Основные требования к строительству зданий

Размещено на http://www.allbest.ru/

1. Требования, предъявляемые к зданиям. Классификация зданий

Гражданские здания по назначению делятся на жилые и общественные. К жилым домам относят дома квартирного типа; общежития; гостиницы; дома-интернаты и др.

В число общественных входят здания, предназначенные для всех видов социальной и бытовой жизнедеятельности людей. К общественным зданиям, обслуживающим повседневные нужды людей, относятся детские сады, ясли, школы, магазины, кафе, столовые, предприятия бытового обслуживания и т.д. К общественным зданиям эпизодического посещения относят театры и кинотеатры, музеи, крупные рестораны, стадионы, дворцы культуры и спорта.

По этажности различают гражданские здания:

- малоэтажные (до 2-х этажей);

- средней этажности (3-5 этажей);

- повышенной этажности (6-9 этажей);

- многоэтажные (10-25 этажей);

- высотные ( более 25 этажей).

Здания классифицируются по основному материалу стен: каменные, бетонные, железобетонные, металлические, деревянные. По способу возведения: из мелкоразмерных элементов; из крупноразмерных элементов; монолитные.

По огнестойкости здания подразделяются на пять степеней:

Здания классифицируются по долговечности, которая определяется сроком сохранения эксплуатационных качеств основных конструктивных элементов. В зависимости от назначения и значимости здания делят на четыре класса капитальности. Каждому классу соответствует своя степень долговечности, огнестойкости, благоустроенности, качества отделки и степень оснащенности инженерными и санитарно-техническими системами. К первому классу относятся здания, удовлетворяющие повышенным требованиям; ко второму - средним, к третьему и четвертому - средним, пониженным и минимальным требованиям. Здания первого класса не ограничиваются по этажности; предельная этажность зданий второго класса - 9, третьего - 5, четвертого - 2.

Объёмно-планировочной структурой здания называется система объединения главных и вспомогательных помещений избранных размеров и формы в единую целостную композицию. По признакам расположения и взаимосвязи помещений различают несколько объёмно-планировочных систем зданий.Анфиладная система предусматривает непосредственный переход из одного помещения в другое через проемы в их стенах. Эта система позволяет создать здание очень компактной и экономичной структуры в связи с отсутствием или минимальным объёмом коммуникационных помещений. Все основные помещения в здании при анфиладной системе являются проходными, поэтому она применима лишь в зданиях экспозиционного характера - музеях, картинных галереях, выставочных павильонах и др.Система с горизонтальными коммуникационными помещениями предусматривает связь между основными помещениями через коммуникационные - коридоры или галереи. Это позволяет главные помещения проектировать непроходными. Система планировки с горизонтальными коммуникационными помещениями широко применяется в проектировании гражданских зданий различного назначения - общежитий, гостиниц, школ, больниц, административных зданий и т.п.

Секционная система заключается в компоновке здания из одного или нескольких однохарактерных фрагментов (секций) с повторяющимися поэтажными планами, причем помещения всех этажей каждой секции связаны общими вертикальными коммуникациями - лестницей или лестницей и лифтами. Секционная система - основная в проектировании квартирных жилых домов средней и большой этажности.

Зальная система строится на подчинении относительно небольшого числа подсобных помещений главному зальному, которое определяет функциональное назначение здания в целом. Наиболее распространена зальная система в проектировании зрелищных, спортивных и торговых зданий - спортивный зал, крытый плавательный бассейн, кинотеатр, крытый рынок и др. Зальную систему применяют для зданий с одним или несколькими залами.

Атриумная система - с открытым или крытым двором, вокруг которого размещены основные помещения, связанные с ним непосредственно через открытые (галереи) или закрытые (боковые коридоры) коммуникационные помещения. Помимо традиционного использования в южном жилище она широко применяется в проектировании малоэтажных зданий с крупными залами - крытых рынках, музеях, выставках, а также в зданиях школ, многоэтажных гостиниц и административных зданиях. Преимущества системы при открытых дворах - тесная связь между необходимыми по технологической схеме открытыми и закрытыми пространствами.

Смешанная (комбинированная) система, включающая элементы различных систем, встречается преимущественно в многофункциональных зданиях.

Разработка объёмно-планировочного решения осуществляется на основе схемы функциональных процессов, происходящих в здании, при этом следует предусматривать наиболее удобные связи между помещениями и их минимальный объём.

Конструктивной структурой здания называют совокупность взаимосвязанных конструктивных элементов - фундаментов, стен, перекрытий, крыши и др., выполняющих в здании различные функции.

К конструктивным элементам зданий предъявляются следующие требования: прочность и устойчивость; функциональная целесообразность; долговечность и огнестойкость; архитектурная выразительность; удобство эксплуатации; технологичность; экономическая целесообразность.

2. Единая модульная система в строительстве

Основой для унификации и типизации зданий является Единая модульная система в строительстве (ЕМС) -- совокупность правил взаимного согласования размеров зданий и сооружений, а также размеров и расположения их элементов, строительных конструкций, изделий и элементов оборудования на основе применения модулей. Положения модульной координации размеров в строительстве (МКРС) действуют во всех странах СЭВ и регламентируются специальным стандартом.

В России и большинстве европейских стран в качестве единого основного модуля принята величина 100 мм, обозначаемая буквой М. Для назначения координационных размеров объемно-планировочных и конструктивных элементов сельскохозяйственных зданий применяются укрупненные модули (мультимодули): ЗМ, 6М, 12М, 15М, ЗОМ, 60М (т. е. 300, 600, 1200, 1500, 3000, 6000 мм). Укрупненные модули применяют до некоторых предельных значений координационных, размеров. В сельскохозяйственных зданиях их принимают: 60М -- в плане без ограничения предела; ЗОМ -- в плане в пределах до 21000 мм; 15М -- в плане в пределах до 12 000 мм; 12М и 6М -- в плане в пределах до 7200 мм и по вертикали без ограничения; ЗМ --в плане и по вертикали в пределах до 3600 мм.

Для назначения относительно малых размеров конструктивных элементов и деталей (сечения колонн, балок, перемычек и т. п.), а также толщины плитных и листовых материалов, ширины зазоров между элементами и допусков при изготовлении изделий применяются кроме основного дробные модули (субмодули) 50, 20, 10, 2 и 1 мм, обозначаемые соответственно 1/2М, 1/5М, 3/10М, 1/20М, 1/50М, 1/100М.

Взаимное расположение элементов здания в пространстве устанавливают с помощью трехмерной условной системы взаимно пересекающихся плоскостей -- модульной пространственной координационной системы. Линии пересечения координационных плоскостей образуют координационные оси в плане и разрезе, которые определяют членение здания на модульные шаги и высоты этажей, а также расположение основных несущих и ограждающих конструкций. Расстояния между координационными плоскостями и осями кратны основному или некоторым укрупненным модулям. На архитектурно-строительных чертежах поперечные оси обычно обозначают арабскими цифрами, а продольные -- заглавными буквами русского алфавита. Порядок маркировки осей: снизу вверх и слева направо по левой и нижней сторонам плана.

3. Основные конструктивные элементы зданий

К основным элементам (или частям) здания относятся фундаменты, стены, перекрытия, отдельные опоры, крыша, перегородки, лестницы, окна, двери.

Фундаментом называется подземная конструкция, основным назначением которой является восприятие нагрузки от здания и передача ее основанию.

Стены отделяют помещения от внешнего пространства (наружные стены) или от других помещений (внутренние стены), выполняя тем самым ограждающую функцию. Кроме того, стены могут нести нагрузку не только от собственного веса, но и от вышележащих частей здания (перекрытий, крыши и др.), осуществляя несущую функцию. Стены, воспринимающие, кроме собственного веса, нагрузку и от других конструкций и передающие ее фундаментам, называют несущими.

Стены, опирающиеся на фундаменты и несущие нагрузку от собственного веса по всей высоте, но не воспринимающие нагрузки от других частей здания, носят название самонесущих.

Наконец, стены, которые служат только ограждениями и свой собственный вес несут в пределах лишь одного этажа, опираясь на другие важные элементы здания, называют ненесущими.

Перекрытиями называют конструкции, разделяющие внутреннее пространство здания на этажи. Перекрытия ограничивают этажи и расположенные в них помещения сверху и снизу (ограждающие функции) и несут, кроме собственного веса, полезную нагрузку, т.е. вес людей, оборудования и предметов, находящихся в помещениях (несущие функции). Кроме того, перекрытия играют весьма существенную роль в обеспечении пространственной жесткости здания, т.е. неизменяемости его конструктивной схемы под действием всех возможных нагрузок.

Перекрытия, в зависимости от их расположения в здании, бывают междуэтажные, разделяющие смежные по высоте этажи; чердачные, отделяющие верхний этаж от чердака; нижние, отделяющие нижний этаж от грунта, и надподвальные, отделяющие первый этаж от подвала.

По верху междуэтажных перекрытий настилают полы в зависимости от назначения и режима эксплуатации помещения. А нижняя поверхность перекрытия (или покрытия) образует потолок для нижележащего помещения.

Отдельными опорами называют стойки (столбы или колонны), предназначенные для поддержания перекрытий, крыши, а иногда и стен и передачи нагрузки от них непосредственно на фундаменты.

Перекрытия могут опираться или непосредственно на колонны, или, что чаще, на уложенные по ним мощные балки, называемые прогонами.

Колонны и прогоны образуют так называемый внутренний каркас здания.

Крыша является конструкцией, защищающей здание сверху от атмосферных осадков, солнечных лучей и ветра. Верхняя водонепроницаемая оболочка крыши называется кровлей. Крыша вместе с чердачным перекрытием образует покрытие здания. Мансардным этажом (или мансардой) называется этаж в чердачном пространстве, фасад которого полностью или частично образован поверхностью (поверхностями) наклонной или ломаной крыши.

В том случае, если в здании отсутствует чердак, функции чердачного перекрытия и крыши совмещаются в одной конструкции, которая называется бесчердачным покрытием.

Перегородками называют сравнительно тонкие стены, служащие для разделения внутреннего пространства в пределах одного этажа на отдельные помещения. Перегородки опираются в каждом этаже на перекрытия и никакой нагрузки, кроме собственного веса, не несут.

Лестницы служат для сообщения между этажами. Из противопожарных соображений лестницы, как правило, заключаются в специальные, огражденные стенами, помещения, которые называются лестничными клетками.

Для освещения помещений естественным светом и для их проветривания (вентиляции) служат окна, а для сообщения между соседними помещениями или между помещением и наружным пространством - двери. В некоторых случаях при необходимости ввода в помещение крупного оборудования или средств транспорта помимо дверей устраивают еще и ворота.

Кроме вышеперечисленных, существует ряд конструктивных элементов (как, например, балконы, входные площадки, приямки у окон подвала и др.), которые нельзя отнести ни к одной из указанных групп.

4. Конструктивные схемы зданий

Конструктивный тип здания определяется пространственным сочетанием стен, колонн, перекрытий и других несущих элементов, которые образуют его остов.

В зависимости от пространственной комбинации несущих элементов различают следующие конструктивные типы зданий:

с несущими стенами (бескаркасные), в которых большинство конструктивных элементов совмещает несущие и ограждающие функции;

каркасные с четким разделением конструкций по их функциям - несущие и ограждающие. Пространственная система (каркас), состоящая из колонн, балок, ригелей и других элементов, вместе с перекрытиями в данном случае воспринимает все нагрузки, действующие на здание. Помещения от воздействия внешней среды защищаются наружными стенами.

с неполным каркасом, в которых наряду с внутренним каркасом несущими являются и наружные стены.

Конструктивный тип здания характеризуется также определенными материалами и видами основных его строительных элементов (крупных железобетонных блоков, панелей и т.п.).

Каждый из рассмотренных выше конструктивных типов зданий в свою очередь может иметь несколько конструктивных схем, которые отличаются особенностями расположения несущих элементов и их взаимосвязью.

Для бескаркасных зданий характерны следующие конструктивные схемы:

с продольными несущими стенами, на которые опираются перекрытия;

с поперечными несущими стенами, когда наружные продольные стены, освобожденные от нагрузки перекрытий, являются самонесущими;

совмещенная, - с опиранием перекрытий на продольные и поперечные стены.

Конструктивные схемы зданий с неполным каркасом могут быть:

с продольным расположением ригелей;

с поперечным расположением ригелей;

безригельными.

В этих схемах несущие внутренние стены заменены колоннами и перегородками между ними, что уменьшает расход стеновых материалов. Нагрузки от ригелей и перекрытий воспринимаются также и наружными стенами.

5. Естественные и искусственные основания

Основанием зданий служат грунты, непосредственно воспринимающие нагрузки, передаваемые фундаментами. Если грунт используется в природном состоянии, то основание называют естественным; грунт, предварительно уплотненный и укрепленный, называют искусственным основанием. Под действием нагрузки грунты сжимаются, вследствие чего здание несколько опускается. Это перемещение называется осадкой. Небольшая равномерная осадка здания после постройки опасности не представляет; большая и неравномерная осадка может повлечь опасные деформации здания. Грунт, выбранный в качестве естественного основания, должен отвечать следующим требованиям:1) обладать достаточной несущей способностью;2) не размываться и не растворяться грунтовыми водами;3) не деформироваться при замерзании и оттаивании;4) не подвергаться оползням и просадкам.

Несущая способность грунта определяется величиной нагрузки, при которой получается допустимая для данного случая осадка. Величина этой нагрузки, отнесенная на единицу площади основания, называется расчетным сопротивлением грунта и устанавливается в соответствии с указаниями Строительных норм и правил, в зависимости от вида и свойств грунта, глубины заложения и размеров подошвы фундамента.Отрицательное влияние на большинство грунтов оказывают грунтовые воды, обычно понижая их прочность. Кроме того, вода может механически вымывать частицы грунта, а некоторые породы растворять. Грунты, способные удерживать в своих порах воду, при замерзании увеличиваются в объеме, а при оттаивании оседают; это явление, называемое пучением, может вызывать неравномерные осадки.Оползни грунта могут иметь место на откосах при наклонном расположении пластов грунта вследствие скольжения одного пласта по-другому. Просадка (т, е. местная резкая осадка) может произойти при сильной сжимаемости грунтов основания, а также, если слой основания имеет недостаточную толщину и подстилается менее прочным грунтом. В таких условиях обязательна проверка расчетом давления, передающегося на подстилающий слой.Грунты, используемые в качестве оснований, подразделяются на следующие.Скальные -- песчаники, известняки и другие горные породы. Эти грунты практически несжимаемы, обладают пределом прочности свыше 50 кГ/см2 и являются наиболее надежными основаниями.Полускальные -- такие же породы с пределом прочности менее 50 кГ/см2, например, мергели, окремненные глины и др.Крупнообломочные, состоящие из каменистых обломков в виде щебня, дресвы, гальки или гравия.Пески -- сыпучие в сухом состоянии грунты, состоящие в основном из частиц размерами от 0,05 до 2 мм. В зависимости от преобладающих размеров зерен пески делятся на гравелистые, . крупные, средней крупности, мелкие и пылеватые. Гравелистые, крупные и средние пески при условии их неразмываемости являются хорошими основаниями. Менее надежны мелкие и пылеватые пески, особенно влажные.Глинистые -- связные грунты, содержащие минеральные частицы чешуйчатой формы размерами менее 0,005 мм. Такая структура обусловливает особые свойства глинистых грунтов -- большую водопоглощаемость, пластичность, сжимаемость, изменение объема при изменении влажности (пучинистость). К глинистым грунтам относятся также суглинки и супеси, представляющие собой смесь песка, глины и пылеватых частиц. Суглинки содержат глинистых частиц от 10 до 30%, а супеси -- от 3 до 10%. Сухие глинистые грунты являются хорошими основаниями; с повышением влажности прочность их снижается.Супеси и пылеватые пески, насыщенные водой, ввиду их подвижности, называются плывунами и в качестве оснований малопригодны.Глинистые грунты, обладающие в природном состоянии крупными порами, называются макропористыми или лёссовыми. Эти грунты в сухом состоянии обладают достаточной прочностью, но при смачивании легко сжимаются и могут давать значительные и неравномерные просадки.Непригодными для естественных оснований являются грунты с органическими примесями: растительные, торфянистые, илистые, а также большинство насыпных грунтов.Для выбора слоя грунта, способного служить основанием на участке строительства, проводят предварительные изыскания, цель которых выявить гидрогеологические условия площадки и физические и механические свойства грунтов. Разведка ведется бурением скважин на глубину 10--20 м с извлечением образцов грунта для лабораторных исследований. Количество скважин зависит от размеров участка, значимости здания и от характера напластования грунтов. На основании результатов бурения составляются чертежи скважин (так называемые «колонки»), вертикальные разрезы по участку с показанием грунтовых напластований и уровня грунтовых вод.

При строительстве небольших зданий иногда вместо бурения ограничиваются отрывкой сравнительно неглубоких колодцев (шурфов). Шурфование дает возможность непосредственно осмотреть грунт и взять для лабораторных исследований его образцы с ненарушенной структурой. Глубокое шурфование применяют редко, так как его стоимость значительно выше стоимости бурения.

Простейшим методом упрочнения грунта является уплотнение его механическими трамбовками или катками с вдавливанием в него щебня; однако слой уплотнения при этом не превышает 200 мм. Более глубокое уплотнение достигается вибрацией или же утрамбовкой тяжелыми плитами, сбрасываемыми при помощи копра с высоты нескольких метров.

Возможно устройство искусственного основания путем замены на некоторую глубину слабых грунтов крупным или средней крупности песком, с укладкой небольшими слоями, с увлажнением и утрамбовкой. Такое основание называют песчаной подушкой. Размеры ее определяются расчетом.

Крупные и средние пески можно укрепить цементированием, т. е. нагнетанием по трубам, предварительно забитым в грунт, жидкого цементного молока (цемент + вода), который, затвердевая, превращает грунт в камневидный массив.

Такой же эффект в отношении песков, плывунов и лёссовидных грунтов может быть достигнут при нагнетании в грунт растворов жидкого стекла и хлористого кальция, в результате чего происходит окременение (силикатизация) грунта.

Глинистые грунты могут укрепляться путем пропускания через них постоянного электрического тока.

Весьма распространенным видом искусственных оснований являются свайные, создаваемые в результате погружения в грунт свай, поверх которых устраивают бетонную или железобетонную плиту (ростверк).

Сваи представляют собой деревянные или железобетонные стержни соответственно квадратного или круглого сечения, располагаемые в плане рядами или в шахматном порядке, причем размеры их и расстояние между ними определяются расчетом. Погружение свай в грунт осуществляется забивкой или вибрацией. В случае недопустимости сотрясений применяют набивные сваи, изготовляемые путем заполнения бетоном пробуренных в грунте скважин или опущенных в него труб. По характеру работы различают сваи стойки, опирающиеся нижними концами на прочный грунт и висячие сваи, которые не доходят до прочного грунта, а, уплотняя слабый грунт, передают ему нагрузку в основном за счет сил трения.

6. Ленточные фундаменты

Ленточные фундаменты возводят по всему периметру несущих стен (внутренних и наружных) и на всю глубину разработки грунта. Это самый распространенный вид фундаментов, конструкция которого проверена на протяжении многих веков. Для устройства таких фундаментов используют бутовый камень, кирпич, сборные фундаментные блоки заводского изготовления, монолитный бетон и т.п. Ширина ленточных фундаментов должна быть не меньше толщины стен. Но часто, этого бывает недостаточно, чтобы получить площадь, необходимую для обеспечения несущей способности основания. Увеличивать же ширину фундамента на всю его высоту экономически невыгодно. Поэтому, для того чтобы увеличить площадь основания дома, часто основания фундаментов делают с расширением в нижней части.

Трапеция является оптимальной формой сечения ленточного фундамента по восприятию нагрузки от сооружения. При этом, если углы наклона боковых граней кирпичных фундаментов равна 30°, а бетонных -- 45°, не возникает опасных растягивающих и скалывающих напряжений на именно боковых гранях фундамента. Кроме того, расширенная часть препятствует вытаскиванию фундамента из земли, нейтрализуя касательные силы морозного пучения (о которых мы говорили выше).

Ленточные фундаменты обычно возводят при строительстве зданий с тяжелыми (кирпичными, каменными) стенами и перекрытиями, а так же в тех случаях, когда под домом сооружают подвал или теплое подполье. Возможно и целесообразно возведение ленточных фундаментов при мелком их заложении на сухих не пучинистых грунтах даже для легких зданий. Ленточные фундаменты в этих условиях становятся как бы заглубленным цоколем и по расходу материалов и трудозатратам приближаются к столбчатым фундаментам. На пучинистых глубокопромерзающих грунтах устройство ленточных фундаментов трудновыполнимо и экономически неоправданно. Самым существенным недостатком ленточных фундаментов является их материалоемкость, что существенно повышает стоимость нулевого цикла здания.

7. Столбчатые фундаменты

Столбчатые фундаменты имеют вид отдельных опор, устраиваемых под стены, столбы или колонны. При незначительных нагрузках на фундамент, когда давление на грунт меньше нормативного, непрерывные ленточные фундаменты под стены малоэтажных домов целесообразно заменять на столбчатые. Фундаментные столбы из бута, бутобетона, бетона и железобетона перекрывают железобетонными фундаментными балками, на которых возводится стена. Чтобы устранить возможность выпирания фундаментной балки вследствие вспучивания расположенного под ней грунта, под ней устраивают песчаную или шлаковую подушку толщиной 0,5 м . Ширина подушки должна превышать ширину фундамента на 20 см в каждую из сторон, глубина зависит от качества грунта. Гидроизоляцию песчано-гравийной подушки делают из подручных материалов (рубероид, толь, полиэтиленовая пленка).

Расстояние между осями фундаментных столбов принимают равным 2,5 - 3 м. Столбы располагают обязательно под углами здания, в местах пересечения и примыкания стен и под простенками.

Столбчатые фундаменты под стены возводят также в зданиях большой этажности при значительной глубине заложения фундамента - 4 - 5 м, когда устройство ленточного непрерывного фундамента невыгодно вследствие большого его объема и, следовательно, большого расхода материалов. Столбы перекрывают сборными железобетонными балками, на которых возводят стены. Столбчатые одиночные фундаменты устраивают также под отдельные опоры здания.

Столбы можно выполнять ступенчатой формы или прямоугольной и возводить из бута, бутобетона, бетона, железобетона и кирпича. Технология возведения таких фундаментов аналогична технологии ленточных фундаментов, с единственной разницей - в размерах фундамента.

8. Сплошные фундаменты

Сплошные фундаменты ( фундаментные плиты) примеяют при неравномерной сжимаемости грунтов, слабых, разрушенных, размытых, насыпных грунтах, необходимости защиты от высоких грунтовых вод или зачительном увеличении нагрузки от веса здания. Плитные монолитные фундаменты конструируют в виде плоских или ребристых плит.

Для повышения жесткости плиты устраивают ребра в перекрестных напрвлениях, которые могут направляться как вверх, так и вниз по отношению к плите. Плита с ребрами напрвленными вниз менее трудоемка. Толщину ребристой плиты следует назначить от 1/8 до 1/10, а сплошной плиты - от 1/6 до 1/8 пролета.

Монолитная фундаментная плита обязательна должна быть заармирована. Диаметр арматуры выбирается по расчету, он сложен, поэтому необходимо обратиться к грамотному специалисту- строителю.

9. Свайные фундаменты

Свайные фундаменты состоят из отдельных свай, объединенных сверху бетонной или железобетонной плитой или балкой, называемой ростверком. Свайные фундаменты устраивают в случаях, когда необходимо передать на слабый грунт значительные нагрузки.

Сваи различаются по материалу, методу изготовления и погружения в грунт, характеру работы в грунте.

По материалу сваи бывают деревянные, бетонные, железобетонные, асбестоцементные, стальные и комбинированные.

По методу изготовления и погружения в грунт сваи бывают забивные, погружаемые в грунт в готовом виде, и буронабивные, изготавливаемые непосредственно в грунте.

В зависимости от характера работы в грунте различают два вида свай: сваи-стойки и висячие сваи. Сваи-стойки своими концами опираются на прочный грунт, например, скальную породу и передают на него нагрузку. Их применяют, когда глубина залегания прочного грунта не превышает возможной длины сваи. Свайные фундаменты на сваях-стойках практически не дают осадки. Если прочный грунт находится на значительной глубине, применяют висячие сваи, несущая способность которых определяется суммой сопротивления сил трения по боковой поверхности и грунта под острием сваи.

Деревянные сваи дешевы, но недолговечны, поскольку они быстро загнивают находясь в грунте с пременной влажностью.

Железобетонные сваи долговечны и способны выдерживать значительные нагрузки. Расстояния между осями свай определяется расчетным способом.В пределах аиболее часто встречающихся глубин погружения сваи - от 5 до 20 м эти расстояния для обычных диаметров свай составляют от 3 ... 8d, где d - диаметр сваи.

Верхние окончания (оголовки) сваи заделывают в монолитный ростверк-цоколь.

Сваи станавливают двумя способами : забивают в грунт ( забивные сваи из металлических, асбестоцементных труб, деревянных столбов ), либо используют специально пробуренные в грунте скважины диаметром 200 - 300 мм, всталяют вертикальную арматуру и заполняют монолитным бетоном ( буронабивные сваи ). Ям-бур, который используют электрики для установки столбов линий электропередачи, позволяет бурить скважины диаметром до 1 м на глубину 3 - 4 м.

10. Гидроизоляция подвалов и техподполий

Одним из главных индикаторов качества строительства является гидроизоляция объекта. При этом если качество материалов в несущих конструкциях или соблюдение технологии монтажа простому человеку вряд ли легко проверить, то с гидроизоляцией подвалов и других подземных сооружений разобраться довольно легко. Достаточно спуститься в подвал, подземный паркинг, и если он сухой, нигде не видно ни намоканий, ни протечек, значит, все в порядке, а вот если появились темные пятна на стенах, полу, потолке, стыках сооружений - надо принимать все меры к полному и комплексному восстановлению гидроизоляции, ибо от этого зависит прочность и долговечность фундамента вашего дома.

При всем многообразии материалов, используемых в современном строительстве для гидроизоляции строящихся и существующих зданий и сооружений их можно условно разделить на четыре больших группы, каждая из которых выполняет свои задачи.

К первой группе гидроизоляционных материалов можно отнести знакомые всем материалы, которые изолируют поверхность бетона от воды - рубероид, гибкие кровли (бикрост, техноласт), лизол, полимерные смолы. На рынке можно найти десятки наименований качественных гидроизоляционных материалов. Вся эта гидроизоляция работает отдельно от материалов защищаемой конструкции. Эти гидроизоляционные материалы, их еще называют материалы мембранного типа (создается мембрана между защищаемой поверхностью и внешней средой) широко используются для гидроизоляции кровель, применяются как вспомогательные для отсечки воды. Однако при помощи этих гидроизоляционных материалов невозможно надежно защитить подвалы, фундаменты зданий, восстановить нарушенную гидроизоляцию подвалов, бассейнов, цокольных этажей и т.д.

Кроме того, необходимо учитывать, что гидроизоляционные материалы мембранного типа - рубероиды, битумы - отслаиваются от защищаемой поверхности.

Срок их службы не превышает 3-5 лет. К сожалению, сегодня нередки случаи несоблюдения технологии, работы по гидроизоляции здания, как правило, выполняет недостаточно квалифицированный персонал. Это приводит к тому, что большинство подземных сооружений с самого начала имеют нарушенную гидроизоляцию. При этом в случае даже единичного (в одном месте) нарушения гидроизоляции вода, находя самый легкий для себя путь, может оставить отметки с внутренней стороны сооружения в десятках метрах от места фактического нарушения гидроизоляции с внешней стороны объекта.

Однако внешние проявления нарушения гидроизоляции, хотя и неприятны, видны, нарушают отделку и внешний вид помещений, но, в конечном счете, не опасны. Совсем по-иному дело обстоит с невидимыми глазу разрушением арматуры при недостаточной гидроизоляции бетона. В местах соприкосновения металла с бетоном и водой коррозия металла происходит быстрыми темпами. А ведь именно арматура защищает фундамент и все здание от нагрузок, которые возникают во время подземных толчков… Любой строитель знает: кровля рушится - ее надо менять, а если разрушается фундамент - выходит из строя всё здание. Поэтому выбор гидроизоляции зданий очень важен. Плохая гидроизоляция подвала или другого подземного сооружения - это не только отслоившаяся штукатурка, намокшие стены и нарушение санитарных норм. Плохая гидроизоляция подвала - это угроза безопасности всего здания.

Качественная гидроизоляция подвалов - это вопрос безопасности для обитателей этого здания и долговечности сооружения. Неважно, идет речь о жилом, или о нежилом помещении - качественная гидроизоляция необходима везде. Поэтому состояние подземных помещений здания (паркингов, подвалов) является важнейшими (естественно, наряду с другими) факторами качества сооружения.

Наличие (либо отсутствие) намоканий, протечек на потолках, стенах, полах подвалов, подземных паркингов является индикатором состояния качества здания. Гидроизоляция стен подвала во многих условиях не менее важна, чем гидроизоляция пола и фундамента. Наличие неприятных признаков является сигналом для принятия мер по устранению нарушения гидроизоляции подземных сооружений.



11. Требования к стенам и их классификация

Стены здания должны удовлетворять требованиям:

- прочности и устойчивости;

- теплоизоляции;

- звукоизоляции;

- долговечности;

- противопожарных норм, т.е. в зависимости от степени огнестойкости здания должны иметь группу возгораемости и предел огнестойкости не ниже нормативных;

- индустриальности, т.е. возводиться при наименьших затратах труда;

- архитектурно-художественным;

- экономики, т.е. иметь минимальную массу и наименьшие показатели стоимости и трудоемкости на 1 мІ стены.

Стены зданий могут быть классифицированы по следующим признакам:

По местоположению (наружные и внутренние).

По характеру статической работы (несущие, самонесущие, ненесущие).

По конструкции (мелкоэлементные из кирпича, природного камня и т.д.;

крупноэлементные из крупных блоков и панелей, из монолитного

железобетона)

По структуре (однородные и неоднородные).

12. Кирпичные сплошные стены

Кирпичная стена тоже может быть разной, сплошной или пустотелой.

Сплошные лучше выкладывать из пористого, пустотелого или других видов легкого кирпича. Из обыкновенного полнотелого кирпича целесообразно возводить пустотелые стены с заполнением пустот шлаком. Используется для этого и саманная масса.

Кладка выполняется с установленных внутри дома подмостей высотой 1-1,2 м, которые могут затем наращиваться вторым ярусом.

Сплошные стены выкладываются с использованием двух или многорядной системы перевязки кладки.

Толщина сплошной оштукатуренной изнутри стены при зимних температурах до -20 °С должна составлять 51 см, при более низких - 64см. Толщина швов составляет 10-12мм. Ведется кладка на цементном растворе, в котором вместо песка используется порошок пемзы, туфа, шлака, золы. Как пластификатор может добавляться известь или глина.

Начинать кладку лучше с углов, доводя их до высоты в 7-8 рядов, и затем уже выкладывать стены между ними. Постоянно следите за горизонтальностью рядов и соблюдением правильности перевязки. Кирпич перед укладкой лучше смочить водой, он будет лучше сцепляться с раствором.

Деревянные перемычки делаются из бруска в 10-15 см толщиной, концы которого, покрытые битумом либо слоем рубероида, заглубляются в стену на 25 см, как и все остальные типы перемычек.

Для самостоятельного изготовления железобетонных перемычек делается опалубка, ширина которой равна толщине стены, а длина на 50 см превышает ширину перекрываемого дверного или оконного проема. В опалубке размещается сетка из арматурной проволоки диаметром 6-8 мм, лежать она должна не на дне, а приподниматься над ним на небольших камешках. Слой раствора, которым заливается сетка, должен быть толщиной 7 см, если ширина проема составляет до 120 см, и 14 см, если она больше, до 150см.

Рядовая кирпичная перемычка ставится тоже на арматуру. Для этого надо по верху проема поставить опалубку из досок, на которую кладется слой раствора толщиной в 2см, на него до 10 прутков арматуры, входящих в стену на 25 см, а затем еще пятисантиметровый слой раствора. После его затвердевания опалубка снимается.

Необходима опалубка при выкладывании клинчатой перемычки. По ней кирпич укладывается на ребро от краев к середине с наклоном у краев, что необходимо для образования клина.

13. Облегченные стены

Облегченными называют кладки, в которых часть камней заменяют легким бетоном, засыпками, утепляющими плитами или воздушными прослойками.

Во-первых, это дает экономию кирпича: для наружных стен - 40 %, внутренних - 20 %. Во-вторых, с использованием сухих засыпок и вкладышей для заполнения стеновых пустот при данном виде кладки уменьшается количество влаги в процессе строительства, что позволяет быстрее приступить к отделочным работам.

Кроме того, применяют кладки на теплых растворах, приготовленных на перлитовом или другом пористом песке. Благодаря повышенной теплостойкости таких растворов есть возможность уменьшить толщину стен.

Введение в тело стены воздушных прослоек позволяет снизить вес стены и стоимость строительства. Воздушные прослойки должны быть замкнутыми и расположенными ближе к наружной поверхности ограждения, так как с понижением температуры в них происходит снижение потерь тепла за счет уменьшения скорости конвекционных потоков. Рекомендуется делать несколько воздушных прослоек малой толщины.

Кроме того, в строительстве находят применение смешанные типы кладок. Так, использование при кладке стен термоблоков дает большую экономию кирпича. Введение в кладку теплобетонных камней исключает возможность образования «мостиков холода» и придает достаточную прочность и устойчивость стене. Вместо теплобетонных плит можно укладывать по всей толщине стены сплошным рядом плиты из малотеплопроводных материалов, которые помещаются по высоте через каждые пять ложковых рядов.

Применение наружных стен облегченной кладки при строительстве зданий в северных регионах с температурами воздуха ниже -40°С позволяет существенно сократить расход кирпича и цемента, но для повышения тепловой инерции наружных стен рекомендуется выполнять внутренний цельнокирпичный слой кладки толщиной не менее чем в кирпич. Наружные стены облегченной кладки эффективнее в зданиях с сухим и нормальным режимом влажности в помещениях. Допускается применение облегченных кладок в помещениях с влажным режимом при условии защиты внутренней поверхности стен пароизоляцией.

Виды кладки кирпичных стен облегченных конструкций:- облегченная кирпично-бетонная (анкерная) с горизонтальными кирпичными диафрагмами (система Н. С. Попова); - с трехрядными диафрагмами; - колодцевая (система С. А. Власова); - с воздушной прослойкой; - с облицовкой теплоизоляционными плитами; - с уширенными швами.

Кладку стен облегченных конструкций производят с расшивкой швов только с фасадной стороны. В подоконных участках наружных стен, на участках у обреза цоколя, верхние два ряда выкладывают сплошной кладкой для защиты их от увлажнения.

14. Архитектурно-конструктивные элементы стен

Элементы и детали стен в зависимости от назначения имеют различные наименования. Нижняя часть стены, расположенная непосредственно на фундаменте и выступающая из ее плоскости, называется цоколем. Он предназначен для защиты стены от увлажнения и от механических воздействий; отделывают его прочными влагоустойчивыми материалами. Верхняя выступающая часть стены называется карнизом. Горизонтальные выступы в стенах (кроме венчающего карниза) называют поясками, вертикальные -- пилястрами, или полуколоннами. Часть стены, расположенную между оконными проемами, называют простенком, а конструкцию, перекрывающую проем сверху, -- перемычкой.

Проемы в капитальных стенах перекрывают железобетонными перемычками, а также рядовыми клинчатыми и арочными перемычками, выполняемыми из неармированной каменной кладки. Основным типом перемычек являются сборные железобетонные (ГОСТ 948--76).К архитектурно-конструктивным элементам зданий, непосредственно связанным со стенами, следует также отнести балконы, эркеры и лоджии. Балконом называют открытую огражденную площадку, выступающую за плоскость наружной стены. Уровень пола балкона соответствует уровню междуэтажного перекрытия. Элементами балкона являются его несущая конструкция, пол и ограждение. Эркер является закрытым балконом, размещенным за внешней поверхностью наружной стены и огражденный стенами. Эркер составляет часть помещения. Лоджией называют встроенную внутри здания и открытую со стороны фасада площадку, огражденную с трех сторон стенами.Деформационные швы предотвращают появление трещин в стенах зданий, вызываемых температурно-усадоч- ными напряжениями и неравномерной осадкой основания. Температурно-усадочные швы разрезают стены здания до фундамента, а осадочные швы, устраиваемые в тех случаях, когда можно ожидать неравномерную осадку основания, разрезают стены по всей высоте, включая фундамент. При устройстве в стенах здания осадочных швов рекомендуется совмещать с ними и температурно-усадочные швы. Расположение и конструкция деформационных швов должны быть указаны в проекте. Во избежание продувания стен деформационные швы выполняют в виде шпунта и заполняют их прокладкой из толя или рубероида с утеплителем (минеральной ватой и др.).Объемные элементы зданий. В современном строительстве находит применение новый тип зданий, возводимых из объемных элементов заводского изготовления. На строительную площадку поступают с заводов блок-комнаты и блок-квартиры, почти полностью доведенные до сдаточной готовности. В них выполнена вся отделка, установлены и остеклены оконные блоки, навешены двери, смонтирована встроенная мебель и санитарно-технические устройства, электрические, газовые и другие приборы. Объемные элементы монтиру - ют непосредственно с транспортных средств.

По конструктивной схеме дома из объемных элементов бывают блочными, панельно-блочными и каркасно-блочными. В блочных домах пространственные блоки устанавливают рядом и друг на друга. В панельно-блочных домах одновременно применяют пространственные блоки и крупные панели. В каркасно-блочных домах каркас проектируют в виде стоек и ригелей, на которые опираются пространственные блоки. Возведение зданий из объемных элементов позволяет в десятки раз сократить трудозатраты на строительной площадке и продолжительность строительства.

Индивидуальный облик здания зависит от конструкции наружных стен, от расположения и размеров окон и других архитектурно-конструктивных элементов. К таким элементам относятся следующие.Цоколь -- нижняя часть наружных стен, облицованная керамической плиткой, природным камнем или оштукатуренная цементным рас-створом.

Если нижняя часть стены выложена из сборных бетонных блоков, а верхняя -- из кирпича, то такой цоколь называют подрезным.Проемы -- это отверстия в стенах для окон или дверей.Боковые и верхнюю плоскости проемов называют откосами.Простенки -- это участки стен, расположенные между проемами.

Различают простенки: рядовые (между двумя проемами) и угловые (в углах стен).

Прямоугольные выступы простенков, удерживающие оконные или дверные блоки, называют четвертями.

Перемычки -- это конструкции, перекрывающие проем сверху. Они бывают брусковые, железобетонные или кирпичные.

Карниз -- это горизонтальный выступ из плоскости стен.

Различают следующие разновидности карнизов:

- венчающий, завершающий верхнюю часть стены;

- пояски, разделяющие на высоте фасадную плоскость стены;

- сандрики, устраиваемые над отдельными проемами и входом в здание.

Местные утолщения стен:

- пилястры -- вертикальные выступы прямоугольного сечения;

- полуколонны -- вертикальные выступы полукруглого сечения;

- раскреповки -- вертикальные утолщения (до 250 мм) протяженного участка стены.

Парапет -- прямоугольное завершение стены, на 0,7… 1 м выступающее над крышей.

Фронтон -- треугольная часть стены, ограждающая часть чердака и обрамленная по периметру карнизом.

Стены, обогащенные архитектурно-конструктивными элементами, придают зданию архитектурную выразительность.

15. Деформационные швы

Деформационный шов -- предназначен для уменьшения нагрузок на элементы конструкций в местах возможных деформаций, возникающих при колебании температуры воздуха, сейсмических явлений, неравномерной осадки грунта и других воздействий, способных вызвать опасные собственные нагрузки, которые снижают несущую способность конструкций. Представляет собой своего рода разрез в конструкции здания, разделяющий сооружение на отдельные блоки и, тем самым, придающий сооружению некоторую степень упругости. С целью герметизации заполняется упругим изоляционным материалом.

В зависимости от назначения применяют следующие деформационные швы: температурные, осадочные, антисейсмические и усадочные.

Температурные швы делят здание на отсеки от уровня земли до кровли включительно, не затрагивая фундамента, который, находясь ниже уровня земли, испытывает температурные колебания в меньшей степени и, следовательно, не подвергается существенным деформациям. Расстояние между температурными швами принимают в зависимости от материала стен и расчетной зимней температуры района строительства.

Отдельные части здания могут быть разной этажности. В этом случае грунты основания, расположенные непосредственно под различными частями здания, будут воспринимать разные нагрузки. Неравномерная деформация грунта может привести к появлению трещин в стенах и других конструкциях здания. Другой причиной неравномерной осадки грунтов основания сооружения могут быть различия в составе и структуре основания в пределах площади застройки здания. Тогда в зданиях значительной протяженности даже при одинаковой этажности могут появиться осадочные трещины. Во избежание появления опасных деформаций в зданиях устраивают осадочные швы. Эти швы, в отличие от температурных, разрезают здания по всей их высоте, включая фундаменты.

Если в одном здании необходимо использовать деформационные швы разных видов, их по возможности совмещают в виде так называемых температурно-осадочных швов.

Антисейсмические швы применяются в зданиях, строящихся в районах, подверженных землетрясениям. Они разрезают здание на отсеки, которые в конструктивном отношении должны представлять собой самостоятельные устойчивые объемы. По линиям антисейсмических швов располагают двойные стены или двойные ряды несущих стоек, входящих в систему несущего остова соответствующего отсека.

Усадочные швы делают в стенах, возводимых из монолитного бетона различных видов. Монолитные стены при твердении бетона уменьшаются в объеме. Усадочные швы препятствуют возникновению трещин, снижающих несущую способность стен. В процессе твердения монолитных стен ширина усадочных швов увеличивается; по окончании усадки стен швы наглухо заделывают.

Для организации и гидроизоляции деформационных швов используют различные материалы:

- герметики

- замазки

- гидрошпонки

16. Виды отделки наружных и внутренних поверхностей каменных стен

Отделка наружных поверхностей каменных стен

Архитектурный облик зданий и долговечность фасадных поверхностей зависят от наружной отделки стен. В современном строительстве получили распространение следующие виды облицовки:

облицовка кирпичом отборным, лицевым или цветным с расшивкой наружных швов;

декоративная кладка с геометрически чётким рисунком наружных швов. Нередко такая кладка дополняется плоскими или рельефными рисунками;

облицовка керамическими изделиями. Лицевые керамические камни укладывают в наружную версту одновременно с кладкой стен. Выложенные стены отделывают прислонными плитками. Их тыльная сторона имеет рифленую поверхность, которая обеспечивает надёжное сцепление с раствором и с облицовываемой стеной.

Облицовка прислонными плитками с прокладными рядами ведётся одновременно с возведением стен. Прислонные плитки защемляют двумя рядами прокладных плит, заделанных в кладку;

облицовка плитками из природного камня выполняется только на отдельных участках стен. При облицовке одновременно с кладкой плитки закрепляют анкерными лапами, а в горизонтальных швах -- стальными пиронами. При облицовке готовых стен плитки закрепляют скобами к вертикальным стальным стержням, связанным с кладкой;

штукатурка, т. е. покрытие поверхностей стен раствором; применяется при реставрации или отделке уникальных зданий.

Получают распространение и такие виды отделки, как облицовка листами гофрированного металла, окрашенного стекла, окраска поверхностей перхлорвиниловыми, цементными, силикатными красками.

Наружная отделка стен улучшает их внешний вид и защищает от атмосферных воздействий.

Отделка внутренних поверхностей каменных стен

Каменные поверхности стен отделывают:

монолитной штукатуркой, т. е. слоем отвердевшего и обработанного строительного раствора. Однако значительные затраты труда и замедленная сушка штукатурки ограничивают этот вид отделки;

гипсокартонными листами с поверхностью, подготовленной под обклейку обоями или отделанной де­коративными синтетическими материалами. Такие листы приклеивают гипсоклеевыми, битумными мастиками или закрепляют гвоздями к реечному каркасу;

древесно-стружечными, древесно-волокнистыми и другими плитами с отделанной лицевой поверх­ностью, закрепляемыми к реечному каркасу с помощью раскладок;

керамической, полистирольной или другой облицовкой, прикрепляемой к стене цементным раствором или специальными мастиками;

синтетическими листами с отделанной или рельефной поверхностью. Их крепят к реечному каркасу или приклеивают мастиками.

Выбор того или иного вида отделки определяется назначением помещения.

В качестве опор в зданиях используют кирпичные столбы, сборные железобетонные колонны, стойки из асбестоцементных труб, прогоны.

Кирпичные столбы квадратного или прямоугольного сечения выкладывают из кирпичей высокой марки. Армирование столбов проволочной сеткой или устройство обоймы; из стальных уголков увеличивает их несущую способность.

Сборные железобетонные колонны квадратного или прямоугольного сечения изготовляют высотой на один-два этажа. По месту установки их подразделяют на шлонны крайнего ряда (с одной консолью) и среднего ряда (с двумя консолями).

Стойки из асбестоцементных труб с внутренней полостью, заполненной монолитным бетоном и арматурой, при небольших размерах поперечного сечения способны воспринимать значительные нагрузки.

Прогоны -- это горизонтальный несущий элемент перекрытия прямоугольного или таврового сечения. Их опирают на железобетонные подушки в кирпичных стенах или столбы. Концы прогонов на проме­жуточных опорах соединяют стальными накладками; в наружных стенах имеются Т-образные анкеры, заделанные в кладку.

17. Отдельные опоры (кирпичные столбы и железобетонные колонны)

Для поддержания перекрытий и покрытий в промышленных зданиях устраивают отдельные опоры, которые носят название колонн. В современном строительстве применяются преимущественно сборные железобетонные колонны заводского изготовления прямоугольного или квадратного сечения.

В свое время отдельные опоры нередко выполнялись кирпичными. Такие опоры занимают много места, так как сечение их значительно больше сечения железобетонных колонн, они трудоемки в изготовлении, неиндустриальны и для отделки требуют штукатурки. Поэтому кирпичные столбы или колонны сейчас применяются редко.

По месторасположению в здании различают средние колонны, устанавливаемые по средним разбивочным. осям, и крайние,, или пристенные, колонны, которые размещаются у стен, если последние по характеру работы являются самонесущими или навесными. На крайние колонны передаются нагрузки от перекрытий и покрытий здания, а при навесных крупнопанельных стенах -- и вес этих стен.

Для уменьшения количества типоразмеров изделий заводского изготовления размеры сборных железобетонных колонн унифицированы по сечению, форме и длине и соответствуют установленным унифицированным высотам производственных помещений. На 40 показаны размеры железобетонных колонн для одноэтажных промышленных зданий без мостовых кранов

...