневым соединением вертикальных швов с отверстиями для монтажа при высоте ряда кладки 500-1000 мм приведены в таблице 4.1 (СП 15.13330 таблица 5 с учетом дополнительных примечаний №4 и №5).

Таблица 4.1

Класс бетона Марка блока Расчетные сопротивления R. МПа. сжатию кладки из крупных сплошных силикатных блоков при высоте ряда кладки 500 - 1000 мм при марке раствора 11|>И нулевом прочности рлетжорл 200 150 100 75 50 25 10 В22.5 300 7.5 7.2 6,9 6.7 6.5 6.2 5.7 4.4 В20 250 6.7 6.4 6.1 5.9 5.7 5.4 4.9 з.х В15 200 5,4 5,2 5,0 4,9 4,7 4.3 4,0 3,0 В12 150 4,6 4.4 4,2 4,1 3,9 3,7 3,4 2,4 В7,5 100 - 3.3 3,1 2,9 2,7 2.6 2,4 1,7 В5 75 - - 2,3 2,2 2,1 2.0 1,8 1,3 В4 50 - - 1,7 1,6 1,5 1.4 1,2 0.85 В2.5 35 - - - - U 1.0 0.9 0.6 В2 25 - - - - 0.9 О.Х 0.7 0.5

4.2 Расчетные сопротивления сжатию кладки из силикатного пустотелого (с круглыми пустотами диаметром не более 52 мм и пустотностью до 25%) кирпича

9

толщиной 88 мм и камней толщиной 138 мм допускается принимать по таблице 2 СП 15.13330 с коэффициентами:

-    на растворах нулевой прочности и прочности 0,2 МПа - 0,8;

-    на растворах марок 4, 10, 25 и выше - соответственно 0.85, 0,9 и 1.

4.3 Расчетные сопротивления сжатию кладки при промежуточных размерах высоты ряда от 150 до 200 мм должны определяться как среднее арифметическое значений, принятых по таблицам 2 и 6 СП 15.13330, при высоте ряда от 300 до 500 мм - по интерполяции между значениями, принятыми по таблицам 5 и 6.

[СП 15.13330, пункт 6.1 таблица 2, пункт 6.4 таблица 5, пункт 6.5 таблица 6, пункт

6.11]

4.4 Расчетные сопротивления R сжатию кладки из сплошных крупных блоков из модифицированного силикатобетона с отверстиями для монтажа при высоте ряда кладки 200-300 мм приведены в таблице 4.2 (СП 15.13330 таблица 6 с учетом дополнительных примечаний №2 и №3).

Таблица 4.2

Расчетные conpoiвяления И. МПа. сжатию кладки из сплошных модифицированных силикатных блоков с пазогребмевым соединением при высоте ряда кладки 200 - 300 мм Марка камня при марке распюра при прочности раояора 200 150 100 75 50 25 10 4 0.2 нулевой 1000 13.0 12,5 12.0 11,5 11.0 10,5 9,5 8,5 8,3 8,0 800 11.0 10,5 10,0 9,5 9.0 8,5 8,0 7,0 6,8 6,5 600 9,0 8,5 8,0 7,8 7.5 7,0 6,0 5,5 5,3 5,0 500 7,8 7,3 6,9 6,7 6,4 6,0 5,3 4,8 4,6 4,3 400 6.5 6,0 5,8 5,5 5,3 5,0 4,5 4,0 3,8 3,5 300 5.8 4,9 4,7 4,5 4,3 4.0 3,7 3,3 3,1 2,8 200 4.0 3,8 3,6 3,5 3,3 3,0 2,8 2,5 2,3 2,0 150 3.3 3,1 2.9 2.8 2.6 2.4 2,2 2.0 1.8 1,5 100 2,5 2,4 2,3 2,2 2.0 1,8 1.7 1,5 1,3 1,0 75 — — 1,9 1.8 1.7 1,5 1,4 1,2 1,1 0,8 50 - - 1,5 1,4 1,3 1,2 1,0 0,9 0,8 0,6 35 - - - - 1,0 0,95 0,85 0,7 0,6 0,45 25 — — - - 0,8 0,75 0,65 0,55 0,5 0,35 15 - - - - - 0,5 0.45 0,38 0.35 0,25

Примечания 1    Расчетные сопротивления сжатию кладки ш крупных блоков из модифицированного силикатобетона на клеевых растворах марки М75 и выше при толшине шва 3*5 мм допускается принимать как для тяжелого раствора марки М100.

10