Когда применяют столбчатые фундаменты в зданиях тест

Обновлено: 15.05.2024

Возведение фундаментов

Фундаменты являются опорной частью здания и предназначены для передачи нагрузки от вышерасположенных конструкций на основание.

Фундаменты здания должны удовлетворять следующим основным требованиям: обладать достаточной прочностью и устойчивостью на Опрокидывание и скольжение в плоскости подошвы, сопротивляться влиянию атмосферных факторов (морозостойкость), а также влиянию грунтовых и агрессивных вод, соответствовать по долговечности сроку службы здания, быть экономичными и индустриальными в изготовлении.

Разбив место под фундамент здания, приступают к выемке грунта. Возведение фундамента рекомендуется проводить сразу после выемки грунта. Высыхая, земля в траншее осыпается и приходится затрачивать много времени на ее удаление.

По конструкции фундаменты бывают: сплошные, ленточные, столбчатые и свайные.

Сплошные фундаменты

Представляют собой сплошную безблочную или ребристую железобетонную плиту "под всей площадью здания. Сплошные фундаменты устраивают в случаях когда нагрузка, передаваемая на фундамент, значительна, а грунт основания слабый. Эта конструкция особенно целесообразна, когда необходимо защитить подвал от проникновения грунтовых вод при высоком их уровне, если пол подвала подвергается снизу большому гидростатическому давлению.


Рис. 1 Сплошной безбалочный фундамент:

1 — железобетонная фундаментная плита

Существуют конструкции фундаментов в виде железобетонных монолитных плит, которые бывают безбалочные и ребристые.


Рис. 2. Сплошная железобетонная фундаментная плита:
а — безбалочная; б — ребристая

Устраивают под стены здания или под ряд отдельных опор. В первом случае фундаменты имеют вид непрерывных подземных стен (рис. 3 а), во втором — железобетонных перекрестных балок (рис. 3 б).

По своему очертанию в профиле ленточный фундамент под.каменную стену представляет собой в простейшем случае прямоугольник (рис. 4д). Прямоугольное сечение фундамента по высоте допустимо лишь при небольших нагрузках на фундамент и достаточно высокой несущей способности грунта.

В большинстве случаев для передачи на основание давления, не превышающего нормативного давления на грунт, приходится расширять подошву фундамента. Теоретической формой сечения фундамента с расширенной подошвой является трапеция (рис. 46). Расширение подошвы не должно быть слишком большим во избежание появления растягивающих и скалывающих напряжений в выступающих частях фундамента и появления в них трещин.


Рис. 3. Конструкции фундаментов:

а — фундамент в виде непрерывных подземных стен: 1 —ленточный фундамент; 2—стена; б—в виде перекрестных железобетонных балок: I — ленточный фундамент под колонны; 2 — железобетонная колонна

На основе опыта установлены углы наклона теоретической боковой грани фундамента к вертикали, по которой не возникает опасных растягивающих и скалывающих напряжений. Предельный угол, называемый условно углом распределения давления в материале фундамента, составляет для бетона 45°, кладки на цементном растворе состава 1:4 — 33° 30', для бутовой кладкцна сложном растворе состава 1:1:9 — 26° 30?.

В зданиях с подвалами сечение фундамента в пределах подвала устраивают прямоугольной формы с расширением ниже пола подвала, называемом подушкой (рис. 5 а). Часто фундаменты делают ступенчатого сечения (рис. 5 б).

Глубина заложения фундамента должна соответствовать глубине залегания того слоя грунта, который по своим качествам можно принять для данного здания за естественное основание. При определении глубины заложения фундамента необходимо учитывать глубину промерзания грунта. Закладывать фундаменты рекомендуется ниже глубины промерзания. Если основание состоит из влажного мелкозернистого грунта (пылеватого или мелкого песка, супеси, суглинка, глины), то подошву фундамента располагают не выше уровня промерзания грунта.

Уровень промерзания грунта принимают на глубине» где зимой наблюдается температура 0° С, за исключением глинистых и суглинистых грунтов, для которых уровень промерзания принимается на меньшей глубине, где возникает температура около -1° С.

Нормативная глубина промерзания суглинистых и глинистых грунтов указана в СНиПе 2.02.01-83 на схематической карте, в которой нанесены линии одинаковых нормативных глубин промерзания, выраженных в сантиметрах. Нормативную глубину промерзания пылеватых и мелких песков, супесей, пылеватых глин и суглинков принимают также по карте, но с коэффициентом 1,2.


Рис 4. Ленточные фундаменты:
а —- прямоугольный; б — трапецеидальный: 1 — обрез


Рис 5. Ленточные фундаменты:

а - прямоугольный с подушкой; б — ступенчатый с подушкой (1)

Исследованиями установлено, что грунт под фундаментами наружных стен регулярно отапливаемых зданий с температурой помещений не ниже +10° С промерзает на меньшую глубину, чем на открытой площадке. Поэтому расчетную глубину промерзания под фундаментами отапливаемого здания уменьшают против нормативного значения на 30% при полах на грунте; если полы по грунту на лагах — на 20%; полы, уложенные на балках — на 10%.

Глубина заложения фундамента под внутренние стены отапливаемых зданий не зависит от глубины промерзания грунта, ее назначают не менее 0,5 м от пола подвала или уровня земли.

Глубина заложения фундаментов стен зданий, имеющих неотапливаемые подвалы, назначается от пола подвала, она равна половине расчетной глубины промерзания. Предположение, что чем глубже заложен фундамент, тем больше его устойчивость и надежность работы, является неверным.

При расположении подошвы фундамента ниже уровня промерзания грунта вертикальные силы морозного пучения перестают на нее действовать снизу, но действующие на боковые поверхности касательные силы морозного пучения могут вытащить фундамент вместе с промерзшим грунтом, и оторвать его под легкими зданиями при устройстве фундаментов из кирпича и мелких блоков.

Поэтому, для успешной эксплуатации фундамента, чтобы не допустить его деформацию на пучинистых местах необходимо не только расположить подошву ниже уровня промерзания грунтов, что избавит от непосредственного давления мерзлого грунта снизу, но и нейтрализовать действующие на боковые поверхности фундамента касательные силы морозного пучения. Внутри фундамента на всю его высоту закладывают арматурный каркас, жестко связывающий верхние и нижние части фундамента, основание делают расширенным в виде опорной площадки—анкера, не позволяющей вытащить фундамент из земли при морозном пучении грунта. Данное конструктивное решение возможно при использований железобетона.

При возведении фундамента из кирпича или мелких блоков, без внутреннего вертикального армирования, стены выполняют наклонными—сужающимися кверху Приведенный способ устройства фундаментных столбов и стен при тщательном выравнивании их поверхностей значительно ослабляет боковое вертикальное воздействие пучинистых грунтов на фундамент. Влияние сил морозного пучения уменьшают: покрытием боковых поверхностей фундамента скользящим слоем полиэтиленовой пленки; отработанным машинным маслом; утепление поверхностного слоя грунта/вокруг фундамента шлаком» пенопластом, керамзитом, при котором уменьшается местная глубина промерзания грунта. Последнее применимо также для мелкозаглубленных фундаментов, построенных ранее и нуждающихся в защите от морозного пучения.

На крупнопадающем рельефе, при строительстве здания необходимо учитывать боковое давление грунта и его вероятный сдвиг. Жестко связанные в продольном и поперечном направлении ленточные фундаменты работают в этих условиях более надежно. Столбчатые фундаменты необходимо жестко объединить поверху железобетонным поясом — ростверком, для более эффективной совместной работы всех конструктивных элементов. В гравелистых, песках крупных и средней крупности, а также в крупнообломочных грунтах глубина заложения фундамента не зависит от глубины промерзания, но она должна быть не менее 0,5 м, считая от природного уровня грунта (планировочной отметки при планировке срезкой и подсыпкой).

В современном строительстве наиболее индустриальны сборные бетонные и железобетонные фундаменты из крупных фундаментных блоков. Применение сборных фундаментов позволяет значительно сократить сроки строительства и уменьшить трудоемкость работ. Сборный фундамент (рис.6) состоит из двух элементов: подушки из железобетонных блоков прямоугольной или трапецеидальной формы (рис. 7)t укладываемой на тщательно утрамбованную песчаную подготовку толщиной 150 мм, и вертикальной стенки из блоков в виде бетонных прямоугольных параллелепипедов.


Рис. 6. Сборный ленточный фундамент из бетонных блоков под стены дома с подвалом и техническим подпольем:

I— фундаментная плита; 2 — бетонные стеновые блоки; 3 — окраска горячий
битумом; 4 — цементно-песчаный раствор; 5 — отмостка; б — два слоя толя иди
гидронзола на битумной мастике; 7 — цокольное перекрытие



Рис. 7. Фундаментный блок-подушка

При строительстве на слабых сильносжимаемых грунтах, в сборных фундаментах, для повышения сопротивления растягивающим усилиям и жесткости устраивают железобетонные пояса толщиной 100—150 мм или армированные швы толщиной 30—50 мм, размещая их между подушкой и нижним рядом фундаментных блоков, а также на уровне верхнего обреза фундамента.

Стены фундаментов, монтируемые из крупных блоков, несмотря на их большую прочность, иногда устраивают толще надземной части стен. В результате прочность материала используется всего на 15—20%. Расчеты показывают, что толщину стен сборных фундаментов допустимо принимать равной толщине надземных стен, но не менее 300 мм.

Экономии строительных материалов можно добиться с помощью устройства прерывистых фундаментов, состоящих из железобетонных блоков-подушек, уложенных не вплотную, как это предусмотрено в ленточных фундаментах, а на некотором расстоянии один от другого, примерно от 0,2 до 0,9 м. Промежутки между блоками засыпают грунтом.

Столбчатые фундаменты

Имеют вид отдельных опор, устраиваемых под стены, столбы или колонны. При незначительных нагрузках на фундамент, когда давление на грунт меньше нормативного, непрерывные ленточные фундаменты под стены малоэтажных домов целесообразно заменять столбчатыми. Фундаментные столбы из бетона или железобетона перекрывают железобетонными фундаментными балками, на которых возводится стена. Чтобы устранить возможность выпирания фундаментной балки вследствие вспучивания расположенного под ней грунта, под ней устраивают песчаную или шлаковую подушку толщиной 0,5 м.

Расстояние между осями фундаментных столбов принимают равным 2,5—3 м. Столбы располагают обязательно под углами здания, в местах пересечения и примыкания стен и под простенками.

Столбчатые фундаменты под стены возводят также в зданиях большой этажности при значительной глубине заложения фундамента — 4—5 м, когда устройство ленточного непрерывного фундамента невыгодно вследствие большого его объема и, следовательно, большего расхода материалов. Столбы перекрывают сборными железобетонными балками, на которых возводят стены. Столбчатые одиночные фундаменты устраивают также под отдельные опоры зданий. На рисунке 8а изображен сборный фундамент под кирпичный столб, выполненный из железобетонных блоков-подушек. Более экономичным вариантом является укладка под кирпичные столбы железобетонных блоков-плит (рис. 8 б). Сборные фундаменты под железобетонные колонны каркасных здании могут состоять из одного железобетонного башмака стаканного типа (рис, 8в) или из железобетонных блока-стакана и опорной плиты под ним (рис. 8г).

Свайные фундаменты

Состоят из отдельных свай, объединенных сверху бетонной или Железобетонной плитой или балкой, называемой ростверком (рис. 9). Свайные фундаменты устраивают в случаях, когда необходимо передать на слабый грунт значительные нагрузки.


Рис 8. Сборные фундаменты под отдельные опоры:
а — под кирпичные столбы из блоков ленточных фундаментов; б — то же, из специальных железобетонных плит; в —под железобетонную колонну из башмака стаканного типа; г — то же, из блока-стакана и опорной плиты

Сваи дифференцируют по материалу, методу изготовления и погружения в грунт, характеру работы в грунте. По материалу сваи бывают деревянные, бетонные, железобетонные, стальные и комбинированные. По методу изготовления и погружения в грунт сваи бывают забивные, погружаемые в грунт в готовом виде, и набивные, изготовляемые непосредственно в грунте. В зависимости от характера работы в грунте различают два вида свай: сваи - стойки и висячие. Сваи-стойки своими концами опираются на прочный грунт, например, скальную породу и передают на него нагрузку (рис. 10). Их применяют, когда глубина залегания прочного грунта не превышает возможной длины сваи. Свайные фундаменты на сваях-стойках практически не дают осадки.

Если прочный грунт находится на значительной глубине применяют висячие сваи, несущая способность которых определяется суммой сопротивления сил трения по боковой поверхности и грунта под острием сваи (рис. 11).


Рис. 9. Виды свай в грунте:

а — висячие сваи; б— сваи-стойки: 1 — плотный известняк; 2 — суглинок илистый пластичный; 3 —.ил; 4 — илистый песок; 5 — торф; 6 — растительный слой

Деревянные сваи дешевы, но поскольку они быстро загнивают, если находятся в грунте с переменной влажностью, головы деревянных свай следует располагать ниже самого низкого уровня грунтовых вод. Однако на местности с высоким уровнем грунтовых вод деревянные сваи стоят очень долго, если постоянно находятся в воде. В мировой практике известны примеры четырехсотлетних зданий на деревянных сваях, по сей день находящихся в хорошем техническом состоянии.

Железобетонные сваи долговечны, дороже деревянных, но способны выдерживать значительные нагрузки. Значительно расширена область их применения ввиду того, что проектная отметка голов железобетонных свай не зависит от уровня грунтовых вод. Расстояние между осями свай определяется расчетным способом. В пределах наиболее часто встречающихся глубин погружения свай — от 5 до 20 м эти расстояния для обычных диаметров свай составляют от 3. 8d, где d — диаметр сваи.


Рис 10. Забивная свая-стойка фундамента:
I — гидроизоляция; 2 — поверхность земли; 3 — железобетонная балка ростверка; 4 — забивная свая прямоугольного сечения; 5 — плотный грунт


Рис. 11. Набивная висячая свая фундамента:
1 — гидроизоляция; 2 — железобетонная балка ростверка; 3 — набивная свая; 4 — наконечник обсадной трубы; 5—слабые грунты

Свайные фундаменты, по сравнению с блочными, дают меньшую осадку, благодаря чему снижается вероятность неравномерных деформаций грунта.

При подготовке основания иногда в грунте обнаруживают старые засыпанные колодцы, ямы, случайные слабые прослойки грунта. Во избежание неравномерной осадки фундаментов эти места необходимо расчистить и заполнить кладкой, тощим бетоном или утрамбованным песком, а при возведении фундаментов над этими местами следует наложить армированные швы.

Фундаменты подвергаются увлажнению просачивающейся через грунт атмосферной влагой или грунтовой водой. Вследствие капиллярности влага по фундаменту поднимается вверх и в стенах первого этажа появляется сырость. Чтобы преградить проникновение влаги в стены, в их нижней части устраивают изоляционный слой, чаще всего из двух слоев битумных рулонных материалов (рубероида и др.), склеенных между собой водонепроницаемой битумной мастикой.
В процессе эксплуатации фундаментов необходимо следить за осадкой основания и возможными деформациями.

Подвалы

Одним из важных условий сохранности и целостности дома является гидроизоляция подвала. Стены и полы подвалов, независимо от расположения грунтовых вод, необходимо изолировать от просачивающихся через грунт поверхностных вод, а также от капиллярной грунтовой вла-rHj поднимающейся вверх. В подвальных помещениях, при расположении уровня грунтовых вод ниже пола подвала, достаточной гидроизоляцией пола служит его бетонная подготовка и выполненный по ней водонепроницаемый пол, а гидроизоляцией стен — покрытие поверхности, соприкасающейся с грунтом, двумя слоями горячего битума. Если уровень грунтовых вод находится выше пола подвала, в этом случае создается напор воды тем больший, чем больше разность уровней пола и грунтовых вод. В связи с этим для гидроизоляции стен и пола подвала необходимо создать оболочку, которая могла бы сопротивляться воздействию гидростатического давления.

Эффективным мероприятием по борьбе с проникновением в подвал грунтовых вод является устройство дренажа. Сущность устройства дренажа заключается в следующем. Вокруг здания на расстоянии 2—3 м от фундамента устраивают канавы с уклоном 0,002-—0,006 в сторону сборной отводящей канавы. По дну канав с уклоном прокладывают трубки (бетонные* керамические или другие). В стенках трубок имеются отверстия, через которые проникает вода.

Канавы с трубами засыпают слоем крупного гравия, затем слоем крупного песка и сверху— открытым грунтом. По уложенным в канавах трубам вода стекает в низину (кювету, овраг, реку и др.). В результате устройства дренажа уровень грунтовых вод понижается.

Когда уровень грунтовых вод расположен не выше 0,2 м от пола подвала, гадроизоляцию пола и стен подвала устраивают так. После обмазки стен битумом устраивают глиняный замок, то есть до отсыпки траншеи забивают вплотную к наружной стене подвала мятую жирную глину. Бетонную подготовку пола также укладывают по слою мятой жирной глины.

При высоте уровня грунтовых вод от 0,2 до 0,5 м применяют оклеечную гидроизоляцию из двух слоев рубероида на битумной мастике (рис.12). Изоляцию укладывают по бетонной подготовке пола, поверхность которой выравнивают слоем цементного раствора или асфальта.

Поскольку конструкция пола должна выдерживать достаточно большое гидростатическое давление снизу, поверх изоляции укладывают нагрузочный слой бетона, который своим весом уравновешивает давление воды. С внешней стороны стен наклеивают изоляцию на битумной мастике и защищают кладкой из кирпича-железняка в 1/2 кирпича на цементном растворе и слоем мятой жирной глины толщиной 250 мм.

Оклеечную изоляцию наружных стен подвала располагают на 0,5 м выше уровня грунтовых вод, учитывая его возможное колебание.


Рис 12. Гидроизоляция ленточного фундамента в здании с подвалом:

1 — слой нагрузочного бетона; 2 — бетонная подготовка; 3 - рулонная гидроизоляция; 4 — мятая жирная глина 250 мм; 5 — кладка из кирпича-железняка на цементном растворе 120 мм; 6 — двойной слой битума


Рис. 13. Гидроизоляция ленточного фундамента в здании с подвалом:

1 —бетонная подготовка; 2—железобетонная плита; 3—рулонная гидроизоляция;
4 — мятая жирная глина 250 мм; 5 — кладка из кирпича-железняка на цементном
растворе 120 мм; б — двойной слой битума

Если уровень грунтовых вод расположен выше пола подвала более чем на 0,5 м, то поверх гидроизоляции пола, выполняемой из трех слоев рубероида или гидроизола, устраивают железобетонную плиту (рис. 13). Плиту заделывают в стену подвала, которая, работая на изгиб, воспринимает гидростатическое давление грунтовых вод.

При высоком уровне грунтовых вод устройство наружной гидроизоляции иногда вызывает затруднения. В таких случаях ее выполняют по внутренней поверхности стен подвала <рис.14). Гидростатический напор воспринимается специальной железобетонной конструкцией — кессоном.


Рис. 14. Гидроизоляция подвала при больших напорах грунтовых вод;

1 — рулонная изоляция; 2 — бетонная подготовка; 3 — цементный слой; 4 — цементная стяжка; 5 — железобетонная коробчатая конструкция; 6 — чистый пол; 7 — цементная штукатурка по битумной обмазке; 8 — гидроизоляция

Необходимые особенности, которые учитываются при строительстве фундаментов и возведении цоколей

При закладке фундаментов любого типа необходимо соблюдать следующие правила:

В большинстве фундаментных конструкций применяется бетон. Бетон обладает свойством "созревания", 28 - 30 дней. После заложения бетонной конструкции ее надо выдерживать в течение данного времени без нагрузок и желательно закрыть либо рубероидом, либо другим подручным материалом от пересыхания верхнего слоя. В период схватывания бетона периодически поливать фундамент водой, чтобы не допустить его неравномерного высыхания. Так что постройка дома на только что возведенном фундаменте таит в себе опасность, дефекты не заставят ждать.

Гидроизоляция фундамента имеет важное значение. Она заключается в обмазке горячим битумом всей поверхности, соприкасающейся с грунтом. Изолируют также и стены. Для этого прокладывают два слоя рубероида (1-й слой - между цоколем и нулевым уровнем; 2-й слой - между цоколем и основной стеной дома). Это предохраняет стены дома и цоколь от сырости.

Защита наружной стороны цоколя от атмосферных влияний. Это достигается штукатуркой или облицовкой плиткой. Для затирки фундамента в смесь добавляют резиносодержащие компоненты (золу от сгоревших автомобильных покрышек). Получается "шуба" для цоколя. Она красива и надежна.

При возведении цоколя предусматриваются вентиляционные отверстия. Летом они служат для проветривания подпола, а зимой их закрывают, чтобы сырость не попала в дом.

Отмостка необходима для защиты фундамента от воздействия поверхностных вод. Ширина отмостки от 0,75 до I метра с наклоном от стены цоколя. В качестве материалов используются: железобетон, асфальт, бетон или хорошо утрамбованная глина.

Устройство слива дождевой воды с крыш также влияет на прочность фундамента. Дождевая вода с крыши попадает на отмостку, разбивает ее и цоколь постепенно, неравномерно увлажняет грунт вблизи фундамента. Это сказывается на несущей способности фундамента и способствует проседанию фундамента.

Столбчатые фундаменты

При небольших нагрузках на фундамент непрерывные ленточные фундаменты под стены малоэтажных домов без подвалов целесообразно заменять столбчатыми. Каркасные здания возводят на столбчатых фундаментах. Столбчатые фундаменты под стены возводят также в зданиях большой этажности при значительной глубине заложения фундаментов (4—5 м), когда устройство ленточного фундамента нецелесообразно из-за большого расхода строительных материалов.

Фундаментные столбы могут быть бутовыми, бутобетонными, бетонными, железобетонными (рис. 3.9).

В состав столбчатых фундаментов входят: плитная часть из одной или нескольких ступеней; подколонник с углублением (стаканом)для установки колонн.

По конструктивному решению столбчатые фундаменты могут быть монолитными, возводимыми на месте строительства в опалуб­ке, и сборными, изготовленными на заводе.

Под кирпичные столбы фундаменты выполняют из железобе­тонных плит, уложенных одна на другую, или в виде ступенчатых опор из природного камня.

Столбчатые фундаменты под несущими стенами здания устанав­ливают в углах, в местах примыкания и пересечения стен, а на про­тяженных участках — через 3—6 м.

Поверх опор столбчатых фундаментов укладывают железобетон­ные балки, передающие нагрузку от стен на фундаменты. Сбор­ные фундаменты устанавливают на песчаную подушку толщиной 100—150 мм. Для предохранения фундаментных балок от сил пуче­ния грунта, а также для свободной их осадки (при осадке здания) под ними выполняют песчаную подсыпку толщиной 0,5—0,6 м. Если при этом необходимо утеплить пристенную часть пола, подсыпку устраивают из шлака или керамзита.

Сплошной фундамент

Сплошной фундамент в виде монолитной железобетонной плиты устраивают под всей площадью здания (рис. 3.10). Такие фун­даменты возводятся в случае, если нагрузка, передаваемая на фундамент, значительна, а грунт слабый. Сплошные фундаменты обеспечивают равномерную осадку здания и защищают подвальные помещения от подпора грунтовых вод. Фундаменты проектируют в виде плоской или ребристой плиты с расположением ребер под несу­щими стенами или колоннами. Ориентировочно толщину фундамент­ной плиты ребристой конструкции назначают 1/8—1/10 пролета несущих конструкций, а для сплошных — 1/6— 1/8 пролета.

Рис. 3.10. Сплошные фундаменты:

а — из перекрестных железобетонных лент; б — сплошная плита

с ребрами; в — безбалочная фундаментная плита;

1 — колонна; 2 — железобетонная лента; 3 — железобетонная плита;

4 — бетонная подготовка

Рис. 3.11. Виды свайных фундаментов: а — сваи-стойки; б, в — висячие сваи; 1 — свая забивная; 2 — ростверк; 3 — свая набивная

Свайные фундаменты

Свайные фундаменты используют при строительстве на слабых, неравномерно сжимаемых грунтах, а также в тех случаях, когда достижение естественного основания из-за большой глубины его заложения экономически или технически нецелесообразно. Конструкции свайных фундаментов классифицируют: по характеру работы

на сваи-стойки, передающие нагрузку от здания на нижележащий массив плотных грунтов, и висячие сваи, недостигающие прочного грунта и передающие нагрузку на грунт трением, возникающим между боковой поверхностью сваи и грунтом;

по роду материала — железобетонные, бетонные, деревянные, стальные;

по конструктивным решениям — забивные, изготовляемые на предприятиях строй индустрии или на строительной площадке, погружаемые в грунт с помощью механизмов (рис. 3.11, а, б); набивные, выполняемые на месте строительства путем бурения скважин и последующего заполнения их бетоном (рис. 3.11, в); по глубине заложения — короткие сваи (3—6 м) и длинные (бо­лее 6 м).

В зависимости от несущей способности и конструктивной схе­мы здания сваи размещают в один или несколько рядов. Ряды свай образуют свайную полосу, а группа свай — свайный куст.

Сваи объединяют поверху железобетонным ростверком, кото­рый может быть монолитным или сборным. Оголовки свай заделы­вают в толщу ростверка (рис. 3.12).

Наружные стены полносборных зданий при безростверковых фундаментах опирают на оголовки свай. Внутренние поперечные стены в подземной части здания заменены сваями с надетыми на них сборными оголовками типа «колокол». Ствол сваи заделывают в отверстие оголовка на глубину не менее 100 мм. По выровненной плоскости с оголовком укладывают плиты подвального перекрытия.




Выбор того или иного типа фундамента определяется на осно­вании технико-экономического сравнения. В табл. 3.1 приведены технико-экономические показатели фундаментов различных типов.

Технико-экономические показатели фундаментов 9-этажных домов (в расчете на 1 м жилой площади)

Тип фундамента Затраты труда, чел.-дн. Расход бетона, м 3 Расход цемента, кг Расход стали, кг
Ленточный 0,125 0,078 2,7
Свайный 0,12 0,054 3,1
Безростверковый свайный 0,108 0,045 16,8 2,6

Подвалы. Технические подполья

Помещение высотой более двух метров, предназначенное для хозяйственных нужд, называется подвалом, при меньшей высоте — техническим подпольем. В подвалах размещают различные подсоб­ные службы, обеспечивающие нормальную эксплуатацию здания; в технических подпольях — инженерное оборудование, проклады­ваемые коммуникации. Стены подвалов и подполий должны иметь необходимую теплоизоляцию, надежную гидроизоляцию и быть устойчивыми при восприятии нагрузок от горизонтального давления грунта. Для освещения и проветривания подвалов в их наружных стенах устраивают окна, располагаемые ниже уровня земли, а перед окнами — колодцы, называемые приямками. Стенки приямков вы­полняют из П-образных железобетонных элементов или из кирпича.


Рис. 3.12. Свайные фундаменты:

а — однорядное расположение свай; б — шахматное; в — двухрядное для зданий с каменными стенами;

г — куст свай под колонну; д — свайные ростверки; 1 — свая; 2 — железобетонный сборный ростверк; 3 — стена;

4 — арматура головы сваи; 5 - щебеночная или бетонная подготовка; 6 - монолитный железобетонный ростверк;

7 — колонна; 8 — сборный железобетонный оголовок сваи; 9 — бетон

Рис. 3.13. Горизонтальная гидроизоляция стены бесподвальных зданий:

1 — фундамент; 2 — пол первого этажа; 3 — стена;

4 — рубероид на мастике; 5 — цементная стяжка

Защита подземной части здания

от грунтовой сырости и грунтовых вод

Стены и пол подвала, соприкасающиеся с грунтом, защищают гидроизоляцией.

В бесподвальных зданиях (рис. 3.13) в цоколе стен устраивают горизонтальную гидроизоляцию. Ее выполняют из цементного раствора (состава 1:2) толщиной 20—30 мм или в виде двухслойного рулонного ковра из рубероида, наклеенного на выровненное осно­вание битумной мастикой. Горизонтальную гидроизоляцию укла­дывают сплошной полосой в наружных и внутренних стенах, чтобы не допускать капиллярного подъема влаги в вышележащие участки конструкции.

В зданиях с подвалами устраивают горизонтальную и вертикаль­ную гидроизоляцию. При залегании грунтовых вод ниже подошвы фундамента первый слой горизонтальной гидроизоляции распола­гается в уровне пола подвала по верху фундаментных плит из слоя цементного раствора состава 1 : 2. Второй слой горизонтальной (рулонной) гидроизоляции размещают в цоколе наружных стен (на 150—200 мм выше отмостки), а во внутренних стенах гидроизо­ляцию располагают на 100—200 мм ниже уровня пола. Вертикальная гидроизоляция стен подвала осуществляется окраской поверхностей, соприкасающихся с грунтом, битумной мастикой (рис. 3.14).

При высоком уровне грунтовых вод (0,2—0,8 м) устраивают оклеенную гидроизоляцию (рис. 3.15).

Нижний слой горизонтальной гидроизоляции укладывают в тол­ще пола подвала. Трех-четырехслойный ковер из гидростеклоизола или других гидроизоляционных материалов пропускают через сте­ны, наклеивая на наружную поверхность подвала. В местах примы­кания к стенам в ковре устраивают складку, предупреждающую повреждения гидроизоляции при осадке здания. Вертикальную гид­роизоляцию на наружной поверхности стен подвала поднимают на 500 мм выше уровня грунтовых вод, защищая снаружи кирпичной стенкой и слоем жирной глины. Верхний слой горизонтальной гид­роизоляции (ниже пола первого этажа) устраивают в наружных и внутренних стенах здания.


Рис. 3.14. Окрасочная гидроизоляция:

1 _ фундамент; 2 — слой окрасочной гидроизоляции;

3 — перекрытие над подвалом; 4 — пол подвала

Рис. 3.15.Оклеенная гидроизоляция:

1 — фундамент; 2 — ковер оклеенной гидроизоляции на наружной поверхности

подвальной стены; 3 — защитная стенка из кирпича; 4 — слой глины;

5 — ковер оклеенной гидроизоляции пола подвала;

6 — складка ковра гидроизоляции

При наличии агрессивных вод фундаменты выполняют из бето­на на пуццолановом портландцементе и шлакопортландцементе.

Для отвода атмосферных осадков от стен и фундаментов, а также для защиты грунтов основания от увлажнения по всему периметру устраивают водонепроницаемую отмостку шириной не менее 0,5 м с уклоном от здания 3%. Она выполняется из слоя асфальта или асфальтобетона толщиной 20—25 мм, уложенного на уплотненную щебеночную подготовку тол щи ной 100—150 мм. Налессовых грунтах отмостка выполняется шириной не менее 1,5 м.

Стены и отдельные опоры

Стеныявляются важнейшими конструктивными элементами зданий.

Стены должны удовлетворять следующим требованиям: быть прочными и устойчивыми; соответствовать степени огнестойкости здания, иметь группу возгорания и предел огнестойкости не ниже нормативных; обеспечивать поддержание необходимого темпера-турно-влажностного режима в помещениях; обладать достаточны­ми звукоизолирующими свойствами; быть экономичными, т.е. иметь минимальные расход материала, массу единицы площади, наимень­шие трудозатраты и расход средств; отвечать архитектурно-художе­ственному решению.

Стены классифицируют последующим признакам: по местопо­ложению: наружные и внутренние; по характеру работы: несущие, воспринимающие нагрузку от опирающихся на них конструкций покрытия или перекрытия; самонесущие, воспринимающие нагруз­ки от вышерасположенных стен; навесные, выполняющие только ограждающие функции; по конструкции и способу возведения стены делят на четыре группы: из мелкоштучных элементов (кирпич), из крупных камней (блоков), монолитные, крупнопанельные; по роду применяемых материалов: каменные, деревянные, из синтетических материалов.

Кладка из кирпича

Кладкой называют конструкцию, выполненную из отдельных камней (естественных или искусственных), швы между которыми заполняются строительным раствором (известково-цементным, це-ментно-глиняным или цементным). Прочность кладки зависит от прочности камня и раствора, от системы перевязки вертикальных швов между камнями, а также от воздействия влаги, температур, ветра, коррозии.

Для правильной работы конструкции, размещения в ней камней должны отвечать трем правилам разрезки: камни в стене должны располагаться горизонтальными рядами, т.е. перпендикулярно основ­ным действующим усилиям; камни в ряду должны отделяться вертикальными швами — продольными и поперечными; вертикаль­ные швы в смежных рядах не должны совпадать, такое несовпадение называется перевязкой швов. Перевязка обеспечивает совместную работу камней в стене и равномерное распределение нагрузки.

Кирпичные стены выполняют из керамического и силикатного кирпича. Стандартный кирпич имеет размеры 120 х 65 х 250 мм. Применяют также полуторный кирпич, имеющий высоту 88 мм (рис. 3.16).

Боковую поверхность кирпича, имеющую размер 120 х 65 мм или 120 х 88 мм, называют тычком. Ряд кирпичей, уложенный этими поверхностями, называют тычковым. Поверхность кирпича, име­ющую размеры 65 х 250 мм, называют ложком. Ряд кирпичей, уло­женный этими поверхностями, называют ложковым. Поверхность кирпича, имеющую размеры 250 х 120 мм, называют постелью.

Толщина кладки определяется теплотехническим расчетом. Кладки стен бывают сплошные и облегченные. Сплошная кладка стен полностью состоит из однородного материала. Стены из сплош­ной кладки тяжелы, трудоемки и обладают низкими теплотехни­ческими качествами.


Рис. 3.16.Расположение кирпичей в кирпичной стене:

а — стандартный кирпич; б — ложковый ряд; в — тычковый ряд;

1 — тычок, 2 — постель; 3 — ложок

Недостатком сплошной кладки из глиняного или силикатного полнотелого кирпича является ее значительная теплопроводность. Однако по условиям прочности толщина стены может быть значи­тельно меньше. Поэтому сплошная кладка наружных стен из пол­нотелого кирпича экономически целесообразна только при условии полного использования ее прочности, т.е. в нижних этажах много­этажных зданий. В малоэтажных зданиях, а также на верхних эта­жах многоэтажных зданий следует применять для кладки наружных стен пустотелый или легкий (пористый) кирпич или использовать облегченную кладку. Исключение составляют стены влажных поме­щений (бань, прачечных), которые, как правило, выкладываются из полнотелого глиняного кирпича с защитным пароизоляционным слоем внутри. При сплошной кладке стремятся использовать более эффективные виды камней: пористые и пустотелые кирпичи, пусто­телые бетонные блоки. Применение эффективных видов кирпича и мелких блоков позволяет уменьшить толщину стен.

Толщина кладки всегда кратна четному или нечетному числу половинок кирпича. Кирпичные стены могут иметь толщину 120, 250, 380, 510, 640, 770 мм и более, что соответствует 1/2, 1, 1 /2, 2, 2 1/2 кирпича и более. Горизонтальные швы выполняют толщиной 10—12 мм при высоте кирпича 65 мм; каждые 4 ряда составляют 300 мм, а при высоте 88 мм ряд кладки составляет 100 мм.

Ряды, выходящие на фасадную поверхность кладки, называют лицевой (наружной) верстой, а обращенные на внутреннею сторону — внутренней верстой. Ряды кладки между наружной и внутренней верстами называют забуткой.

Определенный порядок укладки камней в кладке называют системой перевязки (рис. 3.17). При цепной кладке тычковые ряды

Рис. 3.17. Система перевязки кирпичной кладки:

а — цепная (однорядная); б — многорядная;

1 — кирпич тычкового ряда; 2 — кирпич ложкового ряда

чередуются ложковыми. При многорядной кладке несколько ложко-вых рядов перекрываются одним тычковым. При кладке из кирпи­ча Л = 65 мм каждые 5 ложковых рядов перекрываются тычковым, при А = 88 мм 4 или 3 ложковых ряда перекрываются тычковым. Многорядная кладка несколько проще, чем двухрядная, поэтому производительность труда каменщиков при этой системе выше.

В здании высотой 7 этажей и более кладка стен должна вестись с установкой стальных анкерных связей в уровне перекрытий каждого этажа. Связи ставятся в углах наружных стен и в местах примыкания внутренних стен к наружным. Связи должны входить в каждую из примыкающих стен не менее чем на 1 м (считая от внутреннего угла) и заканчиваться крюками.

Если стена в последующем не будет оштукатуриваться, то вер­тикальные и горизонтальные швы между кирпичами должны быть полностью заполнены раствором для уменьшения воздухопрони­цаемости стен, производят расшивку швов, т.е. шов уплотняют и придают его внешней поверхности определенную форму. Обраба­тывают поверхность шва специальным инструментом — расшивкой, который придает шву форму валика, желобка и т.п. Фасадные поверхности стен из полнотелого и пустотелого кирпича, как правило, возводятся без штукатурки, но с тщательной расшивкой швов.

Если поверхность стены будет оштукатурена, то кладку ведут впустошовку, оставляя лицевые швы незаполненными на глубину 10—15 мм для обеспечения хорошей связи штукатурного слоя со стеной.

Стены из легкого кирпича (пористого, пористо-дырчатого) ввиду их влагоемкости надлежит облицовывать полнотелым кирпичом или оштукатуривать.

Читайте также: