Архитектурно-строительные конструкции гражданских зданий

Различают бескаркасные гражданские здания с несущими стенами (рис. 5.1), каркасные здания, представляющие собой пространственную несущую конструкцию (рис. 5.2), состоящую из колонн, ригелей, перекрытия и самонесущих или навесных стен, и здания

Бескаркасное здание с продольным (а) и поперечным (б) опираннем плит перекрытия

Рис. 5.1. Бескаркасное здание с продольным (а) и поперечным (б) опираннем плит перекрытия

Каркасное здание торгово-развлекательного комплекса

Рис. 5.2. Каркасное здание торгово-развлекательного комплекса

с неполным каркасом, в которых нагрузка от междуэтажных перекрытий наряду с колоннами воспринимается и стенами (рис. 5.3).

В бескаркасных зданиях междуэтажные перекрытия могут опираться па продольные или поперечные несущие стены или по контуру на продольные и поперечные стены. В зданиях этого типа пространственная жесткость обеспечивается внутренними поперечными стенами, стенами лестничных клеток и междуэтажными перекрытиями.

В каркасных зданиях ригели могут располагаться в поперечном и продольном направлениях, а пространственная жесткость обеспечивается стенами жесткости, расположенными между колоннами, междуэтажными перекрытиями, стенами лестничных клеток и лифтовых шахт, а также статической неопределимостью каркаса.

Здание с неполным каркасом

Рис. 5.3. Здание с неполным каркасом:

1 – несущая стеновая панель; 2 – колонна; 3 – ригель; 4 – санитарно-техническая кабина; 5 – панель перекрытия; 6 – крыша, совмещенная с чердачным перекрытием; 7 – балконная плита; 8 – лестница

Источник: bigbnilding.com.ua

По конструктивному решению фундаменты для зданий бывают ленточными, столбчатыми, сплошными и свайными.

Ленточный фундамент представляет собой непрерывный конструктивный элемент, залегающий ниже поверхности грунта и передающий нагрузку от здания на основание. Ленточные фундаменты выполняются из бутового камня (рис. 5.4), из бутового камня, утопленного в бетонной смеси (бутобетона, рис. 5.5), из монолитного бетона или железобетона, из сборных фундаментных плит и стеновых блоков (рис. 5.6). Ленточные фундаменты из бутового камня, бутобетона или из монолитного бетона обычно устраиваются под стенами малоэтажных зданий. Фундаментные блоки в ленточном сборном фундаменте укладываются с перевязкой швов. Для экономии материала сборные фундаментные плиты могут укладываться с разрывом, если это позволяет прочностной расчет.

В качестве сборного столбчатого фундамента под кирпичные столбы или под столбы из бетонных или каменных блоков могут быть применены сборные железобетонные элементы, представленные на рис. 5.7, а – г. Для каркасных зданий под колонны обычно устанавливают сборные столбчатые фундаменты (рис. 5.7, д) или монолитные столбчатые фундаменты (рис. 5.8).

Иногда находят применение столбчатые фундаменты из железобетонных плит, уложенных друг на друга (рис. 5.9, а) или в виде

Устройство ленточного фундамента из бутового камня

Рис. 5.4. Устройство ленточного фундамента из бутового камня:

а – фундамент; б – цоколь; в – отмостка (для отведения атмосферных осадков от фундамента); 1 – песчаная подушка; 2 – бутовый камень; 3 – битумная обмазка; 4 – обратная засыпка; 5 – гидроизоляция (рубероид); 6 – штукатурка; 7 – наружная стена Источник: homemade-product.ru

Разрез ленточного фундамента из бутобетона

Рис. 5.5. Разрез ленточного фундамента из бутобетона

Сборный ленточный фундамент из бетонных блоков для дома с подвалом

Рис. 5.6. Сборный ленточный фундамент из бетонных блоков для дома с подвалом:

1 – фундаментная плита; 2 – фундаментные блоки; 3 – окраска горячим битумом; 4 – цементно-песчаный раствор; 5 – отмостка; 6 – два слоя рубероида; 7 – цокольное перекрытие

кладки из природного камня (рис. 5.9, б). В фундаментах и стенах подвалов из бутобетона толщина стен принимается не менее 35 см, а размеры сечения столбов – не менее 40 см. Толщина стен из бутовой кладки должна быть не менее 50 см, а размеры сечения столбов – не менее 60 см.

Сборные железобетонные изделия, которые могут быть применены в качестве столбчатого сборного фундамента

Рис. 5.7. Сборные железобетонные изделия, которые могут быть применены в качестве столбчатого сборного фундамента:

а, в – фундаментные блоки; б – фундаментная плита для ленточного фундамента (см. рис. 5.6); г – фундаментная плита для столбчатого фундамен та; д – сборный фундамент стаканного типа; 1 – монтажные петли; 2 – стакан для установки колонны

Монолитный столбчатый фундамент

Рис. 5.8. Монолитный столбчатый фундамент:

1 – подколонник; 2 – обрез фундамента; 3 – колонна, заделанная в стакане фундамента; 4 – поверхность земли; 5 – сетки горизонтального армирования; 6 – сетки косвенного армирования; 7 – вертикальные сетки; 8 – отдельные стержни для фиксации вертикальных сеток; 9 – плитная часть; 10 – арматурные сетки подошвы фундамента; 11 – подошва фундамента

Варианты столбчатых фундаментов

Рис. 5.9. Варианты столбчатых фундаментов:

а – из железобетонных плит 1; б – из природного камня 2

При значительных нагрузках или при строительстве па неоднородных и слабых грунтах рекомендуется устраивать сплошной фундамент, который обеспечит равномерную осадку и защитит подвальные помещения от подпора грунтовых вод (рис. 5.10).

При очень больших нагрузках и для ответственных зданий применяют свайные фундаменты, состоящие из железобетонных стержней (рис. 5.11), объединенных поверху ростверком. По характеру работы сваи подразделяются на сваи-стойки и висячие сваи. Сваи-стойки передают нагрузку от здания через свой торец на более прочные массивы грунта, которые залегают на глубине. Висячие сваи передают нагрузку на грунт за счет сил трения боковых поверхностей сваи о грунт.

Армирование сплошного фундамента из монолитного железобетона

Рис. 5.10. Армирование сплошного фундамента из монолитного железобетона

Сваи

Рис. 5.11. Сваи

Сваи бывают железобетонные, бетонные, деревянные и стальные, но последние применяются редко из-за большой стоимости. По глубине заложения различают сваи короткие (до 6 м) и длинные (до 12 м).

Забивные сваи (см. рис. 5.11) изготавливаются на заводах железобетонных изделий и на специальном транспорте доставляются на стройплощадку. Набивные сваи выполняются на месте строительства после бурения и заливки скважин диаметром 40–170 см бетонной смесью (рис. 5.12).

Для увеличения несущей способности набивных свай в их нижней части делают уширение. Под зданиями повышенной этажности устраивают набивные сваи диаметром до 1,5 м и длиной до 40 м. В этом случае верхние части свай объединяет монолитная железобетонная плита.

В обычных случаях верхние концы свай должны быть заглублены в монолитный или сборный ростверк, для этого предварительно разбивают оголовки свай и обнажают арматуру. Если объединяются ряды свай, то они называются свайными полосами (рис. 5.13), а если объединяется группа свай (более трех) для устройства отдельного фундамента, то эта группа называется свайным кустом. В грунт сваи забиваются пневматическим молотом, подключаемым к компрессору, который входит в комплект сваебойной машины (рис. 5.14). Безростверковые фундаменты служат опорой для полносборных зданий. Здесь выровненные оголовки свай служат опорой плит подвального перекрытия, наружные стены также опираются на сборные оголовки забитых вдоль прямой линии свай.

Армирование набивной сваи

Рис. 5.12. Армирование набивной сваи

Опалубка для устройства монолитного ростверка (свайных полос)

Рис. 5.13. Опалубка для устройства монолитного ростверка (свайных полос)

Забивка железобетонных свай

Рис. 5.14. Забивка железобетонных свай

Степы возводятся из мелкоразмерных (кирпича, керамического камня, мелких блоков) или крупных элементов (панелей и блоков).

Каменные стены в зависимости от конструктивной схемы подразделяются на несущие, воспринимающие нагрузки от собственного веса, нагрузки от покрытий, перекрытий, ветра и т.д.; самонесущие, воспринимающие нагрузку от собственного веса стен вышележащих этажей зданий и ветровую нагрузку; ненесущие (в том числе навесные), воспринимающие нагрузку только от собственного веса и ветра в пределах одного этажа при высоте этажа не более 6 м (при большей высоте этажа эти стены относят к самонесущим), и внутренние, воспринимающие нагрузку только от собственного веса и ветра (при открытых окопных проемах) в пределах одного этажа при высоте этажа не более 6 м (при большей высоте этажа внутренние стены относят к самонесущим).

В настоящее время для устройства стен из кирпича используют в основном три вида кирпичей: силикатный автоклавный известково-песчаный (ГОСТ 379–95), керамический (глиняный обожженный) и лицевые керамические и силикатные кирпичи. Нормальный формат кирпича – 250 × 120 × 65 мм; полуторный формат – 250 × 120 × 88 мм; двойной – 250 × 120 × 140 мм.

Стены выкладывают толщиной, кратной половине длины кирпича (120, 250, 380, 510 мм и т.д.). Толщина горизонтальных швов – 10–15 мм, вертикальных – 8–15 мм. При кладке стен необходимо соблюдать перевязку швов. Первый (начальный) ряд кирпичей должен быть тычковым, т.е. кирпичи должны быть уложены поперек стены, торцы кирпичей должны быть ориентированы наружу и внутрь здания. С наружной стороны для улучшения внешнего вида швы обрабатываются в виде валика или желобка.

Силикатный кирпич изготавливается из смеси кварцевого песка, воздушной извести и воды. Отформованный кирпич подвергается автоклавной обработке – воздействию насыщенного водяного пара при температурах 170–200°С при высоком давлении. Кирпич глиняный обыкновенный пластического или полусухого прессования изготавливается из глин (с добавками или без них) и обжигается (рис. В.3, а).

Стены из керамического кирпича (рис. В.3, б) также выкладывают с перевязкой швов, причем пустоты должны быть направлены вертикально. Керамический кирпич обычно применяется для возведения несущих и самонесущих стен и перегородок одноэтажных и многоэтажных зданий и сооружений, внутренних перегородок, а также для заполнения пустот в монолитно-бетонных конструкциях.

Применение сплошной кладки из полнотелого керамического или силикатного кирпича для наружных стен помещений с сухим и нормальным влажностными режимами допускается только при

Стена из керамических поризованных блоков, облицованных кирпичом

Рис. 5.15. Стена из керамических поризованных блоков, облицованных кирпичом

необходимости обеспечения их прочности.

Необходимо предусматривать защиту стен и столбов от увлажнения со стороны фундаментов, а также со стороны примыкающих тротуаров и отмосток устройством гидроизоляционного слоя выше уровня тротуара или верха отмостки.

Отношение высоты H стены или столба к толщине β = H/h независимо от результатов расчета не должно превышать предельных значений, приведенных в СНиПе II-22–81.

Облицовочный слой и основная кладка стены, если они жестко связаны друг с другом взаимной перевязкой, должны иметь близкие деформационные свойства (рис. 5.15). В проектах стен с облегченной кладкой или с облицовками следует предусматривать перевязку облицовки, жестко связанной с кладкой, тычковыми рядами; в качестве утеплителя в облегченной кладке следует применять заливочные материалы, прошедшие экспертизу в специализированных организациях соответствующего профиля, или засыпку из пористых заполнителей; в многослойных стенах из кирпича и камня можно применить плитный утеплитель из полистирола, полиуретана, минераловатных плит с гофрированной структурой волокон.

Под опорными участками элементов, передающих местные нагрузки на кладку, следует предусматривать слой раствора толщиной не более 15 мм. Часто расчет на смятие требует установку распределительных плит толщиной, кратной толщине рядов кладки, но не менее 15 см, армированных двумя сетками с общим количеством арматуры не менее 0,5% объема бетона.

Степы из мелких блоков укладывают пустотами вниз с перевязкой швов (см. рис. 5.15).

Армирование стен применяется при необходимости увеличить сопротивление изгибу стен, подверженных боковому воздействию сыпучих материалов, воды и т.п., для повышения устойчивости стен при их больших гибкостях, для повышения сопротивления кладки действию вибрационной или сейсмической нагрузок.

Конструктивные элементы стен включают в себя цоколь, проемы, простенки, перемычки, карниз, фронтон, парапет, пилястры, балконы, эркер, лоджии (рис. В.4).

В зданиях большой протяженности необходимо предусматривать температурные и осадочные швы. Осадочные швы необходимо предусматривать также в местах соединения частей здания разной этажности. Осадочные швы разрезают здание от подошвы фундамента до конька крыши, а температурные – от цоколя до карниза. Деформационные и осадочные швы следует проектировать со шпунтом или четвертью, заполненными упругими прокладками, исключающими возможность продувания швов.

Стены из крупных блоков тоже выкладывают с перевязкой швов. Стены крупноблочных зданий в зависимости от объемного веса бетона блоков и имеющихся в наличии монтажных механизмов разрезаются по высоте этажа на четыре, три или два ряда (четырех-, трех- или двухрядная разрезка). Блоком называется самоустойчивый при монтаже сборный элемент, применяемый для возведения наружных и внутренних стен. При двухрядной разрезке стен в жилом здании (при этаже высотой 3,3 м) простеночные блоки имеют высоту 270 см, перемычки или поясные блоки – 60 см. Между простеночными устанавливают подоконные блоки высотой 90 см. При четырехрядной разрезке простеночный блок разрезается на три части высотой но 90 см каждая. Толщина блоков равна расчетной толщине стены. Наружные стены монтируют из простеночных, подоконных, перемещенных и поясных блоков. Причем последние имеют ту же форму и размеры, что и перемычечные блоки, но устанавливаются на глухих участках стен. Кроме того, имеются специальные типы блоков .угловые, цокольные, парапетные, карнизные (рис. 5.16).

Внутренние стены монтируют из блоков высотой на этаж толщиной 19, 29, 39 см, их ширина зависит от габаритов здания и размеров дверных проемов. Внутренние блоки, примыкающие к дверным проемам, имеют вверху угловые выемки для опирания перемычки.

Стыки блоков являются наиболее ответственными элементами крупноблочных зданий. Слой раствора, уложенный на горизонтальные торцы блоков, обеспечивает прочность и непродуваемость горизонтальных стыков. Вертикальные стыки между вертикальными гранями блоков бывают закрытыми и открытыми (рис. 5.17). За-

Конструктивная схема крупноблочного дома (двухрядная разрезка)

Рис. 5.16. Конструктивная схема крупноблочного дома (двухрядная разрезка):

1 – угловой блок; 2 – простеночный; 3 – подоконный; 4 – поясной; 5 – блок внутренней стены; 6' – панели перекрытия; 7 – перемыленный блок; 8 – перемычка над дверным проемом; 9 – блок внутренней стены с вырезом под перемычку

Стыки блоков крупноблочного здания (размеры в мм)

Рис. 5.17. Стыки блоков крупноблочного здания (размеры в мм):

а – закрытый стык блоков внутренних стен; б – закрытый стык простеночных и подоконных блоков; в – открытый стык простеночных блоков наружных стен

крытые стыки (рис. 5.17, б) в виде "колодца" замоноличиваются бетоном. Открытые стыки в виде паза изнутри оклеиваются рубероидом, утепляются теплоизолирующим вкладышем и замоноличиваются легким бетоном. Заполнение швов панелей следует выполнять с применением вибрации. Вертикальные стыки с наружной стороны конопатят просмоленной паклей или начеканиваются эластичными валиками. Для крупноблочных зданий высотой более пяти этажей и для зданий с высотой этажа более 3 м должны быть предусмотрены жесткие связи между стенами как в углах, так и в местах примыкания внутренних стен к наружным. Связи следует проектировать в виде закладных деталей в блоках, соединяемых сваркой с накладкой или со стальными скобами.

Крупнопанельные сборные здания собираются из крупноразмерных стеновых панелей, перегородок и перекрытий. Бескаркасные крупнопанельные здания образовываются панелями, выполняющими несущие и ограждающие функции (рис. 5.18, а). В каркасных зданиях железобетонный каркас выполняет несущие функции, а наружные стены из большеразмерных панелей – ограждающие функции. Каркасные здания включают полный (рис. 5.18, б; 5.19) или неполный каркас (см. рис. 5.3). В том и другом случае располо-

Бескаркасный (а) и каркасный (б) типы крупнопанельных зданий

Рис. 5.18. Бескаркасный (а) и каркасный (б) типы крупнопанельных зданий:

1 – однорядная разрезка стен; 2 – двухрядная разрезка стен

Крупнопанельное здание с полным каркасом

Рис. 5.19. Крупнопанельное здание с полным каркасом:

1 – железобетонный ригель каркаса; 2 – междуэтажные панели-вставки; 3 – промежуточный пояс; 4 – вырез для вентиляционных блоков; 5 – внутренняя двухэтажная железобетонная колонна; 6 – железобетонная панель перекрытия над коридором; 7 – простеночная панель; 8 – пристенная плита перекрытия; 9 – железобетонное ограждение приямка; 10 – бетонный стеновой блок; 11 – железобетонная цокольная обвязка; 12 – железобетонная нижняя плита приямка; 13 – наружная двухэтажная железобетонная колонна; 14 – бетонные блоки

жение прогонов (ригелей) бывает как поперечное, так и продольное. В панельно-каркасных зданиях (здания с неполным каркасом) элементы каркаса объединены со стеновыми панелями в единую несущую конструкцию.

Наружные стены зданий при однорядной разрезке стен выполняются из панелей высотой на этаж (см. рис. 5.18, а; 5.3). При двухрядной разрезке стен они собираются из простеночных и поясных панелей (см. рис. 5.18, б).

Панели наружных стен бывают однослойными из легких бетонов толщиной 30,35 см, которые находят применение в несущих, самонесущих и навесных стенах; трехслойными с внутренним и наружным слоями бетона и утеплителем внутри. Внутренний слой толщиной 10 см – несущий, наружный слой играет роль декоративно-ограждающей конструкции. Трехслойные панели, изготавливаемые в соответствии с современными теплотехническими нормами, обладают высокой степенью заводской готовности, в них можно применять такие эффективные утеплители, как пенополистирол и минераловатные плиты. Трехслойная стеновая несущая панель, изготавливаемая кассетным способом, состоит из железобетонной плиты толщиной 50 мм, располагаемой с внутренней стороны стены, утеплителя из двух слоев полужестких минераловатных плит толщиной 120–150 мм (в зависимости от климатического района) и наружной железобетонной плиты толщиной 40 мм. Плиты соединяются между собой вертикальными тонкими железобетонными или легкобетонными армированными ребрами. Трехслойные наружные стеновые панели, изготовленные способом вибропроката, скомплектованы из двух прокатных ребристых железобетонных скорлуп (рис. 5.20), между которыми размещен утеплитель из двух слоев полужестких минераловатных плит толщиной 50 мм каждый. Внутренние стеновые панели отличаются от наружных тем, что в них отсутствует утепляющий слой.

По сравнению с трехслойными на изготовление двухслойных панелей бетона расходуется меньше, однако опасность накопления влаги в этих панелях больше, чем в трехслойных, в которых внутренняя железобетонная плита замедляет проникновение водяного пара из помещения в панель. Однослойные панели обычно используют в бескаркасных панельных зданиях. Двухслойные стеновые панели широко применялись в бескаркасных и каркасных зданиях. В качестве примера можно привести самонесущие двухслойные стеновые панели, применявшиеся в каркасных зданиях, построенных в седьмом квартале района Песчаных улиц в г. Москве.

Панели внутренних стен изготавливают из тяжелого бетона толщиной 120 и 160 мм. Их высота равна высоте этажа, а длина кратна размерам этажа в плане. Стыки панелей должны исключать возможность проникания атмосферной влаги на внутренние поверхности ограждений, препятствовать переувлажнению материалов заполнения стыков и прилегающих к стыкам участков стен. Сопротивле-

Трехслойная стеновая панель, изготавливаемая вибропрокатным методом

Рис. 5.20. Трехслойная стеновая панель, изготавливаемая вибропрокатным методом:

а – деталь вертикального стыка наружных панелей; б – деталь крепления панелей торцевой степы к перекрытию; 1 – раствор, 2 – конопатка; 3 – минераловатные плиты; 4 – монтажные связи; 5 – нижняя скорлупа перекрытия (верхняя скорлупа условно не показана); 6 – торцевая наружная панель

ние стыков панелей воздухопроницанию и их теплозащитные свойства должны удовлетворять требованиям СНиПа II-З–79**.

По способу обеспечения изолирующих свойств стыки панелей подразделяются на закрытые, дренированные и открытые. Применение каждого из названных типов стыков следует предусматривать в соответствии с климатическими условиями района строительства и конструкцией наружных стеновых панелей. Конструкции горизонтальных и вертикальных стыков следует предусматривать однотипными, например не допускается проектировать вертикальные стыки открытыми, а горизонтальные закрытыми, и наоборот. Воздухонепроницаемость горизонтальных стыков наружных стен обеспечивается герметизирующей мастикой, прокладками из пороизола и утепляющим вкладышем из минераловатных плит (рис. 5.21, а). Вертикальные стыки по виду заделки бывают закрытыми (рис. 5.21, б), заделанными снаружи цементным раствором, герметизирующей мастикой, упругой прокладкой, а изнутри – слоем рубероида, утепляющим пакетом и слоем монолитного бетона, и открытыми (рис. 5.21, в) с водоотбойной лентой, выводящей влагу из полости стыка, и заделкой изнутри, как в случае закрытых стыков. В дренированных стыках герметизация выполняется аналогично закрытым стыкам, но дополнительно предусматривается декомпрессионный канал, служащий для выравнивания давления воздуха на поверхности стены и внутри стыка и отвода случайно проникшей в стык воды.

Горизонтальные (я), вертикальные закрытые (б) и открытые (в) стыки наружных крупнопанельных стен бескаркасных зданий

Рис. 5.21. Горизонтальные (f), вертикальные закрытые (б) и открытые (в) стыки наружных крупнопанельных стен бескаркасных зданий:

1 – панель наружной стены; 2 – защитное покрытие (цементный раствор или полимерный состав); 3 – герметизирующая мастика; 4 – панель верхнего этажа; 5 – прокладка из гернита или пароизола; 6 – слой раствора; 7 – междуэтажное перекрытие; 8 – утепляющий пакет из минеральной ваты или пенополистирола; 9 – слой рубероида; 10 – монолитный бетон; 11 – панель внутренней стены; 12 – водоотбойная лента; 13 – декомпрессионная полость; 14 – водоотбойная лента, зажатая фартуком; 15 – оцинкованный фартук

Сопряжение наружных панелей выполняют скобами вверху и внизу, вставленными в отверстия петлевых выпусков арматуры примыкающих панелей, или сварными накладками, соединяющими закладные детали примыкающих панелей. Сопряжение внутренних стеновых панелей выполняют с помощью сварки стальных накладок с закладными деталями панелей, расположенными в углах их верхних граней.

 
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ     След >