3.23. Расчет конструкций из арболита, например панелей и блоков, усиленных в необходимых случаях монтажной арматурой, производится по прочности и деформациям как однослойных элементов в соответствии с настоящей Инструкцией. Отделочные (фактурные) слои из раствора толщиной до 2 см у таких элементов при расчете прочности и деформации не учитываются, однако рабочая высота элемента (толщина) принимается с учетом толщины отделочных слоев.
Конструкции составного сечения, например панели покрытий и перекрытий и др., рассчитываются по прочности, деформациям и раскрытию трещин с учетом толщины слоев из бетона по приведенной их площади сечений (см. п. 3.49). При этом расчетные сопротивления бетона и арматуры и их модули упругости принимаются в соответствии с главой СНиП по проектированию бетонных и железобетонных конструкций.
3.24. Ширина раскрытия трещин (в бетоне), нормальных к оси элемента, у конструкций составного сечения при продолжительном действии нагрузки не должна превышать 0,3 мм, а при непродолжительном - 0,4 мм.
Прогибы всех изгибаемых элементов, определенные с учетом длительного действия нагрузки, не должны превышать значений, указанных в главе СНиП по проектированию бетонных и железобетонных конструкций.
При проектировании изгибаемых элементов составного сечения допускается предусматривать строительный подъем (обратный выгиб) в соответствии с п. 3.50.
3.25. При расчете несущей способности стен из панелей или блоков следует проверить прочность сечения стен в пределах высоты этажа и опорные сечения стен, примыкающие к горизонтальным растворным монтажным швам в уровне перекрытий.
3.26. Максимальную приведенную гибкость l/h несущих и самонесущих стен из панелей и блоков в пределах этажа следует принимать не более указанной в табл. 5.
Таблица 5
|
#G0Вид стены
|
Схема разрезки стены
|
l/h
|
|
Из панелей
|
Однорядная Двухрядная
|
15 12
|
|
Из блоков
|
Однорядная Двухрядная Четырехрядная Трехрядная
|
15 13 9 9
|
Примечание. В табл. 5 и 6 приведенная гибкость равна отношению l/h, где l - высота этажа, h - толщина элемента (полная высота сечения).
3.27. Предельные (максимальные) расстояния между температурно-усадочными швами однослойных стен из арболитовых панелей или блоков в отапливаемых и неотапливаемых зданиях принимают в соответствии с действующими нормативными документами как для аналогичных стен из легких бетонов.
3.28. Расчет стен из панелей и блоков, возводимых в зимних условиях, следует производить с учетом требований главы СНиП по проектированию каменных и армокаменных конструкций.
Расчет элементов по предельным
состояниям первой группы
Внецентренно-сжатые элементы
3.29. Элементы стен (панели, блоки) на вертикальные нагрузки рассчитываются как внецентренно-сжатые. При расчете стеновых панелей и блоков следует учитывать случайный эксцентриситет, принимаемый в соответствии с требованиями главы СНиП по проектированию бетонных и железобетонных конструкций, который суммируется с эксцентриситетом продольной силы, получаемым из статического расчета конструкций.
3.30. При расчете однослойных панелей или блоков в пределах каждого этажа приложение усилий от вертикальных нагрузок определяют по следующим правилам:
а) усилие от нагрузки верхних этажей или покрытий (крыши) считают приложенным по оси площади контакта между панелями в горизонтальном шве;
б) усилие от нагрузки перекрытия над данным этажом принимают приложенным на расстоянии 1/3 глубины заделки настила от внутренней грани стены;
в) нагрузку от собственной массы панели перекрытий в пределах рассматриваемого этажа считают приложенной в центре ее тяжести.
3.31. Изгибаемый момент от давления ветра на наружные стены по вертикальному пролету определяют как для разрезных однопролетных балок по известным в строительной механике методам.
3.32. Элементы стен из панелей и блоков однорядной разрезки на вертикальные нагрузки с учетом продольного изгиба рассчитываются из условий, что эксцентриситет продольной силы не должен превышать 0,4 h. Расчет таких элементов стен производится по формуле
, (4)
где - площадь сечения однослойного элемента;
- коэффициент, учитывающий продольный изгиб и длительное воздействие нагрузки, принимаемый по табл. 6;
Таблица 6
|
#G0
|
Значения при l/h
|
||||||
|
|
4
|
6
|
8
|
10
|
12
|
14
|
15
|
|
0
0,5
1
|
1
0,95
0,8
|
1
0,85
0,72
|
0,9
0,77
0,63
|
0,83
0,7
0,55
|
0,76
0,63
0,47
|
0,7
0,57
0,38
|
0,66
0,55
0,35
|
Примечание. - длительно действующая нагрузка;
N - общая нагрузка на элемент.
- эксцентриситет продольной силы, определяемый по главе СНиП по проектированию бетонных и железобетонных конструкций.
Для промежуточных значений l/h величина определяется по интерполяции.
Применение сжатых конструкций с l/h > 15 не допускается.
3.33. При определении коэффициента расчетную длину (высоту) стен l принимают в соответствии с главой СНиП по проектированию бетонных и железобетонных конструкций.
Если прочность однослойных блоков или панелей, рассчитываемых по формуле (4), окажется недостаточной, следует применять трехслойные элементы из арболита и бетона (рис. 1, а). При этом толщина бетонных слоев должна быть принята не менее 3 см с каждой стороны. Трехслойные блоки и панели рассчитывают по формуле (4), в которой значения принимаются с коэффициентом условий работ .
Значения коэффициента необходимо принимать: при классе бетона В 15 - = 1,3; при классе бетона В 20 - = 1,4.
3.34. При проверке прочности опорных сечений стены (из панелей или блоков), примыкающих к горизонтальным монтажным швам, влияние контактного шва и глубины опирания плит перекрытий учитывают умножением на коэффициент определяемый по формуле
, (5)
где - глубина заделки соответственно каждого из перекрытий, опирающихся на стены с обеих сторон; при одностороннем опирании перекрытий на однослойные стены обозначает глубину заделки перекрытия, а ширину остальной части заполненного раствором горизонтального шва, за вычетом толщины вертикального шва у торца перекрытия;
d - толщина однослойной стеновой панели (блока);
В и В’ - класс арболита и раствора (бетона) соответственно по прочности на сжатие;
- коэффициент, учитывающий влияние монтажа в зимних условиях на несущую способность стены в любом возрасте; при монтаже стен в зимних условиях = 0,8, в летних условиях = 1.
Если перекрытия не пересекают стену и нагрузка передается через заполненный раствором шов, влияние монтажного шва учитывают формулой (5), принимая
Указания, приведенные в настоящем пункте, относятся к случаям когда все монтажные швы заполнены раствором и толщина горизонтальных швов не превышает 25 мм, вертикальных - 50 мм.
Изгибаемые элементы
3.35. Однослойные изгибаемые элементы (неармированные или с монтажной арматурой) рассчитывают по формуле
где - момент сопротивления, определяемый с учетом неупругих свойств арболита.
Элементы прямоугольного сечения рассчитываются по формуле
, (7)
где - расчетное сопротивление арболита при осевом растяжении, принимаемое по табл. 2 настоящей Инструкции;
b и h - ширина и высота поперечного сечения, см.
3.36. Конструктивную арматуру в однослойном изгибаемом элементе учитывают путем определения дополнительного момента М’ по формулам:
; (8)
, (9)
где Аs - площадь сечения растянутой арматуры;
Rs - расчетное сопротивление арматуры класса А-II или Вр-I, в однослойном элементе, принимаемое не выше 180 МПа.
При этом прочность такого изгибаемого элемента проверяется из условия
где М - действующий внешний расчетный изгибающий момент.
3.37. В плитах покрытий и перекрытий, а также в навесных перемычечных стеновых панелях рабочую арматуру необходимо располагать в соответствии с п. 3.2. Конструктивные решения таких элементов приведены на рис. 1.
3.38. Прочность изгибаемых элементов составных сечений рассчитывают по нормальным сечениям и на сдвиг слоев относительно друг друга.
3.39. Прочность изгибаемых составных элементов по нормальным сечениям рассчитывают из условия
Положение нейтральной оси (высота сжатой зоны х) определяется из выражения
где - площадь сечения рабочей арматуры, расположенной в бетоне растянутой зоны; - ширина слоя из бетона, расположенного в сжатой зоне.
При этом во всех случаях должно соблюдаться условие (где - толщина верхнего слоя из бетона). Виды и классы бетона слоев и классы арматуры принимаются в соответствии с п. 2.17 и п. 3.2 настоящей Инструкции. Расчетные сопротивления бетона слоев и арматуры принимаются по главе СНиП по проектированию бетонных и железобетонных конструкций.
3.40. Прочность изгибаемых слоистых элементов на сдвиг слоев рассчитывают из условия
3.41. Прочность по наклонным сечениям на сдвиг слоев изгибаемых элементов с боковыми несущими гранями (рис. 1, е) рассчитывают по формуле
где - расчетное сопротивление бетона на растяжение, принимаемое в соответствии с главой СНиП по проектированию бетонных и железобетонных конструкций;
b - суммарная ширина боковых граней.
При невыполнении условия (14) в боковых несущих гранях предусматривается поперечная арматура (хомуты), и прочность по наклонным сечениям боковых граней рассчитывают в соответствии с главой СНиП по проектированию бетонных и железобетонных конструкций как для таврового элемента без учета арболита.
Расчет на местное сжатие (смятие)
3.42. Расчет на местное сжатие производится по формуле
где N - расчетная нагрузка, приложенная к части рассматриваемого сечения (местная или сумма местной и основной нагрузок);
- площадь смятия под поверхностью;
- коэффициент, зависящий от равномерности распределения нагрузки и площади опорной поверхности: = 1 при опирании на выравнивающий слой из раствора и = 0,8 при опирании без выравнивающего слоя;
- расчетное сопротивление местному сжатию арболита, определяемое по формуле
где - коэффициент, зависящий от места приложения нагрузки на элемент (рис. 2). При схемах а и б = 1,5; при схеме в = 1,2; при схемах г и д = 0,8.
Если прочность однослойных элементов на смятие, рассчитанных по формуле (15), окажется недостаточной, необходимо применять слоистые элементы из арболита и бетона (см. рис. 1, б). При этом толщина бетонного слоя должна быть не менее 3 см.
Расчет слоистых элементов на смятие может быть выполнен по формуле (15), в которой значение принимается с коэффициентами условия работы при классе бетона по прочности на сжатие равными:
#G1 В15 .................................... = 1,4;
В20 .................................... = 1,5;
В25 .................................... = 1,6.
#G0
Расчет на продавливание
3.43. Расчет на продавливание однослойных плит из арболита от местных нагрузок производится из условия
где Р - расчетная продавливающая сила;
- среднее арифметическое величин периметров верхнего и нижнего оснований пирамиды, образующейся при продавливании в пределах рабочей высоты сечения h (рис. 3).
При определении величины предполагается, что продавливание происходит по боковой поверхности пирамиды, меньшим основанием которой служит площадь действия продавливающей силы, а боковые грани наклонены под углом 45° к горизонтали (см. рис. 3).
3.44. Одновременно с расчетом на продавливание плиты при больших толщинах (h>15 см) проверяют на прочность по смятию согласно п. 3.42.
Элементы составных сечений, указанные на рис. 1, д-з, следует рассчитывать на продавливание как однослойные плиты по п. 3.43.
Расчет элементов по предельным состояниям
второй группы
Расчет по раскрытию трещин
3.45. При проектировании слоистых элементов перекрытий (см. рис. 1, д), если не соблюдается условие
рекомендуется проверять ширину раскрытия трещин в нижнем слое,
где момент сопротивления приведенного сечения (рис. 4), определяемый по формуле
В формуле (20):
a и , (21)a
где - ширина слоя из бетона, расположенного в растянутой и сжатой зоне соответственно;
- толщина нижнего и верхнего слоя из бетона соответственно.
