Конструктивное решение частей гражданского здания

Наименование грунтов, а также  критерии выделения грунтов со специфическими свойствами и их характеристики приведены  в СНиП "Основания зданий и  сооружений. Нормы проектирования".

Искусственными основаниями называют грунты, которые по механическим свойствам в своем природном состоянии не могут выдерживать нагрузки от зданий и сооружений. Поэтому для упрочнения слабых грунтов необходимо выполнять различные инженерные мероприятия. К слабым относятся грунты с органическими примесями и насыпные грунты. Грунты с органическими примесями включают: растительный грунт, ил, торф, болотный грунт. Насыпные грунты образуются искусственно при засыпке оврагов, прудов, мест свалки. Перечисленные грунты неоднородны по своему составу, рыхлые, обладают значительной и неравномерной сжимаемостью. Поэтому в качестве оснований их используют только после укрепления уплотнением, цементацией, силикатизацией, битумизацией или термическим способом.

В зависимости  от ФОРМЫ и СПОСОБА ОПИРАНИЯ НА ГРУНТ фундаменты бывают

1. Столбчатыми

2. Ленточными

3. Плитными.

Столбчатые фундаменты. Наиболее распространенными и дешевыми являются столбчатые фундаменты. Особенно эффективны столбчатые фундаменты в пучинистых грунтах при их глубоком промерзании. Вместе с тем у столбчатых фундаментов есть особенности, мешающие в ряде случаев их успешному применению. Так, в горизонтально подвижных грунтах недостаточна их устойчивость к опрокидыванию и для погашения бокового сдвига требуется устройство жесткого железобетонного ростверка. Ограничено их применение на слабонесущих грунтах при строительстве домов с тяжелыми стенами. Кроме того, при столбчатых фундаментах возникают сложности с устройством цоколя: если при ленточных фундаментах цоколь образуется как бы сам собой, являясь их продолжением, то при столбчатых заполнение пространства между столбами, стеной и землей (забирка) - сложное и трудоемкое дело. Столбчатые фундаменты подводят под дома с легкими стенами (деревянные рубленые, каркасные, щитовые). Этот тип фундаментов по расходу материалов и трудозатратам в 1,5-2 раза экономичнее ленточных. Столбы возводятся во всех углах, местах пересечения стен, под простенками, под опорами тяжело нагруженных прогонов и других точках сосредоточения нагрузок. Расстояние между столбами принимается 1,2–2,5 м. По верху столбов должны быть уложены обвязочные балки для создания условий совместной их работы. При расстояниях между столбчатыми (отдельно стоящими) фундаментами больше 2,5–3 м по верху укладываются более мощные рандбалки (железобетонные, металлические). Минимальное сечение фундаментных столбов принимается в зависимости от того, из какого материала они изготовлены (бетон – 400 мм; бутобетон – 400 мм; кладка из естественного камня – 600 мм, из бута-плитняка – 400 мм, из кирпича выше уровня земли – 380 мм, а при перевязке с забиркой – 250 мм).

Ленточные фундаменты. Фундаменты, возводимые непосредственно под стены дома или под ряд отдельных опор. В первом случае они имеют форму непрерывных подземных стен, во втором состоят из железобетонных перекрестных балок. Ленточные фундаменты подводят под дома с тяжелыми стенами (бетонными, каменными, кирпичными и т. п.) или с тяжелыми перекрытиями. Их закладывают под все наружные и внутренние капитальные стены. Наличие под домом подвалов, теплых подполий, гаража или цокольного этажа делают просто необходимым выбор именно этого типа фундамента. Для этого типа фундамента характерны большие объемы земляных работ и используемых материалов, значительный вес и трудоемкость возведения. Несмотря на это, ленточные фундаменты получили довольно широкое распространение, в основном благодаря простой технологии. Ленточные фундаменты бывают МОНОЛИТНЫМИ и СБОРНЫМИ. Для сооружения ленточных монолитных фундаментов на дне котлована выставляется опалубка (деревянная), арматура, листы теплоизоляции и между стенками опалубки заливается бетон. Для снижения потери при обогреве дома в такие фундаменты закладывается утеплитель (керамзит, минераволатные плиты, пенопласт). Сборные ленточные фундаменты состоят из крупных фундаментных бетонных или железобетонных блоков.

Плитные фундаменты. Фундаменты, сооружаемые под всей площадью здания. Представляют собой сплошную или решетчатую плиту, выполненную из монолитного железобетона либо из сборных перекрестных железобетонных балок с жесткой заделкой стыковых соединений. Фундаменты плитные и из перекрестных лент возводят из монолитного железобетона с целью придания фундаменту пространственной жесткости. Необходимость в этом возникает при строительстве на неравномерно и сильно сжимаемых грунтах, например, на насыпных (песчаных подушках, слежавшихся свалках, сильно пучинистых грунтах и т. п.). Иногда к таким фундаментам применяют термин "плавающий".

Устройство плитного фундамента связано  с довольно большим расходом материалов (бетона и металла) и может быть целесообразно при сооружении небольших  и компактных в плане домов  или других построек, когда не требуется  устройство высокого цоколя, и сама плита используется в качестве пола (например, гаражи, бани и т. п.). Для  домов более высокого класса чаще устраивают фундаменты в виде ребристых  плит или армированных перекрестных лент. Сооружают на тяжелых пучинистых и просадочных грунтах. Плитный фундамент наиболее приемлем при слабых неоднородных грунтах с высоким уровнем грунтовых вод, а также в случаях, когда нагрузка, приходящаяся на фундамент, велика, а грунт основания недостаточно прочен. Такие конструкции способны выравнивать вертикальные и горизонтальные перемещения грунта (плавающие фундаменты v их второе название). Сооружение плитного фундамента оправдано в малоэтажном строительстве при небольшой и простой форме здания.

Свайные фундаменты. Фундаменты, состоящие из отдельных свай, перекрытых сверху бетонной или железобетонной плитой или балкой (ростверком). Свайные фундаменты являются очень дорогими и трудоемкими в выполнении, поэтому в индивидуальном строительстве встречаются крайне редко. Свайный фундамент используется в случаях, когда на слабый грунт необходимо передать большие нагрузки. При этом нагрузка от здания передается на более плотные грунты, залегающие на глубине. По типу материала сваи могут быть деревянными, бетонными, железобетонными, стальными и комбинированными. По методу изготовления и погружения в грунт сваи подразделяются на забивные (опускаемые в грунт в готовом виде) и набивные (изготовляемые непосредственно в грунте, в пробуренных каналах). По типу поведения в грунте выделяют сваи-стойки, имеющие под собой прочный грунт и передающие на него давление, и висячие сваи, используемые в случаях, когда глубина залегания прочного грунта достаточно велика (несущая способность таких свай определяется суммой сопротивления сил трения по боковой поверхности и грунта под острием сваи). Деревянные сваи наиболее экономичны, но если они находятся во влажном грунте, они быстро гниют. Сваи из железобетона стоят дороже, но они более долговечны и способны выдерживать большие нагрузки.

Фундаменты на песчаных подушках. Фундаменты на песчаных подушках могут быть самых разных типов. Чаще всего они применяются для экономии строительных материалов, для полной или частичной замены непригодных грунтов в основании, для подъема отметки пола над уровнем грунтовых вод и т. п. При их устройстве в котлованы засыпают средне- или крупнозернистые пески слоями 150–200 мм, тщательно трамбуя их и проливая водой. В обводненных грунтах, особенно пучиноопасных при промерзании, устройство песчаных подушек не рекомендуется без устройства дренажа. В противном случае возможно заиливание подушек и, как следствие, потеря ими первоначальных свойств. Важное значение имеет предполагаемое время, на которое возводится строение. Например, срок службы различных фундаментов составляет:

– ленточных бетонных и бутовых  на цементном растворе – 150 лет;

– бутовых или бетонных столбов  – 30–50 лет;

– деревянных стульев – 10 лет.

В зависимости  от применяемых материалов фундаменты бывают:бутовые, бутобетонные, бетонные и кирпичные.

Бутовые фундаменты кладут из крупного бутового камня, подобранного по форме и размерам, при этом желательно выбирать “постелистые” камни с плоскими гранями. Кладку ведут на цементном растворе, плотно укладывая камни между собой, для чего самые “неудобные” из них иногда приходится раскалывать. Толщину кладки бутового фундамента принимают из конструктивных соображений независимо от расчета, в пределах 50-70 см. Это самые массивные и трудоемкие из всех видов фундаментов. Поэтому их применение в строительстве жилых домов и тем более садовых домиков не оправдано. В виде исключения эти фундаменты можно рекомендовать лишь в тех местностях, где бутовый камень имеется в достаточном количестве, что называется “под ногами”, т. е. является местным материалом. Положительные качества бутового фундамента - максимально возможная долговечность и прочность; кроме того, он устойчив к промерзанию и воздействию агрессивных грунтовых вод. Массив бутобетонного фундамента состоит из раствора и наполнителя, в качестве которого используют средние и мелкие бутовые камни, крупный щебень или гравий. Подойдет также бой кирпича и пережженный кирпич - железняк.

Бетонный фундамент называют иногда “заливным”. Он состоит из чистого бетона без крупных камней, с наполнителем из мелкого и среднего гравия или щебня. Его заливают в опалубку с легким трамбованием, хорошо, если при это используют вибраторы - качество бетона заметно улучшается. Вследствие однородности состава толщина бетонного фундамента может быть приня1 меньше, чем у двух предыдущих типов,- как правило, она находится в пределах 20-40 см. Прочность и долговечность примерно такие же, как бутобетонного фундамента. Недостаток бетонных фундаментов - повышенный расход цемента и следовательно, значительная стоимость.

Кирпичный фундамент представляет собой кирпичную кладку из обыкновенного (полнотелого), хорошо обожженного кирпича на цементном или цементно-известковом растворе. Толщину фундамента принимают кратной размерам кирпича, т. е. 38, 51 и 64 см. Устройство кирпичного фундамента в обычных условиях строительства следует признать нецелесообразным, поскольку он довольно дорог и самое главное недолговечен вследствие плохой водостойкости. Поэтому eго можно рекомендовать практически в одном, достаточно редком случае: для возведения только сухих грунтах и при наличии дешевого кирпича необходимом количестве.

В данном проекте при строительстве планируется  создание ленточного фундамента.

2.2 Стены  и перегородки

Стенами называют конструктивные элементы зданий, служащие для отделения помещения от внешнего пространства (наружные стены) или одного помещения от другого (внутренние стены). По характеру работы стены делят на несущие, самонесущие и навесные. Несущие стены воспринимают нагрузку от собственного веса и других конструкций и передают ее на фундаменты. Самонесущие стены несут нагрузку только от собственного веса по всей своей высоте и передают ее на фундаменты. Навесные стены несут собственную нагрузку только в пределах одного этажа. Они опираются, как правило, на каркас. К стенам предъявляются следующие требования; они должны иметь достаточную прочность и устойчивость, обладать высокими тепло- и звукоизолирующими свойствами, быть огнестойкими, долговечными и экономичными. Требования по звукоизоляции предъявляются, главным образом, к стенам жилых зданий. В промышленных зданиях звукоизоляция стен требуется сравнительно редко (только при особенно шумных производственных процессах). Кроме того, нужно стремиться, чтобы стены были легкими, а методы их возведения— максимально индустриальными.    По виду применяемых материалов стены можно разделить на деревянные и каменные (выполняемые из кирпича, легкобетонных или других искусственных и естественных камней), которые в свою очередь могут быть монолитными (из шлакобетона или бетона), из крупных блоков и панелей. Монолитные стены выполняются непосредственно на стройке путем укладки бетонной смеси в опалубку. Такие системы применяются редко. В настоящее время из древесины и материалов на ее основе в лесных поселках распространены следующие конструкции стен: бревенчатые, брусчатые, арболитовые, каркасно-фибролитовые, деревянно-панельные и каркасные с минераловатным утеплителем.

Рубленые бревенчатые стены. Они  состоят из сплачиваемых между собой  венцов на продольных пазах-желобах  и вставных шипах, устанавливаемых  на расстоянии до 2 м друг от друга в шахматном порядке в плоскости стены. Диаметр бревен для стен в зависимости от климатических условий назначают в пределах от 200 до 250 мм. Глубина паза шипов должна на 10 мм превышать высоту шипа. Для предотвращения продуваемости пазов в них укладывают паклю. Угловые сопряжения выполняют «в чашку» (с остатком) или «в лапу» (без остатка). Венцы наружных и внутренних стен сопрягают «сковороднем» . Чтобы уменьшить продуваемость и защитить торцы бревен внутренних поперечных стен от загнивания, их торцы закрывают досками, пришиваемыми после окончания усадки сруба. То же делают в углах при сопряжении венцов «в лапу». В настоящее время возведение стен из бревен осуществляется только в индивидуальном порядке по причине большой материалоемкости и трудоемкости их устройства.

Брусчатые стены. Более индустриальными  по сравнению с бревенчатыми. Из бруса собирают стены отапливаемых одно- и двухэтажных зданий. В  зависимости от климатических условий  для наружных стен применяют брус сечением 150x150 или 180х150 мм, а для внутренних — 100x150 мм. Если стены возводят на каменном ленточном фундаменте, под первый ряд брусьев укладывают гидроизоляцию из толя, рубероида или пропитанной битумом доски. Брусья кладут на пакле и крепят деревянными нагелями диаметром 25 мм и длиной 400 мм, которые располагают через 1,5 м в шахматном порядке по высоте стен. Уложив первые три ряда и установив нагели, укладывают следующие два ряда брусьев, просверливают отверстие на толщину трех рядов, т.е. захватывают верхний брус нижнего пакета и скрепляют их нагелями и т.д. Сопряжение брусьев в углах стен, в стыках по длине и с вертикальными элементами оконных и дверных коробок делают на деревянных шпонках или рейках. Оконные и дверные коробки, балки перекрытий устанавливают одновременно со сборкой стен.

Стены из деревянных панелей. Наружные панели имеют длину, равную шагу несущих поперечных стен, и высоту, равную высоте помещений, т.е. размером на комнату. Панель собирают на деревянном каркасе с толщиной бруса по толщине панели, равной 124 мм. Облицовку внутренней стороны панели выполняют из двух слоев твердой волокнистой плиты толщиной 4 мм каждая. Под облицовку укладывают пароизоляцию из одного слоя пергамина. Наружная облицовка состоит из одного слоя твердой древесноволокнистой плиты и досок толщиной 13 мм. Облицовку крепят на гвоздях. Полости панелей заполняют утеплителем — жесткими минераловатными плитами толщиной 120 мм. При монтаже стыки панелей наружных стен конопатят паклей и закрывают нащельниками на гвоздях.