Строительство и архитектура

Если складки имеют постоянное поперечное в пролете сечение, то они называются призматическими (треугольные и трапециевидные складки). Такие складки работают в продольном направлении как балки, а в поперечном - как рамы. Складки с непостоянным поперечным сечением называются непризматическими (складки с ко-

соугольными сходящимися гранями). К складчатым относятся шатровые конструкции, состоящие из плоских прочно соединенных между собой элементов или нескольких складок. Складчатые конструкции могут перекрывать пролеты до 100 м. и их изготавливают в основном из железобетона или армоцемента, но они могут быть выполнены и из металла.

Рис. 5.18. Складчатые конструкции:

а - треугольного профиля; б - трапециидального профиля; в - треугольного профиля из треугольных плоскостей; г - шатер с плоским верхом.

Рис. 5.15. Поверхности положительной (а) и отрицательной (б) кривизны.

Купольные оболочки (купола) образуются вращением половины арки вокруг вертикальной оси. Поверхность купола имеет кривизну в двух направлениях. Распорные усилия купольных оболочек воспринимают опорные кольца, которыми купола опираются на вертикальные опоры, как безраспорная конструкция. Стенки куполов могут быть гладкими, ребристыми или сетчатыми (рис. 5.16.).

Рис. 5.16. Купольные оболочки:

а - гладкий купол; б - ребристый купол; в - сетчатый купол; г - многоволновой купол; д - звездный купол из треугольных плит и стержней; 1 - оболочка; 2 - опорное кольцо; 3 - стержни сетчатого или звездного купола; 4 - треугольные плиты звездного купола

Если у купольной оболочки части поверхностей отрезаны вертикальными плоскостями, совпадающими со сторонами квадрата, вписанного в круг основания оболочки, то такую оболочку называют парусной или парусным сводом. Распорные усилия в парусных сводах-оболочках воспринимаются армированными торцевыми арками и затяжками, связывающими их опоры (рис. 5.17.).

Рис. 5.17. Парусный свод-оболочка.

Оболочки устраивают, как правило, из железобетона, при этом они могут быть монолитными, сборными, а сетчатые купола собирают из металла. Оболочками и куполами можно перекрывать пролеты до 100 и более метров.

26. Висячие конструктивные системы

Для перекрытия зданий особенно больших пролетов могут применяться висячие (вантовые) конструктивные системы, перекрывающие пролеты от 50 до 400 м. Несущими элементами в висячих конструкциях, как правило, являются стальные тросы, канаты, полосы и листы, закрепленные в опорных конструкциях. Так как стальные тросы в висячих конструкциях работают на растяжение, то материал несущих элементов этих конструкций используется наиболее эффективно. Так, например, расход стали на 1 м² висячего покрытия пролетом 70-80 м составляет не более 15 кг, а применение металлических ферм или рам для перекрытия такого же пролета потребовало бы расхода металла от 80 до 120 кг на 1 м².

В зависимости от конструктивного исполнения и условий работы несущих элементов различают плоские и пространственные висячие системы. К плоским относят системы, состоящие из основного несущего элемента (троса, каната), или перекинутого через жесткие стойки-пилоны и закрепленного концами к заглубленным в грунт анкерам или закрепленного к бортовым элементам, например, к балкам, которые опираются на стойки-пилоны. При этом тросы и стойки-пилоны с анкерами находятся в одной или параллельных плоскостях. Ограждающая конструкция покрытия укладывается на тросы или подвешивается к ним

Пространственная висячая система состоит из опорного контура, имеющего, как правило, криволинейное замкнутое очертание, и опирающегося на колонны или несущие стены, и из системы тросов, образующих криволинейную поверхность. На тросы укладывают или к ним подвешивают ограждающую конструкцию покрытия Для обеспечения устойчивости висячих систем, т.е. их стабилизации, используют следующие приемы

а) пригрузка элементами покрытия, например, железобетонными плитами или утепляющим материалом с массой до 1 кН/ м² (100 кг/ м²) б) устройство жесткой по форме конструкции висячего покрытия (например, в виде предварительно напряженной оболочки или провисающей металлической фермы)

в) предварительное напряжение несущих канатов стабилизирующими канатами или другими элементами

Разновидностью висячей конструктивной системы является мембранная конструкция покрытия, состоящая из закрепленных в опорном контуре стальных или алюминиевых полос-листов, возможно взаимно пересекающихся и взаимно переплетающихся.

При устройстве мембранных покрытий полосы-листы укладывают на специальные подстилающие элементы (на «постель») в виде направляющих, фиксирующих проектную геометрическую форму покрытия и обеспечивающих его стабилизацию. В качестве подстилающих элементов могут служить стальные балки, полосы или легкие висячие фермы, располагаемые по направлениям главной кривизны покрытия. Снаружи подстилающие элементы, как и элементы мембраны, крепят к внешнему опорному контуру, а внутри - к центральному растянутому контуру

Преимущество мембранной системы перед висячей состоит в том, что мембрана является одновременно несущей и ограждающей конструкцией, на которую укладывается паро-, тепло- и гидроизоляция.

Выбор конструктивной системы здания зависит от его функционального назначения, которое определяет пролеты между вертикальными опорами, высоту и капитальность здания. При малых пролетах (до 12 м), как правило, применяют коробчатые или стоечно-балочные системы; при значительных пролетах (от 18 до 60 м)

применяют стоечно-балочные системы, плоские или пространственные криволинейные системы, висячие и складчатые системы из железобетона и металла.

Применение пространственных конструктивных систем в виде сводов, оболочек, куполов, складок, а также сетчатых и висячих конструкций обеспечивает снижение приведенной толщины несущей конструкции и существенную экономию материалов.

27. Классификация жилых зданий по назначению, объемно-планировочным и конструктивным решениям

Жилые здания классифицируются в зависимости от назначения, объемно-планировочных и конструктивных решений, долговечности и огнестойкости.

В зависимости от назначения жилые здания бывают:

а) для постоянного проживания (квартирные жилые дома);

б) для временного проживания (общежития);

в) для кратковременного проживания (гостиницы, туристские базы, мотели, пансионаты).

По высоте (этажности) жилые дома подразделяются на малоэтажные (1-3 этажа), средней этажности (4-5 этажей), повышенной этажности (6-9(10) этажей), многоэтажные (10(11)-16 этажей) и высотные (17 и более этажей).

Малоэтажные жилые дома бывают индивидуальными одноквартирными, двухквартирными, многоквартирными, блокированными и секционными.

По объемно-планировочному признаку жилые дома высотой в 3 этажа и более разделяются на секционные, башенные, коридорные, галерейные, коридорно-секционные, галерейно-секционные, блокированные.

В зависимости от конструктивного решения и материала стен различают жилые дома:

-кирпичные - со стенами из кирпича;

-со стенами из мелких блоков (легкобетонных, шлакобетонных, керамических и др.);

-крупноблочные - из крупных легкобетонных, силикатных, кирпичных и др. блоков;

-крупнопанельные - со стенами и стенами-перегородками из крупных панелей;

-каркасно-панельные - с несущим каркасом и панельными несущими, самонесущими и ненесущими панельными стенами и перегородками;

-объемно-блочные - из объемных блоков на одну или две комнаты или квартиру;

-монолитные - с монолитными наружными и внутренними несущими стенами;

-со сборным, сборномонолитным или монолитным каркасом-этажеркой, включающим сборные или монолитные стойки-колонны и плиты-перекрытия на этаж, и с поэтажно устраиваемыми наружными ненесущими стенами из эффективных по теплозащите мелкоразмерных элементов.

28. Приведенные затраты

Экономичность объемно-планировочных и конструктивных решений зданий определяется по приведенным затратам, т.е. по затратам на строительство и эксплуатацию здания, отнесенным на одну расчетную единицу здания (так называемые удельные затраты). Расчетными единицами зданий являются характерные для этих зданий функциональные параметры. Так, например, для жилых зданий расчетной единицей является 1 м² полезной площади, для зданий учебных заведений - одно место учащегося, для зданий зрелищных учреждений - одно место зрителя, для больниц и поликлиник - соответственно одно койко-место и одно посещение больного в смену, для библиотек - тысяча томов книг, для промышленных зданий - количество выпускаемой продукции и т.д. Для выявления рационального варианта объемно-планировочного и конструктивного решения проектируемого здания определяются приведенные затраты для всех сравниваемых вариантов.

Приведенные затраты определяют по формуле:

П = К + Ен х К₁ + Тн х М;

где: К - единовременные капитальные вложения на строительство здания по сравниваемым вариантам проектных решений, отнесенные на одну расчетную единицу измерения здания, т.е. удельная сметная стоимость здания.

К₁ - капитальные вложения в производство материалов и конструкций по сравниваемым вариантам, отнесенные на одну расчетную единицу измерения здания;

Тн - нормативный срок окупаемости капитальных вложений;

Ен- нормативный коэффициент эффективности капитальных вложений, принимаемый в зависимости от условий района строительства от 0,08 до 0,16. Для Республики Беларусь Ен=0,12; Тн=8,33 года. Ен= 1/ Тн;

М - годовые затраты на эксплуатационное содержание здания, отнесенные на одну расчетную единицу измерения здания.

Экономический эффект Э предлагаемого проектного решения здания в расчете на расчетную единицу определяется по формуле:

Э = Пэ - П,

Где Пэ - приведенные затраты для имеющегося лучшего эталонного проектного решения аналогичного здания;

П - приведенные затраты для предлагаемого (разработанного) проектного решения.



29. Рабочий проект

Рабочий проект разрабатывается по утвержденному заказчиком техническому проекту. В состав рабочего проекта входят: - генеральный план участка строительства;

- чертежи планов неодинаковых этажей;

- разрезы по характерным частям здания;

- все фасады с раскладкой сборных элементов, с указанием отделки и профилей выступающих частей (карнизов, цоколей);

- чертежи фундаментов, т.е. их планы, разрезы, профили;

- планы перекрытий и покрытий с раскладкой сборных элементов;

- чертежи нетиповых конструкций;

- чертежи деталей и узлов сопряжения конструкций;

- спецификация типовых конструкций, изделий и деталей, примененных в проектируемом здании со ссылкой на соответствующие каталоги и стандарты. Рабочие чертежи выполняются в масштабе от 1:10 (детали и узлы) до 1:200 (монтажные схемы). На рабочих чертежах указываются все размеры, необходимые для строительства здания. Размеры конструкций зданий на стадии рабочего проекта определяются по результатам точного расчета на прочность и устойчивость всего здания и его конструкций. Ограждающие конструкции зданий рассчитываются на теплозащиту и звукоизоляцию.В состав рабочего проекта входит проектная документация по инженерному оборудованию здания

30. Классификация жилых зданий:по огнестойкости и долговечности

I степень - дома с огнестойкими каменными наружными и внутренними стенами, внутренними опорами, перекрытиями и перегородками и с повышенным пределом их огнестойкости;

II степень - дома с такими же конструкциями, что и дома I степени, но с меньшим пределом огнестойкости;

III степень - дома с несгораемыми наружными и внутренними стенами, опорами и фундаментами и трудно сгораемыми перекрытиями и перегородками;

IV степень - деревянные оштукатуренные дома;

V степень - деревянные неоштукатуренные дома.

По долговечности жилые дома делятся на 4 степени:

I степень - дома с огнестойкостью I степени и с основными несущими и ограждающими конструкциями со сроком службы не менее 100 лет;

II степень - дома с огнестойкостью II степени и сроком службы основных несущих и ограждающих конструкций не менее 50 лет;

III степень - дома с огнестойкостью III степени и сроком службы основных несущих и ограждающих конструкций не менее 50 лет;

IV степень - дома с долговечностью основных конструкций не менее 20 лет (огнестойкость не нормируется).

31. Односекционные (башенные) жилые дома

Односекционные жилые дома могут иметь компактную поэтажную планировку из 4-6 квартир возле узла вертикального транспорта и усложненную с использованием поэтажных коридоров-проходов с 6-12 квартирами на этаже Стоимость жилой площади в односекционных домах выше, чем в многосекционных, в таких домах больше теплопотери из-за большой протяженности наружных стен и они неэффективны по плотности застройки.

Строительство односекционных жилых домов целесообразно при сложных грунтовых условиях, при пересеченном рельефе местности, при строительстве на тесных, частично застроенных территориях и для придания разнообразия застройке. В башенных жилых домах обеспечивается сквозное (угловое) проветривание всех квартир и их инсоляция при любой ориентации здания по сторонам горизонта.

К односекционным (башенным) также относятся дома, имеющие в плане форму трилистника. В таких домах к центрально расположенному узлу вертикального транспорта примыкают три крыла, образующие в большинстве случаев углы по 120 градусов.

Крылья башенных жилых домов-трилистников могут быть в виде поэтажных квартирных блоков, а также в виде коридорных или галерейных блоков, что обеспечивает выход на этаже на один вертикальный транспортный узел до 20 квартир. Стоимость жилой площади в домах-трилистниках примерно равна стоимости жилой площади в многосекционных домах.

32. Квартира и ее состав

Основной планировочной единицей жилого дома для постоянного проживания является квартира. В состав квартиры входят жилые комнаты, кухня, санитарный узел (ванная или душевая и туалет), передняя и коридоры. Квартиры в типовых жилых домах по числу жилых комнат бывают однокомнатные, двухкомнатные, трех-, четырех- и пятикомнатные. Площадь жилых комнат составляет жилую площадь, а площадь кухни, санитарного узла, передней, коридоров составляет подсобную площадь. Сумма жилой и подсобной площадей составляет общую или полезную площадь. Жилые комнаты являются основной частью квартиры и они подразделяются на общие и спальные. В больших квартирах могут предусматриваться рабочие кабинеты и детские комнаты. В плане жилые комнаты имеют, как правило, прямоугольную форму с соотношением сторон от 1:1 до 1:1,5, но не менее 1:2, т.е. глубина комнаты от оконного проема до противоположной стены(перегородки) должна быть не более двойной ширины комнаты. В жилых комнатах должно быть естественное освещение, при этом площадь световых проемов должна быть не менее 1/8 площади пола. Общая комната является наибольшей по площади комнатой квартиры и ее площадь должна быть не менее 15 м² в двухкомнатной квартире, 16 м² - в трехкомнатной и 18 м² - в четырех- и пятикомнатных квартирах. Площадь жилой комнаты в однокомнатных квартирах от 14 до 21 м². В больших квартирах общая комната может быть проходной, а в небольших - должна быть обязательно непроходной. Спальные комнаты проектируются на двух или одного человека. Их площадь на двух человек - не менее 12 м², а на одного человека - не менее 9 м². Спальные комнаты должны быть непроходными. Кухни являются важным помещением квартиры, так как они служат не только местом приготовления пищи, но и часто местом ее приема, т.е. столовой. Площадь кухни должна составлять не менее 9 м², глубина кухни по линии расположения кухонного оборудования - не менее 2,7 м, а ширина - не менее 2,3 м. Вход в кухню должен быть непосредственно из передней. Санитарный узел квартиры состоит из ванной комнаты с ванной или душевым поддоном и умывальником и туалета с унитазом. Площадь ванной комнаты должна быть не менее 3,2 м², туалета - не менее 1,1 м², совмещенного санитарного узла - не менее 4,5 м², а размеры в плане ванной комнаты и совмещенного санитарного узла должны обеспечивать размещения в них ванны длиной не менее 170 см, умывальника, стиральной машины и (для совмещенного санузла) унитаза. Размеры туалета: ширины не менее 0,8 м, длина - не менее 1,2 м при открывании двери наружу и не менее 1,5 м при открывании внутрь. Санитарные узлы, как правило, размещают рядом с кухней, что позволяет более компактно расположить инженерные коммуникации (водопровод, канализацию и др.). В больших квартирах возможно разделенное размещение кухни и санитарного узла. Например, рядом с кухней размещается туалет с входом из передней-коридора, а совмещенный санитарный узел с ванной и туалетом размещается смежно со спальными комнатами. Передняя (прихожая) является входом в квартиру и ее ширина должна быть не менее 1,4 м, а общая площадь не менее 3 м². Внутриквартирные коридоры, ведущие в комнаты, должны быть шириной не менее 1,2 м, а в другие помещения - не менее 0,9 м. В квартирах должны быть хозяйственные кладовые площадью от 1 до 1,5 м² или хозяйственные шкафы площадью от 0,6 до 1 м². Вентиляция жилых помещений происходит через форточки или открываемые створки оконных переплетов, а кухни, ванные и туалеты должны вентилироваться через каналы, располагаемые в стенах или специальных блоках, панелях или коробах. Кухни и санитарные узлы следует располагать таким образом, чтобы они примыкали к лестничным клеткам и лифтовым шахтам, что обеспечивает защиту жилых комнат от шума из лестнично-лифтового узла. Согласно нормам общая площадь квартир в типовых городских домах составляет: однокомнатных - от 28 до 36 м²; двухкомнатных - от 41 до 53 м²; трехкомнатных - от 58 до 65 м²; четырехкомнатных - от 70 до 77 м² и пятикомнатных - от 84 до 95 м². При планировке квартир следует иметь в виду, что наличие проходных комнат позволяет уменьшить вспомогательные площади и соответственно несколько снизить стоимость квартир (до 1,5 - 2,0%), а раздельное местоположение кухонь и санитарных узлов повышает стоимость квартир.

33. Классификация жилых зданий:по капитальности

По капитальности жилые дома делятся на 4 класса:

I класс - дома любой этажности с I степенью огнестойкости и долговечности и по эксплуатационным показателям, т.е. по составу помещений, их размерам, отделке и благоустройству, отвечающие повышенным требованиям;

II класс - дома высотой не более 9 этажей, со II степенью огнестойкости и долговечности и с эксплуатационными показателями, отвечающими средним требованиям;

III класс - дома высотой не более 5 этажей, с III степенью огнестойкости и III степенью долговечности и с эксплуатационными показателями, отвечающими средним пониженным требованиям;

IV класс - дома высотой не более 2 этажей с IV степенью долговечности и с эксплуатационными показателями, отвечающими минимальным требованиям.

34. Этажность жилых домов и стоимость жилой и общей площади

К многоэтажным относятся жилые дома средней этажности (4-5 этажей), повышенной этажности (6-9(10) этажей), многоэтажные (10(11)-16 этажей) и высотные (17 и более этажей). Основанием для такого деления жилых домов по этажности является оборудование их лифтами и мусоропроводами. В жилых домах высотой до 5 этажей лифты и мусоропроводы, как правило, не предусматриваются, в домах высотой 6-9(10) этажей устанавливается один лифт и мусоропровод на подъезд, высотой 10(11)-16 этажей - два лифта и мусоропровод, а в домах 17 и более этажей - два, три и более лифта (по расчету) и мусоропровод.Этажность жилых домов влияет на стоимость жилой и общей площади. В результате исследований выявлен характер влияния этажности зданий на стоимость жилой и общей площади.

Из приведенных показателей следует, что с увеличением этажности жилых домов от 1 до 5 этажей стоимость 1 м² полезной площади снижается, так как стоимость фундамента и покрытия дома делится на увеличивающееся количество этажей, но с увеличением этажности от 6 этажей стоимость жилой и общей площади увеличивается за счет установки лифтов, устройства мусоропроводов, установки насосов для подачи холодной и горячей воды на верхние этажи, устройства технических этажей и переходов, усиления несущих конструкций и др.



35. Секционные жилые дома

Секция в жилом доме включает узел вертикального транспорта (лестницу и лифты) и поэтажно примыкающие к нему квартиры. Поэтажно секции могут быть двух-, трех-, четырех-, шести- и восьмиквартирными. В домах средней этажности на лестничную площадку каждого этажа выходит от 2 до 4 квартир, а в домах в 6 этажей и более - не менее 4 квартир, что обеспечивает более экономное использование лифтов и мусоропроводов. Типы секций по количеству квартир приведены на рис. 9.3.

Рис. 9.3. Некоторые типы секций жилых домов в зависимости от количества квартир на этаже и возможной ориентации по сторонам горизонта: в - трехквартирные секции с частично ограниченной ориентацией;

Цифрами на схемах указано количество жилых комнат в квартирах.

В зависимости от местоположения в доме различают рядовые, торцевые, угловые и поворотные секции. Рядовые секции располагаются в средней части дома, торцевые - по торцам, угловые и поворотные, в местах поворота зданий в плане. В зависимости от возможности обеспечения требуемой нормами обязательной инсоляции (прямого солнечного облучения) квартир в течение 3 часов в сутки с 22 марта по 22 сентября различают секции неограниченной, ограниченной и частично ограниченной ориентации по сторонам горизонта. В секциях неограниченной ориентации окна каждой квартиры выходят на обе продольные стороны здания. Такие секции могут располагаться в любом направлении по отношению ксторонам горизонта, в том числе и параллельно широте, и их называют широтными. В секциях ограниченной ориентации окна каждой квартиры выходят на одну из продольных сторон здания. Такие секции могут располагаться только параллельно меридиану и их называют меридиональными. В секциях частично ограниченной ориентации одна часть квартир выходит окнами на обе продольные стороны здания, а другая часть квартир - на одну сторону. Эти секции располагают по отношению к сторонам горизонта таким образом, чтобы обеспечивалась требуемая инсоляция квартир с односторонним расположением окон,так как инсоляция квартир с двухсторонним расположением окон обеспечивается в любом случае.Секционные жилые дома проектируют в две и более секции. Рядовые секции чаще всего бывают прямоугольной формы, торцевые - прямоугольной или T- образной формы, поворотные - Г- образной или другой формы .

Блокировка секций в домах может быть ленточной, ступенчатой с уступом в 1/4 или 1/2 ширины секции, ступенчатой по две секции и сложной блокировки.

36. Жилые дома коридорного типа

В коридорных жилых домах квартиры располагаются по обе стороны коридора. Такие дома могут быть квартирными для постоянного проживания и общежитиями и гостиницами для временного проживания. В коридорных домах вертикальными коммуникациями являются лестницы (при высоте дома до 5 этажей) и лестницы с лифтами для домов в 6 этажей и выше. Коридорная планировка позволяет более экономично использовать вертикальные коммуникации, обеспечивая увеличение количества квартир, приходящихся на лестницу и лифт, что особенно проявляется в домах повышенной этажности.

Коридорные жилые дома имеют, как правило, меридианальную ориентацию, что позволяет выполнить требования по инсоляции. Коридоры в таких домах должны иметь достаточную ширину, освещенность и проветривание. Коридоры освещаются через оконные проемы с одного торца (при длине коридора до 24 м) и с двух торцов (при длине до 48 м). При большей длине устраиваются световые холлы на расстоянии не более 24 м друг от друга.

а) Квартирные коридорные жилые дома

Обычно коридорные жилые дома строятся с небольшими одно- или двухкомнатными квартирами для малосемейных. В таких домах кухни и санитарные узлы располагаются вдоль межквартирных стен, при этом санитарные узлы располагают у стены коридора, а кухня - у наружной стены. В коридорных жилых домах могут предусматриваться обслуживающие помещения общего пользования: душевые, постирочные, кухни, кафетерии, читальные залы, которые могут находится внутри дома, в пристройке к дому

37. Гостиницы и общежития

Гостиницы служат для кратковременного проживания людей (как правило, на срок от 1 до 30 суток). Их подразделяют на:

- гостиницы общего типа - для приезжающих в командировки и по личным делам;

-гостиницы туристского типа - для отечественных и зарубежных туристов;

-курортные гостиницы - для отдыхающих.

Гостиницы, как правило, проектируют по коридорной схеме. На первом этаже гостиниц кроме жилых комнат располагают вестибюль, зал ожидания и оформления, административное помещение, пищеблок (ресторан), помещения бытового обслуживания, киоски и другие помещения. На вышележащих этажах размещают жилые комнаты, буфеты, поэтажные залы, помещения для обслуживающего этажного персонала и общие поэтажные санитарные узлы.

Общая площадь гостиничных номеров зависит от их вместимости и вида санитарно-технического оборудования. Площади одноместных жилых номеров составляет от 9 до 16 м², двухместных - от 16 до 23 м², двухкомнатных номеров «люкс» (на 2-3 человека) - 36-37 м², туристских номеров на 3 человека - 18-21 м², на 4 человека - 25-27 м², на 5 человек - 34-35 м² и на 6 человек - 36-38 м². Санитарно-техническое оборудование гостиничного номера может состоять или только из умывальника, или из умывальника и унитаза, или из умывальника, унитаза и душа, или умывальника, унитаза и ванной (рис. 9.10.).

Общежития предназначены для временного проживания одиноких (рабочих, служащих, учащихся вузов, техникумов, профтехучилищ). Жилые комнаты проектируются на 2-3 человека, но не более 4 из расчета не менее 6 м² жилой площади на человека и оборудуются платяными шкафами. Минимальная ширина жилых комнат общежитий 220см. Жилые комнаты общежитий могут объединяться в группы, которые имеют подсобные помещения: умывальные, туалеты, душевые, кухни и др.

В состав обслуживающих помещений общежитий входят: вестибюль и гардероб, кухни-кубовые, комнаты отдыха, кладовые, постирочные, сушилки для одежды и обуви, служебные комнаты, изоляторы и др. Помещения общего пользования в общежитиях устраивают поэтажно, а также на первом или цокольном этажах.

Кроме коридорной планировки общежития могут иметь и секционную, когда жилые комнаты и подсобные помещения сгруппированы в укрупненных квартирах по 8-10 жилых комнат, а квартиры примыкают к узлам вертикальных коммуникаций. В таких общежитиях повышена комфортность проживания, более коротки горизонтальные коммуникации, но несколько увеличено количество вертикальных коммуникаций .

38. Галерейные жилые дома

Галерейные жилые дома по планировке отличаются от коридорных тем, что входы в квартиры в таких домах устраиваются с поэтажных открытых коридоров-галерей, которые вынесены за наружную грань одной из продольных стен. Квартиры в галерейных домах расположены по одну сторону от галереи и, соответственно, имеют сквозное проветривание. Такой тип домов целесообразно строить в районах, где нужна защита жилых помещений от перегрева. Квартиры в галерейных домах примыкают к галереям своими подсобными помещениями.

Вертикальный транспортный узел в галерейных домах примыкает к галереям или в торцах, или в средней части, при этом часто выносится за габариты жилого корпуса. В многоэтажных галерейных домах должно быть не менее двух узлов вертикального транспорта в виде эвакуационных лестниц

39. Основания.Характеристики грунтов оснований

Основанием называется массив грунта, находящийся под фундаментом и воспринимающий всю нагрузку от здания. Нагрузки, передаваемые на основание, вызывают в нем напряженное состояние и соответственно деформации. На рис. 16.1. показана примерная форма напряженной зоны грунта основания под фундаментом. Если за 1,0 принять величину напряжения под подошвой фундамента в средней ее части, то на глубине, равной ширине подошвы фундамента b напряжение составляет 0,55, на глубине 2b - 0,31 на глубине 3 b - 0,21, т.е. напряжения уменьшаются, а зона напряжений расширяется, и примерно на глубине 6 b величина напряжения сходит на нет.

Рис. 16.1. Напряженная зона в грунте основания под подошвой фундамента

Под действием нагрузки (напряжений) основание деформируется вследствие уплотнения грунта, что вызывает осадку зданий. При равномерных осадках все элементы здания опускаются одинаково по всей площади, что не вызывает дополнительных напряжений в конструкциях здания, а при неравномерной осадке основания и элементов здания в конструкциях здания возникают дополнительные напряжения, которые могут вызывать трещины, разрывы и даже разрушение здания. Поэтому для нормальной работы конструкций зданий и зданий в целом не так важна величина осадки здания, а важна степень ее неравномерности. К грунтам оснований предъявляются следующие основные требования: достаточная несущая способность, небольшая и равномерная сжимаемость для обеспечения равномерной и допустимой осадки здания, неподвижность, стойкость против выщелачивания и размывания грунтовыми водами, непучение при промерзании. Грунты оснований - это геологические породы, находящиеся в верхней части земной коры, состоящие из твердых частиц (зерен), образующих скелет грунта, и пор, заполненных воздухом или водой. Грунты, которые могут быть использованы в качестве оснований, делятся на скальные и нескальные. К скальным грунтам относятся изверженные, осадочные и метаморфические породы, залегающие большими сплошными или трещиноватыми массивами. Зерна в массивах скальных грунтов прочно спаены между собой. Эти грунты практически не сжимаемы под действием нагрузок от зданий и сооружений и, вследствие этого, они являются для них надежным основанием, но из-за большой глубины залегания эти грунты редко могут быть использованы в качестве оснований. К нескальным грунтам относятся крупнообломочные, песчаные, глинистые грунты и их разновидности.К крупнообломочным относятся грунты, содержащие более 50% по массе зерен кристаллических или осадочных пород крупнее 2 мм. Такие грунты малосжимаемы, не пучинят при замерзании и при больших массивах залегания являются хорошим прочным основанием. Крупнообломочные грунты с преобладанием щебня или гравия крупнее 10 мм называется соответственно щебенистыми или гравелистыми, а мельче 10 мм - соответственно дресвяными или галечниковыми. Песчаные грунты - это грунты, содержащие менее 50% по массе частиц крупнее 2 мм. В зависимости от крупности зерен песчаные грунты делятся на гравелистые, крупные, средние, мелкие и пылеватые. Грунты из гравелистых, крупных и средних песков при достаточной мощности слоя залегания являются хорошим основанием и при замерзании эти грунты не пучинят. Мелкие и пылеватые пески в водонасыщенном состоянии становятся текучими, т.е. образуют «плывуны». Возведение зданий на таких грунтах сопряжено с большими трудностями, т.е. требуется укрепление этих грунтов.Глинистые грунты состоят из мелких, связанных между собой частиц чешуйчатой формы, поры между которыми заполнены водой, что при промерзании приводит к пучению этих грунтов. Грунты, содержащие от 3 до 10% глинистых частиц, называются супесями, а от 10 до 30% - суглинками. В сухом или маловлажном состоянии глинистые грунты имеют высокую прочность и являются хорошим основанием, но при увлажнении их несущая способность снижается. Глинистые грунты, имеющие влажность на пределе текучести, не пригодны в естественном состоянии для оснований зданий и сооружений.Просадочные (лессовые или лессовидные) грунты являются разновидностью глинистых грунтов, имеющих тонкодисперстную структуру и высокую пористость (более 50 %) и содержащих водорастворимые соли. В сухом состоянии эти грунты имеют достаточную прочность, но при увлажнении из-за растворения солей они теряют связность и под нагрузкой уплотняются, образуя просадки. Просадочные грунты можно использовать в качестве оснований при их защите от атмосферной или производственной влаги или подтопления грунтовой водой. Насыпные грунты состоят из разнообразных пород и бытовых отходов. Они характеризуются неоднородностью и большими неравномерными осадками. Со временем плотность насыпных грунтов увеличивается под воздействием атмосферных осадков, при этом продолжительность самоуплотнения зависит от вида грунтов. Так, например, насыпи из песчаных грунтов самоуплотняется за 2-3 года, и из глинистых грунтов - за 5-7 лет. Пригодность тех ли иных грунтов для оснований под определенные здания или сооружения определяется на основе анализа геологоразведочных данных. При исследовании грунтов выявляют данные, характеризующие их несущую способность, объемную массу, угол внутреннего трения, удельное сцепление и модуль деформации, а также определяется уровень грунтовых вод и их химическая агрессивность, наличие неводостойких грунтов и др.

40. Естественные и искусственные основания

Естественным основанием называется залегающий под фундаментом грунт, имеющий в своем природном состоянии достаточную несущую способность для обеспечения прочности и устойчивости здания или сооружения, т.е. для обеспечения допустимых по величине и равномерности их осадок.

Искусственным основанием называется грунт, не обладающий в природном состоянии достаточный несущей способностью на принятой глубине заложения фундамента и подвергнутый искусственному упрочнению.

Упрочнение грунтов оснований достигается путем их уплотнения или укрепления. Уплотнение грунтов производят или поверхностным трамбованием, или послойной укаткой, или поверхностным или глубинным вибрированием, или устройством грунтовых свай, или заменой слабых грунтов основания песчаными или гравийно- щебеночными подушками. При устройстве грунтовых свай в грунт вдавливается твердый пуансон конической или пирамидальной формы. В результате грунт возле пуансона уплотняется, а затем после извлечения пуансона образовавшаяся скважина заполняется песком, гравием или щебнем.

Толщина песчаных или гравийно-щебеночных подушек при замене слабого грунта на более прочный должна быть такой, чтобы давление от здания, передаваемое подушками на ниже находящийся грунт, не превышало допустимой величины.

Укрепление грунтов оснований производят или цементацией или силикатизацией или битумизацией или термическим способом. Цементацией укрепляют гравелистые, крупные или средние пески, в которые по стальным перфорированным трубам нагнетается до требуемой глубины цементная суспензия или цементно-глинистый раствор. Нагнетаемые растворы, проникая в межзерновые поры, затвердевают, повышая несущую способность грунтов оснований.

Силикатизацией укрепляют мелкие и пылеватые пески и просадочные грунты, для чего в них нагнетают в зависимости от вида грунтов жидкое стекло и хлористый кальций или жидкое стекло и фосфорную кислоту на глубину 15-20 м. После затвердения растворов в грунте происходит его окаменение.

Битумизацией укрепляют крупнообломочные грунты путем нагнетания в них битумной эмульсии. При этом достигается закрепление грунтов и защита от фильтрации грунтовых вод.

Термическим способом укрепляют просадочные грунты, имеющие глинистую основу и высокую пористость. Для этого в грунт на глубину 10-15 м нагнетается по трубам воздух, нагретый до 800^°С. В результате грунт получает термическую обработку - обжиг, т.е. приобретает свойства керамического тела.

41. Фундаменты. Общие сведения о фундаментах. Глубина заложения фундаментов

Фундаментом называется подземная часть здания, воспринимающая всю нагрузку от здания и передающая эту нагрузку на основание. Фундаменты работают в сложных условиях, воспринимая большие нагрузки. Они должны быть прочными, устойчивыми, долговечными и экономичными, при этом экономичность является основным фактором при выборе конструктивного решения фундамента.

Кроме несущих функций фундаменты в зданиях с подвалами выполняют ограждающие функции, являясь стенами подвалов и ограждая подвальные помещения от наружного грунта и грунтовых вод. К материалам для устройства фундаментов предъявляются требования по прочности, долговечности, морозостойкости, стойкости против агрессивных воздействий грунтовых вод. В связи с этим для фундаментов пригодны следующие материалы: бут, бутовая кладка, бутобетон, бетон, железобетон и сильно обожженный кирпич. При устройстве свайных и столбчатых фундаментов могут применяться деревянные сваи и столбы с соответствующей защитой от гниения. Как правило, фундамент состоит из подушки и стенки или столба. Стенка или столб должны быть прочными и устойчивыми, а подушка фундамента должна иметь такие размеры в плане, чтобы обеспечивалось допустимое давление на грунт основания, т.е. обеспечивались допустимые осадки зданий.

В зависимости от вида несущего остова здания, величины нагрузок, передаваемых на фундамент, характера грунта основания и его несущей способности фундаменты по конструктивному исполнению бывают ленточными, столбчатыми, сплошными или коробчатыми и свайными, а в зависимости от способа устройства они бывают сборными или монолитными.

Глубина заложения фундаментов

Под глубиной заложения фундаментов понимают расстояние от поверхности земли до подошвы фундамента. Глубина заложения фундаментов зависит от глубины промерзания грунтов, их структуры и характера, глубины залегания несущего слоя основания, уровня грунтовых вод, величины нагрузок, глубины заложения соседних фундаментов, подвалов и котлованов и температурного режима эксплуатации здания и др.

Глубина промерзания грунтов при назначении глубины заложения фундаментов учитывается, если основанием служат пучинистые грунты (глины, мелкие и пылеватые пески), при этом для отапливаемых зданий глубина заложения фундамента Нз под наружные стены определяются по формуле:

Нз ? к х Н_н;

где: Н_н - нормативная глубина промерзания грунта для района строительства;

к - коэффициент, учитывающий влияние температурного режима здания в зависимости от конструктивного решения пола первого этажа;

к = 0,9 - пол на балках или плитах;

к = 0,8 - пол по лагам на кирпичных или бетонных столбиках;

к = 0,7 - пол на грунте.

Для неотапливаемых зданий к = 1,0 (для наружных и внутренних стен).

Глубина заложения фундаментов на сухих мелких и пылеватых песках, а также на супесях и суглинках твердый консистенции не зависит от глубины промерзания грунта, если уровень грунтовых вод на 2 и более метра ниже глубины промерзания.

Для внутренних стен отапливаемых зданий глубина заложения фундамента устанавливается независимо от глубины промерзания грунта. Для всех зданий глубина заложения фундаментов при непучинистых грунтах основания (скальных, крупноблочных, гравелистых, крупных и средних песках) не зависит от глубины промерзания грунта.

Если уровень грунтовых вод находится вблизи подошвы фундамента, то фундамент целесообразно закладывать ниже возможного уровня грунтовых вод, что исключает вымывание мелких частиц грунта из-под подошвы фундамента при сезонном колебании уровня грунтовых вод.

В зданиях с подвалами глубина заложения фундамента должна быть ниже отметки пола подвала не менее чем на 50 см. При назначении глубины заложения фундамента рядом с более глубокими котлованами, подвалами, выемками исходят из условия, что отношение разности отметок подошвы проектируемого фундамента и дна пониженных выемок к расстоянию между фундаментом и выемкой должна быть меньше тангенса угла внутреннего трения грунта основания (рис. 16.3.).

Во всех случаях минимальная глубина заложения фундаментов под наружные стены - не менее 70 см, а под внутренние стены - не менее 50 см.

Рис. 16.3. Условие определения глубины заложения фундамента рядом с соседними котлованами, подвалами и выемками; ц - угол внутреннего трения грунта



42. Ленточные фундаменты и столбчатые фундаменты

Ленточные фундаменты представляют собой непрерывную стену-ленту под несущими и самонесущими стенами или стойками каркасов. В поперечном сечении ленточные фундаменты состоят из прямоугольной стенки, но чаще из верхней прямоугольной части - стенки и нижней уширенной части - подушки, которая может иметь или прямоугольное или трапецеидальное или ступенчатое сечение. Ширина подушки фундамента устанавливается в зависимости от величины передаваемых на основание нагрузок и допустимого нормативного давления на грунт основания.

Ленточные фундаменты устраивают монолитными или сборными. Для устройства монолитных ленточных фундаментов используют бутовую кладку, бутобетон, бетон и железобетон. Бутовые фундаменты трудоемки, но если бут является местным строительным материалом, то они экономичны по расходу цемента. Ширина верха обреза бутового фундамента должна быть на 80-100 мм больше толщины примыкающей стены, но не менее 600 мм для кладки из рваного бута и 500 мм - из бутовой плиты (рис. 16.4).

Бутобетонные и бетонные фундаменты менее трудоемки, но требуют большего расхода цемента и устройства опалубки. Минимальная ширина верхнего обреза бутобетонных фундаментов не менее 350 мм, но, как и для бутовых фундаментов, она должна быть на 80-100 мм больше толщины примыкающей стены.

Высоту ступеней бутовых фундаментов принимают 350-500 мм, их ширину - 150-250 мм, а угол Ь?33^? , для бутобетонных соответственно высота больше 300 мм, ширина - 150-250 мм, угол Ь?36^?, и для бетонных такие же размеры ступеней, но угол Ь?45^?. Монолитные бутовые, бутобетонные и бетонные фундаменты работают на сжатие и их называют жесткими (рис. 16.4.).

Рис. 16.4. Монолитные ленточные фундаменты:

а - из бутовой кладки; б - бутобетонные; в - бетонные; 1 - стена; 2 - отмостка; 3 - фундамент; 4 - пол первого этажа на столбиках

Монолитные железобетонные фундаменты устраивают в тех случаях, когда требуется значительная ширина подушки фундамента при небольшой ее высоте и такие фундаменты называют гибкими, так как их подушки работают на изгиб. Сборные ленточные фундаменты менее трудоемки. Их устраивают из элементов заводского изготовления - железобетонных подушек и бетонных полнотелых и пустотелых блоков стенок фундаментов. Сборные подушки фундаментов изготавливают прямоугольной, трапецеидальной или другой формы, их укладывают на утрамбованную песчаную подготовку толщиной 100-150 мм вплотную друг к другу с нормированным зазором 20 мм или с разрывом от 200 до 900 мм. Подушки сборных фундаментов имеют размеры: толщина 300, 400 или 500 мм; ширина от 600 до 3200 мм; номинальная длина - от 1200 до 2400 мм; размеры блоков стенок: толщина - 300, 400, 500 и 600 мм, номинальные высота - 600 мм, длина от 800 до 2400 мм.При строительстве зданий на слабых грунтах по фундаментным подушкам и по верхнему обрезу фундаментальных стеновых блоков устраивают монолитные железобетонные распределительные пояса для выравнивания осадок грунта оснований.В крупнопанельном и объемно-блочном домостроении стенки ленточных фундаментов, устанавливаемых на подушки, могут выполняться из крупноразмерных ребристых цокольных панелей под наружные стены и безраскосных железобетонных ферм (фундаментных рам) под внутренние стены или в виде объемных фундаментных блоков. Все размеры элементов сборных ленточных фундаментов устанавливают с учетом требований унификации.

Столбчатые фундаменты

Столбчатые фундаменты устраивают при невысоких нагрузках на основание, при прочных грунтах оснований или, если прочное основание залегает на большой глубине, вследствие чего устройство ленточного фундамента невыгодно из-за большого его объема и, следовательно, большого расхода материалов. В зданиях с несущими и самонесущими стенами столбчатые фундаменты можно рассматривать как частный случай ленточных, у которых подушки укладывают с большим разрывом, а вместо стенок на подушки устанавливают столбы и на них опирают фундаментные балки, на которых устраивают стены. Фундаментные столбы устанавливают в углах, в местах пересечения стен, под простенками и под глухими стенами на расстоянии 2,5-4 м друг от друга. Элементы столбчатых фундаментов изготавливают из бутобетона, бетона и железобетона в монолитном или сборном вариантах, а балки во всех случаях изготавливают железобетонными.Для исключения воздействия на фундаментные балки деформаций, связанных с пучением или осадкой грунта основания, под ними устраивают траншеи глубиной не менее 600 мм, которые заполняют непучинистым грунтом, а если необходимо утепление пола, то засыпку выполняют из шлака или керамзита. Для деревянных зданий, рассчитанных на небольшой срок службы, допускается устройство деревянных столбчатых фундаментов с их защитой от загнивания.В каркасных зданиях под колонны устраивают отдельно стоящие столбчатые фундаменты. Они бывают сборными стаканного типа или монолитными. В монолитном каркасе отдельно стоящие монолитные столбчатые фундаменты устраивают как одно целое с колоннами.



43. Подвалы, приемки и люки

В гражданских зданиях подвалы устраивают для размещения подсобных, хозяйственных или технических помещений и для прокладки инженерных коммуникаций. Стенами подвалов служат стенки ленточных фундаментов, а в зданиях со столбчатыми фундаментами стены подвалов устраивают из железобетонных панелей или других каменных материалов.Для естественного освещения и проветривания подвального помещения в наружных стенах подвалов устраивают оконные проемы, а перед ними - приямки. Стены приямков выполняются из кирпича, бетона или железобетона, а полы - из бетона или железобетона с уклоном от стенки подвала. В месте примыкания наружной стенки приямка к полу устраивают отверстие ф 50 мм для стока атмосферной воды. Сверху приямки закрывают металлической откидной сеткой (рис. 17.1.а).

Рис. 17.1. Приямки и люки у проемов наружных стен подвалов:

а - приямок у светового проема; б - люк у загрузочного проема; 1 - подушка фундамента; 2 - стенка подвала; 3 - пол приямка (люка);4 - стенка приямка (люка); 5 - открывающаяся решетка; 6 - петля; 7 - перекрытие над подвалом; 8 - крышка люка; 9 - коробка загрузочного проема люка; 10 - щиты загрузочного проема люка

В стенах подвальных помещений, где предусматривается хранение каких-либо материалов или продуктов, устраивают снаружи загрузочные люки. Стенки и пол люков выполняют из тех же материалов, что и приямков, снаружи люк закрывают металлической крышкой, а проем люка в стене закрывают деревянным при необходимости обитым железом и утепленным щитом.

44. Сплошные и свайные фундаменты

Сплошные фундаменты применяют при строительстве на слабых и неоднородных грунтах, при больших нагрузках, передаваемых на основание при строительстве высотных зданий . Эти фундаменты могут рассматриваться как частный случай ленточных, у которых подушки имеют такие размеры в плане, что сливаются в одну сплошную плиту под всем зданием. Сплошные фундаменты проектируют бетонными или железобетонными плоскими или ребристыми. При этом ребра плит могут быть направлены вверх или вниз. На плиты сплошных фундаментов опирают несущие и самонесущие стены или колонны каркасов. Промежутки между направленными вверх ребрами заполняют песком или гравием и сверху устраивают бетонную подготовку. Толщина плоских плит сплошных фундаментов составляет от 1/8 до 1/6 пролета вертикальных несущих конструкций, а ребристой фундаментной плиты - от 1/10-1/8 пролета.

Рис. 16.12. Перекрестные монолитные железобетонные ленточные фундаменты: 1 - колонна; 2 - монолитная железобетонная лента с подушкой

Свайные фундаменты

Свайные фундаменты применяют при строительстве на слабых грунтах, когда достижение пригодного естественного основания экономически или технически не целесообразно из-за большой глубины его залегания. Основными элементами свайных фундаментов являются сваи, оголовки свай и ростверки.Сваи изготавливают из железобетона, бетона, металла и дерева. В зависимости от способа устройства сваи бывают забивными, набивными, буроопускными и винтовыми.Забивные железобетонные, металлические и деревянные сваи погружают в грунт с помощью силовых воздействий, например, с помощью сваезабивных копров. В поперечном сечении сваи имеют квадратную, прямоугольную или круглую сплошную или с внутренней полостью форму. Различают круглые обычные полые сваи диаметром до 800 мм и сваи-оболочки - диаметром более 800 мм. По длине сваи могут иметь неизменное сечение или они могут иметь форму усеченных пирамиды или конуса.

Рис. 16.14. Виды свай:

1-4 - бетонные и железобетонные сваи соответственно квадратные, полые, круглые и клинообразные; 5,6 - набивные обычные сваи и сваи с уширенной пятой; 7,8 - камуфлетные сваи; 9 - сваи с шарнирно-раскрывающимися упорами; 10 - свая-оболочка; 11 - свая в скважине; 12 - деревянная свая; 13 - винтовая свая

Если фундаменты имеют большое заглубление, то с целью экономии материалов и обеспечения требуемой прочности и жесткости, их можно проектировать железобетонными коробчатыми с размещением между ребрами-стенами и перекрытиями помещений подвалов или подземных гаражей. Коробчатые фундаменты проектируют в один или несколько этажей.Для выравнивания неравномерных осадок оснований от нагрузок, передаваемых вертикальными несущими конструкциями остова здания стенами, колоннами), могут применяться вместо сплошных фундаментов перекрестные монолитные железобетонные ленточные фундаменты.

Забивные сваи имеют длину 3 м и более с градаций через 0,5 м до длины 6 м и дальше через 1,0 м. Сваи длиной менее 7 м называются короткими. В зависимости от статической работы свай в грунте различают сваи-стойки и висячие сваи. Сваи-стойки проходят слабый грунт и входят острием в прочный грунт, а висячие сваи передают нагрузку на основание за счет сил трения боковых поверхностей свай о грунт.

Набивные сваи получают при заполнении бетонной смесью заранее подготовленных бурением или продавливанием скважин. Нижняя часть скважин может быть уширена при бурении или мини-взрывом - сваи с уширенной камуфлетной пятой .Буроопускные сваи - это сваи, установленные в пробуренные скважины с последующим заполнением зазора между сваей и скважиной, например, цементно-песчаным раствором, а в вечномерзлых грунтах - грунтовым раствором. Винтовая свая ввинчивается в грунт заостренным концом с приваренной к нему по винтовой линии стальной полосой. В зависимости от конструктивной схемы здания и несущей способности грунта сваи размещают в один ряд, в шахматном порядке, в два ряда и кустом (под колонны или технологическое оборудование). По верху сваи объединяются железобетонным ростверком, который может быть монолитным или сборным (при крупноэлементном домостроении). Минимальное расстояние между сваями - 3с, а максимальное - 8с, где с - размер стороны или диаметра сваи. В крупнопанельных зданиях высотой до 12 этажей с продольными и поперечными несущими стенами и узким шагом поперечных несущих стен и с перекрытиями из панелей на комнату могут применяться безростверковые свайные фундаменты .