Студопедия КАТЕГОРИИ: АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция |
Виды фундаментов и способы их строительстваВопрос №2 Функциональные основы проектирования Требование функциональной целесообразности проектного решения подразумевает максимальное соответствие помещений здания протекающим в них функциональным процессам. Проект должен обеспечивать оптимальную среду для человека в процессе осуществления им функций, для которых здание предназначено. Только с XX века в вопросах проектирования возобладал научный подход, основанный на скрупулезном исследовании всех параметров внутренней среды зданий от размеров помещений и оптимизации связей между ними до величин длительности их инсоляции, качества воздушной среды (температура, влажность, скорость движения воздуха), в помещении и т.п. Базой для компоновки объемно-планировочного решения здания служит предварительный анализ его рационального функционирования, выбор соответствующий его назначению объемно-планировочной схемы. Предварительный анализ целесообразной и удобной эксплуатации проектируемого здания осуществляют, строя его функциональную схему. Она предусматривает удобные связи между всеми группами помещений. Функциональную схему разрабатывают графически при этом отдельные помещения (или их родственные группы) обозначают прямоугольниками, а необходимые связи между ними - прямыми линиями и стрелками. К разработке функциональных схем зданий со сложными технологическими процессами архитектор-проектировщик привлекает специалистов-технологов (например, при проектировании зданий театра или машиностроительного завода). Группируя помещения, определяют целесообразность функциональных связей между ними не только по горизонтали, но и по вертикали в соответствии с этажностью здания. При этом фиксируют единое расположение (без смещения) по высоте эвакуационных лестниц, санитарных узлов и вертикальных несущих конструкций. Компоновка функциональных схем служит исходным материалом для выбора этажности здания и его планировочной схемы. 
Вопрос №3 Объемно-планировочная схема зданий Объемно-планировочной схемой здания называют тип объединения рабочих, обслуживающих, вспомогательных и коммуникационных помещений в единую композицию. По признаку расположения и взаимосвязи помещений различают следующие типы объемно-планировочных схем зданий - анфиладную, с горизонтальными коммуникациями, с вертикальными коммуникациями (секционную), зальную, комбинированную и атриумную (рис. 3.9). Анфиладная система предусматривает непосредственный переход из одного помещения в другое через проемы в их стенах или перегородках. Такая система позволяет проектировать здание очень компактным в связи с отсутствием (или минимальным объемом) коммуникационных помещений. Чаще ее применяют частично в отдельных элементах здания, например, между парадными помещениями особняка (коттеджа) или между помещениями одной воспитательной группы детского сада. Система с горизонтальными коммуникациями предусматривает связи между основными помещениями через коммуникационные (коридоры, галереи) благодаря чему основные помещения становятся непроходными. Основные помещения по отношению к горизонтальной коммуникации могут располагаться с одной или двух сторон. Планировочная компактность и экономичность проектного решения здания в наибольшей степени достигается при схемах с двумя параллельными или кольцевыми коридорами. Система планировки с горизонтальными коммуникационными помещениями широко применяется в проектировании гражданских зданий самого различного назначения - общежитий, гостиниц, школ, больниц, административных зданий и т.п.
Секционная система предусматривает компоновку здания из одного или нескольких однохарактерных фрагментов (секций) с повторяющимися поэтажными планами. При этом помещения всех этажей каждой секции связаны общими вертикальными коммуникациями - лестницей или лестницей и лифтами. Секционная система является основной в проектировании городских квартирных жилых домов средней и большой этажности, а также фрагментарно включается в объемно-планировочную структуру зданий общежитий, больниц, школ и др. Зальная система строится на подчинении относительно небольшого числа подсобных помещений главному зальному, которое определяет функциональное назначение зданий в целом. Наибольшое распространение зальная система получила в проектировании промышленных и общественных, зрелищных, спортивных, выставочных зданий. Зальную систему применяют для зданий одно- и многозальной структуры. Атрнумная система - с открытым или крытым двором, вокруг которого размещены основные помещения, связанные с ним непосредственно либо через открытые (галереи) или закрытые (боковые коридоры) коммуникационные помещения, имеет разнообразное применение.
Комбинированная (смешанная) система, сочетающая в себе элементы различных систем, применяется преимущественно в многофункциональных зданиях. Так, например, в молодежном клубе зальная система зрелищных и спортивных залов сочетается с коридорной планировкой помещений для клубных кабинетов. Вопрос №4 К силовым относят следующие виды нагрузок и воздействий: постоянные нагрузки - от собственной массы конструкций здания и давления грунта основания на его подземную часть; длительно действующие временные нагрузки - от технологического оборудования, перегородок, длительно хранимых грузов (книгохранилища и т.п.), воздействия неравномерных деформаций грунтов основания и т.п.; кратковременные нагрузки и воздействия - от массы подвижного оборудования, людей, мебели, снега, ветра и т.п.; особые воздействия - от сейсмических явлений, просадочности лессового или протаявшего мерзлого грунтового основания здания, воздействия деформаций земной поверхности в районах влияния горных выработок и т.п. воздействия, возникающие при чрезвычайных ситуациях - взрывы, пожары и пр. К несиловым относят воздействия: переменных температур наружного воздуха, вызывающих линейные (температурные) деформации - изменения размеров наружных конструкций здания или температурные усилия в них при стесненности проявления температурных деформаций вследствие жесткого закрепления конструкций; атмосферной и грунтовой влаги на материал конструкций, приводящие к изменениям физических параметров, а иногда и структуры материалов вследствие их атмосферной коррозии, а также воздействие парообразной влаги воздуха помещений на материал наружных ограждений, при фазовых переходах влаги в их толще; солнечной радиации, влияющей на световой и температурный режим помещений и вызывающей изменение физико-технических свойств поверхностных слоев конструкций (старение пластмасс, плавление битумных материалов и т.п.). Вопрос №5 План(2D) и объем(3D) помещения тесно связаны между собой. То, что красиво на эскизе в объеме и кажется отличным решением, может быть неудобно и нереализуемо в действительности, и это будет хорошо видно на плане помещения. Чаще всего совершаются ошибки масштаба и габаритов – маленькие проемы, неудобно открывающиеся шкафы, близко стоящая мебель, не проходящая по габаритам бытовая техника и т.д. Поэтому одним из основных этапов работы наддизайн проектом помещения является разработка планировочного решения.Планировочное решение –это план помещений объекта с учетом демонтированных и возведенных перегородок. На плане указываются планируемые помещения с расстановкой дверей, предполагаемой мебели и техники. При этом максимально учитываются все возможные размеры элементов интерьера. Работа нашей интерьерной студии над дизайн проектом начинается с выезда сотрудника на объект для фотофиксации и точных обмеров существующих помещений. Затем составляется обмерный чертеж помещений объекта. На основании этого плана специалист интерьерной студии разрабатывает несколько отличных друг от друга вариантов планировки помещений. При этом обязательно учитываются все пожелания заказчика. Ведь планировка должна основываться на образе жизни семьи или коллектива, если речь идет об общественном помещении. При созданиипланировочного решенияучитывается будущее расположение мебели, техники и освещения. Только после того, как заказчик выберет одну из предложенных планировок, мы приступаем к проработке объема, чтобы лучше понять будущий вид помещения. На изображениях (1-6) можно увидеть, как велась разработка планировки для квартиры площадью 96 кв.м. Архитектурно - планировочное решение включает:
Вопрос №6 Важнейшие климатические факторы: Большинство климатических факторов может оказывать то или иное неблагоприятное воздействие на сооружения, в том числе на искусственные. Основные конечные проявления таких воздействий – ухудшение эксплуатационных качеств сооружения, снижение прочностных и других свойств материалов, и как следствие, снижение долговечности сооружения. В нормы на проектирование и строительство, а также в правила эксплуатации искусственных сооружений включены вопросы учёта неблагоприятных климатических воздействий. Виды учёта таких воздействий можно подразделить на следующие: дополнительные требования к материалам и конструированию сооружений; расчёты сооружений на климатические воздействия; дополнительные требования к технологии работ по возведению и требования к содержанию сооружений. Вопрос №7 Подход к системе типизации. Типизация в строительном проектировании—это комплексная деятельность, направленная на установление параметров, структуры, взаимодействия и других существенных характеристик строительных элементов и их составных частей, предназначенных для массового производства и строительства, а также способов и методов возведения зданий и сооружений. Главной задачей типизации при разработке Единого каталога было создание основы для эффективного развития индустриализации строительства и заводского производства при оптимальном удовлетворении градостроительных, архитектурно-планировочных, функциональных, эксплуатационных, технических, технологических, экономических, эстетических и других требований на основе широкой и всесторонней унификации.
единство правил привязки изделий и конструкций к модульным осям зданий; единство правил определения конструктивных размеров изделий; вариантность систематизированных унифицированных рядов однотипных изделий, всех конструктивных элементов зданий; единство правил разрезки конструктивных элементов зданий на сборные изделия; принцип многовариантности архитектурно-планировочных и конструктивных ситуаций; принцип единства унифицированных конструкций узлов соединения и стыков сборных изделий в одной и различных конструктивных схемах; системный принцип названий и маркировки изделий; принцип индивидуализации изделий, определяющих внешний облик здания.
Типизация при создании унифицированного сборного железобетонного каркаса проводилась по уровням типизации сверху вниз: от более общих элементов типизации или целевых установок к более конкретным или частным; от типов зданий и сооружений к функциональным процессам и от них к архитектурно-планировочным ситуациям и объемно-пластичным средствам архитектурно-художественной выразительности и инженерно-техническим системам, удовлетворяющим общим элементам типизации; далее к типам сборных железобетонных изделий и конструкций, узлам сопряжения сборных железобетонных элементов. Завершающий этап — маркировка изделий и разработка унифицированных способов и средств оформления проектной документации. В каждом элементе типизации устанавливались ограничения с целью достижения максимального числа сборных железобетонных изделий как конечного итога типизации. При этом производилась проверка взаимного влияния ограничений одного из элементов типизации на все прочие элементы. Кроме того, учитывались и повторяемость того или иного элемента типизации, и его влияние как на итоговое число типоразмеров и марок индустриальных элементов, так и на их тиражность.
Вопрос №8 Типизация — направление в строительстве, ориентированное на многократное применениезданий, конструктивных элементов и изделий на основе специально разработанных типов. Типовыми Называют объекты, предназначенные для многократного применения. Типовыми могут быть здания, объемно-планировочные и конструктивные элементы, строительные детали и изделия. Типовые элементы объединяют в альбомы или в библиотеки при разработке проектов на ЭВМ. Типовое проектирование — Разработка проектов зданий и их элементов для массового применения. Основная цель типового проектирования — внедрение в массовое строительство наиболее совершенных объемно-планировочных и конструктивных решений, снижение затрат проектировщиков при разработке проектов. Различают несколько приемов разработки типовых элементов: закрытая и открытая системы типизации, блок-секционный метод типового проектирования. При Закрытой системе Объектом типизации является серия зданий различного назначения (например, жилых домов, школ, детских учреждений) и всех элементов этой серии. Система изначально ориентировалась на выпуск ограниченного набора изделий для зданий данной серии и была основой заводского домостроения в бывшем СССР. Взаимозаменяемость изделий различных серий, как правило, исключалась. Эстетические возможности, вариантность планировочных и объемных решений были ограничены. При Открытой системе Объектом типизации являются строительные изделия и детали, предназначенные для зданий любого назначения. Все сборные элементы выпускаемой номенклатуры обобщаются в серии по конструктивному (например, сборные элементыфундаментов) или типологическому признаку (примером может служить серия 1.020.1 каркасныхзданий различного назначения). Проектировщик в соответствии с композиционным решениемздания применяет те или иные типовые элементы, подбирая их по каталогу. Композиционные решения зданий ограничиваются только творческой фантазией автора проекта. Однако при открытой системе типизации из экономических соображений необходимо ограничивать номенклатуру выпускаемых изделий до практически требуемой. Промежуточным решением является Блок-секционный метод проектирования, При котором объектами типизации являются фрагменты здания — блок-секции, различающиеся по назначению, планировке, форме в плане, этажности и т. д. Из этих блок-секций и компонуется объем зданий различного назначения. Блок-секция представляет собой полностью законченный проект (архитектурные и конструктивные решения, разделы сантехники, электрики, сметы и т. д.), который может быть применен самостоятельно или в сочетании с другими блок-секциями. Этот метод широко применяется прежде всего в жилищном и курортном строительстве. Унификация — ограничение количества типоразмеров параметров зданий и типовых изделий с учетом их взаимозаменяемости. Унификация служит для обоснованного сокращения ряда типоразмеров шагов, пролетов и высот этажей, а также конструктивных элементов (оконных и дверных заполнений для массового строительства, плит перекрытий и т. д.). В результате сокращается количество размеров и форм конструктивных.
Элементов для их изготовления или в заводских (сборные изделия), или в построечных условиях (например, элементов опалубки при монолитном домостроении). Однотипные унифицированные изделия могут применяться в зданиях различного назначения, при этом сокращаются затраты на их изготовление. Основой унификации геометрических параметров конструкций является модульная координация размеров в строительстве (МКРС). Стандартизация — установление на уровне закона общих требований к параметрам зданий, форме, размерам, способам отделки конструктивных элементов, методам изготовления и т. д. Высшей формой стандартизации являются ГОСТы — государственные стандарты. Наряду с утвержденными общегосударственными стандартами могут применяться межотраслевые, региональные, международные и другие стандарты. Индустриализация — максимальная механизация и автоматизация процессов возведения строительных конструкций зданий. Осуществляется двумя путями. Первый — изготовление строительных конструкций максимальной готовности в заводских условиях с последующей доставкой на строительную площадку, затем следует их механизированный монтаж и оформление стыков. Второй — изготовление строительных конструкций непосредственно на строительной площадке с применением механизированного оборудования и инструмента (пример — монолитные железобетонные конструкции с использованием различных видов инвентарной опалубки, бетононасосов и т. д.). При втором способе достигается архитектурное разнообразиезданий, повышение качества и уменьшение стоимости строительства за счет снижения транспортных расходов, отсутствия стыков, характерных для сборных конструкций, необходимости в их сварке, бетонировании, герметизации и т. д.
Вопрос №9 Взаимосвязь между модулями различной крупности
Подход к системе типизации. Типизация в строительном проектировании—это комплексная деятельность, направленная на установление параметров, структуры, взаимодействия и других существенных характеристик строительных элементов и их составных частей, предназначенных для массового производства и строительства, а также способов и методов возведения зданий и сооружений. Модуль - условная единица измерения, принятая в целях координации размеров. В России и большинстве европейских стран в качестве основного модуля - «М» принята величина 100 мм, кратными которой назначают все основные размеры зданий. Для повышения эффективности унификации международные органы по стандартизации приняли наряду с основным и укрупненные модули (мультимодули). Укрупненный модуль (мультимодуль) - равен основному - М, увеличенному в целое число раз. Установлен следующий предпочтительный ряд величин укрупненных планировочных модулей ЗМ; 6М; I2M; 15М; 30М; 60М (то - есть 300, 600, 1200, 1500, 3000, 6000 мм). На его базе образованы два независимых ряда, а именно ряды ЗМ, 6М, 12М, 60М и ЗМ, 15М, 30М, 60М. Получают применение в проектировании и неполные модульные ряды, например, ряд ЗМ; 6М; 12М применяемый в проектировании жилых и общественных зданий с мелкоячеистой объемно-планировочной структурой, или ряд 15М; 30М; 60М, применяемый в проектировании общественных зданий с крупными помещениями и промышленных зданий. Укрупненные модули применяют при назначении размеров основных архитектурно-конструктивных параметров зданий и конструкций: пролетов перекрытий и шагов несущих стен и перегородок, высот этажей, проемов и др. Для координации размеров принят основной модуль, равный 100 мм и обозначенный буквой М. укрупненные модули (мультимодули) 60М; 30М; 15М; 12М; 6М; 3М, соответственно равные 6000; 3000; 1500; 1200; 600; 300 мм;
дробные модули (субмодули)
Укрупненный модуль 15М допускается при необходимости дополнения ряда размеров, кратных 30М и 60М, при наличии технико-экономических обоснований. Вопрос №10 До разработки и освоения унифицированного каркаса существовало мнение, что типизация и механизация методов производства, транспорта и монтажа при соблюдении высокого качества и высокой степени готовности изделий неразрывно связаны со строгим ограничением ассортимента производимых элементов. Экономическая эффективность «индустриальных систем» оценивалась на основании числа типоразмеров в серии и соответственно количества металла, необходимого на формы. Существенной проблемой было создание «открытого» метода типизации, который дал бы возможность разрешить противоречие, существующее между требованиями стабильности производства сборных изделий и изменяемостью во времени требований к качеству объектов строительства, расширения их номенклатуры, а также возможностью совершенствования системы в связи с введением новых, более прогрессивных материалов, оборудования и методов производства работ. Создание открытой системы требует установления ряда устойчивых принципов, правил и характеристик, которым должны подчиняться все элементы системы. В открытой системе основным предметом типизации являются не здания и сооружения, а прежде всего принципы формирования отдельных групп элементов, условий их сопоставления и взаимоувязки, правила соединения элементов и узловые сопряжения, методы производства и монтажа. Открытая система типизации является методологическим средством для проектирования типовых унифицированных индустриальных изделий заводского домостроения, сведенных в Каталог. Эффективность открытой системы типизации непосредственно зависит от уровня специализации и кооперации производств.
Вопрос № 11 - 20 Конструктивная система представляет собой взаимосвязанную совокупность вертикальных и горизонтальных несущих конструкций здания, которые совместно обеспечивают его прочность, жесткость и устойчивость. Горизонтальные конструкции - перекрытия и покрытия здания воспринимают приходящиеся на них вертикальные и горизонтальные нагрузки и воздействия, передавая их поэтажно на вертикальные несущие конструкции. Последние в свою очередь передают эти нагрузки и воздействия через фундаменты основанию. Горизонтальные несущие конструкции массовых капитальных гражданских зданий, как правило, однотипны и обычно представляют собой железобетонный диск (сборный, монолитный или сборно-монолитный). Вертикальные несущие конструкции разнообразны. Различают стержневые (стойки каркаса) несущие конструкции, плоскостные (стены, диафрагмы), внутренние объемно-пространственные стержни полого сечения на высоту здания (стволы жесткости), объемно-пространственные наружные конструкции на высоту здания в виде тонкостенной оболочки замкнутого сечения. Соответственно примененному виду вертикальных несущих конструкций различают четыре основные конструктивные системы гражданских зданий - каркасную (рамную), стеновую (бескаркасную), ствольную и оболочковую (рис. 5.21). Наряду с основными широко применяют и комбинированные конструктивные системы (рис. 5.22). В этих системах вертикальные несущие конструкции компонуют, сочетая разные виды несущих элементов. К их числу относятся системы: каркасно-связевая со связями в виде стен - диафрагм жесткости (каркасно-диафрагмовая), с неполным каркасом (несущие наружные стены и внутренний каркас), каркасно-ствольная, ствольно-стеновая, ствольно-оболочковая и др.
Области применения основных и комбинированных систем различны. Бескаркасная система является основной в массовом жилищном строительстве домов различной этажности, каркасная и каркасно-диафрагмовая - в строительстве жилых и массовых общественных зданий, ствольную, ствольно-стеновую, каркасно-ствольную применяют для жилых и общественных зданий высотой более 20 этажей, оболочковую, ствольно-оболочковую, оболочково-дафрагмовую - для многофункциональных зданий выше 40 этажей. Конструкции семейств ствольных и ствольно-оболочковых систем применяют преимущественно в уникальных высотных зданиях. Массовые объекты строительства проектируют преимущественно на базе разнообразных вариантов каркасных и бескаркасных систем. Варианты бескаркасных систем различают по признаку размещения вертикальных несущих конструкций в здании и расстояния между ними. Так, например, в зависимости от расположения несущих стен в бескаркасном здании различают перекресно-стеновой, поперечно-стеновой и продольно-стеновой варианты конструктивной системы (рис. 5.23). Конструкции перекрытий, применяемые в массовом строительстве, в зависимости от величины перекрываемого пролета условно делят на перекрытия малого (2,4 - 4,5 м) и большого (6,0 - 7,2м) пролета. Соответственно для перекрестно- и поперечно-стенового вариантов бескаркасной системы в технической литературе получили широкое распространение термины - бескаркасная система с малым, смешанным и большим шагом поперечных стен, которые будут использованы в дальнейшем изложении. Системы малого и смешанного шага получили массовое применение в жилищном строительстве, системы продольно-стеновая и поперечно-стеновая большого шага - в массовых общественных зданиях школ, поликлиник и т.п. Каркасные здания различают в первую очередь по расчетной схеме каркаса - рамной или связевой (см. рис. 5.1) Несмотря на то, что рамный каркас (благодаря отсутствию вертикальных связе- вых конструкций) обеспечивает максимальную свободу планировочных решений, преимущественное применение в практике массового строительства получил связевый каркас. Здесь решающую роль сыграли его производственные преимущества (максимальная унификация конструкций и простота узловых сопряжений). 70
В семействе каркасных конструктивных систем в зависимости от расположения и наличия ригелей различают варианты системы с поперечным, продольным расположением ригелей, неполным и безригельным каркасом (рис. 5.24). Основная область применения каркасных систем - проектирование общественных и промышленных зданий. При выборе варианта конструктивной системы каркасных зданий учитывают объемно- планировочные требования: она не должна связывать планировочные решения, ригели каркаса не должны пересекать плоскость потолков помещений, а проходить по их границам и т.п. Поэтому каркас с поперечным расположением ригелей применяют преимущественно в зданиях с регулярной планировочной структурой (гостиниц, общежития, пансионаты и т.п.), совмещая шаг поперечных перегородок с шагом ригелей. Каркас с продольным расположением ригелей применяют, проектируя общественные здания сложной планировочной структуры (школы, лечебно-профилактические учреждения и др.).
Неполный каркас применяют в зависимости от местных условий строительства, диктующих, например, применение несущих наружных стен. Безригельный каркас в течение длительного времени применялся, главным образом, в проектировании многоэтажных промышленных зданий. С конца 1980-х гг. в облегченном конструктивном варианте он получил распространение в строительстве жилых и общественных зданий. В промышленном строительстве основной является каркасная система. При этом в многоэтажных промышленных зданиях применяют как полный каркас (с ригелями), так и безригельный. Вопрос №21 Рассмотрим основные элементы материальной оболочки здания в той же последовательности как оно возводиться на основании (рис, 3.2).
Основание - толща фунта, воспринимающая непосредственно все нагрузки и воздействия от здания. Фундаменты - подземная часть вертикальных несущих конструкций здания (стен, колонн), воспринимающая все приходящиеся на здание силовые нагрузки и воздействия и передающая их основанию. Конструкции фундаментов различны: стены (ленточные фундаменты), отдельные столбы и подушки (столбчатые фундаменты), сваи, сплошная железобетонная плита под зданием. Нижняя горизонтальная плоскость фундаментной конструкции называется подошвой фундамента, а расстояние от поверхности земли до подошвы фундамента - глубиной заложения фундамента. Основание должно иметь прочность, исключающую возможность выпирания грунта из-под фундамента; характеризоваться сжимаемостью грунтов, предотвращающей появление недопустимых равномерных и неравномерных осадок сооружения; быть устойчивым против вымывания или выщелачивания грунта из-под фундамента при воздействии потоков подземных или поверхностных вод; обладать необходимой устойчивостью против сдвига, а фундамент должен обеспечить передачу расчетных нагрузок от сооружения на основание с достаточными запасами прочности; иметь глубину заложения, при которой исключалось бы неблагоприятное воздействие пучения грунта при замерзании на прочность основания; выполняться из материала, устойчивого против разрушающих воздействий периодического увлажнения с промораживанием и агрессивного действия подземных вод. Так, неправильная оценка физико-механических свойств грунта явилась причиной большой осадки фундамента устоя одного из мостов. За 2,5 года подошва фундамента, постоянно выдавливая слабые илистые грунты, осела в среднем на 5,4 м ниже проектной отметки заложения и остановилась в слое мелких песков, имея перекос 1,5 м (рис. В.4). По мере осадки и смещения фундамента в сторону русла устой наращивали, и в результате этого к моменту полного прекращения деформации основания устой имел искривленную форму. После достройки устоя мост был сдан в эксплуатацию.
Вопрос №22 От того, какое основание находится под фундаментом, зависит, насколько прочным и долговечным будет ваш дом. Основанием называют массив грунта, расположенный под фундаментом и воспринимающий нагрузку от всего здания. Нагрузка, передаваемая фундаментом, вызывает в основании напряженное состояние и деформирует его. Прочность и устойчивость любого здания зависит, прежде всего, от надежности основания. Грунтовые основания бывают естественными и искусственными. Грунты, находящиеся в условиях природного залегания, называют естественным основанием, а предварительно укрепленные различными способами (силикатизации, цементации, смолизации, битуминизации и др.) слабые грунты — искусственным основанием. В связи с этим проектированию и строительству зданий и сооружений предшествуют инженерно-геологические и гидрогеологические изыскания. Они заключаются в определении типов грунтов оснований, их прочности и деформативных характеристик, Уровня грунтовых вод, их химического состава для Установления степени агрессивности по отношению к материалу фундаментов. Критериями для характеристики основания служат: – его несущая способность, плотность и равномерность геологического строения, обеспечивающие допустимые деформации основания и нормативную величину его осадки под зданием (в зависимости от назначения здания ее величина ограничивается в пределах от 80 до 150 мм); – устойчивость к воздействию грунтовых вод; – неподверженность «пучению» — увеличению в объеме при переходе в лед воды в порах и прослойках грунта; – неподверженность грунтов основания оползням. Грунты представляют собой горные породы минеральных частиц зернистой и чешуйчатой структуры, пространство между которыми образуют поры. Различают следующие виды грунтов: скальные, крупнообломочные, песчаные, глинистые, насыпные. Скальные грунты залегают сплошными массивами и являются наиболее прочным естественным основанием. Однако они залегают на значительной глубине под слоями нескольких пород и поэтому редко служат непосредственным основанием фундаментов жилых и сельскохозяйственных зданий. К скальным грунтам относят граниты, кварциты, известняки и др. Крупнообломочные грунты содержат более 50% по весу кристаллических или осадочных пород крупностью частиц более 2 мм. В структуре этого вида грунтов щебень, галька, гравий, дресва находятся в связном состоянии. Крупнообломочные грунты мало-сжимаемы, дают небольшие и, как правило, равномерные осадки и не пучинисты. По своим природным качествам они служат хорошим основанием. Песчаные грунты содержат менее 50% по весу частиц крупнее 2 мм, сыпучие и в сухом состоянии не обладают свойством пластичности. Пески в зависимости от размеров зерен могут быть крупные, средние, мелкие и пылеватые. С увеличением содержания пылева-тых и глинистых частиц прочность песчаного грунта уменьшается. Равномерно залегаемые пески значительной мощности представляют хорошее основание — не пучинистое и обладающее быстропрекращающимися равномерными осадками. Глинистые грунты состоят из мелких чешуйчатых связанных между собой частиц. Они различаются по количеству глинистых частиц: суглинки содержат глинистых частиц от 10 до 30%, а супеси — от 3 до 10%. Следовательно, глинистые грунты, содержащие глинистых частиц меньше 30%, относятся к суглинкам или супесям и, по существу, являются промежуточными видами между песком и глиной. При замерзании влажные глинистые грунты вспучиваются, а при оттаивании дают просадку. В результате подъема пучинистых грунтов зимой и опускания весной в здании появляются трещины и нередко создается опасность дальнейшей эксплуатации строения. Верхний слой почвы на участке — это растительный грунт, содержащий перегной и корни растений. Толщина его может составлять от 10 до 100 см, и под основание фундамента он не годится. Поэтому, начиная строительство, этот грунт нужно срезать и перенести в огород или сад. Под растительным слоем чаще всего встречаются песчаные или глинистые грунты. Если на вашем участке грунт состоит из песка вперемешку с мелким камнем, так называемым гравелистым песком, песка крупной или средней зернистости, считайте, вам повезло. Эти пески используются в качестве основания вне зависимости от влажности, уровня грунтовых вод или глубины промерзания. Глубина заложения фундамента в любой климатической зоне может не превышать 70 см, а делать его можно из крупнозернистого песка, который укладывается слоями по 10-15 см с проливкой каждого слоя водой. За 20-30 см до планировочной отметки на песок укладывают гравий, щебень или кирпичный бой на цементно-песчаном растворе слоем не менее 10-15 см. Если же в основании фундамента находится мелкий или пылеватый песок или же глинистый грунт, придется обязательно учитывать при выборе конструкции фундамента его насыщенность водой, горизонт почвенной влаги и глубину промерзания грунта. Дело в том, что очень влажные глины, суглинки, супеси, а также мелкие пылеватые пески относятся к категории тяжелых пучинистых грунтов, т.е. способных резко менять объем и деформироваться, вспучиваться при минусовой температуре, а силы, которые действуют при этом на фундамент, достигают 6-10 т на м2. Кстати, характерной ошибкой застройщиков является убежденность, что, чем глубже заложен фундамент, тем он надежнее. Это не так. Даже если силы и не будут действовать на подошву фундамента, расположённую ниже зоны промерзания грунта, то напряжения в этой зоне могут оказаться столь значительны, что способны вытащить фундамент вместе с промерзшим грунтом или оторвать его верхнюю часть от нижней. Как избежать этих неприятностей, разговор впереди, однако фундаменты на пучинистых грунтах должны выполняться из водостойких материалов и такой конструкции, чтобы противостоять деформации грунта. Например, столбчатые фундаменты из железобетона. Фундаменты под небольшие домики обычно делают из кирпича, бутового камня (известняк, песчаники и т. п.), бетона на кирпичном или каменном щебне, цементно-грунтовых смесей и блоков из них. Насыпные грунты состоят из разнообразных пород, а часто и из бытовых отходов. Они не однородны по составу и структуре, обладают большими и неравномерными осадками, вследствие чего пригодность их в качестве оснований ограничена. В случаях, когда данные исследований грунтов выявят недостаточную их пригодность для оснований в естественном состоянии, производят их уплотнение, цементацию, силикатизацию, битуминизацию и т. п. Уплотнение бывает поверхностное и глубинное. При поверхностном грунты трамбуют механическими трамбовками, катками или поверхностными вибраторами. Глубинное уплотнение грунтов производят при помощи глубинных вибраторов или грунтовых свай. Процесс цементации заключается в нагнетании по трубам в грунт жидкого цементного раствора, который после твердения образует камневидный массив (тип бетона). Цементация эффективна для уплотнения крупных и средних песков. Метод силикатизации аналогичен цементации, только вместо цементного раствора в грунт нагнетается в зависимости от характера грунта жидкое стекло и хлористый кальций, жидкое стекло и фосфорная кислота. Силикатизация применяется для уплотнения мелких песков, плывунов и просадочных грунтов. Грунт, который служит основанием для фундамента дома, должен иметь достаточную несущую способность, малую и равномерную сжимаемость, трудно размываться, не подвергаться выветриванию, обладать достаточной мощностью. Если вы хотите построить под домом погреб или гараж для машины, то необходимо вырыть не только траншеи под фундамент. В первую очередь нужно вырыть котлован на месте, где будет стоять дом. Перед началом производства землеройных работ нужно произвести геодезическую разбивку участка с закреплением осей створными знаками, которые устанавливаются со смещением на 2 м от внешней бровки будущего котлована. Приемы разбивки и способы закрепления на местности очертаний сооружений разнообразны и зависят от вида земляного сооружения, способа производства работ и других условий. Так, разбивка котлованов и траншей под фундаменты производится одновременно с разбивкой самого дома или пристройки. Для этого сначала на местности (в соответствии с проектом) разбивают главные оси здания, ориентируя их относительно сторон света либо смежных существующих зданий или сооружений. Положение главных осей закрепляют на местности путем установки столбов и натягивания проволоки. На некотором расстоянии от осевых столбов на случай их повреждения при производстве работ желательно установить контрольные знаки закрепления осевых линий. Разбивка котлована заключается в разметке осей стен возводимого строения. Для этого устанавливают обноски на высоте 0,4-0,6 м от земли параллельно основным осям, образующим внешний контур здания, на расстоянии, обеспечивающем неизменность ее положения в процессе строительства. После этого измеряют расстояния от главной оси до осей стен и закрепляют новые оси с помощью проволоки, натянутой на обноску. От осей стен выносят бровки котлована и делают пометки на тех же обносках. Разбивку котлованов перед рытьем производят по отвесу с натянутых проволок, отмечая границы котлованов колышками. Глубина фундаментов зависит от многих факторов: глубины промерзания грунтов, нормативного давления на основание и расчетных нагрузок, структуры грунта, уровня грунтовых вод, характера напластований отдельных видов грунтов, объемно-планировочного решения здания. Глубина заложения фундаментов под внутренние стены отапливаемых зданий не зависит от промерзания грунтов и принимается не менее 0,5 м от уровня поверхности земли или пола подвала (на основании расчета на выдавливание грунтов глубина заложения принимается в соответствии с расчетами, но не менее 0,5 м). Решающее значение имеет глубина промерзания грунтов, так как некоторые из них, способные удерживать в порах воду, при промерзании вспучиваются, т. е. увеличиваются в объеме, что ведет к повреждению основания и фундаментов зданий. Глубину заложения фундаментов принимают следующей: на пучинистых грунтах — не менее расчетной глубины промерзания грунтов; на условно непучинистых грунтах (крупнообломочных с пылева-то-глинистым заполнением, мелких и пылеватых песках и всех видах глинистых грунтов твердой консистенции) при нормальной глубине промерзания до 1м — не менее 0,5 м, до 1,5 — не менее 0,75, от 1,5 до 2,5 м — не менее 1 м; на непучинистых грунтах (крупнообломочных, а также песках гравелистых, крупных и средней крупности) независимо от глубины промерзания — не менее 0,5 м. Во всех случаях заложения фундамента выше уровня промерзания грунта следует обеспечить отвод поверхностных и атмосферных вод, чтобы защитить основание от увлажнения. Это достигается тщательной забивкой грунтом пазух траншей, правильной планировкой участка, обеспечивающей сток атмосферных вод от стен здания, устройством по периметру наружных стен здания отмостки. Однако если грунтовые воды зимой не поднимаются ближе чем на 2 м к границе промерзания грунта, для мелких и пылеватых песков, а также глинистых грунтов твердой консистенции (при раскатывании в ладонях комок такого грунта рассыпается на более мелкие) глубину закладки фундамента можно выбирать вне зависимости от глубины промерзания. Во всех иных случаях эти величины должны как минимум совпадать. Минимальное же заглубление фундамента должно составлять: для песчаных грунтов — 0,5 м, для глинистых — 0,7 м. При разбивке траншей устанавливают поперечные обноски, на которых закрепляют ось траншеи и указывают отметки дна траншеи. На этом этапе строительства вас могут подстерегать неприятные неожиданности и возникать связанные с ними проблемы, которые придется решать в рабочем порядке. Это могут быть выход грунтовых вод, пустоты, валуны, подземные коммуникации. При разработке котлованов и траншей следует заблаговременно исключать обрушение откосов земляного сооружения. Угол естественного откоса грунта зависит от физических свойств и характеризуется силой сцепления, давлением вышележащих слоев, углом внутреннего трения и другими свойствами, при которых грунт находится в состоянии предельного равновесия. Величину угла естественного откоса необходимо знать при устройстве крутизны откосов выемок и насыпей. Для различных грунтов в зависимости от глубины выемки допускается следующая крутизна откосов (отношение высоты откоса к его заложению). Если на строительной площадке имеется срезка земли (выемка) и подсыпка (насыпь), то необходимо вести работы так, чтобы земля из выемки пошла бы на насыпь, если это позволяет качество грунта. Растительный грунт должен быть удален из-под сооружений и зданий, применять его в насыпи также не допускается (кроме отсыпки зон зеленых насаждений). До начала земляных работ должны быть выполнены все работы по отводу воды с площадки, по понижению грунтовых вод, если они могут затопить траншеи и котлованы, или обеспечены надежные средства для водоотлива. Вопрос № 23 Виды фундаментов и способы их строительства Фундаменты бывают столбчатые, ленточные (монолитные и сборные), плитные (сплошные) и свайные. Выбор типа фундаментов зависит от конструктивной системы зданий, величины передаваемых нагрузок, а также от несущей способности грунтов (оснований). Самыми дешевыми и распространенными из них являются столбчатые. Они могут возводиться из камня, кирпича, бетона, деревянных й железобетонных столбов, металлических и асбоцементных плит. Для бескаркасных зданий с несущими стенами чаще всего применяют ленточные или свайные фундаменты, для каркасных — столбчатые или свайные, для высотных зданий — плитные или свайные фундаменты. Окончательный выбор варианта конструкции фундамента зависит от результатов технико-экономического анализа проектировщиков. Ленточные фундаменты представляют собой непрерывную подземную стену. Они укладываются послойно: вначале в опалубку заливается 20-сантиметровый слой бетона, в него утапливается бутовый камень и так до самого верха. Минимальная толщина стен фундамента из бутобетона — 35 см, из бутового камня на растворе — 50 см (рис. 1, 2).
Рис. 1. Монолитный ленточный фундамент: 1 — фундамент; 2 — гидроизоляция; 3 — пол первого этажа; 4 — отмостка
Рис. 2. Сборный ленточный фундамент: 1 — фундамент; 2 — гидроизоляция; 3 — пол первого этажа; 4 — отмостка
Рис. 3. Столбчатый фундамент: 1 — фундамент; 2 — фундаментные блоки; 3 — гидроизоляция; 4 — пол первого этажа; 5 — отмостка Для бутовых фундаментов под садовые домики применяют камень тяжелых пород. Из постелистых камней кладку ведут «под лопатку». Отмыв их от грязи, глины и пыли, чтобы обеспечить хорошее сцепление с раствором, укладывают, тщательно утрамбовывают и заливают жидким раствором, заполняя все пустоты. Кладку первого ряда на основании ведут насухо, подбирая более крупные постелистые камни до высоте, с приколкой их и расщебенкой пустот. Бутовую кладку «под лопатку» выполняют горизонтальными рядами высотой до 30 см с перевязкой швов. Из рваного бутового камня фундаменты кладут «под залив» горизонтальными рядами высотой 15-20 см враспор со стенками траншей или опалубки, без выкладки верстовых камней, но с расщебенкой пустот. Применять бутовую кладку «под залив» на проса-дочных грунтах не рекомендуется. При выполнении бутобетонной (бутовой) кладки перерывы допускаются только после втапливания последнего верхнего ряда камней в уложенный слой бетонной смеси. Перед возобновлением работ верхний ряд тщательно очищают и увлажняют. Если фундамент кладут из кирпича летом, перед укладкой его смачивают водой, а кладку покрывают рогожей. После возведения стен и кровли вдоль цоколя вокруг всего здания делают обратную засыпку пазух (пустот между грунтом и фундаментом) несжимаемым грунтом (песком). По периметру всего здания выполняют отмостку шириной 65-70 см, выше красных планировочных отметок земли на 6-10 см. Приготавливая теплые бетоны, в качестве заполнителя используют шлак, отходы от добычи туфа, ракушечника, пемзы. Конструкция отмостки может быть опалубках раздельно, а затем связываются с помощью арматуры й бетона, или монолитными, с отливаемой прямо в яме опорной плитой, на которую устанавливается асбоцементная труба и также заполняется бетоном. Последний способ применим, естественно, лишь в том случае, когда в яме отсутствует грунтовая вода. В качестве несущего столба можно использовать асбоцементные или металлические трубы, залитые бетоном и армированные металлическими прутьями, диаметром 6-12 мм. Но в любом случае каркас опорных плит должен быть жестко связан с каркасом несущих столбов. — Ленточные фундаменты Ленточные фундаменты называются также фундаментными стенами; их устраивают чаше всего под каменными зданиями.
Рис. 4. Ленточные фундаменты: а — прямоугольного сечения под кирпичную сгену; 6 — ступенчатого сечения; в — прямоугольного сечения под деревянную стену; г — фундаментная стена подвального помещения; д — сборные фундаменты из бетонных блоков В вертикальном сечении эти фундаменты имеют прямоугольный или ступенчатый контур (рис. 4). Прямоугольные фундаменты закладывают под стены одно-, двухэтажных деревянных или каменных зданий при несущей способности грунта 2 кг/см2. В грунтах с несущей способностью менее 2 кг/см2 или при значительных нагрузках на фундамент от конструкций здания применяют Фундаменты ступенчатого контура. Толщина или ширина фундамента берется равной толщине опирающейся на фундамент стены здания или больше ее на 10—15 см. Толщина фундамента из бутовой кладки должна быть не менее 60 см, из кирпичной кладки — не менее 51 см под каменные здания и не менее 38 см под деревянные здания. Нижняя плоскость фундамента, опирающаяся на грунт, называется подошвой фундамента. Подошва фундамента должна быть строго горизонтальной. Ширина подошвы фундамента зависит от нагрузки, которую передает фундамент на грунт, и от несущей способности грунта под подошвой фундамента; определяется она расчетом. В том случае, когда необходимая по расчету ширина подошвы фундамента должна быть больше принятой ширины самого фундамента, в нижней части его устраивают ступени. Размеры ступеней для бутовой и кирпичной кладок рекомендуется брать по ширине не более 25—30 см, а по высоте не менее 30—40 см. Верх фундамента должен быть не менее чем на 40 см выше спланированной у контура здания поверхности земли. Нижняя часть наружной стены, несколько выступающая за ее внешнюю плоскость, называется цоколем. Цоколь больше других частей стены подвергается воздействию сырости и механическим влияниям, поэтому он делается из красного хорошо обожженного кирпича, искусственных или естественных камней или облицовывается природным камнем. При возведении зданий на косогорах запроектированная глубина заложения фундамента выдерживается путем устройства уступов по длине фундамента. Размеры уступов по высоте могут быть от 0,3 до 1 м, а по длине, в зависимости от уклона поверхности земли,— не менее высоты уступа. Уступы делают и в случаях резкого перехода от одной глубины заложения к другой, например, в местах сопряжений фундаментов под наружными стенами с фундаментами под внутренними стенами (см. рис. 4, б) или при сопряжении фундаментов с фундаментными стенами глубоких подвальных помещений. Подошва фундаментов во всех случаях должна быть горизонтальной. Ленточные фундаменты из бутовой или кирпичной кладки и монолитные из бутобетона и бетона возводят на месте сооружения. В настоящее время нашли широкое применение сборные фундаменты из готовых фундаментных блоков (см. рис. 4,5). Фундаментные блоки — это бетонные или железобетонные камни, различающиеся по размерам и формам, но отвечающие конструктивным условиям вышележащей стены, нагрузке на фундамент и расчетному сопротивлению (несущей способности) грунта. Отдельные фундаменты Под несущие стены или каркасы зданий, а также под деревянные стены и конструкции временных зданий иногда устраивают фундаменты, с учетом несущей способности грунта, в виде отдельных опор-столбов (рис. 5). Подобные отдельные фундаменты ставят по углам зданий, в местах пересечений стен, под простенками несущих стен, под стойками и колоннами каркасов. Расстояния между отдельными фундаментами по длине стены следующие: 2—3 м для зданий с несущими стенами и 3; 4; 5 или 6 м для каркасных зданий (6 м — железобетонного каркаса). Простейшим видом отдельных фундаментов являются деревянные стулья, устраиваемые под временные деревянные здания или сооружения (см. рис. 5, а). Фундаментные стулья — это отрезки бревен диаметром от 20 до 30 см и иногда более, закапываемые в грунт на глубину от 1 до 1,5 м и на расстоянии один от другого не более 3 л по длине стены. Под стул подкла-дывают постелистый камень, а в слабых грунтах стул устанавливают на крестовине из пластин и для жесткости конструкции от крестовины к стулу ставят подкосы. Верх стула заканчивается шипом для крепления к стулу нижней обвязки. Все части стула, находящиеся в земле, обжигают и антисептируют или обмазывают смолой. При возведении долговременных зданий и сооружений отдельные фундаменты выкладывают из каменных материалов (см. рис. 5, б, в). В этом случае фундаменты имеют вид столбов квадратного или прямоугольного сечения. Для увеличения площади подошвы фундамента в нижней части столба устраивают ступени. Размеры и количество ступеней зависят от конструкции фундамента и вида применяемого материала. Отдельные фундаменты или целиком выполняют на месте сооружения, или собирают из готовых элементов (сборные фундаменты). Применение сборных фундаментов значительно сокращает потребность в рабочей силе и срок производства работ по устройству фундаментов без снижения качества конструкции. Пространство между отдельными фундаментами в пределах между поверхностью земли и полом первого этажа заполняется кладкой, забиркой или засыпкой. Эта всегда немного утолщенная часть стены называется, как и при ленточных фундаментах, цоколем. Назначение цоколя — утеплить подпольную часть здания, не допустить проникновения сырости в его стены и придать всему зданию архитектурное оформление.
Рис. 5. Отдельные фундаменты: а — деревянные стулья с каркасно-обшивной забиркой и засыпкой между обшивками; б — столбы из каменных материалов с кирпичной забиркой; в — столбы с железобетонной рэндбалкои Заполнение пространства между деревянными стульями отапливаемых зданий выполняется в виде или засыпной конструкции (рис. 5, а), или деревяной стенки (из досок, пластин) с утепляющей подсыпкой со стороны подполья. Кирпичная забирка кладется на слой щебеночного бетона толщиной 10—15 см, укладываемого на утрамбованный песок толщиной 20—30 см (см. рис. 5,б). Цокольная часть стен кирпичных зданий кладется по готовой железобетонной ранд-балке или армокирпичной перемычке, уложенной на отдельные фундаменты. Под перемычкой грунт на глубину около 40 см заменяется песчаной подушкой (см. рис. 5, в). Вопрос № 24 |
||
|
|
Последнее изменение этой страницы: 2018-05-31; просмотров: 326. stydopedya.ru не претендует на авторское право материалов, которые вылажены, но предоставляет бесплатный доступ к ним. В случае нарушения авторского права или персональных данных напишите сюда... |
М; 
М; 
М; 
М; 
М; 
М, соответственно равные 50; 20; 10; 5; 2; 1 мм.
