В современных условиях, при проектировании ответственных зданий, нагрузки от которых на грунт превышают его несущую способность, устраиваются монолитные железобетонные плиты, площадь которых определяется площадью застройки. В этом случае распределение нагрузки от несущих конструкций здания равномерно распределяется на грунт, а в случае неравномерных просадок грунта под фундаментной плитой происходит перераспределение усилий за счет упругих деформаций в железобетонной конструкции плиты.
Как правило, монолитная железобетонная фундаментная плита опирается на подготовленное или искусственное основание, в том числе в виде свайного поля.
Эффективность применения того или иного типа фундаментов зависит от объема, стоимости, трудоемкости и расхода материалов (табл. 2.1).
Из ленточных фундаментов наиболее экономичны бутобетонные. Однако по трудоемкости предпочтительнее сборные бетонные.
Свайные фундаменты экономичнее ленточных на 32-34% по стоимости, на 40% по затрате бетона и на 80% по объему земляных работ. Такая экономия позволяет снизить стоимость здания в целом на 1-1,5%, затрат — на 2%, расход бетона — на 3-5%. Однако затраты стали увеличиваются — 1-3 кг на 1 м2. Свайные фундаменты дают значительную экономию объемов земляных работ и затрат бетона по сравнению с ленточными.
Рисунок 2.12. Плитные фундаменты:
а — план плитного фундамента с плитой ребрами вверх; б — план плитного фундамента с плитой ребрами вниз. &, и /, — 3-6 м
а — забивные, б — набивные, в — набивные с уширенной пятой
различных видов фундаментов, % -
Фундаменты
Стоимость
Объем фундамента
Трудо емкость -
Расход стали
Расход цемента
Бутовые
Бутобетонные
Сборные бе- тонные блоки
3.1.Общие требования к стеновым конструкциям
Стены гражданских зданий обеспечивают восприятие нагрузок от веса конструкций и технологического оборудования, теплозащиту и звукоизоляцию помещений, отвод атмосферных осадков, а также являются архитектурными элементами здания, создающими его художественный образ.
Стены — наиболее дорогостоящие конструкции. Стоимость наружных и внутренних стен составляет до 35% стоимости здания. Следовательно, эффективность конструктивного решения стен существенно отражается на технико-экономических показателях всего здания.
При выборе и проектировании конструкций стен гражданских зданий необходимо:
• снижать материалоемкость, трудоемкость, сметную стоимость и себестоимость;
• применять наиболее эффективные материалы и стеновые изделия;
• снижать массу стен;
• максимально использовать физико-механические свойства материалов;
• применять местные строительные материалы, а также индустриальные стеновые изделия;
• использовать материалы с высокими строительными и эксплуатационными качествами, обеспечивающими долговечность стен.
3.2.Классификация стен
Стены могут быть подразделены по следующим основным признакам:
• назначению ограждения;
• типу и размерам стеновых изделий;
• •материалу изделий;
• конструктивным признакам;
• теплотехническим характеристикам (для отапливаемых и неотапливаемых зданий);
• энергосберегающим технологиям;
• степени сборности и готовности (сборные, сборно-монолитные и монолитные).
В зависимости от принятой конструктивной системы здания наружные и внутренние стены и их элементы могут быть несущими и не несущими, к которым относятся навесные панели, ограждающие стены в пределах этажа или более, внутренние перегородки (рис. 2.15).
Несущие стены воспринимают нагрузки от собственного веса, постоянную и временную нагрузку от перекрытий и покрытия, технологического оборудования, а также от ветровых, сейсмических и других природных явлений.
Ненесущие — от собственного веса стен, ветровых, сейсмических и других нагрузок.
Навесные стены нагружены только собственным весом, ветровой и сейсмической нагрузкой в пределах этажа и передают нагрузку на каркас здания.
В зависимости от типа и размера применяемых изделий стены бывают:
• из мелкоразмерных стеновых изделий — кирпича и стеновых кам ней объемом 2—10 кирпичей;
• из крупноэлементных — при стеновых элементах высотой, рав ной от 1/4 до полной высоты этажа и более.
Крупноэлементные стены подразделяют на крупноблочные и крупнопанельные. Крупноблочные стены могут иметь разрезку от двух до четырех рядов по высоте этажа. Крупные стеновые панели, применяемые в массовом строительстве жилых зданий, как правило, имеют размеры «на комнату» или «на две комнаты», т. е. высота панели равна высоте этажа или двух этажей, а ширина — одному или двум планировочным шагам.
Стеновые изделия подразделяют на сплошные и пустотелые.
По конструктивным признакам стены могут быть однослойные и слоистые.
Конструкции стен должны отвечать предъявляемым к ним требованиям по капитальности, прочности и устойчивости, условиям эксплуатации гражданских зданий, а также архитектурным требованиям. Капитальность стен определяется степенью их долговечности, огнестойкости и пожарной опасности.
Рисунок 2.15. Наружные стены конструктивных систем зданий:
а – несущие, б – ненесущие.
Долговечность стен обеспечивается применением стеновых материалов, обладающих требуемой морозостойкостью.
Предел огнестойкости и класс пожарной опасности стен, как и других конструкций, определяется для зданий различной степени огнестойкости по СНиП 21-01-97 «Пожарная безопасность зданий и сооружений».
В современном массовом строительстве зданий большое внимание уделяют звукоизоляции помещений. Внутренние стены должны иметь надежную звукоизолирующую способность от воздушного шума. Нормативные требования, предъявляемые к звукоизоляции стен и перегородок, зависят от назначения ограждаемых помещений зданий.
Конструкции наружных стен должны отвечать требованиям норм строительной теплотехники (СНиП 11-3-79 «Строительная теплотехника»).
Номенклатура строительных материалов, применяемых для наружных стен, достаточно широка и включает две подгруппы: конструктивные и теплоизоляционные. Некоторые материалы входят в обе подгруппы и называются конструктивно-теплоизоляционными (табл. 2.2).
2.3.3. Кирпичные стены многослойной конструкции
Кирпичные стены в зависимости от конструктивной системы здания могут быть несущими, самонесущими и навесными (в каркасных зданиях).
При проектировании кирпичных стен необходимо обеспечить наиболее полное использование их несущей способности и теплотехнических качеств. Так, для наиболее нагруженных стен и столбов согласно расчету следует применять кирпич марки не менее 150, сетчатое армирование кладки.
Конструкцию кирпичных стен выбирают в результате технико-экономического анализа.
