Модуль упругости кладки из газобетона
Обновлено: 07.05.2024
Не линейный расчёт кладки из газобетона
Хочу оценить реальную картину распределения напряжений в несущих стенах из газосиликатных блоков (например, ytong).
Из СП 15.13330.2012 выцепил с трудом 2-х линейный график работы кладки из газосиликата. Я брал газосиликат D400 ytong на клею ytong, толщина стены 625мм.
График сигма-эпсюлон в скрине. Предельные относительные деформации приняты с учётом ползучести. Больше данных нет на счёт предельных относительных деформаций.
Проблема - активное разрушение элементов кладки в опорной зоной плиты (глубина зоны опирания 200мм).
Нагрузка вроде не большая - 500кг/кв.м. и собственный вес. Считал в Лира САПР 2019, КЭ244, признак схемы 5.
Есть у кого идеи на счёт адекватности данного 2х линейного графика?
Для газобетона Д400 R=1.2МПа, Rt=0.12МПа по результатам испытаний.
Разрушаемые элементы отмечены красным в окне процессора. Плита ж.б. с лин-ми хар-ми бетона, стены из Д400 с нелин. хар-ми кладкиПоправьте, пож, должен быть "нелинейный".
Как развязаны кэ, описывающие железобетон, и кэ газосиликата?
Поправьте, пож, должен быть "нелинейный".
Как развязаны кэ, описывающие железобетон, и кэ газосиликата?
Не могу разобраться как изменить название.
Узлы не развязаны, они примыкают друг ко другу жёстко узел в узел. У КЭ-в стены заданы нелинейные характеристики жёсткости двухлинейной диаграммой.
S_GagarinА вы сначала в линейной постановке посчитали этот узел? Какие результаты (напряжения)?
Зачем вам понадобилось лезть в нелинейщину? Узлы не развязаны, они примыкают друг ко другу жёстко узел в узел. Понятно. Грустно всё S_Gagarin
А вы сначала в линейной постановке посчитали этот узел? Какие результаты (напряжения)?
Зачем вам понадобилось лезть в нелинейщину?
Нелинейка дает намного более адекватные результаты, чем линейка, где график сигма-эпсюлон устремляется в бесконечность по одному наклону. Тем более для не армированной кладки. Жб еще понятно с коэф. 0.6 жесткость понизил у сечения, которое потом заармируешь и голова не болит
Понятно. Грустно всёОтветь пожалуйста более подробно - где я ошибся в характеристиках или моделировании схемы. Я не глупый инженер.
На мой взгляд так этот узел можно без развязки моделировать там же камни примыкают к монолитной плите на растворе.
Я понимаю если бы по горизонтальному шву снаружи элементы разрушались, так они разрушаются прямо от сжатия под опорой плиты тоже. Могу чисто теоретически и в центр стены опирать, сделав изнутри вкладыш из пенополистирола. То есть, снаружи 150мм слой Д400, 50мм вертикальный слой пенополистирола, опорная зона плиты из маленького ребра 150-200мм, потом вкладыш горизонтальный из пенополистирола шириной 150-200мм и выйдет центральная передача давления на стену
Модуль упругости кладки из газобетона
БЛОКИ ИЗ ЯЧЕИСТЫХ БЕТОНОВ СТЕНОВЫЕ МЕЛКИЕ
Small-sized wall blocks of cellular concrete. Specifications
Дата введения 1990-01-01
1. РАЗРАБОТАН Научно-исследовательским, проектно-конструкторским и технологическим институтом бетона и железобетона (НИИЖБ) Госстроя СССР, Центральным научно-исследовательским и проектно-экспериментальным институтом комплексных проблем строительных конструкций и сооружений имени В.А.Кучеренко (ЦНИИСК им. В.А.Кучеренко) Госстроя СССР, Научно-исследовательским институтом строительной физики (НИИСФ) Госстроя СССР
ВНЕСЕН Научно-исследовательским, проектно-конструкторским и технологическим институтом бетона и железобетона (НИИЖБ) Госстроя СССР
2. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного строительного комитета СССР от 30.03.89 N 58
4. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ
Обозначение НТД, на который дана ссылка
5. ПЕРЕИЗДАНИЕ. Декабрь 2003 г.
Настоящий стандарт распространяется на стеновые мелкие блоки из ячеистых бетонов (далее - блоки), предназначенные для кладки наружных, внутренних стен и перегородок зданий с относительной влажностью воздуха помещений не более 75% и при неагрессивной среде.
В помещениях с влажностью воздуха более 60% внутренняя поверхность блоков наружных стен должна иметь пароизоляционное покрытие.
1. ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ
1.1. Основные параметры и размеры
1.1.1. Блоки следует изготовлять в соответствии с требованиями настоящего стандарта по технологической документации, утвержденной в установленном порядке.
1.1.2. Типы и размеры блоков должны соответствовать указанным в табл.1.
Размер блока, мм, для кладки
1. Допускается по заказу потребителя, согласованному с проектной организацией, изготовлять блоки других размеров.
2. Соотношение типов блоков со средней плотностью бетона приведено в приложении.
3. Толщина блоков для кладки на клею может быть, при необходимости, равной толщине блоков, применяемых для кладки на растворе.
1.1.3. Условное обозначение блоков при заказе должно состоять из обозначения типа блока, класса (марки) бетона по прочности на сжатие, марки по средней плотности, марки по морозостойкости и категории.
Пример условного обозначения блока типа I, класса по прочности на сжатие В2,5, марки по средней плотности D500, марки по морозостойкости F35, категории 2:
I-B2,5D500F35-2
То же, блока типа V, класса по прочности на сжатие В5, марки по средней плотности D900, марки по морозостойкости F75, категории 1:
V-B5D900F75-1
1.2. Характеристики
1.2.1. Требования к материалам и бетону
1.2.1.1. Материалы и бетон для изготовления блоков должны соответствовать требованиям ГОСТ 25485.
1.2.1.2. Классы (марки) бетона по прочности на сжатие и марки бетона по средней плотности должны быть не ниже класса (марки) по прочности В1,5 (М25) и марки по средней плотности не выше D1200.
1.2.1.3. Фактическая прочность бетона должна соответствовать требуемой, назначаемой по ГОСТ 18105 в зависимости от нормируемой прочности бетона, указанной в заказе, и от показателей фактической однородности прочности бетона.
1.2.1.4. Фактическая средняя плотность бетона должна соответствовать требуемой, назначаемой по ГОСТ 27005 в зависимости от нормируемой средней плотности, указанной в заказе, и от показателей фактической однородности плотности бетона.
1.2.1.5. Значения усадки при высыхании, а также теплопроводности бетона блоков, должны не превышать значений, указанных в ГОСТ 25485.
1.2.1.6. Отпускная влажность бетона блоков не должна превышать, % по по массе:
25 - на основе песка;
35 - " " золы и других отходов производства.
1.2.1.7. Марки бетона по морозостойкости должны быть в зависимости от режима их эксплуатации и расчетных зимних температур наружного воздуха в районах строительства, не менее:
F25 - для блоков наружных стен;
1.2.1.8. Соотношение марок бетона по средней плотности с классами бетона по прочности на сжатие приведено в табл.2.
Модуль упругости кладки из газобетона
КОНСТРУКЦИИ ИЗ ЯЧЕИСТЫХ БЕТОНОВ
Designs from cellular concrete. Rules of design
Предисловие
Сведения о своде правил
1 ИСПОЛНИТЕЛЬ - АО "НИЦ "Строительство" - Научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт бетона и железобетона (НИИЖБ) им.А.А.Гвоздева
2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 465 "Строительство"
3 ПОДГОТОВЛЕН к утверждению Департаментом градостроительной деятельности и архитектуры Министерства строительства и жилищно-коммунального хозяйства Российской Федерации (Минстрой России)
6 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ
В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего свода правил соответствующее уведомление будет опубликовано в установленном порядке. Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте разработчика (Минстрой России) в сети Интернет
Введение
Свод правил выполнен авторским коллективом НИИЖБ им.А.А.Гвоздева института АО "НИЦ "Строительство" (руководитель работы - д-р техн. наук В.Ф.Степанова, д-р техн. наук А.Н.Давидюк, кандидаты техн. наук В.И.Савин, В.Н.Строцкий, инж. С.Г.Зимин) при участии Национальной Ассоциации Производителей Автоклавного Газобетона (НААГ) (канд. техн. наук Г.И.Гринфельд), ОАО "Бонолит-Строительные решения" (канд. техн. наук А.А.Шеболдасов), Березовского завода ООО ПСО "Теплит" (канд. техн. наук А.А.Вишневский).
1 Область применения
Настоящий свод правил распространяется на проектирование бетонных и железобетонных изделий из ячеистых бетонов заводского изготовления, а также на проектирование армированных монолитных конструкций, предназначенных для жилых, общественных, производственных и сельскохозяйственных зданий с сухим, нормальным и влажностным режимами эксплуатации при неагрессивной среде.
Требования настоящего свода правил не распространяются на предварительно напряженные однослойные конструкции (панели, перекрытия, покрытия), на панели специального назначения (вентиляционные, электропанели, дымоходы и др.), а также на проектирование зданий и сооружений, подверженных динамическим нагрузкам, возводимых на подрабатываемых территориях, вечномерзлых грунтах, в сейсмоопасных районах, а также мостов и тоннелей, гидротехнических сооружений, в конструкциях, к которым предъявляются требования по водонепроницаемости.
2 Нормативные ссылки
2.1 В настоящем своде правил использованы ссылки на следующие нормативные документы:
ГОСТ 5781-82 Сталь горячекатаная для армирования железобетонных конструкций. Технические условия
ГОСТ 5802-86 Растворы строительные. Методы испытаний
ГОСТ 6727-80 Проволока из низкоуглеродистой стали холоднотянутая для армирования железобетонных конструкций. Технические условия
ГОСТ 10180-2012 Бетоны. Методы определения прочности по контрольным образцам
ГОСТ 10884-94 Сталь арматурная термомеханически упрочненная для железобетонных конструкций. Технические условия
ГОСТ 10922-2012 Арматурные и закладные изделия, их сварные, вязаные и механические соединения для железобетонных конструкций. Общие технические условия
ГОСТ 12504-80 Панели стеновые внутренние бетонные и железобетонные для жилых и общественных зданий. Общие технические условия
ГОСТ 13015-2012 Изделия бетонные и железобетонные для строительства. Общие технические требования. Правила приемки, маркировки, транспортирования и хранения
ГОСТ 18105-2010 Бетоны. Правила контроля и оценки прочности
ГОСТ 19010-82 Блоки стеновые бетонные и железобетонные для зданий. Общие технические условия
ГОСТ 19570-74 Панели из автоклавных ячеистых бетонов для внутренних несущих стен, перегородок и перекрытий жилых и общественных зданий. Технические требования (в части перекрытий)
ГОСТ 21520-89 Блоки из ячеистых бетонов стеновые мелкие. Технические условия
ГОСТ 23279-2012 Сетки арматурные сварные для железобетонных конструкций и изделий. Общие технические условия
ГОСТ 25485-89 Бетоны ячеистые. Технические условия
ГОСТ 27005-2014 Бетоны легкие и ячеистые. Правила контроля и оценки средней плотности
ГОСТ 27751-2014 Надежность строительных конструкций и оснований. Основные положения
ГОСТ 31359-2007 Бетоны ячеистые автоклавного твердения. Технические условия
ГОСТ 31360-2007 Изделия стеновые неармированные из ячеистого бетона автоклавного твердения. Технические условия
СП 15.13330.2012 "СНиП II-22-81* Каменные и армокаменные конструкции" (с изменениями N 1, N 2)
СП 20.13330.2016 "СНиП 2.01.07-85* Нагрузки и воздействия"
СП 22.13330.2016 "СНиП 2.02.01-83* Основания зданий и сооружений"
СП 28.13330.2017 "СНиП 2.03.11-85 Защита строительных конструкций от коррозии"
СП 50.13330.2012 "СНиП 23-02-2003 Тепловая защита зданий"
СП 54.13330.2016 "СНиП 31-01-2003 Здания жилые многоквартирные"
СП 63.13330.2012 "СНиП 52-01-2003 Бетонные и железобетонные конструкции" (с изменениями N 1, N 2, N 3)
СП 70.13330.2012 "СНиП 3.03.01-87 Несущие и ограждающие конструкции" (с изменениями N 1, N 3)
СП 112.13330.2011 "СНиП 21-01-97* Пожарная безопасность зданий и сооружений"
СП 118.13330.2012 "СНиП 31-06-2009 Общественные здания и сооружения" (с изменениями N 1, N 2)
СП 131.13330.2012 "СНиП 23-01-99 Строительная климатология" (с изменениями N 1, N 2)
Примечание - При пользовании настоящим сводом правил целесообразно проверить действие ссылочных документов в информационной системе общего пользования - на официальном сайте федерального органа исполнительной власти в сфере стандартизации в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю "Национальные стандарты", который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты" за текущий год. Если заменен ссылочный документ, на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию этого документа с учетом всех внесенных в данную версию изменений. Если заменен ссылочный документ, на который дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого документа с указанным выше годом утверждения (принятия). Если после утверждения настоящего свода правил в ссылочный документ, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение рекомендуется применять без учета данного изменения. Если ссылочный документ отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссылку. Сведения о действии сводов правил целесообразно проверить в Федеральном информационном фонде стандартов.
3 Термины и определения
В настоящем своде правил применены термины по ГОСТ 11118, ГОСТ 18105, ГОСТ 25192, ГОСТ 31359, ГОСТ 31360, СП 15.13330, СП 63.13330, а также следующие термины с соответствующими определениями:
3.1 двухслойная конструкция: Конструкция, состоящая из ячеистого бетона с внутренним слоем из тяжелого или плотного силикатного бетона.
3.2 конструкционно-теплоизоляционный ячеистый бетон: Бетон, к которому предъявляются требования по прочностным, деформативным характеристикам, по теплотехническим показателям и долговечности.
3.3 конструкционный ячеистый бетон: Бетон, к которому предъявляются требования по прочностным, деформативным характеристикам и по долговечности.
3.4 нагрузка (здесь): Механическая сила, прилагаемая к строительным конструкциям и (или) основанию здания и сооружения и определяющая их напряженно-деформированное состояние.
3.5 неавтоклавный ячеистый бетон: Искусственный каменный материал пористой структуры, изготовленный из вяжущего, тонкомолотого и (или) немолотого кремнезёмистого компонента, порообразователя и воды, твердеющий в естественных условиях или в условиях тепловой обработки при атмосферном давлении.
3.6 ячеистый фибробетон (фиброгазобетон, фибропенобетон): Бетон пористой структуры, содержащий рассредоточенные, беспорядочно ориентированные волокна.
4 Требования к расчету бетонных и железобетонных конструкций из ячеистого бетона
4.1 Общие положения
4.1.1 Для удовлетворения требований механической безопасности конструкции начальные характеристики должны быть такими, чтобы при различных расчетных воздействиях в процессе строительства и эксплуатации зданий и сооружений отсутствовали недопустимые риски, связанные с причинением вреда жизни и здоровью граждан, имуществу физических или юридических лиц, государственному или муниципальному имуществу, окружающей среде вследствие разрушения или потери устойчивости здания, сооружения или их части.
4.1.2 Требования по нагрузкам и воздействиям, пределу огнестойкости, паропроницаемости, морозостойкости, предельным показателям деформаций (прогибам, перемещениям, амплитуде колебаний), расчетным значениям теплотехнических и энергетических параметров зданий, по защите строительных конструкций от воздействия агрессивных сред устанавливаются СП 15.13330, СП 20.13330, СП 28.13330, СП 50.13330, СП 63.13330, СП 131.13330.
В зданиях с относительной влажностью воздуха в помещениях от 60% до 75% внутренние поверхности наружных стен и плит покрытий должны быть гидрофобизированы, а в помещениях с относительной влажностью воздуха более 75% внутренние поверхности конструкций должны быть с пароизоляционным покрытием согласно СП 28.13330.
Нормативные значения нагрузок, коэффициентов сочетаний нагрузок и коэффициентов надежности и ответственности конструкций, а также разделение нагрузок на постоянные и временные (длительные и кратковременные) следует назначать по СП 20.13330.
4.1.3 При проектировании бетонных и железобетонных конструкций их надежность устанавливают, с учетом уровня ответственности зданий и сооружений, в соответствии с ГОСТ 27751 применением расчетных значений нагрузок и воздействий, расчетных характеристик ячеистых бетонов и конструкций, кладок из ячеистобетонных блоков и кладочных швов, и арматуры, определяемых с помощью соответствующих частных коэффициентов надежности по нормативным значениям этих характеристик.
4.1.4 Проектирование конструкций зданий, подвергающихся климатическим температурно-влажностным воздействиям, следует выполнять по СП 20.13330.
4.1.5 Огнестойкость конструкций и огнесохранность зданий должны соответствовать требованиям [1] и СП 112.13330.
4.1.6 Несущие конструкции зданий следует проектировать с учетом долговечности и ремонтопригодности согласно СП 54.13330 и СП 118.13330. Защиту конструкций от коррозии следует выполнять по СП 28.13330.
4.1.7 Значения предельных деформаций основания зданий установлены СП 22.13330. Предельные прогибы, перемещения конструкций и перекосы вертикальных и горизонтальных ячеек зданий не должны превышать допустимых значений, приведенных в СП 20.13330.
4.1.8 Для зданий, рассчитываемых на совместное воздействие вертикальных и горизонтальных нагрузок по недеформированной схеме, прогиб верха здания с учетом податливости основания рекомендуется принимать не более 0,001 высоты здания. При больших значениях прогибов необходимо выполнять расчет по деформированной схеме. При этом, значение прогиба здания не должно превышать 0,002 его высоты.
4.1.9 Железобетонные конструкции должны быть сконструированы таким образом, чтобы с достаточной надежностью обеспечивать их нормальную эксплуатацию и несущую способность при возникновении предельных состояний первой и второй групп. Это достигается выбором показателей качества материалов, назначением размеров и конструированием согласно настоящему своду правил и действующим нормативным документам. При этом, должны быть выполнены технологические требования при изготовлении конструкций, соблюдены требования по эксплуатации зданий, требования по экологии, энергосбережению, противопожарной безопасности и долговечности, устанавливаемые соответствующими нормативными документами, и учтены неравномерные осадки оснований.
Модуль упругости кладки из газобетона
БЕТОНЫ ЯЧЕИСТЫЕ АВТОКЛАВНОГО ТВЕРДЕНИЯ
Cellular autoclave curing concretes. Specifications
Дата введения 2009-01-01
Цели, основные принципы и основной порядок проведения работ по межгосударственной стандартизации установлены ГОСТ 1.0-92 "Межгосударственная система стандартизации. Основные положения" и МСН 1.01-01-96* "Система межгосударственных нормативных документов в строительстве. Основные положения"
* Документ не был принят на территории Российской Федерации. До 01.10.2003 действовал СНиП 10-01-94. - Примечание изготовителя базы данных.
Сведения о стандарте
1 РАЗРАБОТАН институтом НИИЖБ - филиалом ФГУП "НИЦ Строительство" при участии ЦНИИСК им. Кучеренко, МГСУ, ВГАСУ (г.Воронеж), ОАО "ЛЗИД" (г.Липецк), ОАО "НЛМК" (г.Липецк), ООО "АЭРОК" (г.С-Петербург), ОАО "ЛКСИ" (г.Липецк), ООО Рефтинское объединение "Теплит" (Свердловская область), ОАО "Главновосибирскстрой", ОАО "Коттедж" (г.Самара), ФГУП "211 КЖБИ" (Ленинградская обл.)
2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 465 "Строительство"
3 ПРИНЯТ Межгосударственной научно-технической комиссией по стандартизации, техническому нормированию и сертификации в строительстве (МНТКС) (протокол N 32 от 21 ноября 2007 г.)
За принятие проголосовали:
Краткое наименование страны по МК (ИСО 3166) 004-97
Сокращенное наименование органа государственного управления строительством
Агентство строительства и развития территорий
Департамент регулирования градостроительной деятельности Министерства регионального развития
Агентство по строительству и архитектуре при Правительстве
4 Настоящий стандарт соответствует европейским стандартам ЕН 1745:2002 "Каменная кладка и изделия для каменной кладки - Методы определения теплотехнических показателей" (EN 1745:2002 "Masonry and masonry products - Methods for determining thermal values") в части теплопроводности ячеистых бетонов и ЕН 771-4:2003 "Спецификация стеновых блоков. Часть 4: Блоки из ячеистого бетона автоклавного твердения" (EN 771-4:2003 "Specification for masonry units. Part 4: Autoclaved aerated concrete masonry units") в части оценки соответствия качества ячеистых бетонов
6 ВЗАМЕН ГОСТ 25485-89 в части ячеистых бетонов автоклавного твердения
Информация о введении в действие (прекращении действия) настоящего стандарта публикуется в указателе "Национальные стандарты".
Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в указателе (каталоге) "Национальные стандарты", а текст изменений - в информационных указателях "Национальные стандарты". В случае пересмотра или отмены настоящего стандарта соответствующая информация будет опубликована в информационном указателе "Национальные стандарты"
1 Область применения
Настоящий стандарт распространяется на ячеистые бетоны автоклавного твердения (далее - ячеистые бетоны), предназначенные для изготовления изделий (блоков, плит, перемычек, стеновых панелей, панелей покрытий и др.), и устанавливает технические требования, правила и методы контроля характеристик.
Требования настоящего стандарта следует учитывать при разработке и пересмотре нормативных и технических документов на изделия, изготовленные из ячеистого бетона автоклавного твердения.
2 Нормативные ссылки
В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие межгосударственные стандарты:
Расчеты газобетона на прочность
Прочностные расчеты кладки из стеновых блоков должны выполняться в соответствии с действующими нормативными документами, в частности ДБН В.2.6-162:2010 «Каменные и армокаменные конструкции».
Газобетон AEROC предназначен для кладки как несущих, так и ненесущих стен и перегородок. Высокая точность размеров позволяет вести кладку на тонкослойных клеевых смесях со средней толщиной шва 2±1 мм.
Использование мелкозернистого клея не только повышает теплотехническую однородность кладки и увеличивает прочностные характеристики конструкций на 30% (в действующих нормах проектирования увеличение прочности при кладке на клею не отражено), но и ведет к общему снижению затрат на строительство.
Прочностные расчеты кладки из стеновых блоков должны выполняться в соответствии с действующими нормативными документами, в частности ДБН В.2.6-162:2010 «Каменные и армокаменные конструкции».
Расчетные характеристики бетона блоков
сопротивление растяжения rbt, МПа сопротивление среза rsh, МПаРасчет кладки из газоблоков
Кладка из блоков AEROC должна вестись на клею или строительном растворе марки не ниже М50.
Расчетные сопротивления кладки из блоков, МПа
| Марка блоков по средней плотности | Прочность на сжатие R, мпа | Осевое растяжение, rt | Растяжение при перегибе, rtb | Срез по перевязанном пересечению, rsq | ||
| по неперевязанному пересечению | по перевязанном пересечению | по неперевязанному пересечению | по перевязанном пересечению | |||
| D500 C2,5 | 1,2 | 0,08 | 0,16 | 0,12 | 0,25 | 0,16 |
| D400 C2,5 | 1,2 | |||||
| D300 C2,0 | 0,8 | |||||
Модуль упругости (начальный модуль деформаций) кладки из блоков Е0, МПа:
- Для блоков D400 і D500 В2,5; Е0 = 1867.
- Для блоков D300 В2,0; Е0 = 1350.
Расчетный модуль деформации кладки должен приниматься равным:
- При расчете конструкций по прочности для определения усилий в кладке Е = 0,5 · Е0;
- При определении кратковременных деформаций кладки от продольных и поперечных сил Е = 0,8/Е0.
Ненесущие конструкции
3.3 Основные нормируемые характеристики газобетона
Прочность автоклавного и неавтоклавного газобетонов характеризуют классами по прочности на сжатие, определяемыми по ГОСТ 10180, ГОСТ Р53231.
Для газобетонов установлены ГОСТ 31359 следующие классы: В0,35; В0,5; В0,75; В1; В1,5; В2; В2,5; В3,5; В5; В7,5; В10; В12,5; В15; В20.
Плотность газобетона нормируется марками по плотности D (Д), определяемыми по ГОСТ 27005. По показателями средней плотности назначают следующие марки газобетонов: D 200; D 250, D 300, D 350, D 400, D 450, D 500, D 600, D 700, D 800, D 900, D 1000, D 1100, D 1200.
Стабильность показателей газобетонов по плотности и прочности на сжатие характеризуется коэффициентами вариации, которые определяются в соответствии с требованиями СН 277, ГОСТ 27005 и ГОСТ Р53231. Средние значения коэффициентов вариации газобетонов не должны превышать: по плотности 5%; по прочности на сжатие – 15%.
Для учета российского зимнего фактора назначают и контролируют следующие марки газобетона по морозостойкости в циклах замораживания-оттаивания после водонасыщения: F 15; F 25; F 35; F 50; F 75; F 100, определяемые по ГОСТ 25485 или ГОСТ 31359.
Назначение марки газобетона по морозостойкости проводят в зависимости от режима эксплуатации конструкции и климатического района.
Показатели классов по прочности на сжатие и марок по морозостойкости в зависимости от марок по плотности приведены в таблице 3.2.
Нормативные сопротивления газобетонов сжатию, растяжению и срезу приведены в таблице 3.3, расчетные сопротивления – в таблице 3.4.
Значения начального модуля упругости Е b при сжатии и растяжении для газобетонов с влажностью 10±2% (по массе) принимаются по таблице 3.5.
При соответствующем экспериментально обосновании допускается учитывать влияние не только класса газобетона про прочности и его марки по плотности, но и состава и вида вяжущего, а также условий изготовления и твердения газобетона, при этом допускается принимать другие значения Е b .
Коэффициент линейной температурной деформации газобетонов а bt при изменениях температуры от минус 90 о С до плюс 50 о С установлен равным а bt =8,0*10 -5о С -1 .
При наличии данных о минералогическом составе цемента и заполнителей, рецептуре смеси, влажности газобетона и т.д. разрешается принимать другие значения а bt , обоснованные экспериментально.
Начальный коэффициент поперечной деформации газобетонов (коэффициент Пуассона) V принимается равным 0,2, а модуль сдвига газобетонов G – равным 0,4 соответствующих значений Е b , указанных в таблице 3.5.
Усадка при высыхании газобетонов, определяемая по ГОСТ 25484 (приложение 2), не должна превышать 0,5 мм/м.
Коэффициенты теплопроводности и паропроницаемости газобетонов приведены в таблице 3.6.
Отпускная влажность изделий и конструкций не должна превышать (% по массе):
· 25 – для газобетонов, изготовленных на основе песка;
· 30 – для газобетонов, изготовленных на основе сланцевой золы;
· 35 - для газобетонов, изготовленных на основе кислой золы-уноса теплоэлектростанций.
Показатели таблицы 4.7 для конструкций конкретного производства и режима эксплуатации могут быть уточнены в экспериментальном порядке на основе натурных испытаний с 90%-ной обеспеченностью (приложение В).
Таблица 3.2 – Показатели классов по прочности и марок по морозостойкости для разных марок ячеистых бетонов по плотности.
Данные для проектирования домов из газобетонных блоков
Продукция изготовителей газобетонных блоков должна соответствовать нормам и требованиям ГОСТ 31359-2007 «Бетоны ячеистые автоклавного твердения» и ГОСТ 31360-2007 «Изделия стеновые неармированные из бетонов ячеистых автоклавного твердения».
Исходные данные для проектирования приняты по нормативным документам:
- ГОСТ 31359-2007 «Бетоны ячеистые автоклавного твердения»
- СНиП II-22-81* «Каменные и армокаменные конструкции»
- СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий»
- СТО 501-52-01-2007 «Проектирование и возведение ограждающих конструкций жилых и общественных зданий с применением ячеистых бетонов в Российской Федерации».
При расчетах нагрузок, возникающих в конструкциях из блоков, по действующим нормам проектирования следует использовать среднюю плотность кладки, которая рассчитывается с учетом влажности блоков 10%, а также толщины и плотности материала швов.
Таблица Расчетная плотность кладки из газобетонных блоков.Взаимодействие газобетона с металлами
Автоклавный ячеистый бетон (газобетон) по химическим свойствам близок к обычному тяжелому бетону. Как и другие минеральные материалы на известковых и цементных вяжущих, во влажном состоянии газобетон дает слабую щелочную реакцию (рН = 9 – 10,5). Из-за высокой пористости и сравнительно низкой щелочности он не защищает стальную арматуру от коррозии так же хорошо, как плотный бетон. Поэтому арматура и крепежные металлические элементы, непосредственно контактирующие с ячеистым бетоном, должны быть предварительно защищены от коррозии каким-либо из существующих способов. В случае конструктивного армирования стен прутковой арматурой, закладываемой в штрабы, заполненные клеем или мелкозернистым бетоном, арматура может быть признана защищенной от коррозии слоем клея/бетона. Во внутренних частях зданий с сухим и нормальным режимами эксплуатации стальные элементы могут использоваться без антикоррозионной защиты.
Усадка газобетона при высыхании
Усадка при высыхании определяется при изменении влажности бетона от 35% до 5% по массе и составляет менее 0,3 мм/м. Именно такая усадка происходит при снижении влажности блоков от отпускной до равновесной, устанавливающейся через 1–2 года по окончании строительства. При высушивании до влажности ниже 2% и далее усадка бетона блоков значительно возрастает и для перехода влажности от 5% до 0% составляет около 2 мм/м. Это свойство нужно учитывать при кладке дымоходов, сушильных камер и подобных им конструкций, подвергающихся длительному воздействию сухого горячего воздуха.
Расчетные деформации усадки для кладки – 4х10 –4 (п. 3.26* СНиП II-22)
Тепловое расширение газобетона
Коэффициент линейного расширения кладки из газобетонных блоков αt составляет 8х10 -6 /°С (для сравнения: αt кирпича керамического 5х10 -6 /°С, бетона тяжелого 1,0х10 -5 /°С, стали 1,2х10 -5 /°С).
Теплоемкость газобетона
Удельная теплоемкость газобетона в сухом состоянии составляет 0,84 кДж/кг°С. В условиях эксплуатации при влажности 4–5% теплоемкость составит 1 – 1,1 кДж/кг°С.
Воздействие газобетона на окружающую среду
Газобетон имеет ту же реакционную способность, что и обычный тяжелый бетон. Это искусственный камень, ведущий себяв естественных условиях как инертное вещество.
В размолотом состоянии газобетон может быть использован в качестве сорбента.
ГАЗОБЕТОН. ПРОЧНОСТНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ
Газобетон является конструкционно-теплоизоляционным материалом и предназначен для кладки как несущих, так и ненесущих стен и перегородок. Высокая точность размеров позволяет вести кладку на тонкослойных клеевых смесях со средней толщиной шва 2±1 мм. Использование мелкозернистого клея не только повышает теплотехническую однородность кладки и увеличивает расчетные сопротивления кладки до 30% (в действующих нормах проектирования увеличение прочности при кладке на клею не отражено), но и ведет к общему снижению затрат на строительство.
Прочностные расчеты кладки из стеновых газобетонных блоков должны выполняться в соответствии с действующими нормативными документами, в частности СНиП II-22 и СНиП 52-01, СТО 501-52-01.
Расчет несущей способности кладки
Кладка из газобетонных блоков должна вестись на клею или строительном растворе марки не ниже М50.
Таблица Расчетные сопротивления кладки, МПа.Рис. 1. Растяжение кладки по неперевязанному сечению,
Рис. 2. Растяжение кладки по перевязанному сечению
Рис. 3. Растяжение кладки при изгибе по перевязанному сечению
Расчетный модуль деформации кладки должен приниматься равным:
1. При расчете конструкций по прочности для определения усилий в кладке Е = 0,5 х Е0;
2. При определении кратковременных деформаций кладки от продольных и поперечных сил Е = 0,8 х Е0.
Относительная деформация кладки из блоков с учетом ползучести ε = 3,5 х σ/Е0, где σ – напряжение, при котором определяется ε.
Ненесущие конструкции
Значительное количество продукции из газобетона используется в многоэтажном домостроении при устройстве наружных ограждений каркасных зданий. В этом варианте газобетонные стены делаются с поэтажным опиранием на перекрытия. Несущей способности блоков классов по прочности В2,0 и В2,5 для восприятия вертикальных нагрузок оказывается более чем достаточно (при правильном устройстве деформационного шва между кладкой и вышележащим перекрытием).
Однако такие стены, особенно при большой этажности зданий, должны проверяться на устойчивость к горизонтальным нагрузкам (ветровой напор и отсос, кратковременные нагрузки от опирания на стены находящихся в помещении людей). В общем случае, газобетонные стены должны закрепляться к вертикальным несущим конструкциям в двух уровнях по высоте этажа.
ТЕПЛОТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ КОНСТРУКЦИЙ ИЗ ГАЗОБЕТОНА
Теплотехнические характеристики наружных ограждений определяются исходя из санитарно-гигиенических и комфортных условий, а также из условий энергосбережения.
Проектирование тепловой защиты жилых и общественных зданий с круглогодичной эксплуатацией должно вестись из условий энергосбережения.
Для Санкт-Петербурга нормативно рекомендовано приведенное сопротивление теплопередаче наружных стен Rreq = 3,08 м 2 °С/Вт. При этом фактические значения сопротивлений должны приниматься не менее Rreq(min) = 1,94 м 2 °С/Вт.
Для зданий сезонной эксплуатации, которые периодически используются в холодный период года, тепловая защита должна назначаться из санитарно-гигиенических и комфортных условий. Для Санкт-Петербурга требуемое сопротивление теплопередаче наружных стен составляет Rcomfort = 1,32 м 2 °С/Вт. (для обеспечения температурного перепада Δtn к концу наиболее холодной пятидневки в пределах 4°С).
Для загородных строений, используемых как дачи и дома отдыха в выходные дни:
Rcomfort = 1,32 м 2 °С/Вт;
Для жилых зданий, эксплуатируемых постоянно:
Rnorm > 1,94 м 2 °С/Вт
*λ50% - средний коэффициент теплопроводности (используется при расчетах теплопотерь из условий энергосбережения);
λ90% - коэффициент теплопроводности с обеспеченностью 0,9 (используется при расчетах температурного перепада из санитарно-гигиенических и комфортных условий).
Теперь о том, какими теплозащитными характеристиками обладает кладка, выполненная из газобетонных блоков.
1. При расчете стены по условиям энергосбережения берем в качестве расчетной среднюю теплопроводность газобетона при эксплуатационной влажности. Для жилых зданий Санкт-Петербурга и газобетона марки по средней плотности D400 получаем такие значения: расчетная влажность 5%, расчетная теплопроводность 0,117 Вт/м°С (ГОСТ 31359-2007 «Бетоны ячеистые автоклавного твердения»).
2. Коэффициент теплотехнической однородности кладки по полю стены (без учета откосов и зон сопряжения с перекрытиями) примем равным 1. Разные расчетные модели показывают, что при кладке на тонком клеевом шве 2±1 мм коэффициент теплотехнической однородности может снижаться до 0,95-0,97, но лабораторные эксперименты и натурные обследования такого снижения не фиксируют. В любом случае – в инженерных расчетах погрешностью в пределах 5% принято пренебрегать. 3. Теплоизоляция зон сопряжения с перекрытиями и оконных откосов – это отдельные конструктивные мероприятия, с помощью которых можно добиться повышения теплотехнической однородности до величин даже больших единицы.
Как видно из таблицы, уже при толщине 150 мм стена из газобетона D400 удовлетворяет требованиям, предъявляемым к стенам жилых зданий из условий комфортности проживания. А при толщинах 250 мм и более может использоваться как однослойная наружная стена жилых зданий, удовлетворяющих требованиям энергосбережения.
Воздухопроницаемость
При проектировании тепловой защиты большое внимание должно уделяться также воздухопроницаемости стен и защите их от переувлажнения. Неконтролируемая воздухопроницаемость («продувание») может свести на нет все усилия по «утеплению» стены. При устройстве многослойных утепленных стен неконтролируемая воздухопроницаемость возникает часто вследствие случайных ошибок при производстве работ либо становится результатом конструктивных просчетов.
Однослойная газобетонная стена столь проста (и в проектировании, и в строительстве), что риск случайных и сознательных ошибок при ее устройстве стремится к нулю. Если хотя бы с одной стороны стена отделана «мокрым» способом – опасность продувания практически исключается.
Защита от переувлажнения
Защита ограждающей конструкции от переувлажнения заключается в соблюдении двух условий:
1. За зиму внутри конструкции может сконденсироваться не больше воды, чем испарится за лето. Для однослойных стен в Европейской части России это условие выполняется всегда.
2. За зиму внутри конструкции может сконденсироваться не больше воды, чем принято в СНиП 23-02 для данного материала. Для однослойных стен жилых зданий в Европейской части России это условие выполняется всегда.
В случае, если стена проектируется с дополнительными слоями (плотная штукатурка, облицовка), целесообразно проверить выполнение вышеприведенных условий.
Огнестойкость
Кладка из газобетонных блоков – наиболее огнестойкая из однослойных конструкций. Пористая структура и высокие теплоизоляционные свойства защищают газобетонную кладку от повреждений, свойственных обычному бетону при интенсивном выделении и испарении воды. Поскольку жар огня проникает в конструкцию медленно, кратковременный сильный пожар приводит к возникновению сеточки усадочных трещин на поверхности кладки, не влияющих на несущую способность конструкции. Многочасовой пожар ведет к снижению влажности всей толщи кладки и развитию усадки до максимальных 2 мм/м.
Рост температуры сначала повышает прочность кладки, затем понижает до начальных значений (при нагреве до 700 °С). Дальнейший нагрев довольно быстро снижает прочность (до нуля при 900 °С).
Звукоизоляция
Вопросы звукоизоляции особенно актуальны для стен, разделяющих смежные квартиры (или секции сблокированных одноквартирных домов). При проектировании таких стен важно предотвращать косвенную передачу звука через объединяющие элементы: несущие конструкции и пропуски инженерных систем. В общем случае межквартирные стены должны иметь поверхностную плотность не менее 400 кг/м2 или не быть однослойными.
Изоляция воздушного шума зависит главным образом от веса стены, а также от наличия упругих соединений по периметру стен.
В таблице внизу приведены индексы изоляции воздушного шума, достижимые при устройстве однослойных газобетонных стен из газобетонных блоков со шпаклевкой поверхности.
Трещиностойкость (Армирование и деформационные швы)
Внешние воздействия (перепады температуры и влажности) вызывают объемные деформации в материале – тепловые расширение/сужение, влажностные усадка/набухание. Это приводит к возникновению внутренних напряжений в конструкциях. Газобетон имеет довольно низкое сопротивление растягивающим напряжениям, поэтому высыхание и понижение температур могут привести к образованию трещин. Причиной возникновения трещин может также стать недостаточная жесткость фундамента. Образующиеся волосяные трещины не влияют на несущую способность кладки, но могут испортить внешний вид отделанной поверхности и привести к локальной воздухопроницаемости стен.
При правильном проектировании и строительстве образования трещин можно избежать.
Для этого кладка разделяется на фрагменты деформационными швами или армируется. В качестве дополнительной защиты от трещин может быть использовано армирование отделочных слоев стекловолокнистой сеткой – эта мера предотвратит выход трещин на поверхность.
Расчетные армирование и температурно-усадочные швы должны назначаться в соответствии с требованиями СНиП II-22 «Каменные и армокаменные конструкции». Конструктивное армирование может быть целесообразным на границах проемов в нагруженных стенах; по длине конструкций, подвергающихся боковым нагрузкам (ветер, давление грунта для заглубленных стен), в ряде других случаев.
Для самонесущих стен, заполняющих ячейки несущего каркаса, целесообразней вместо армирования использовать более частое расположение деформационных швов.
Крепления
Газобетон пористый материал с невысокой прочностью при растяжении. Поэтому использование его в качестве основы для крепления навесного оборудования имеет свои особенности.
Крепеж применяемый в домах из газобетонных блоков
Литература:
- Руководство пользователя (пособие по работе с газобетонными блоками Aeroc)
Можно ли применить схему с несущими и стенами(газобетон), и ж/б колоннами одновременно?
Двухэтажный жилой дом, фундамент свайно-ростверковый, перекрытия будут деревянные. Максимальный пролет 5м. Изначально планировалось строить из газобетона D500, но решили делать из D400, чтобы "потеплее". Толщина стен планируется 400мм, дополнительное утепление не планируется (так решил владелец). Кровля - битумная черепица. В связи с заменой блоков с D500 на D400 необходимо "усилять" стены. Делать полноценный ж/б каркас с колоннами и монолитными перекрытиями - не вариант. Владелец категорически против монолитного перекрытия. Армопояс пока планируется шириной 300мм, колонны тоже 300х300мм. Высота армопояса пока не определена (но скорее всего 250мм - под блоки).
Собственно вопрос в том, можно ли применить такую схему, где несущими будут и колонны, и стены? Нагрузка от всего второго этажа передается на армопояс, который опирается на колонны и стены под армопоясом.
Модуль упругости газобетона примерно в 6-7 раз выше бетона B20. Не приведет ли это к трещинам? Получается, что армопояс будет прогибаться и посередине пролета (там, где нет колонн) передавать нагрузку на газобетон. Нагрузка на газобетон будет неравномерная, но ведь основную часть заберут колонны. Прокомментируйте пожалуйста.
Последний раз редактировалось unadjusted, 23.10.2014 в 20:10 . Причина: вставка изображения
Читайте также: