Основания и Фундаменты зданий
Железобетонные свайные фундаменты (рис. 7.) применяют для зданий различных конструктивных систем, этажности и в разнообразных грунтовых условиях. Наиболее целесообразны такие фундаменты при слабых, неравномерно деформируемых основаниях. Различают два типа свай — сваи-стойки и висячие сваи. Первые прорезают напластования слабых грунтов и передают всю приходящуюся на них нагрузку через острие на подстилающий слой прочного грунта. Фундамент на таких сваях обеспечивает минимальную осадку здания. Висячие сваи не достигают прочного слоя и передают нагрузку основанию через острие и через боковые поверхности за счет сил трения между ними и уплотненным грунтом. Наиболее распространены фундаменты из забивных висячих коротких (длиной 4 - 7 м) железобетонных свай квадратного или круглого, сплошного или полого сечения площадью до 0,1 м2. Верхняя часть свай, частично разрушаемая при забивке, срезается, усиливается специальным сборным железобетонным оголовком, а полость между оголовком и сваей замоноличивается. Нагрузка от несущих конструкций передается на сваи через сборные или монолитные элементы — ростверки. Их располагают в плане здания в виде перекрестных балок под несущими стенами по сваям, забитым в один- два ряда (в зависимости от требований прочности).
В панельных домах высотой до 12 этажей с малым шагом поперечных стен и перекрытиями из панелей размером на комнату применяется наиболее экономичный вариант конструкции — безростверковые свайные фундаменты. При этом роль продольных ростверков выполняют наружные цокольные панели, роль поперечных ростверков - поперечные стены в первом этаже, а панели перекрытия в уровне пола первого этажа опираются непосредственно на оголовки свай. Эта конструкция требует размещения верхней опорной поверхности оголовков с точностью 7—10 мм. Применение безростверковой конструкции фундаментов дает по сравнению с ростверковой сокращение стоимости на 31%, трудоемкости на 27% и расхода стали на 5%.
Под колонны многоэтажных каркасных зданий забивают несколько (куст) свай так как несущая способность одной забивной сваи относительно' невелика. Наряду с забивными используют набивные сваи из монолитного бетона, заполняющего специально пробуренные скважины в грунте. Под сильно нагруженные колонны высотных зданий устраивают опоры глубокого заложения (15—40 м) из набивных железобетонных свай-оболочек. Несущая способность таких свай выше, чем забивных, в 8-10 раз.
Рис. 7 Свайные фундаменты
а — фрагмент плана фундамента под несущие стены; б - фундамент под колонну; в – фундамент на сваях-стойках; г – тоже на висячих сваях; д — стык сборного ростверка с забивной сваей; e - свая; 2 — ростверк; 3 — оголовок сваи; 4 — колонна; 5 — монолитный ростверк стаканного типа под колонну; 6 - арматура сваи: 7 - свая-стойка; 8 - висячая свая; 9 — монолитный ростверк; 10 – бетон замоноличивания; 11 – закладная деталь; 12 – стальная деталь; 13 – панель перекрытия; 14 – панель стены; 15 – цементный раствор.
Гидроизоляция подземной части здания. Фундаменты подвергаются увлажнению грунтовой влагой и просачивающейся в грунт атмосферной влагой. Увлажнение фундаментоз может снизить их долговечность, вызвать отсыревание стен подвала и повысить влажность стен , наземной части здания вследствие капиллярного подсоса влаги. Для и с- : ключения капиллярного подсоса наземную часть стен (наружных и внутренних) изолируют от фундаментов горизонтальной гидроизоляцией в уровне низа цокольного перекрытия. В зданиях с подвалами предусматривается еще один ряд горизонтальной гидроизоляции в уровне пола подвала. Горизонтальная гидроизоляция устраивается обычно из двух слоев рубероида на битумной мастике. Если проектом предусмотрена совместная статическая работа наземной и подземной частей здания на горизонтальные нагрузки, гидроизоляция осуществляется из цементного раствора состава 1:2. По всей внешней поверхности фундаментов устраивается вертикальная обмазочная гидроизоляция горячим битумом за два раза. Возможность увлажнения фундамента дождевыми и талыми водами должна исключаться планировкой территории застройки и устраиваемой по внешнему периметру здания отмосткой из плотных водонепроницаемых материалов - асфальта, асфальтобетона. Отмостка имеет уклон от здания 3%.
Полы подвалов и технических подполий, как правило, должны располагаться выше уровня грунтовых вод. В тех случаях, когда это невыполнимо, должны предусматриваться меры по водопонижению.
ЛЕКЦИЯ №5
СТЕНЫ ИЗ КИРПИЧА
Из множества вариантов конструкций кирпичных стен застройщики как правила останавливаются на конструкции, представленной на рис. 1.
|
| Рис. 1. Теплотехнический расчет наружных стен из кирпича с утеплителем; 1 – штукатурка из сложного раствора; 2, 5 – кирпичная кладка; 3 – плитный утеплитель; 4 – воздушная прослойка. |
Материал стен примем следующий: стены дома выполним из силикатного кирпича на цементно-песчаном растворе с внутренней штукатуркой сложным раствором (песок, известь, цемент), в качестве утеплителя возьмем пенополистирольные плиты (стиропор).
Очень эффективны так называемые «облегченные» стены, в которых часть кладки заменена утепляющими материалами или воздушной прослойкой. Получая стены с хорошими теплотехническими характеристиками, мы одновременно экономим, в зависимости от вида кладки, 20—40 % кирпича.
 Рис1. Конструкции стен. Облегченная кладка а - стена с уширенными швами, б - колодцевая кладка (в плане) в - кладка с армированными растворными диафрагмами 1 - раствор, 2 - утеплитель, 3 - диафрагма, 4 - проволока
Самая простая в исполнении кладка с уширенными продольными вертикальными швами. Особенно возрастает теплостойкость такой кладки при использовании растворов, приготовленных на шлаковом, перлитовом и другом пористом песке. Наиболее распространенной среди конструкций облегченных стен является колодцевая кладка. Она состоит из двух параллельных стенок толщиной в полкирпича, связанных между собой вертикальными перемычками толщиной в полкирпича, располагаемыми на расстоянии 0,5—1 м друг от друга. Образующиеся «колодцы» заполняют утепляющим материалом — теплым бетоном или раствором, пенопластом или сухими заполнителями. Теплый бетон плотностью около 600 кг/м3 готовят из 1 части цемента, 6 частей суглинка (или песка с супесью) и 12 частей опилок. Сухими засыпками служат мелкий шлак, сухая земля, сухой песок, минеральная вата, кирпичный бой и т. д. Укладывают утепляющие материалы по мере возведения стен через каждые 1 —1,2 м. Бетон, раствор, сухие засыпки кладут слоями по 10—15 см и тщательно уплотняют. Для уменьшения усадки сухих засыпок через каждые 50—60 см по высоте их заливают раствором. В ходе строительства утепляющий материал предохраняют от увлажнения. Достаточно проста в изготовлении кладка с горизонтальными диафрагмами. Она состоит из двух продольных стенок толщиной в полкирпича. Лицевые (ложковые) ряды через 5— 6 рядов перевязываются металлическими связками — проволокой диаметром 6 мм, которые кладут через 50 см по длине стены. Концы прутков длиной 8—10 см загибают под прямым углом. Длина прутков должна обеспечивать их заделку в кладку на глубину 10 см. Проволока должна быть защищена от коррозии цементным раствором, битумом или эпоксидной смолой. Укладку утепляющего слоя производят так же, как и в стенах колодцевой кладки. Все облегченные стены желательно с наружной стороны штукатурить. Для стен с воздушной прослойкой это условие обязательно. Еще одно общее условие для стен из облегченной кладки — простенки длиной менее 1 м надо выполнять из сплошной кладки. Для кладки используют раствор состава 1 : 1 : 12 (цемент М200 : известь : песок). Для устройства перемычек соотношение будет таким 1 : 1 : 8. Стены из мелких блоков и природных материалов выкладываются аналогично кирпичным. В качестве блоков можно использовать как готовые из легких и ячеистых бетонов, шлака, природного камня, так и изготовленные самим застройщиком из самана, опилкобетона и т. п. Для кладки всех этих стен можно рекомендовать цепную систему перевязки, как самую простую.
 
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Таблица 15. Конструкции наружных кирпичных стен
Более экономична кладка из полнотелого кирпича с образованием замкнутых воздушных прослоек шириной 5-7 см (рис. 24, "Кладка с воздушной прослойкой", 1 - воздушная прослойка; 2 - перевязка тычками). В этом случае расход кирпича сокращается на 15-20%, хотя и требуется наружная штукатурка стен, препятствующая инфильтрации воздуха через воздушные полости.
При заполнении воздушных прослоек минеральным войлоком (битуминизированная минеральная вата) тепловая эффективность кирпичной стены увеличивается на 20-30%, а при использовании пенопласта - вдвое. Теплые кладочные растворы на основе мелких заполнителей из шлака, керамзита, туфа, трепела, перлита, опилок также повышают теплозащитные качества наружных стен на 10-15% (рис. 25, "Кладка с плитным утеплителем", 1 - перевязка тычками; 2 - наружная верста; 3 - плитный утеплитель).
Наиболее распространена и экономична конструкция наружных кирпичных стен при так называемой колодцевой кладке, при которой стену фактически выкладывают из двух самостоятельных стенок толщиной в полкирпича, соединенных между собой вертикальными и горизонтальными кирпичными мостиками с образованием замкнутых колодцев (рис. 26, "Колодцевая кладка", а - фрагмент кладки; б - порядковая раскладка кирпичей при кладке прямого угла стены; в - угол стены колодцевой кладки; 1 - утеплитель; 2 - диафрагма из тычковых кирпичей; 3 - перемычки).
Колодцы по ходу кладки заполняют шлаком, керамзитом или легким бетоном. Такое решение хорошо защищает утеплитель от внешних воздействий, хотя и несколько ослабляет конструктивную прочность стены. При сплошной кладке экономично устройство кирпичных стен с наружным или внутренним утеплением. В этом случае толщина кирпичной стены может быть минимальной, исходя лишь из требований прочности, то есть быть во всех климатических районах равной 25 см, а тепловая защита обеспечивается толщиной и качеством утеплителя. При расположении утепляющего слоя изнутри его защищают от водяных паров пароизоляцией, при расположении снаружи - защищают экраном или штукатуркой от атмосферных воздействий. Кирпичные стены имеют большую тепловую инерционность: они медленно прогреваются и также медленно остывают. Причем эта инерционность тем больше, чем толще стена и больше ее масса. В кирпичных домах температура внутри помещений имеет незначительные суточные колебания и это является достоинством кирпичных стен. Вместе с тем, в домах периодического проживания (дачи, садовые дома) такая особенность кирпичных стен в холодное время года не всегда желательна. Большая масса охлажденных стен требует каждый раз для своего прогрева значительного расхода топлива, а резкие перепады температуры внутри помещений приводят к конденсации влаги на внутренних поверхностях кирпичных стен. В таких домах стены изнутри лучше обшить досками. Внутренние несущие стены обычно выкладывают из полнотелого (глиняного или силикатного) кирпича. Минимальная толщина внутренних несущих стен - 25 см, сечение столбов - не менее 38х38 см, простенков - не менее 25х51 см. При больших нагрузках несущие столбы и простенки армируют металлической сеткой из проволоки диаметром 3-6 мм через три-пять рядов по высоте. Перегородки выкладывают толщиной 12 см (в полкирпича) и 6,5 см (кирпич "на ребро"). При длине перегородок, выложенных "на ребро", более 1,5 м их также армируют проволокой через два-три ряда по высоте. Фасады лучше всего облицовывать лицевым керамическим кирпичом. По внешнему виду, фактуре и допускаемым отклонениям в размерах он наиболее качественен. Кирпичные стены обычно выкладывают на цементно-песчаном, цементно-известковом или цементно-глиняном растворах. Цементно-песчаный раствор при любой марке цемента получается излишне прочным и жестким, поэтому лучше, если в него добавить известковое или глиняное тесто. Раствор от такой добавки станет пластичным и удобоукладываемым, а расход цемента уменьшится в 1,5-2 раза. Известковое тесто, применяемое в качестве добавки к цементно-песчаному раствору, готовят из гашеной извести. Если имеется негашеная известь в виде отдельных кусков (кипелка) или порошка (пушенка), ее необходимо погасить водой в творильной яме, обшитой досками, и выдержать в таком состоянии не менее двух недель. Чем больше срок выдержки, тем лучше. Однородность состава и прочность известкового теста при длительной выдержке повышаются. Глиняное тесто для кладочных растворов также целесообразно приготовить заранее. Куски глины замачивают водой и выдерживают в таком виде до полного размокания три-пять дней. Затем добавляют воду, перемешивают, процеживают, после отстоя сливают лишнюю воду и употребляют в дело. Срок хранения глиняного теста - неограниченный. Раствор для кирпичной кладки приготавливают непосредственно перед началом работ и используют его в течение 1,5-2 ч. Толщину вертикальных швов принимают в среднем 10 мм. Горизонтальные швы при использовании раствора с пластифицирующими добавками (известь или глина) выкладывают также толщиной 10 мм, без добавок - 12 мм. Максимальная толщина швов - 15 мм, минимальная - 8 мм. В строительстве применяют различные системы сплошной кладки. Одна из самых старых - цепная кладка с перевязкой вертикальных швов в каждом ряду (рис. 27, "Цепная кладка").
Такая кладка на углах стен и простенков требует в каждом ряду трехчетвертных кирпичей. Значительно проще кирпичная кладка, где полную перевязку продольных и поперечных вертикальных швов выполняют через три-шесть рядов. На рис. 28 ("Двух-, трех- и шестирядная системы кладки", а - двухрядная система кладки; 1 - тычковый ряд; 2 - ложковый ряд; 3 - смещение вертикальных швов на четверть кирпича; б - трехрядная система кладки; 1 - тычковый ряд; 2 - ложковые ряды; 3 - совпадение трех вертикальных швов; в - шестирядная система кладки; 1 - тычковый ряд; 2 - ложковые ряды; 3 - смещение вертикальных швов на четверть кирпича; 4 - то же, на половину кирпича) показана сплошная кладка наружных стен с системой полной перевязки вертикальных швов как в каждом ряду, так и через два, три или шесть рядов.
При чередовании только первого и второго рядов получается однорядная перевязка швов, если же после второго ряда уложить третий, снова второй, затем первый и т. д. (показано в аксонометрии), то получится трехрядная перевязка. Прочность кирпичной кладки, выполненной с перевязкой вертикальных швов в каждом ряду или через три-шесть рядов, практически одинакова. Она значительно увеличивается, если независимо от системы кладки в горизонтальных швах через три-пять рядов проложить арматурную сетку с ячейками шириной 6-12 см из проволоки диаметром 3-6 мм. Довольно широкое применение получили в индивидуальном строительстве кладки с трехрядными диафрагмами (рис. 29, "Кладка с трехрядными диафрагмами", а - фрагмент кладки; б - порядковая раскладка кирпичей при кладке прямого угла стены с трехрядными диафрагмами; в - угол кладки с трехрядными диафрагмами; 1 - утеплитель (легкий бетон); 2 - диафрагма из трех рядов кладки; 3 - растворная стяжка; 4 - участок сплошной кладки) и, конечно же, смешанные кладки (рис. 30, "Смешанная кладка", а - из керамического камня и кирпича; б - из кирпича и камня; в - из бетонных камней и кирпича).
Облицовка фасадов, как уже упоминалось, производится керамическим кирпичом (камнем), но это успешно можно осуществить и утолщенным кирпичом с пустотами и, наконец, бетонным камнем (рис. 31, "Кладка из керамических камней (а), из утолщенного кирпича с пустотами (б), из бетонных камней (в)").
Несомненный интерес представляет облегченная кладка с горизонтальными диафрагмами (рис. 32, "Облегченная кладка с горизонтальными диафрагмами", а - из кирпича; б - ""теплого" бетона и армированной стали).
Такая кладка представляет собой две параллельные стены толщиной в 1/2 кирпича, связанные через каждые пять рядов кладки горизонтальными тычковыми рядами. Последние иногда заменяют прутками арматуры толщиной 6 мм, которые укладывают через каждые 50 см длины стены. Концы прутков загибают под прямым углом. Общая длина прутков должна быть такой, чтобы в кладке они были на глубине 8-10 см.
Выпущенные тычки кирпича также прочно связывают бетоном. Такая кладка снижает стоимость стен на 25-30% и уменьшает потребность в кирпиче. Облегченная кладка допустима при возведении домов не выше двух этажей. Если же проектируется особняк в три, а то и четыре этажа, то надо класть кирпично-бетонную анкерную кладку (рис. 34, "Кирпично-бетонная анкерная кладка", а - фрагмент кладки; б - порядковая раскладка кирпичей при кладке прямого угла; в - угол стены; 1 - наружная верста; 2 - утеплитель (легкий бетон); 3 - анкерные тычки; 4 - внутренняя верста).
Она представляет собой две параллельные кирпичные стены, в пространстве между которыми укладывают легкий бетон. Тычковые кирпичи выступают внутрь кладки в бетон и являются своего рода анкерами, соединяющими бетон и кирпич в единую конструкцию. Глухие части стен можно связывать через 2-3 м сплошными вертикальными диафрагмами толщиной в 1/2 кирпича. Если проект предусматривает кладку сплошной кирпичной стены, то расход материалов можно просчитать, используя табл. 16. |
Таблица 16. Расход кирпича на 1 м3 сплошной кирпичной стены
| Кирпич | Материал | ед. измерения | Толщина стен в кирпичах и см | ||||
| 1/2 | 1,5 | 2,5 | |||||
| Обычный 250х120х65 | Кирпич | шт. | |||||
| Раствор | м3 | 0,189 | 0,221 | 0,234 | 0,24 | 0,245 | |
| Модулированный 250х120х88 | Кирпич | шт. | |||||
| Раствор | м3 | 0,160 | 0,20 | 0,216 | 0,222 | 0,227 |
Примечание: 1. Если толщина стены со шлаковым заполнителем превышает 380 мм, то каждые дополнительные 100 мм утолщения стены соответствуют добавлению 0,09 м3 шлака.
Расход материалов на 1 м2 кирпичной стены при облегченной (колодцевой) кладке просчитывается по табл. 17.
Таблица 17. Нормы расхода материалов на 1 м3 кирпичной стены облегченной (колодцевой) кладки
| Вид кирпича | Материал | Единица измерения | Вид заполнителя | |||||
| шлакобетон | шлак | |||||||
| без проемов | площадь проемов до | без проемов | площадь проемов до | |||||
| 20% | 40% | 20% | 40% | |||||
| Обыкновенный кирпич 250х120х65 | Глиняный или силикатный кирпич | шт. | ||||||
| Раствор | м3 | 0,065 | 0,067 | 0,069 | 0,04 | 0,041 | 0,042 | |
| Шлакобетон | м3 | 0,207 | 0,201 | 0,19 | - | - | - | |
| Шлак | м3 | - | - | - | 0,129 | 0,125 | 0,12 | |
| Модулированный кирпич 250х120х88 | Глиняный или силикатный кирпич | шт. | ||||||
| Раствор | м3 | 0,055 | 0,057 | 0,059 | 0,034 | 0,035 | 0,036 | |
| Шлакобетон | м3 | 0,207 | 0,201 | 0,19 | - | - | - | |
| Шлак | м3 | - | - | - | 0,129 | 0,125 | 0,12 |
На рис. 35 ("Кирпичная кладка стен различной толщины", а - в 1/2 кирпича; б - в 1 кирпич; в - в 11/2 кирпича; г - в 21/2 кирпича) даны варианты кладки кирпичных стен различной толщины. Кладка перемычек
Для размещения в кладке окон и дверей в ней оставляют проемы, которые сверху закрывают перемычками, сводами или арками.
Кладка железобетонных перемычек
Эта разновидность перемычек чаще всего используется в промышленном и гражданском строительстве. Железобетонные перемычки могут быть самыми разными как по длине, так и по несущей способности и другим характеристикам. Укладывать эти части конструкции можно самыми разными способами. Основные методы их установки приведены на рисунке 43. 
Если железобетонная перемычка отсутствует, ее заменяют особой кирпичной кладкой, в результате которой получаются рядовые, клинчатые или арочные перемычки (рис. 44).
Дата добавления: 2017-03-29; просмотров: 474;