СП СП 434.1325800.2018 Конструкции ограждающие из полистиролбетона. Правила проектирования

СП 434.1325800.2018
​

СВОД ПРАВИЛ

КОНСТРУКЦИИ ОГРАЖДАЮЩИЕ ИЗ ПОЛИСТИРОЛБЕТОНА

Правила проектирования

Enclosing structures of buildings with the use of polystyrene concrete. Design requirements
​

ОКС 91.140.01
Дата введения 2019-05-10
​

Предисловие

Сведения о своде правил

1 ИСПОЛНИТЕЛЬ - Общество с ограниченной ответственностью "Научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт ВНИИжелезобетон" (ООО "Институт ВНИИжелезобетон")

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)

4 УТВЕРЖДЕН Приказом Министерства строительства и жилищно-коммунального хозяйства Российской Федерации от 9 ноября 2018 г. N 709/пр и введен в действие с 10 мая 2019 г.

5 ЗАРЕГИСТРИРОВАН Федеральным агентством по техническому регулированию и метрологии (Росстандарт)

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

Настоящий свод правил разработан в соответствии с требованиями Федерального закона от 30 декабря 2009 г. N 384-ФЗ "Технический регламент о безопасности зданий и сооружений" в части обеспечения надежности по прочности ограждающих конструкций жилых и общественных зданий и их повышенной теплозащиты.

При разработке свода правил использованы новые прогрессивные решения ограждающих конструкций с применением особо легкого полистиролбетона с повышенными физико-механическими характеристиками для строительства энергоэффективных зданий, отвечающих требованиям Федерального закона от 23 ноября 2009 г. N 261-ФЗ "Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации".

Свод правил разработан авторским коллективом ООО "Научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт ВНИИжелезобетон" (чл.-кор. РААСН, проф. В.А.Рахманов, канд. техн. наук В.И.Мелихов, А.А.Сафонов, канд. техн. наук Н.Е.Мишуков, канд. техн. наук Г.С.Савельева).

1 Область применения

1.1 Настоящий свод правил распространяется на ограждающие конструкции из полистиролбетона для зданий и устанавливает требования к их проектированию, конструированию и расчету.

1.2 Настоящий свод правил применяют при проектировании ограждающих конструкций зданий различного назначения, в т.ч. жилых и общественных.

1.3 В настоящем своде правил установлены также требования к энергосберегающей строительной системе ограждающих конструкций с использованием изделий из особо легкого полистиролбетона.

2 Нормативные ссылки

В настоящем своде правил использованы нормативные ссылки на следующие документы:

ГОСТ 530-2012 Кирпич и камень керамические. Общие технические условия

ГОСТ 3826-82 Сетки проволочные тканые с квадратными ячейками. Технические условия

ГОСТ 4640-2011 Вата минеральная. Технические условия

ГОСТ 6727-80 Проволока из низкоуглеродистой стали холоднотянутая для армирования железобетонных конструкций. Технические условия

ГОСТ 9573-2012 Плиты из минеральной ваты на синтетическом связующем теплоизоляционные. Технические условия

ГОСТ 13015-2012 Изделия бетонные и железобетонные для строительства. Общие технические требования. Правила приемки, маркировки, транспортирования и хранения

ГОСТ 14918-80 Сталь тонколистовая оцинкованная с непрерывных линий. Технические условия

ГОСТ 22950-95 Плиты минераловатные повышенной жесткости на синтетическом связующем. Технические условия

ГОСТ 28013-98 Растворы строительные. Общие технические условия

ГОСТ 30108-94 Материалы и изделия строительные. Определение удельной эффективной активности естественных радионуклидов

ГОСТ 30494-2011 Здания жилые и общественные. Параметры микроклимата в помещениях

ГОСТ 30971-2012 Швы монтажные узлов примыкания оконных блоков к стеновым проемам. Общие технические условия

ГОСТ 31359-2007 Бетоны ячеистые автоклавного твердения. Технические условия

ГОСТ 33929-2016 Полистиролбетон. Технические условия

ГОСТ Р 51829-2001 Листы гипсоволокнистые. Технические условия

ГОСТ Р 52749-2007 Швы монтажные оконные с паропроницаемыми саморасширяющимися лентами. Технические условия

ГОСТ Р 53338-2009 Ленты паропроницаемые саморасширяющиеся самоклеящиеся строительного назначения. Технические условия

ГОСТ Р 56707-2015 Системы фасадные теплоизоляционные композиционные с наружными штукатурными слоями. Общие технические условия

СП 2.13130.2012 "Системы противопожарной защиты. Обеспечение огнестойкости объектов защиты" (с изменением N 1)

СП 15.13330.2012 "СНиП II-21-81* Каменные и армокаменные конструкции" (с изменениями N 1, 2)

СП 17.13330.2011 "СНиП II-26-76 Кровли"

СП 20.13330.2016 "СНиП 2.01.07-85 Нагрузки и воздействия"

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 51.13330.2011 "СНиП 23-03-2003 Защита от шума" (с изменением N 1)

СП 54.13330.2016 "СНиП 31-01-2003 Здания жилые многоквартирные"

СП 63.13330.2012 "СНиП 52-01-2003 Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения" (с изменениями N 1, 2)

СП 96.13330.2016 "СНиП 2.03.03-85 Армоцементные конструкции"

СП 131.13330.2012 "СНиП 23-01-99 Строительная климатология" (с изменениями N 1, N 2)

СанПиН 2.1.2.729-99 Полимерные и полимерсодержащие строительные материалы, изделия и конструкции. Гигиенические требования безопасности

СанПиН 2.6.1.2523-09 Нормы радиационной безопасности (НРБ-99/2009)

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 следующие термины с соответствующими определениями:

3.1 блоки стеновые: Полистиролбетонные неармированные изделия, включающие рядовые, простеночные, подоконные и доборные блоки, в т.ч. повышенной заводской готовности с цементно-песчаной облицовкой.

3.2 блоки простеночные и подоконные: Полистиролбетонные неармированные изделия стеновые с четвертями, предназначенными для формирования (совместно с перемычками) оконных или дверных проемов и обеспечивающими проектное положение оконных (дверных) блоков.

3.3 блоки рядовые: Наиболее широко применяемые в наружных стенах зданий неармированные изделия из полистиролбетона плотностью 225-600 кг/м³.

3.4 доборные изделия: Полистиролбетонные блоки или плиты, имеющие ограниченное применение при возведении ограждающих конструкций зданий, изготавливаемые в заводских условиях или выпиливаемые в построечных условиях из блоков рядовых или теплоизоляционных плит.

3.5 дюбель (здесь): Деталь крепления в наружной стене оконных или дверных блоков, а также навесного оборудования к полистиролбетонным блокам, выполненная из полого полиэтиленового элемента, в который ввинчивается стальной шуруп.

3.6 железобетонные конструкции зданий: Несущие наружные и внутренние стены, колонны, пилоны, покрытия и перекрытия (чердачные, над проездами, холодными подвалами и подпольями), стилобаты, цоколи и фундаменты, утепляемые полистиролбетонными изделиями.

3.7 клеевые композиции из сухих смесей: Порошкообразные составы, затворяемые водой в построечных условиях и применяемые в ограждающих конструкциях для кладки полистиролбетонных изделий.

3.8 листы гипсоволокнистые обычные (ГВЛ): Гипсоволокнистые листы, применяемые преимущественно для внутренней отделки зданий и помещений с сухим и нормальным влажностными режимами. [ГОСТ Р 51829-2001, приложение Б]

3.9 листы гипсоволокнистые влагостойкие (ГВЛВ): Гипсоволокнистые листы, лицевая и тыльная поверхности которых обладают повышенным сопротивлением проникновению влаги. [ГОСТ Р 51829-2001, приложение Б]

3.10 ненесущие наружные стены: Ограждающие конструкции зданий с облицовочными слоями, утепляемые полистиролбетонными блоками и перемычками, поэтажно опирающимися на железобетонные перекрытия в пределах одного этажа высотой не более 6 м, воспринимающие собственный вес, а также ветровую нагрузку.

3.11 несущие железобетонные наружные стены: Конструкции из монолитного железобетона, утепляемые, как правило, в торцах зданий полистиролбетонными блоками или плитами.

3.12 несущие полистиролбетонные наружные стены: Ограждающие конструкции малоэтажных (преимущественно до двух этажей) зданий, утепляемые изделиями из конструкционно-теплоизоляционного полистиролбетона плотностью 400-600 кг/м³, воспринимающие нагрузки от собственного веса, ветра и вышележащих конструкций.

3.13 облицовочные слои: Наружные (из штукатурки, кирпичной кладки или декоративных фасадных плит) или внутренние (из штукатурки или ГВЛ, или ГВЛВ) конструктивные слои наружных стен (с основным утепляющим слоем из полистиролбетонных изделий), выполняющие огнезащитные, а также (со стороны фасада) архитектурные функции.

3.14 ограждающие конструкции энергоэффективные: Ненесущие или несущие наружные стены, покрытия и перекрытия, утепляемые сборными полистиролбетонными изделиями, образующие теплосберегающую оболочку здания.

3.15 перемычки: Армированные изделия из полистиролбетона плотностью 250-500 кг/м³, предназначенные для перекрытия оконных или дверных проемов в наружных стенах.

3.16 плиты теплоизоляционные: Полистиролбетонные неармированные изделия толщиной не более 250 мм плотностью менее 250 кг/м³, применяемые для утепления железобетонных покрытий и перекрытий.

3.17 покрытия и перекрытия (чердачные, над холодными подвалами, подпольями, проездами): Несущие железобетонные конструкции зданий, утепляемые полистиролбетонными плитами по горизонтальным поверхностям и в торцах перекрытий плитами из полистиролбетона или термовкладышами из полужесткой минеральной ваты.

3.18 полистиролбетон (ПСБ): Особо легкий бетон поризованной структуры на цементном вяжущем и заполнителе из вспененных гранул полистирола с использованием воздухововлекающих добавок, поризующих цементный камень, и других добавок-модификаторов свойств бетона. [ГОСТ 33929-2016, пункт 3.1]

3.19 сборные полистиролбетонные изделия: Блоки стеновые, плиты теплоизоляционные, перемычки армированные надпроемные и другие теплоизолирующие элементы ограждающих конструкций зданий, изготавливаемые из полистиролбетона в заводских условиях.

3.20 связевые элементы: Детали из проволоки или штукатурных сеток (стальных, базальтовых), укладываемые в горизонтальные швы кладок из полистиролбетонных блоков и перемычек с выпусками в совпадающие швы кирпичной кладки или в штукатурку, обеспечивающие в наружных стенах надежную совместную работу облицовочных слоев и теплоизолирующего слоя из полистиролбетонных изделий.

3.21 связево-монтажные элементы: Стальные детали плоского прямоугольного или круглого сечения, в т.ч. с использованием дюбелей, стальные перфорированные ленты, применяемые для крепления кладки из полистиролбетонных изделий к несущим конструкциям здания или оконных (дверных) блоков и навесного оборудования к кладке из полистиролбетонных изделий.

3.22 шовно-шпаклевочные мастики: Составы из сухих смесей, затворяемые водой в построечных условиях и применяемые в ограждающих конструкциях для заделки (затирки) швов между ГВЛ (ГВЛВ) и между цементно-песчаной облицовкой полистиролбетонных блоков повышенной заводской готовности.

3.23 энергоэффективное здание: Жилое или общественное здание, характеризующееся пониженным (отвечающим действующим нормативным требованиям по энергосбережению) расходом тепла на отопление, горячее водоснабжение и вентиляцию, обеспечиваемым теплоизолирующей оболочкой наружных ограждающих конструкций из полистиролбетона в комплексе с инженерными мероприятиями (поквартирный учет расхода тепла на отопление и горячее водоснабжение, утилизация тепла вентиляционных выбросов, применение неметаллических внутренних трубопроводов и др.).

 

4 Особо легкий полистиролбетон и полистиролбетонные изделия

4.1 Требования к полистиролбетону для сборных изделий

4.1.1 Полистиролбетон, применяемый в энергоэффективных ограждающих конструкциях зданий, должен отвечать требованиям ГОСТ 33929.

4.1.2 Полистиролбетон подразделяют на: теплоизоляционный плотностью 150-225 кг/м³, теплоизоляционно-конструкционный плотностью 250-350 кг/м³ и конструкционно-теплоизоляционный плотностью 400-600 кг/м³.

4.1.3 По показателям средней плотности для полистиролбетона установлены следующие марки: D150; D175; D200; D225; D250; D300; D350; D400; D450; D500; D550 и D600.

4.1.4 Прочность теплоизоляционно-конструкционного и конструкционно-теплоизоляционного полистиролбетона в 28-суточном проектном возрасте характеризуют классами по прочности на сжатие: B0,35; B0,5; B0,75; B1; B1,5; B2 и B2,5.

Коэффициент вариации прочности на сжатие теплоизоляционно-конструкционного и конструкционно-теплоизоляционного полистиролбетона для сборных изделий заводского изготовления должен быть не более 12%.

4.1.5 Прочность теплоизоляционного полистиролбетона характеризуют марками по прочности на сжатие: M2; M2,5; M3,5; M5. Коэффициент вариации прочности на сжатие теплоизоляционного полистиролбетона должен быть не более 18%.

4.1.6 Для полистиролбетона, применяемого в ограждающих конструкциях, подвергающихся в процессе эксплуатации попеременному замораживанию и оттаиванию, назначают следующие марки по морозостойкости: F25; F35; F50; F75; F100; F150, F200 и F300.

Марку по морозостойкости полистиролбетона определяют как для ячеистых бетонов по ГОСТ 31359 по числу циклов замораживания и оттаивания образцов в воздушно-влажной среде над водой.

4.1.7 Нормируемые характеристики прочности и морозостойкости полистиролбетона для сборных изделий в зависимости от его плотности приведены в таблице 1 ГОСТ 33929-2016.

4.1.8 Теплотехнические характеристики полистиролбетона для сборных изделий, изготавливаемых в заводских условиях, должны приниматься по таблице 2 ГОСТ 33929-2016.

4.1.9 Для теплоизоляционного и теплоизоляционно-конструкционного полистиролбетона заданных марки или класса по прочности на сжатие допускается использование пониженных марок по средней плотности (на 1 ступень) и расчетных коэффициентов теплопроводности (до 15%) по сравнению с приведенными в таблице 2 ГОСТ 33929-2016, при условии изготовления сборных полистиролбетонных изделий по технологии с параметрами, указанными в 5.11 ГОСТ 33929-2016.

4.1.10 Нормативные и расчетные сопротивления, а также начальный модуль упругости полистиролбетона, необходимые при расчете и проектировании конструкций из полистиролбетонных изделий заводского изготовления, принимают по таблицам 3-5 ГОСТ 33929-2016.

4.1.11 Пожарно-технические характеристики полистиролбетона приведены в таблице 6 ГОСТ 33929-2016. Полистиролбетон, согласно данным этой таблицы, является слабогорючим материалом (группа горючести Г1), в связи с чем для обеспечения пожарной безопасности зданий не допускается использование полистиролбетона без защиты его негорючими материалами (кирпич, цементно-песчаная штукатурка, ГВЛ (ГВЛВ) и др.). Изделия из полистиролбетона должны иметь сертификаты пожарной безопасности.

Требования по противопожарной защите ограждающих конструкций с применением полистиролбетона приведены в 7.5 настоящего свода правил.

4.1.12 Полистиролбетон обладает необходимой биостойкостью, которая подтверждена отечественным и зарубежным опытом эксплуатации зданий с использованием этого материала, не зафиксировавшим случаев его повреждения грызунами (в отличие от плитного пенополистирольного утеплителя) и образования грибковой плесени на его поверхности.

4.1.13 Полистиролбетон имеет улучшенные звукоизолирующие свойства (по сравнению с другими материалами одинаковой плотности).

Динамический модуль упругости для расчетов звукоизоляции конструкций из полистиролбетонов плотностью D250-D300 составляет Eд = 8,5·10⁵ Па.

4.1.14 Полистиролбетон в армированных конструкциях (например перемычках) с расходом цемента не менее 200 кг/м³ (марок по средней плотности не менее D250) обеспечивает при обычных условиях эксплуатации сохранность стальной арматуры от коррозии.

4.1.15 Экологически безопасное использование полистиролбетона обеспечивают в соответствии с требованиями раздела 6 ГОСТ 33929-2016, а также положений 7.6 настоящего свода правил.

4.2 Полистиролбетонные изделия

4.2.1 Полистиролбетонные изделия для ограждающих конструкций зданий должны отвечать техническим условиям изготовителя, утвержденным в установленном порядке.

4.2.2 Полистиролбетонные изделия должны иметь габаритные размеры и вес с учетом естественной влажности (не более 30 кг для блоков и 80 кг для перемычек), обеспечивающие возможность их ручного монтажа.

4.2.3 В ограждающих конструкциях зданий рекомендуется использовать полистиролбетонные изделия комплектной номенклатуры, состоящей из: блоков стеновых плотностью 250-350 кг/м³ (для ненесущих наружных стен) и 400-600 кг/м³ (для несущих наружных стен), перемычек армированных надпроемных плотностью 250-600 кг/м³, плит теплоизоляционных плотностью 150-225 кг/м³, а также доборных изделий из блоков или плит.

4.2.4 В комплектную номенклатуру полистиролбетонных блоков входят: рядовые блоки, блоки с четвертями (простеночные и подоконные), а также доборные блоки, получаемые резкой рядовых блоков.

Особый вид полистиролбетонных изделий представляют стеновые блоки повышенной заводской готовности - с облицовкой цементно-песчаным штукатурным слоем толщиной 10-15 мм, использование которых существенно упрощает устройство наружных стен.

4.2.5 Стеновые блоки рекомендуется использовать в однорядной кладке толщиной, определяемой теплотехническим расчетом по СП 50.13330, высотой 295 (298) или 375 мм, длиной 595 (598) мм. Допускается применение в наружных стенах двухрядной кладки из полистиролбетонных блоков, укладываемых с перевязкой.

При однорядной блочной кладке толщиной 375 мм из ПСБ плотностью D250 приведенное сопротивление теплопередаче ненесущей наружной стены достигает значений 4,0-4,1 (м²·°С)/Вт.

Для несущих наружных стен при двухрядной блочной кладке толщиной не менее 590 мм из ПСБ плотностью D500 обеспечивают приведенное сопротивление теплопередаче стены не менее 3,5 (м²·°С)/Вт.

4.2.6 Для повышения теплотехнической однородности наружных стен используют армированные полистиролбетонные перемычки высотой 180-295 мм, толщиной 115-180 мм и длиной 1,2-3,0 м.

Полистиролбетонные перемычки подразделяют в зависимости от армирования:

• плоским сварным стальным каркасом, расположенным в растянутой зоне изделия с нижним защитным слоем из полистиролбетона толщиной 25-30 мм (рисунок 4.1);
• П-образным стальным оцинкованным профилем, располагаемым в растянутой зоне изделия (рисунок 4.2).

H - высота; B - ширина; L - длина полистиролбетонной перемычки
Рисунок 4.1 - Полистиролбетонная перемычка, армированная плоским стальным каркасом


Рисунок 4.2 - Полистиролбетонная перемычка, армированная П-образным стальным оцинкованным профилем​

4.2.7 Полистиролбетонные теплоизоляционные плиты толщиной 50-200 мм плотностью 150-225 кг/м³ и прочностью 0,2-0,5 МПа используют при утеплении крыш с мягкой кровлей и перекрытий над подвалами без устройства толстой бетонной армированной стяжки, а также для утепления торцов несущих железобетонных перекрытий в зданиях с оштукатуриваемым или вентилируемым фасадом.

4.2.8 Допуски по габаритным размерам полистиролбетонных изделий (кроме их толщины и длины перемычек), предназначенных для монтажа на клеевых композициях, не должны превышать 1,5-2,0 мм.

Допускается изготавливать на стройплощадке доборные изделия резкой рядовых блоков или плит при обязательном использовании кондукторов, обеспечивающих получение изделий с допусками по габаритным размерам согласно техническим условиям завода-изготовителя.

4.2.9 Рекомендуемая комплектная номенклатура изделий из особо легкого полистиролбетона для ограждающих конструкций зданий приведена в приложении А.

4.2.10 Полистиролбетонные изделия поставляются на стройплощадку автотранспортом. Их рекомендуется хранить и транспортировать на деревянных поддонах в пакетах (до 6 блоков по высоте с их перевязкой), защищенных водонепроницаемой полиэтиленовой пленкой.

4.2.11 Партии полистиролбетонных изделий, поступающих на строительную площадку, должны быть снабжены паспортами согласно ГОСТ 13015, в которых для полистиролбетона указывается в соответствии с ГОСТ 33929: фактическая плотность (D), кг/м³, прочность при сжатии (B), МПа, морозостойкость (F) в циклах и теплопроводность в сухом состоянии (λ₀), Вт/(м·°С).

 

5 Система энергоэффективных ограждающих конструкций из сборного полистиролбетона

5.1 Классификация ограждающих конструкций и состав системы

5.1.1 Ограждающие конструкции зданий, в которых применяют изделия из особо легкого полистиролбетона, подразделяются на:

• ненесущие наружные стены из полистиролбетонных блоков и перемычек с утеплением полистиролбетонными плитами торцов железобетонных перекрытий;
• несущие наружные стены полистиролбетонные малоэтажных зданий из сборного конструкционно-теплоизоляционного полистиролбетона повышенной плотности и прочности;
• несущие наружные стены железобетонные многоэтажных зданий, утепляемые полистиролбетонными изделиями;
• железобетонные покрытия и перекрытия: чердачные, над холодными подвалами, подпольями и проездами, а также стилобаты, утепляемые полистиролбетонными плитами.

5.1.2 Строительная система энергоэффективных ограждающих конструкций из особо легкого полистиролбетона включает следующие основные элементы:

• полистиролбетонные сборные изделия: блоки, армированные перемычки, теплоизоляционные плиты и архитектурные элементы фасадов зданий;
• клеевые композиции для кладки сборных полистиролбетонных изделий;
• облицовочные негорючие слои стеновых ограждающих конструкций:
  • наружные - в виде кирпичной кладки, или армированной штукатурки, или декоративных плиток, в т.ч. монтируемых на относе для вентилируемых фасадов;
  • внутренние - из гипсоволокнистых листов (ГВЛ и ГВЛВ) или армированной штукатурки;
• стальные связевые (штукатурные сетки, проволочные хомуты) и связево-монтажные (штыри, пластины, перфорированные ленты) элементы для армирования кладки и соединения элементов ограждающих конструкций между собой или со слоями облицовки.

5.1.3 В конструкциях и частях зданий, смежных с элементами энергоэффективной системы, предусмотрено использование:

• бетонов тяжелых, в т.ч. мелкозернистых, а также легких конструкционных (для несущих конструкций);
• стальных изделий (закладных, арматурных сеток, уголков);
• теплоизоляционных материалов из негорючей минеральной ваты для устройства термовкладышей, заполнения зазоров под перекрытием, полостей между перемычками и под оконными или дверными блоками;
• базальтовых матов для огнезащиты полистиролбетонных блоков в зданиях с навесным вентилируемым фасадом;
• герметизирующих изделий (втулки, шнуры, мастики);
• энергоэффективных оконных стеклопакетов (R₀ ≥ 1,0 (м²·°С)/Вт) и дверных блоков, уплотняемых по контуру монтажной пеной и паропроницаемыми саморасширяющимися лентами;
• крепежных элементов (дюбелей, шурупов, шайб, планшайб).

5.2 Особенности применения ограждающих конструкций

5.2.1 Ограждающие конструкции зданий, в которых применяют сборные изделия из особо легкого полистиролбетона, используют преимущественно при массовом строительстве зданий с несущими железобетонными элементами (фундаментами, стенами, колоннами, пилонами, ригелями, перекрытиями и покрытиями). Допускается применение полистиролбетонных изделий для энергоэффективных зданий с несущими конструкциями из других материалов.

5.2.2 Здания с ограждающими конструкциями из сборных полистиролбетонных изделий относят к классу по энергосбережению не ниже C+ (в соответствии с классификацией, приведенной в СП 50.13330).

5.2.3 Ограждающие конструкции из особо легкого полистиролбетона используют в зданиях с кирпичным, оштукатуриваемым и навесным вентилируемым фасадами.

5.2.4 Основные параметры зданий приведены в таблице 5.1.

Таблица 5.1​

Параметры жилых и общественных зданий с ограждающими конструкциями из особо легкого полистиролбетона

​

5.2.5 Области применения сборных полистиролбетонных изделий в ограждающих конструкциях зданий приведены в таблице 5.2.

5.2.6 Не рекомендуется применять особо легкий полистиролбетон для внутренних стен и перегородок зданий, а также межэтажных перекрытий (кроме утепляемых чердачного и нижнего, устраиваемых над проездами, холодными подпольями и неотапливаемыми подвалами).

5.2.7 В наружных стенах помещений с влажным и мокрым влажностным режимом воздуха (по классификации, приведенной в СП 50.13330) применение особо легкого полистиролбетона допускается при устройстве специальной пароизоляции между внутренней облицовкой и полистиролбетонным слоем стены, что должно отражаться в проектах конкретных зданий.

5.2.8 Для зданий с ограждающими конструкциями из особо легкого полистиролбетона не допускается:

• крепление несущих реечных металлоконструкций к блокам из полистиролбетона при устройстве системы навесных вентилируемых фасадов на относе;
• применение без специальной гидроизоляции полистиролбетона в подземных и цокольных этажах зданий.

Таблица 5.2​

Области применения сборных полистиролбетонных изделий в ограждающих конструкциях зданий
​

 

5.3 Требования к материалам и элементам ограждающих конструкций

5.3.1 Клеевые композиции для кладки полистиролбетонных изделий

Для кладки и склеивания полистиролбетонных элементов рекомендуется использовать "теплые" клеевые композиции плотностью в затвердевшем состоянии 600-800 кг/м³ из сухих смесей, изготавливаемых на основе портландцемента и мелкого песка.

При использовании указанных композиций в кладке из полистиролбетонных (ПСБ) блоков при заданных толщинах кладочных швов (не более 4-5 мм) их усадка не проявляется и сквозные трещины не образуются (при этом поверхностные усадочные трещины должны повторно затираться), вследствие чего в затвердевших клеевых композициях (растворах) обеспечивается повышенная воздухонепроницаемость швов.

Клеевые композиции применяются при положительных температурах (от +5°С до +40°С) и в зимнем варианте (при температурах от -20°С до +5°С). Их жизнеспособность (начало схватывания) в зависимости от температуры применения составляет 15-120 мин.

Технические требования к "теплым" клеевым композициям для кладки полистиролбетонных блоков и их основным показателям в затвердевшем состоянии приведены в таблице 5.3.

Таблица 5.3​

Технические требования к "теплым" клеевым композициям

​

Допускается использовать для кладки полистиролбетонных блоков "холодных" клеевые композиции (плотностью 1600-1700 кг/м³) с показателями не ниже указанных в таблице 5.3 (кроме теплопроводности).

5.3.2 Кладка из полистиролбетонных блоков

При расчете стен с применением кладки из полистиролбетонных блоков [6] влияние клеевых швов между блоками учитывают с помощью коэффициента условий работы K, на который умножают расчетные сопротивления полистиролбетона:

• сопротивление сжатию Rb при кладке на "холодных" (γ = 1600÷1700 кг/м³) клеевых композициях - K = 0,7;
• сопротивление сжатию Rb при кладке на "теплых" (γ = 600÷800 кг/м³) клеевых композициях - K = 0,8;
• сопротивление растяжению при изгибе Rbtf при кладке на "холодных" клеевых композициях - K = 0,85;
• сопротивление растяжению при изгибе Rbtf при кладке на "теплых" клеевых композициях - K = 0,9.

Расчетные прочностные характеристики кладки из полистиролбетонных блоков, учитывающие понижающие коэффициенты условий работы, приведены в таблице 5.4.

Характеристики теплотехнической однородности кладок из полистиролбетонных блоков с учетом их размеров, теплопроводности полистиролбетона и клеевых швов, а также толщины последних, приведены в таблице 5.5.

Таблица 5.4​

Расчетные прочностные характеристики кладки из ПСБ блоков

​

Таблица 5.5​

Расчетный коэффициент теплотехнической однородности кладок из полистиролбетонных блоков D250

​

5.3.3 Облицовочные и комплектующие материалы

Для фасадной облицовки стен применяют лицевой кирпич керамический, отвечающий требованиям ГОСТ 530, марки по прочности не ниже M100 и по морозостойкости не ниже F75, полнотелый или пустотелый с ограниченной пустотностью (не более 25%) и утолщенной (не менее 20 мм) наружной стенкой.

Для кирпичной кладки используют раствор марки не ниже M50.

Штукатурный слой на наружной или внутренней поверхности стен выполняют по стальной сетке цементно-песчаным или цементно-песчано-известковым раствором класса по прочности на сжатие не ниже M50, морозостойкости - не ниже F50, отвечающим требованиям ГОСТ 28013. Требования к приготовлению и применению растворов строительных приведены в [10].

Для внутренней облицовки наружных стен рекомендуют (наряду с оштукатуриванием) использовать гипсоволокнистые листы типа ГВЛ или ГВЛВ по ГОСТ Р 51829.

В качестве комплектующих материалов (теплоизолирующих, герметизирующих, уплотняющих, шпаклевочных, крепежных) используют:

• негорючие минераловатные плиты по ГОСТ 9573, ГОСТ 22950 плотностью 125 кг/м³ для устройства противопожарных рассечек и термовкладышей;
• негорючие прокладки из мягкой минеральной ваты по ГОСТ 4640 плотностью 55-75 кг/м³ для устройства сжимаемого теплоизолирующего шва под перекрытием и заполнения щелей между перемычками и подоконными сливами;
• монтажную пену, в т.ч. морозостойкую, для уплотнения зазоров в оконных и дверных проемах;
• герметизирующие прокладки, тиоколовую мастику для гидроизоляции сжимаемой прокладки (шва);
• клеевую смесь для приклеивания ГВЛ к полистиролбетонным блокам;
• шовно-шпаклевочную мастику безусадочную на основе сухих смесей для заделки швов между ГВЛ и цементно-песчаной облицовкой полистиролбетонных блоков повышенной заводской готовности;
• стальные саморезы диаметром 6 мм длиной 25-40 мм для крепления слоев ГВЛ друг к другу.

В качестве специальных огнезащитных материалов используют:

• базальтовые маты или плиты толщиной 20-50 мм, устанавливаемые с наружной стороны кладки из полистиролбетонных блоков, для стен с вентилируемым навесным фасадом;
• асбестовые прокладки толщиной 5 мм, устанавливаемые в обрамлениях деревянных или пластиковых оконных и дверных стеклопакетов.

5.3.4 Связевые и связево-монтажные элементы

Крепление слоев наружных стен из сборных полистиролбетонных блоков осуществляют связевыми элементами, расположенными в совпадающих горизонтальных швах кирпичной и блочной полистиролбетонной (при кирпичной облицовке) кладок или во всех горизонтальных швах блочной полистиролбетонной кладки (при штукатурной облицовке).

В качестве горизонтальных связей в блочной кладке используют сетки стальные штукатурные из проволоки диаметром 1,0-1,2 мм с ячейкой размером 2020 мм или базальтовые диаметром 1 мм с ячейкой размером 2525 мм огнестойкие, например с бентонитовым замасливателем. Допускается использование в качестве гибких связей стальных анкеров из проволоки диаметром 3 мм Вр-I по ГОСТ 6727.

Для крепления базальтовых огнезащитных матов к полистиролбетонным блокам в стенах с вентилируемым фасадом используют стальные дюбели, тарельчатые шайбы и шурупы.

Для соединения несущих стен, колонн и перекрытий с полистиролбетонными блоками, для закрепления оконных (дверных) блоков и навесного оборудования следует использовать такие связево-монтажные элементы, как стальные крепежные пластины, перфорированные стальные ленты сечением 261 мм, дюбели, шайбы и шурупы.

 

6 Требования к архитектурно-строительным и объемно-планировочным решениям зданий с ограждающими конструкциями из полистиролбетона

6.1 Общие требования

6.1.1 На фасадах наружных стен зданий из особо легкого полистиролбетона в обязательном порядке должны устраиваться температурно-деформационные швы: вертикальные для кирпичного фасада с шагом 3-9 м, а при оштукатуривании через 3 м и горизонтальные (для ненесущих стен) - под перекрытиями.

6.1.2 Соединение (связь) облицовочных слоев наружных стен с кладкой из полистиролбетонных блоков и перемычек осуществляют при помощи штукатурной сетки (стальной, базальтовой), устанавливаемой в каждом горизонтальном шве кладки. Допускается применение для этих целей специальных хомутов (скоб) из арматурной проволоки диаметром 3 мм Вр-I.

6.1.3 Для снижения теплопотерь зданий с кирпичным или вентилируемым фасадом через железобетонные перекрытия у их торцов (в пределах толщины наружных стен) устраивают термовкладыши из негорючей минеральной ваты толщиной не менее 175 мм и длиной до 1,2 м.

При этом ширина сечения железобетонных шпонок должна быть минимальной, определяемой расчетом, но не менее 80 мм. Рекомендуемые размеры железобетонных шпонок приведены в таблице 6.1.

При оштукатуривании фасадов здания торцы железобетонных перекрытий утепляют доборными полистиролбетонными плитами.

Таблица 6.1​

Размеры шпонок между термовкладышами в железобетонных
плитах перекрытий для зданий с кирпичным фасадом

​

6.1.4 В ненесущих стенах между верхом кладки из полистиролбетонных блоков и перекрытием должен быть устроен зазор размером 20-30 мм, обеспечивающий независимость деформаций плит перекрытия и наружных стен. Зазор рекомендуется заполнять негорючей мягкой минеральной ватой D75.

6.1.5 В ненесущих стенах крепление верха кладки из полистиролбетонных блоков к примыкающей к ней плите перекрытия осуществляют металлическими штырями или полосами с заостренными концами, забиваемыми в блочную кладку у торцов плит перекрытий или через отверстия в перекрытиях для термовкладышей. Расстояние от места установки пластины до края полистиролбетонного блока принимают не менее 100 мм.

6.1.6 Для зданий с кирпичным фасадом используют либо кладку в 0,5 кирпича с усиленными связями, либо кладку в один кирпич.

При использовании кирпичной облицовки в 0,5 кирпича она должна опираться на железобетонные перекрытия всей поверхностью без свеса, а при облицовке в один кирпич допускается свес до 25 мм.

6.1.7 Требования к безопасной эксплуатации наружных стен с фасадной облицовкой в 0,5 кирпича при проектировании жилых и общественных зданий приведены в [7].

В частности, необходимо обеспечивать:

• устройство температурно-деформационных швов (требования к конструкции вертикального шва в облицовочном кирпичном слое приведены в [7], горизонтального под перекрытием - принимаются по техническим решениям, приведенным в 6.3 настоящего свода правил);
• армирование горизонтальных швов кирпичной облицовки, в т.ч. усиленное в углах и Z-образных простенках по расчету на температурно-влажностные воздействия с учетом конструктивных требований к их армированию;
• усиление крепежных соединений кирпичной облицовки к несущим конструкциям здания в угловых зонах, по периметру проемов и в местах вертикальных деформационных швов;
• защиту кирпичного фасада, в т.ч. горизонтальных деформационных швов, от атмосферной воды, например, за счет устройства дополнительных сливов.

Запрещается использование стальных уголков или пластин для опирания кирпичной облицовки на уровне перекрытий.

6.1.8 При проектировании облицовки наружных стен выбор между ГВЛ и армированной штукатуркой должен производиться с учетом требований и результатов прочностных расчетов на ветровые нагрузки, изложенных в 7.2.2 настоящего свода правил. Условия применения облицовочных слоев для наружных стен зданий отражены в таблице 6.2.

6.1.9 В наружных стенах из полистиролбетонных блоков с облицовкой фасада кирпичом или армированной штукатуркой и ГВЛ с внутренней стороны балконные плиты выполняют как продолжение плиты перекрытия с устройством термовкладышей, располагаемых под стенами.

Таблица 6.2​

Условия применения облицовочных слоев для наружных стен зданий

​

В местах расположения двери для балкона или лоджии устраивают порог с использованием полистиролбетонного стенового блока (или его части), облицованного на толщину 20-25 мм мелкозернистым бетоном класса по прочности не ниже B20 с армированием в два ряда мелкоячеистой стальной сеткой (с целью защиты порога от ударов, которые возможны при эксплуатации балкона (лоджии)).

6.1.10 Для обеспечения антивандальной защиты наружных стен из полистиролбетона для первых этажей зданий фасадную облицовку следует выполнять из полнотелого кирпича марки не менее M75 или керамогранитных (гранитных) плит.

6.1.11 Наружные стены зданий в помещениях со свободным доступом, например лестничные клетки, следует облицовывать с внутренней стороны кирпичом или утолщенной керамической плиткой, а также армированной штукатуркой толщиной 20-30 мм.

6.2 Раскладка полистиролбетонных блоков и перемычек в наружных стенах

6.2.1 Технические решения стен с примерами раскладки полистиролбетонных блоков и перемычек по фасаду в ненесущих стенах для блоков высотой 295 и 375 мм приведены на рисунках 6.1 и 6.2 соответственно.

Блоки, прилегающие к оконным (дверным) проемам и к внутренним несущим стенам, имеют четверти. В зоне прилегания к несущим стенам по всей высоте этажа здания расположены противопожарные рассечки из полужесткой негорючей минеральной ваты D125 толщиной 50 мм.

6.2.2 Примеры раскладки полистиролбетонных блоков, приведенные на рисунках 6.1 и 6.2, применимы к ненесущим стенам зданий с различными видами фасадов и внутренними железобетонными поперечными несущими стенами, колоннами и пилонами.

6.2.3 Для несущих стен зданий исключается горизонтальный шов из сжимаемой минеральной ваты под железобетонным перекрытием.

 

6.3 Ненесущие наружные стены

6.3.1 Технические решения ненесущих наружных стен из полистиролбетонных блоков и перемычек для зданий с кирпичной фасадной облицовкой и несущими железобетонными стенами приведены на рисунках 6.3, а, б и 6.4.

Ненесущая стена из ПСБ блоков с наружной кирпичной облицовкой толщиной в 0,5 кирпича представлена на рисунке 6.3, толщиной в один кирпич - на рисунке 6.4.

Представленные решения для полистиролбетонных блоков высотой 295 и 375 мм увязаны с примером раскладки блоков и перемычек, показанных на рисунках 6.1 и 6.2.

6.3.2 Кирпичная кладка и полистиролбетонные блоки отстоят друг от друга на расстоянии 2-3 мм, и между ними может предусматриваться: воздушный зазор (что улучшает теплозащитные свойства) или кладочная клеевая композиция, или раствор, необходимость в которых определяется как требованиями пожарной безопасности, так и требованиями по обеспечению сопротивления ветровым нагрузкам. Воздушный зазор между кладками должен предусматриваться на максимально возможной площади глухой части фасада здания, но не более 3 м², в секциях, разделяемых полосами из негорючей клеевой композиции шириной 10-20 мм на всю толщину воздушного зазора.

6.3.3 На участке между перекрытием и верхом оконного (дверного) проема кирпичная облицовка опирается на окрашенный стальной уголок 100×100×4 мм, расположенный над проемом, или на железобетонную перемычку.

Для обеспечения устойчивости уголок имеет опорные пластины из стальных листов, привариваемых к нему на концевых участках, заходящие в горизонтальные швы кладки из полистиролбетонных элементов (блоков, перемычек) в простенках. Опорные пластины крепятся к полистиролбетонным блокам дюбелями 8×80 (диаметр×длина). При ширине проема более 1,5 м опорный стальной уголок должен дополнительно закрепляться к перемычке в середине ее пролета с использованием дюбеля 8×80 на монтажной пене, в который через раззенкованное отверстие в уголке завинчивается стальной шуруп с потайной головкой.

Опорные стальные уголки над проемами применяют с обязательной антикоррозионной окраской в соответствии со СП 28.13330 либо оцинкованными.

Опирание фасадной кирпичной кладки на перекрытия показано на рисунках 6.3 и 6.4. Предусматривается полное опирание (без консольных свесов) полистиролбетонных стеновых блоков и фасадной кирпичной облицовки на перекрытие, что повышает их устойчивость, в т.ч. на стадии возведения под действием ветрового давления.

6.3.4 Техническое решение ненесущей стены из ПСБ блоков для здания с несущими железобетонными колоннами и кирпичной облицовкой фасада приведено на рисунке 6.5.

6.3.5 Техническое решение ненесущей стены из полистиролбетонных блоков с заводской цементно-песчаной облицовкой для зданий с кирпичной фасадной облицовкой представлено на рисунке 6.6.

Швы между заводской цементно-песчаной облицовкой, образующиеся на внутренней стороне стены после монтажа блоков, заделывают безусадочной шпаклевочной мастикой.

6.3.6 При применении деревянных и пластиковых оконных (дверных) коробок их следует отделять от полистиролбетонных блоков негорючими прокладками, а в качестве теплоизоляционных вкладышей необходимо использовать негорючую минеральную вату.

6.3.7 Облицовку внутренней стороны полистиролбетонных стен осуществляют двумя гипсоволокнистыми листами, имеющими толщину 10 (12,5) мм, осуществляют двумя листами общей толщиной 20 (25) мм на вертикальных участках стен или тремя листами общей толщиной 30 мм на откосах. Первый слой ГВЛ крепят к полистиролбетонным блокам с помощью клеевых маяков, приготовленных из сухих клеевых смесей. Второй слой ГВЛ крепят к первому стальными саморезами.

6.3.8 Кирпичная облицовка связана с полистиролбетонными блоками с помощью гибких металлических или базальтовых сеток, которые устанавливают в каждый горизонтальный клеевой шов между стеновыми полистиролбетонными блоками с выпусками на 2/3 толщины кирпичной облицовки.

6.3.9 Номинальная толщина вертикальных клеевых швов кладки из полистиролбетонных блоков составляет 2 мм, толщина горизонтальных швов - 3 мм. Расчетная толщина шва между плитами перекрытий и первым (нижним) рядом кладки из полистиролбетонных блоков составляет 5-8 мм, с учетом того, что в этот шов укладывают арматурную сетку (по ГОСТ 3826).

6.3.10 В подоконной части стены при высоте блоков 295 мм их укладывают в три ряда, причем верхние блоки, прилегающие к проему, имеют четверти размером 30×115 мм. Простеночные блоки с боковых сторон проемов также имеют четверти размером 60×115 мм.

6.3.11 В надоконной части стены для устройства четверти укладывают несколько (в зависимости от толщины блоков) разновысоких полистиролбетонных перемычек шириной 115-180 мм, одна высотой 295 мм и остальные высотой 235 мм с воздушными прослойками между ними. При этом перемычка высотой 295 мм выполняет функции верхней горизонтальной четверти проема. При необходимости на перемычки укладывают доборные полистиролбетонные блоки.

Рисунок 6.1 - Пример раскладки полистиролбетонных блоков и перемычек при монтаже
наружной стены здания с кирпичным фасадом (толщина блоков 295 мм)


Рисунок 6.2 - Пример раскладки полистиролбетонных блоков и перемычек
при монтаже наружной стены здания с кирпичным фасадом (толщина блоков 375 мм)


а - вертикальные разрезы по оконному проему и глухому простенку
Рисунок 6.3 - Ненесущая стена из полистиролбетонных блоков
с наружной облицовкой толщиной 120 мм и внутренней облицовкой ГВЛ (Лист 1)


б - горизонтальные разрезы по оконному проему и перекрытию
Рисунок 6.3 - Лист 2


Рисунок 6.4 - Ненесущая стена из полистиролбетонных блоков с наружной кирпичной облицовкой толщиной 250 мм
и внутренней облицовкой ГВЛ. Вертикальные разрезы по оконному проему и глухому простенку


Рисунок 6.5 - Ненесущая стена из ПСБ блоков с несущими железобетонными колоннами
и кирпичной облицовкой фасада. Горизонтальный разрез


Рисунок 6.6 - Ненесущая стена из ПСБ блоков с заводской цементно-песчаной и кирпичной фасадной
облицовкой толщиной в 0,5 кирпича. Вертикальный разрез по оконному проему​

6.3.12 Для ненесущих стен между перекрытием и доборными стеновыми блоками должен быть предусмотрен зазор толщиной 20-30 мм, заполняемый сжимаемым негорючим материалом (например, негорючей минеральной ватой плотностью 55-75 кг/м³ по ГОСТ 4640), предназначенный для того, чтобы не допустить передачу давления на полистиролбетонные элементы стен при прогибе железобетонной плиты перекрытия.

6.3.13 На рисунке 6.3, б показано, что в плитах перекрытия предусматривают термовкладыши из эффективного негорючего утеплителя толщиной не менее 175 мм. Между термовкладышами расположены железобетонные шпонки, соединяющие основную и консольную части плиты перекрытия.

6.3.14 Техническое решение ненесущей стены из ПСБ блоков с наружной штукатуркой и внутренней облицовкой ГВЛ приведено на рисунке 6.7.

6.3.15 Для обеспечения несущей способности оштукатуриваемых стен при воздействии ветровых нагрузок штукатурку (толщиной 20-25 мм) выполняют из цементно-песчаного раствора марки 100 и выше для фасадов и марки не ниже 50 с внутренней стороны. При этом штукатурку армируют стальной оцинкованной (с фасадной стороны здания) и неоцинкованной (с внутренней стороны) штукатурной сеткой из проволоки диаметром 1-1,2 мм с ячейкой размером не более 1010 мм. Эта сетка должна быть надежно закреплена вязальной проволокой (со стороны фасадов - вязальной оцинкованной проволокой) к выпускам связевой сетки или арматурной проволоки, расположенных в горизонтальных швах кладки из полистиролбетонных блоков.

6.3.16 Для ненесущих наружных стен с оштукатуриванием фасадной стороны допускается использовать неполное опирание полистиролбетонных блоков на перекрытия или фасадные ригели. При этом консольный свес блочной кладки не должен превышать 1/3 ширины блока. Для блоков толщиной 375 мм рекомендуется применять свес на 100 мм.

Толщина слоя штукатурки на откосах проемов должна быть не менее 30 мм у оконных и дверных блоков и не менее 20 мм у края откосов, и она должна обязательно армироваться штукатурными стальными сетками.

Разновысокие перемычки оштукатуривают с боковой и нижней сторон по стальной мелкоячеистой сетке, при этом нижний штукатурный слой должен иметь толщину 30 мм. Со стороны внутреннего горизонтального откоса вместо штукатурки допускается использовать ГВЛ в 3 слоя по 10 мм.

Торец фасадной части перекрытия утепляют вставкой из плитного полистиролбетона плотностью D150-D200 или негорючего эффективного утеплителя.

6.3.17 Техническое решение наружной ненесущей стены здания с навесным вентилируемым фасадом приведено на рисунках 6.8, а, б.

Для таких стен предусматривают:

• крепление несущих реечных металлоконструкций только к торцам железобетонных перекрытий;
• огнезащиту кладки из полистиролбетонных блоков и перемычек с помощью облицовки толщиной не менее 20 мм из базальтовых матов (плит) или цементно-песчаной штукатурки, армированной стальной сеткой.

6.3.18 Внутренние несущие железобетонные стены в узлах стыковки с наружными полистиролбетонными должны входить в эти стены не менее чем на 40 мм (включая штукатурный слой). Рекомендуется осуществлять врезку внутренних железобетонных стен в наружные полистиролбетонные при условии утепления торца термовкладышем из негорючего материала толщиной не менее 50 мм, выполняющим также функцию противопожарных рассечек.

6.3.19 В случае необходимости для восприятия ветровых нагрузок стену из полистиролбетонных блоков усиливают стальным фахверком. Стойки фахверка устанавливают с внутренней стороны стены.

Стальные стойки фахверка рассчитывают на восприятие ветровой нагрузки, как правило, без учета полистиролбетонной части стены по условиям прочности и жесткости. Рекомендуется, чтобы их прогиб не превышал 1/500 пролета.

 

6.4 Несущие наружные стены

6.4.1 Техническое решение несущей, в частности торцевой, железобетонной стены, утепляемой полистиролбетонными блоками, с кирпичной фасадной облицовкой представлено на рисунке 6.9.

Связь блоков с железобетонной стеной обеспечивают Г-образной перфорированной стальной лентой толщиной 1 мм, один конец которой размещают в горизонтальном клеевом шве блочной кладки, а другой пристреливают стальными дюбелями и закрепляют стальной планшайбой толщиной 3 мм.

Рисунок 6.7 - Ненесущая стена из ПСБ блоков с наружной штукатуркой и внутренней облицовкой ГВЛ.
Вертикальные разрезы по оконному проему и глухому простенку


а - вертикальные разрезы по оконному проему (термовкладышу и шпонке в перекрытии)
Рисунок 6.8 - Ненесущая стена из ПСБ блоков с вентилируемым фасадом (Лист 1)


б - вертикальный разрез по глухому простенку и горизонтальный разрез по перекрытию
Рисунок 6.8 - Лист 2​

Связь между блочной и кирпичной кладкой обеспечивают стальной или базальтовой штукатурной сеткой по аналогии с техническими решениями, показанными на рисунках 6.3, а и 6.4.

Рисунок 6.9 - Несущая железобетонная стена с утеплением из ПСБ блоков
и наружной кирпичной облицовкой толщиной в 0,5 кирпича​

6.4.2 При утеплении несущих монолитных железобетонных наружных стен сплошными полистиролбетонными блоками с отделочным армированным штукатурным слоем с фасадной стороны плиту перекрытия выпускают консолью за грань фасадной поверхности несущей монолитной железобетонной стены. Фасадную (торцевую) сторону консоли утепляют полистиролбетонной теплоизоляционной плитой. Полистиролбетонные блоки имеют неполное опирание на железобетонную консоль по аналогии с техническим решением, принятым для ненесущей стены (6.3.14).

6.4.3 Несущие стены из сплошных полистиролбетонных блоков плотностью 450-500 кг/м³ с фасадным оштукатуриванием наружной стороны по стальной сетке или кирпичной облицовкой в 0,5 кирпича рекомендуется применять для зданий высотой 1-2 этажа, используя сборные железобетонные многопустотные плиты перекрытий.

6.4.4 Техническое решение несущей стены из полистиролбетонных блоков для здания с кирпичным фасадом представлено на рисунке 6.10 и с оштукатуренным фасадом на рисунке 6.11.

6.4.5 Для обеспечения нормируемого приведенного сопротивления теплопередаче наружной стены при использовании полистиролбетонных блоков с плотностью 450-600 кг/м³ принята двухслойная блочная кладка общей толщиной, определяемой теплотехническим расчетом. Кладку блоков выполняют с их взаимной перевязкой.

6.4.6 Железобетонную плиту перекрытия опирают на полистиролбетонные блоки и усиленные полистиролбетонные перемычки или на доборные стеновые полистиролбетонные элементы, уложенные на эти перемычки. Полистиролбетонные перемычки усиливают в растянутой зоне внешним армированием из стальных уголков 1001008 мм, позволяющим передавать на перемычки нагрузку от плиты перекрытия вместе с полезной нагрузкой.

Глубина опирания плит перекрытия на стену должна быть не менее 1/3 толщины стены (без учета облицовочного слоя). Согласно противопожарным требованиям все пустоты сборных плит перекрытия, ориентированные к наружной стене, заделывают на глубину опирания плиты минеральной ватой, смоченной в цементно-песчаном растворе, или закладывают бетонными вкладышами.

6.4.7 Кирпичная облицовка несущих стен из сплошных полистиролбетонных блоков должна опираться на фундаментные железобетонные конструкции зданий.

6.4.8 Торец железобетонного перекрытия утепляют доборным полистиролбетонным элементом.

 

6.5 Утепляемые покрытия и перекрытия

6.5.1 Технические решения по утеплению кровельных покрытий зданий, чердачных перекрытий и перекрытий над холодными подвалами (подпольями, проездами) полистиролбетонными теплоизоляционными плитами, учитывающие требования СП 17.13330, приведены на рисунках 6.12-6.14.

Для утепления используют плиты из полистиролбетона плотностью 150-225 кг/м³, марки по прочности на сжатие M2-M5, укладываемые с перекрытием вертикальных швов.

Общую толщину теплоизоляционного слоя и число слоев теплоизоляционных плит определяют по теплотехническому расчету СП 50.13330.

6.5.2 Утепляемое покрытие над отапливаемым чердаком рекомендуется устраивать плитами из полистиролбетона плотностью 150-200 кг/м³ с образованием уклонов для водостока (рисунок 6.12) керамзитовым или обычным строительным песком.

Полистиролбетонные плиты плотностью 150-200 кг/м³, марки по прочности на сжатие не менее M2 используют для теплоизоляции кровельного покрытия. При этом под ними устраивают неармированную растворную стяжку толщиной не более 8 мм.

6.5.3 При утеплении полистиролбетонными теплоизоляционными плитами перекрытия неотапливаемого чердака на теплоизоляционный слой укладывают армированную растворную стяжку толщиной 15-25 мм, распределяющую на полистиролбетон нагрузку от людей и оборудования в чердачном помещении (рисунок 6.13).

6.5.4 Нагрузки от людей и оборудования, передаваемые на перекрытие над неотапливаемым подвалом (холодным подпольем, проездом), могут быть значительными. Поэтому по теплоизоляционному слою из плитного полистиролбетона выполнена армированная цементно-песчаная стяжка толщиной 40 мм (рисунок 6.14).

6.5.5 Во всех приведенных вариантах нижние теплоизоляционные полистиролбетонные плиты укладывают на железобетонное перекрытие по слою пароизоляции, предохраняющей полистиролбетон от увлажнения.

Рисунок 6.10 - Несущая стена из полистиролбетонных блоков с фасадной облицовкой
толщиной в 0,5 кирпича. Вертикальный разрез по оконному проему


Рисунок 6.11 - Несущая стена из полистиролбетонных блоков с фасадной штукатуркой.
Вертикальный разрез по оконному проему


Рисунок 6.12 - Утепление покрытия здания с использованием плитного полистиролбетона


Рисунок 6.13 - Утепление чердачного перекрытия с использованием теплоизоляционных полистиролбетонных плит


Рисунок 6.14 - Утепление перекрытия над холодными подвалами (подпольями, проездами)
с использованием теплоизоляционных полистиролбетонных плит​

 

6.6 Узлы креплений в наружных стенах

6.6.1 Крепление оконных и дверных блоков

Деревянные и пластиковые оконные и дверные блоки крепят к полистиролбетонной перемычке круглыми стальными штырями диаметром 16 мм А-I с заостренными концами, забиваемыми в полистиролбетон перемычки с шагом, определяемым в зависимости от нагрузки на штыри при условии недопущения смятия полистиролбетона. Допустимый шаг штырей составляет =40115 см в зависимости от высоты расположения окна (двери) над уровнем земли и соответствующего ветрового давления.

Боковые и нижние рамы оконных и дверных блоков допускается крепить к стенам из полистиролбетонных блоков с помощью стальных круглых штырей диаметром не более 20 мм или плоских штырей толщиной 4-5 мм и шириной 40-75 мм. Длина заделки штырей в полистиролбетон, размеры их сечения и количество определяют расчетом при условии недопущения смятия полистиролбетона от нагрузки на штыри, вызванной воздействием ветрового давления. Количество штырей принимают для оконных блоков не менее чем три штуки на вертикальные и две на горизонтальные стороны, для дверных блоков - не менее чем четыре штуки на вертикальную и две на горизонтальную стороны.

Расстояние от штыря до поверхности полистиролбетонного блока не должно превышать 100 мм.

Принципиальная схема рекомендуемого расположения крепежных штырей приведена на рисунке 6.15.

Рекомендуется расстояние от угла оконных и дверных блоков до первого стержня (штыря) принимать не более 250 мм и не менее 150 мм.

Одним из вариантов крепления оконных и дверных блоков с деревянной обвязкой является применение плоских штырей с "шляпкой" на конце.

Деревянную обвязку вокруг проемов с помощью саморезов крепят к "шляпкам" забитых в полистиролбетон плоских штырей, а оконный (дверной) блок крепят к обвязке гвоздями или шурупами диаметром 5-6 мм. Такое решение рекомендуется использовать в тех случаях, когда устройство пазов в оконных (дверных) блоках затруднено.

Крепление оконных и дверных блоков к ломаным или криволинейным перемычкам из полистиролбетона, собранным из прямолинейных перемычек с "подвеской" узлов их сопряжения к перекрытиям, рекомендуется проектировать по аналогии с креплением этих блоков к прямолинейным перемычкам.

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

Допускается для уплотнения зазоров между стеной и оконными (дверными) блоками по периметру применять монтажные пены, в т.ч. морозостойкие, при наличии выданного в порядке, установленном действующим законодательством Российской Федерации, документа по оценке соответствия, разрешающего их применение для этих целей.

Примыкание оконных и дверных блоков к четвертям проемов рекомендуется осуществлять с использованием паропроницаемых саморасширяющихся, в т.ч. самоклеящихся, лент, отвечающих требованиям ГОСТ 30971, ГОСТ Р 52749 и ГОСТ Р 53338.

6.6.2 Крепление облицовочных слоев

Связевые сетки (стальные или базальтовые) располагают в каждом горизонтальном клеевом шве кладки из полистиролбетонных блоков сплошным "ковром" (без разрывов) на глубину шва не менее 250 мм (при внутренней облицовке ГВЛ) или на всю толщину блоков (при двухстороннем оштукатуривании стены). Они должны иметь выпуски для связи с кирпичной или штукатурной облицовкой.

Кладка кирпичной облицовки в горизонтальных растворных швах на уровне горизонтальных швов из клеевых композиций между полистиролбетонными блоками должна иметь стальные оцинкованные сетки из трех продольных проволок диаметром 5 мм Вр-I (ВI) и поперечных диаметром 3 мм ВI (Вр-I), за которые с подгибом заводят выпуски связевой сетки или проволочных хомутов диаметром 3 мм из горизонтальных швов блочной кладки, закрепляемые оцинкованной вязальной проволокой (рисунки 6.16 и 6.17).

Крепление кирпичного облицовочного слоя в углах и Z-образных простенках наружных стен из ПСБ блоков должно обеспечиваться двумя слоями штукатурных сеток, устанавливаемых друг на друга в горизонтальных швах кладки. При этом дополнительную сетку размещают на длину 0,5-0,7 м в обе стороны от угла здания.

Крепление штукатурной сетки рекомендуется выполнять вязальной проволокой (оцинкованной с фасадной стороны) к выпускам горизонтальной штукатурной сетки или загнутых вверх связевых проволок диаметром 3 мм с шагом не более 300 мм. Отклонение армирующей штукатурной сетки от вертикальной плоскости не должно превышать 5 мм на расстоянии 1 м.

Для обеспечения надежного сцепления отделочного слоя с кладкой из полистиролбетонных блоков оштукатуриваемых стен сетки в горизонтальных швах кладки рекомендуется устанавливать с выпусками проволок горизонтальных сеток на 10 мм из плоскости кладки с загибом их за вертикальные штукатурные сетки. Для стен с кирпичным фасадом длина выпусков горизонтальных связевых сеток должна быть не менее 120 мм и обеспечен их загиб на 30-40 мм за сетку, армирующую кирпичную кладку.

Рисунок 6.15 - Крепление оконных (дверных) блоков к стене из полистиролбетона


Рисунок 6.16 - Крепление кирпичного облицовочного слоя к кладке из ПСБ блоков с использованием штукатурной сетки


Рисунок 6.17 - Крепление облицовочных штукатурных и кирпичных слоев
к кладке из ПСБ блоков с использованием проволочных хомутов​

Штукатурные слои на откосах оконных и дверных блоков следует выполнять в месте примыкания к оконным (дверным) блокам толщиной не менее 30 мм, а на наружном крае поперечного сечения откоса - толщиной не менее 20 мм.

При использовании ГВЛ (ГВЛВ) в качестве внутренней облицовки наружных стен из полистиролбетонных блоков связевые сетки в горизонтальных швах устанавливают, как указано выше, кроме двух сеток в горизонтальных швах нижнего и верхнего рядов блоков, которые выпускают на длину 100-150 мм.

При использовании ГВЛ (ГВЛВ) (двух-трех листов толщиной по 10 мм или двух листов по 12,5 мм) в качестве внутренней облицовки наружных стен из полистиролбетонных блоков крепление производят: первого слоя, прилегающего к блокам, на клеевых "маяках", а второго (и третьего на откосах) с помощью стальных саморезов диаметром 5 мм, длиной не менее 30 мм (рисунок 6.18).

Перед монтажом ГВЛ (ГВЛВ) раскраивают (нарезают) таким образом, чтобы стыковые швы слоев не совпадали и отстояли друг от друга на расстоянии не менее 100 мм. При этом для первого слоя ГВЛ (ГВЛВ) нарезают листы высотой, равной высоте блока. Их приклеивают к верхнему и нижнему рядам блоков и при установке второго слоя ГВЛ выпуски связевой сетки заводят в щель между первым и вторым слоем ГВЛ (ГВЛВ), закрепляемым стальными саморезами (рисунок 6.18).

Крепление оштукатуренных базальтовых матов к полистиролбетонной блочной кладке (для зданий с навесными вентилируемыми фасадами) производят при помощи анкеров с тарельчатыми полиэтиленовыми дюбелями диаметром 8-10 ммм по ГОСТ Р 56707, в которые ввинчивают шурупы диаметром 6-8 мм и длиной 80-100 мм, прижимающие и фиксирующие маты посредством тарельчатых элементов наружным диаметром 80-100 мм (рисунок 6.8, б). Анкеры с тарельчатыми дюбелями и шайбами устанавливают с шагом 0,5-0,7 м.

Рисунок 6.18 - Крепление ГВЛ к кладке из ПСБ блоков с использованием штукатурной сетки​

 

6.6.3 Крепление криволинейных и ломаных в плане полистиролбетонных перемычек

Крепление ломаных перемычек, составленных из сборных прямолинейных перемычек, к несущим конструкциям здания рекомендуется осуществлять с помощью металлических тяг. Тяги могут быть изготовлены, например из полосовой стали, и соединять узлы сопряжения прямолинейных перемычек с закладными деталями плит перекрытий.

При наличии облицовки из кирпича его опирание осуществляется на металлический уголок, который в пролете "подвешивается" к несущим конструкциям. Между перемычками и расположенными под ними конструкциями следует оставлять зазор, заполняемый мягким негорючим материалом.

В качестве подвешиваемых к перекрытию сборных полистиролбетонных перемычек рекомендуется использовать перемычки, армированные П-образным стальным оцинкованным профилем.

Рекомендуемое выше техническое решение крепления сборных перемычек к железобетонным перекрытиям в местах устройства эркеров с планом расположения элементов подвешивания перемычек приведено на рисунке 6.19.

6.6.4 Крепление наружных стен зданий на стадиях возведения и эксплуатации

Основной способ крепления наружных стен из полистиролбетонных блоков к несущим элементам каркаса здания заключается в установке связево-монтажных элементов, забиваемых в полистиролбетон непосредственно при монтаже.

Крепежные элементы представляют собой прямые П-образной либо ступенчатой формы штыри прямоугольного или круглого сечения, которые также могут привариваться к закладным деталям полистиролбетонных конструкций (рисунок 6.20).

Такой способ крепления рекомендуется для соединения ненесущих стен с перекрытием при неполном опирании полистиролбетонных блоков, а также опорных участков перемычек из полистиролбетона с вышележащими железобетонными перекрытиями.

Для обеспечения устойчивости наружных стен из полистиролбетонных блоков при воздействии ветровых нагрузок в многоэтажных зданиях крепление стены осуществляют как к верхнему, так и к нижнему перекрытиям.

При этом используются ступенчатые плоские штыри, забиваемые в стеновые блоки нижнего этажа и фиксирующие положение блоков верхнего этажа. Облицовочные слои должны закрывать такие элементы с двух сторон стены.

Расчет крепежных элементов производят на опорные реакции стены от ветрового воздействия. Размещают их в шахматном порядке с шагом 0,3-0,5 м.

Такое соединение не требует выполнения сварных работ.

Крепление ненесущих полистиролбетонных стен к внутренним несущим железобетонным стенам (колоннам, пилонам) производят с применением перфорированных стальных лент сечением 261 мм, состоящих из двух согнутых под углом 90° частей, при этом одну часть ленты размещают в горизонтальном шве кладки, а другую крепят с помощью просверленного в железобетоне отверстия стальными планшайбами, дюбелями и шурупами (рисунок 6.21).

Допускается вариант крепления стены к железобетонным несущим конструкциям при помощи плоских стальных связево-монтажных элементов толщиной 4-5 мм с заостренным концом и отверстиями на другом конце, которые совмещают с плоскостью железобетонной конструкции, забивают в полистиролбетонные изделия на глубину 200-250 мм и закрепляют дюбелями и шурупами в просверленном в железобетоне отверстии, ось которого совмещена с осью отверстия в связево-монтажном элементе.

Запрещается использование пристреливаемых дюбелей для креплений полистиролбетонных элементов к железобетонным конструкциям.

Связево-монтажные элементы, забиваемые в полистиролбетон наружных стен, должны находиться не ближе 100 мм от поверхности блока из полистиролбетона.

Крепление полистиролбетонных стен к опорным участкам железобетонных плит перекрытий рекомендуется осуществлять армированной клеевой композицией толщиной до 8 мм, применяемой для кладки стен. При этом опорный участок железобетонных плит должен иметь ровную гладкую поверхность с "минусовыми" допусками (-5 мм).

Крепление стен из полистиролбетонных блоков в процессе строительства здания рекомендуется осуществлять с помощью временных приспособлений, например, деревянных или стальных раскосов, соединяющих верх возводимой кладки с железобетонными перекрытиями.

 

6.6.5 Крепление навесного оборудования

Крепление навесного оборудования и устройств (кондиционеры, растяжки, тарельчатые антенны) к внешней стороне наружных стен рекомендуется осуществлять к торцам железобетонных перекрытий.

При необходимости крепления навесного оборудования к кирпичному фасаду здания в зоне над перекрытием часть стены рекомендуется выполнить из кладки полнотелым кирпичом толщиной 88 мм и вставки из полистиролбетона плотностью D150-D225. Кладку усиливают горизонтальными и вертикальными арматурными стержнями, которые приваривают к закладным деталям плиты перекрытия или заделывают в ней (рисунок 6.22).

Крепление навесного оборудования, например приборов отопления и других устройств, к внутренней стороне полистиролбетонных стен рекомендуется выполнять с использованием дюбелей диаметром не менее 8 мм и длиной 120-160 мм, укрепляемых монтажной пеной (рисунок 6.23). Расчетные нагрузки на крепежные элементы и значения коэффициентов надежности приведены в таблицах 6.3 и 6.4.

Рисунок 6.19 - Техническое решение крепления сборных перемычек к железобетонным перекрытиям в местах устройства эркеров


Рисунок 6.20 - Крепление кладки из ПСБ блоков к железобетонным перекрытиям


Рисунок 6.21 - Крепление кладки из ПСБ блоков к несущим железобетонным стенам и колоннам


Рисунок 6.22 - Крепление навесных устройств к фасадам стен


Рисунок 6.23 - Крепление отопительного оборудования
​

Таблица 6.3​

Расчетные нагрузки на крепежные элементы

​

Таблица 6.4​

Коэффициенты надежности заделки

​

Для снижения потерь тепла при отоплении здания рекомендуется на внутренней стороне наружной стены, облицованной ГВЛ или штукатуркой, перед приборами отопления устанавливать теплоотражающие экраны из алюминиевого листа толщиной 0,5 мм, закрепляемого к облицовке стальными шурупами.

 

7 Проектирование и расчеты ограждающих конструкций

7.1 Общие требования

7.1.1 При проектировании необходимо проводить расчеты, учитывающие специфику зданий с ограждающими конструкциями из полистиролбетона, для подтверждения соответствия комплексу физико-технических требований.

Наружные стены из полистиролбетона должны удовлетворять требованиям по несущей способности и деформативности, теплотехническим требованиям по приведенному сопротивлению теплопередаче, требованиям звукоизоляции, пожарной и экологической безопасности, а также долговечности.

7.1.2 Расчеты вертикальных температурно-деформационных швов в фасадной облицовке зданий в 0,5 кирпича следует производить с учетом температурно-влажностных воздействий.

7.1.3 Требования к проектированию и методам проведения расчетов по прочности и деформативности приведены в 7.2, теплозащите - в 7.3 и обеспечению звукоизоляции - в 7.4.

Требования к противопожарной защите ограждающих конструкций из полистиролбетона приведены в 7.5, по экологической безопасности системы - в 7.6.

7.2. Прочность и деформативность

7.2.1 Основные расчетные положения

Расчет ограждающих конструкций зданий (наружных стен), в состав которых входит кладка из полистиролбетонных блоков (в качестве основного слоя), производят по предельным состояниям первой группы (по прочности) и второй группы (по деформациям) в соответствии с СП 15.13330.

Расчет конструкций стенового ограждения выполняют на воздействие горизонтальной ветровой нагрузки и собственного веса стены, определяемых в соответствии с СП 20.13330.

Ограждающие конструкции энергоэффективных зданий выполняют многослойными: в виде кладки из полистиролбетонных блоков, усиленных армированными штукатурными слоями с фасадной и внутренней сторон либо с наружной облицовкой керамическим кирпичом и внутренним армированным штукатурным слоем толщиной 20-25 мм, либо гипсоволокнистыми листами (ГВЛ) толщиной 210 или 212,5 мм с взаимным перекрытием швов. Облицовка ГВЛ и применение стеновых блоков из полистиролбетона повышенной заводской готовности (с оштукатуренными поверхностями) упрощают производство работ. Расчет стен с учетом влияния штукатурных слоев ведут по приведенному сечению [6].

Ненесущие стены из полистиролбетонных блоков, усиленные армированными штукатурными слоями и горизонтальными сетками в швах кладки, рассчитывают по прочности нормальных сечений и по раскрытию нормальных трещин в растянутом армированном штукатурном слое либо швах кладки.

При этом сопротивление армированных штукатурных слоев учитывают при выполнении следующих условий:

а) прочность цементно-песчаного или клеевого раствора на сжатие Rшт выше соответствующей прочности полистиролбетона Rb (Rшт > Rb);

б) прочность на сдвиг контактного шва сопряжения τ полистиролбетонного блока и штукатурного слоя рассчитывают по формуле​

τ = QS/Ib ≤ 2Rbtfk, (7.1)​

где Q - поперечная сила в нормальном сечении стены;

b - ширина сечения полистиролбетонной части стены;
I - момент инерции прямоугольного сечения полистиролбетонной части стены;
S - статический момент площади приведенного поперечного сечения стены относительно наиболее растянутого волокна штукатурки;
Rbtfk - расчетное сопротивление кладки из полистиролбетонных блоков растяжению при изгибе, принимаемое по таблице 5.4 с учетом коэффициентов условий работы кладки K.​

При применении в качестве наружного облицовочного слоя керамического кирпича (толщиной в половину кирпича) несущую способность наружной облицовки, как правило, не учитывают.

При применении вместо внутреннего армированного штукатурного слоя листов ГВЛ возможны два случая расчета многослойной стены:

а) наружный облицовочный слой принят в виде армированной штукатурки, при этом несущая способность ГВЛ не учитывается;

б) наружный облицовочный слой принят толщиной в половину керамического кирпича, в этом случае учитывают работу только одного внутреннего листа ГВЛ (прилегающего к блокам из ПСБ).​

В случаях, когда несущая способность стены с внутренними слоями ГВЛ недостаточна для восприятия ветровых нагрузок, следует либо изменить сечение основного слоя стены, либо использовать вместо ГВЛ внутренний армированный штукатурный слой по расчету.

Отделочные слои полистиролбетонных стен могут быть соединены между собой заанкеренными штукатурными сетками или проволочными диаметром 3 мм стальными связями.

Различные жесткость и упругие свойства слоев многослойной стены, а также неполное использование прочности при их совместной работе в стене следует учитывать путем приведения площади сечения наружного и внутреннего слоев к материалу основного слоя. Действие всех нагрузок определяют относительно центра тяжести приведенного сечения.

Связи следует выполнять с закреплениями в основном и облицовочных слоях путем отгибов и фиксаций вязальной проволокой.

 

7.2.2 Расчет ненесущих стен по прочности и деформативности при ветровых нагрузках

А. Расчет по прочности

Ненесущие стены из сплошных блоков выполняют высотой на один этаж и прикрепляют к верхнему и нижнему перекрытиям, а также к поперечным несущим стенам с помощью стальных связево-монтажных элементов. Эти стены воспринимают преимущественно горизонтальную ветровую нагрузку. Оконные и дверные проемы перекрывают армированными полистиролбетонными перемычками, которые воспринимают кроме собственного веса также вес доборных стеновых элементов между перемычкой и перекрытием, а также вес штукатурных слоев и навесного оборудования.

Простенки, располагаемые вне несущих поперечных стен, рассчитывают как свободно опертые балки на действие равномерно распределенной нагрузки от ветра, определяемой согласно СП 20.13330.

При этом следует учитывать следующие воздействия ветра:

а) основной тип ветровой нагрузки;

б) пиковые значения ветровой нагрузки, действующие на конструктивные элементы ограждения и элементы их крепления.​

Влияние резонансного вихревого возбуждения и аэродинамических неустойчивых колебаний зданий не рассматривают, т.к. стеновые ограждения из полистиролбетонных блоков для зданий, у которых высота больше чем в 10 раз превосходит поперечный размер, нецелесообразны и не применяются.

Нормативное значение ветровой нагрузки w (в качестве основного типа ветрового воздействия) следует определять как сумму средней wₘ и пульсационной wₚ составляющих в соответствии с 11.1.1-11.1.4, формулами (11.1), (11.2) и таблицами 11.2 и Д.2 СП 20.13330.2016.

Эквивалентную высоту zₑ, для которой определяют повышающий коэффициент ветрового давления k(zₑ), вычисляют для зданий в зависимости от отношения высоты h к поперечному размеру d согласно 11.1.5 СП 20.13330.2016.

При определении нормального давления wₑ, приложенного к внешней поверхности здания, и ветровой нагрузки на поверхность внутренних стен при отсутствии наружного ограждения (на стадии монтажа) следует использовать аэродинамические коэффициенты внешнего давления cₑ, определенные согласно B.1 приложения B СП 20.13330.2016. Для прямоугольных в плане жилых и общественных зданий с вертикальными стенами следует использовать данные таблицы B.2 СП 20.13330.2016.

Значения аэродинамических коэффициентов при активном давлении ветра составляют: c = 0,8 для наветренной стены и c = -0,5 для подветренной. Для боковых стен учитывают отрицательное значение ветра с различными значениями аэродинамического коэффициента c от -0,5 до -1,0, в зависимости от расположения участка стены по отношению к фронтальной плоскости активного давления.

Нормативное значение пульсационной составляющей ветровой нагрузки wₚ на эквивалентной высоте zₑ следует определять в зависимости от соотношения частот собственных колебаний здания fi, Гц, и предельного значения собственной частоты f согласно 11.1.8-11.1.11 СП 20.13330.2016.

При расчете многоэтажных зданий высотой до 40 м пульсационную составляющую ветровой нагрузки допускается определять без учета динамического коэффициента ξ по формуле (11.5) СП 20.13330.2016.

За расчетный пролет простенка ℓ принимают расстояние в свету между перекрытиями (рисунок 7.1). Ветровая нагрузка собирается с грузовой площади шириной, равной расстоянию между серединами смежных проемов. Погонную расчетную нагрузку q, действующую на простенок, вычисляют по формуле

q = w[b + (bл + bп)/2]γf γп, (7.2)​

где b - ширина простенка;

bл и bп - ширина левого и правого проемов;
w - ветровая нагрузка, определяемая по формуле (11.1) СП 20.13330.2016;
γf - коэффициент надежности по нагрузке, принимаемый равным 1,4;
γп - коэффициент надежности по назначению, принимаемый равным 1,0.​

Расчетный момент простенка M вычисляют, как для однопролетной балки, по формуле

M = qℓ²/8. (7.3)​

Простенок с двумя штукатурными армированными слоями (внутренним и внешним) рассчитывают на действие изгибающего момента M при аэродинамическом коэффициенте c = 0,8 (положительное давление ветра). При этом учитывают сжатый внешний штукатурный слой и арматуру в растянутом (внутреннем) штукатурном слое.

Рисунок 7.1 - К расчету простенка на ветровую нагрузку​

Расчет проводят из условия

M ≤ RₛAₛ(hп + hш), (7.4)​

где hп и hш - толщина соответственно полистиролбетонной кладки и штукатурного слоя;

Rₛ - расчетное растяжение арматуры в штукатурном слое;
Aₛ - расчетная площадь поперечного сечения растянутой арматуры в штукатурке.​

Для армирования штукатурного слоя используют стальные сетки, рекомендуемые СП 96.13330 для армоцементных конструкций, с расчетным сопротивлением Rₛ = 250 МПа. Штукатурный слой выполняют из цементно-песчаного или цементно-известково-песчаного раствора марки не ниже 50. Кроме того, класс по прочности полистиролбетона должен быть не ниже B0,35. Простенок с кирпичной облицовкой и внутренним штукатурным армированным слоем рассчитывают на действие изгибающего момента M как при c = 0,8 (положительное давление ветра), так и при c = -0,5 (отрицательное давление ветра)*.
________________
* Знак "плюс" у аэродинамического коэффициента c соответствует направлению давления ветра на соответствующую поверхность, знак "минус" - от поверхности.

Сначала расчет выполняют без учета кирпичной облицовки. При положительном давлении ветра расчет проводят из условия

M ≤ RₛAₛ(h₀ - x/2), (7.5)​

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

x - высота сжатой зоны, вычисляемая по формуле x = RₛAₛ/R̅bkb;
R̅bk - приведенное расчетное сопротивление сжатию полистиролбетонной блочной кладки, учитывающее влияния клеевых швов и условий работы,​

R̅bk = γ₀Rbk = 0,9Rbk, (7.6)​

где Rbk - расчетное сопротивление кладки из полистиролбетонных блоков, принимаемое по данным таблицы 5.4;

γ₀ - коэффициент условий работы, равный 0,9.​

При отрицательном давлении ветра расчет проводят из условия

M ≤ R̅brfkWred, (7.7)​

где R̅brfk = γ₀Rbtfk - приведенное расчетное сопротивление кладки из полистиролбетонных блоков растяжению при изгибе, учитывающее влияние клеевых швов (R̅brfk принимается по таблице 5.4) и условия работы (γ₀ = 0,9);

Wred - момент сопротивления приведенного сечения, включающего в себя площадь полистиролбетона, а также площадь сжатого штукатурного слоя, умноженную на отношение модулей упругости штукатурки и полистиролбетона Eш/E̅̅b.​

Модуль упругости штукатурки Eш принимают по таблице 6.11 СП 63.13330.2012 как для мелкозернистого бетона группы A (естественного твердения) в зависимости от класса бетона B = 0,07M, где M - марка штукатурного раствора, или по таблице 7.1.

Таблица 7.1​

Характеристики раствора штукатурного слоя

​

Приведенный модуль упругости полистиролбетона равен E̅̅b = 0,8Eb (значения Eb принимаются по таблице 5 ГОСТ 33929-2016).

Модуль упругости кладки из полистиролбетонных блоков Ebk принимают по таблице 5.4.

Значение момента сопротивления приведенного сечения Wred определяют по формуле

Wred = Ired/yred, (7.8)​

где Ired - момент инерции приведенного сечения;

yred - расстояние от центра тяжести приведенного сечения до растянутой грани полистиролбетонного блока у кирпичной облицовки.​

В случае, если условия (7.5) или (7.7) не удовлетворяются, изгибающий момент M уменьшают, распределив его между кирпичной облицовкой и основной частью стены пропорционально их жесткостям. Для этого сначала рассчитывают жесткость облицовки

Bобл = αRbhобщ³/12, (7.9)​

где α - упругая характеристика кладки, принимаемая по таблице 16 СП 15.13330.2012;

R - расчетное сопротивление сжатию кладки, принимаемое по таблице 2 СП 15.13330.2012;
hобл - толщина кирпичной облицовки.​

Жесткость основной части стены Bст рассчитывают по формуле

Bст = E̅̅b Ired. (7.10)​

При этом следует проверить прочность кирпичной облицовки из условия

M[Bобл/(Bобл + Bст)] ≤ (0,85Rtb + 0,9G/bhобл)Wобл, (7.11)​

где Rtb - расчетное сопротивление кирпичной кладки растяжению при изгибе по неперевязанному сечению, принимаемое по таблице 11 СП 15.13330.2012. Коэффициент 0,85 при Rtb вводят для исключения недопустимых растягивающих напряжений в неперевязанных швах кирпичной кладки;

G - вес облицовки, расположенной выше расчетного сечения.​

Момент сопротивления Wобл рассчитывают по формуле

Wобл = bhобл²/6. (7.12)​

При выполнении условия (7.11) кирпичную облицовку объединяют гибкими связями с полистиролбетонной частью стены. При этом сплошного приклеивания облицовки к основной части стены не требуется. Однако необходимо предусматривать противопожарные рассечки в образовавшейся воздушной невентилируемой прослойке толщиной до 5 мм.

При невыполнении условий (7.5), (7.7) или (7.11) расчет стены производят как элемента комплексного сечения, включающего кирпичную облицовку, цементно-песчаный или клеевой шов, полистиролбетонную часть стены и армированный слой штукатурки. При этом принимают гипотезу плоских сечений и напряжения в различных точках сечения определяют по схеме приведенного сечения. Растягивающие напряжения в неперевязанных (горизонтальных) швах кирпичной облицовки не должны превышать 0,85Rtb.

Б. Расчет по деформациям

Расчет конструкций наружного стенового ограждения по предельным состояниям второй группы (по образованию трещин в растянутой зоне стены и деформациям растянутых поверхностей) следует производить, пользуясь основными положениями СП 15.13330.

Расчет по раскрытию трещин (швов кладки) выполняют по условному краевому напряжению растяжения, которое характеризует величину раскрытия трещин в растянутой зоне.

Для внецентренно сжатых неармированных стеновых конструкций кладки расчет следует производить по формуле (33) СП 15.13330.2012.

Кирпичная кладка, в которой по условиям эксплуатации не может быть допущено появление трещин в кладочном растворном слое, должна быть проверена по деформациям растянутых поверхностей.

Расчет по деформациям растянутых поверхностей для неармированной кладки производят: при внецентренном сжатии по формуле (36) и при изгибе по формуле (35) СП 15.13330.2012.

 

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

Для элементов ограждения и узлов их крепления необходимо учитывать пиковые положительные w₊ и отрицательные w₋ воздействия ветровой нагрузки, нормативные значения которых определяют по формуле

w₊₍₋₎ = w₀k(zₑ)[1 + ξ(zₑ)]Cₚ₊₍₋₎ υ₊₍₋₎, (7.13)​

где w₀ - расчетное значение ветрового давления;

zₑ - эквивалентная высота;
Cₚ₊₍₋₎ - пиковое значение аэродинамических коэффициентов положительного давления (+) или отсоса (-);
k(zₑ) и ξ(zₑ) - коэффициенты, учитывающие соответственно изменение давления и пульсации давления на высоте zₑ;
υ₊₍₋₎ - коэффициенты корреляции ветровой нагрузки, приведенные в таблице 11.8 СП 20.13330.2016, в зависимости от площади ограждения, с которой собирается ветровая нагрузка.​

Аэродинамические коэффициенты Cₚ₊ и Cₚ₋ для прямоугольных зданий в плане можно принимать по схеме B.1.17 приложения B.1 СП 20.13330.2016. При расчете стен пиковое положительное значение аэродинамического коэффициента Cₚ₊ = 1,2, а значения отрицательного коэффициента Cₚ₋ зависят от рассматриваемого участка стены. Так, в углах здания (на расстоянии 1/10b) эти значения равны Cₚ₋ = -2,2, а в остальной части - Cₚ₋ = -1,2.

Элемент крепления - штырь прямоугольного или круглого сечения, забиваемый в полистиролбетон на расстоянии не менее 100 мм от боковой (перпендикулярной ветровому напору) поверхности полистиролбетонной части стены, рассчитывают как балку на упругом основании, загруженную силой N и моментом M = N·ℓ₃ (ℓ₃ - толщина зазора между покрытием и верхом кладки), как показано на рисунке 7.2.

Рисунок 7.2 - К расчету полистиролбетонных стен​

При этом проверяют прочность полистиролбетона на смятие из условия

N < Rbbкℓк / [1/αᵥ + ℓ₃φ/αₘℓк], (7.14)​

и прочность самого элемента крепления на изгиб из условия

N·(ℓ₃ + 0,5λ)φ ≤ RᵧW, (7.15)​

где N - предельная сила, приходящаяся на элемент крепления (рисунок 7.3);

Rb - расчетное сопротивление сжатию полистиролбетона, принимаемое по таблице 4 ГОСТ 33929-2016;
bк и ℓк - ширина и глубина заделки в полистиролбетон элемента крепления;
αᵥ и αₘ - коэффициенты, принимаемые по графику (рисунок 7.4), в зависимости от приведенной длины балки ℓк/λ;
λ - упругая характеристика элемента крепления, см, как балки на упругом основании, равная​

λ = ∜(4EI/k), (7.16)​

где k - отпорность полистиролбетонного основания штыря, принимаемая равной Ebb/300;
Rᵧ - расчетное сопротивление стального штыря изгибу по пределу текучести, принимаемое по СП 16.13330;
W - момент сопротивления сечения штыря;
φ - коэффициент, учитывающий защемленность незабитого конца штыря. При свободном конце φ = 1; при защемленном конце, приваренном к закладной детали или забетонированном в "окне" перекрытия, φ = 0,5;
EI - жесткость элемента крепления; для элемента крепления в виде пластин толщиной t: EI = 2,1·10⁶ bt³/12; для элемента крепления круглого сечения диаметром d: EI = 2,1·10⁶ πd⁴/64.​

Рисунок 7.3 - К расчету силы N​

Проверку прочности элементов крепления производят по формулам (7.14) и (7.15) как в случае креплений полистиролбетонных стен к несущим элементам здания, так и в случае крепления оконных (дверных) блоков к полистиролбетонным стенам.

Рисунок 7.4 - График зависимости αᵥ и αₘ от приведенной длины балки​

При креплении стены к верхнему перекрытию силу N принимают равной

N = qL/2n, (7.17)​

где q - погонная нагрузка и L - пролет стены. При этом ветровое давление рассчитывают как пиковую ветровую нагрузку согласно 11.2 СП 20.13330.2016, в зависимости от места расположения крепления. К нижнему перекрытию стеновые элементы крепят с помощью клеевой композиции;

n - число элементов крепления на расчетном участке: по горизонтали - шириной b и по вертикали - высотой ℓ.​

При креплении наружной стены к несущей внутренней поперечной стене и к верхнему и нижнему перекрытиям силу N определяют по опорной реакции стены как пластины, опертой по трем сторонам (рисунок 7.3) и загруженной равномерно распределенной нагрузкой qₚ = wγf γп, МПа (кгс/м²). Тогда наибольшая сила Nкр, действующая на крепление, расположенное посередине высоты этажа, равна

Nкр = k₁ qₚ ℓк ℓкp, (7.18)​

где k₁ - коэффициент, устанавливаемый в зависимости от соотношения α/ℓ (принимается по таблице 7.2);

ℓкp - расстояние между креплениями.​

Таблица 7.2​

​

Такой расчет дает завышенную величину силы N. Поэтому ее можно снизить, рассчитав стену как пластину с отверстиями с помощью компьютерных программ.

Расстояние между креплениями ℓк находят из условия

ℓкp ≤ Nкр / k₁ qₚ ℓк, (7.19)​

где Nкр - предельное усилие, воспринимаемое креплением и определяемое по формулам (7.14) и (7.15) из условия прочности полистиролбетона на смятие и прочности элемента крепления на изгиб.

Элементы крепления, как правило, следует принимать в виде пластины толщиной 4-5 мм и длиной 150-250 мм. Рекомендуемая ширина пластины - 50-70 мм.