Конструкция общественного здания
бетонными в опалубке из монолитного бетона классов В7,5 – В30. Устройство таких фундаментов требует повышенного расхода цемента.
В данном здании запроектирован сборный ленточный фундамент, в связи с тем, что более эффективными являются бетонные и железобетонные фундаменты из сборных элементов заводского изготовления, состоящие из блоков – подушек и фундаментных блоков.
Сборные ленточные фундаменты состоят из плит-подушек, укладываемых в основание фундаментов и стеновых блоков, которые являются стенами подземной части здания. Фундаментные подушки укладываются непосредственно на выровненное основание или на тщательно утрамбованную песчаную подготовку толщиной 100 – 150 мм. Под подошвой фундамента нельзя оставлять насыпной или разрыхленный грунт. Он удаляется и вместо него насыпается щебень или песок. Углубления в основании более 10 см заполняются бетонной смесью.
Блоки укладывают на растворе с обязательной перевязкой вертикальных швов, толщину которых принимают равной 20 мм. Вертикальные колодцы, образующиеся торцами блоков, заполняют раствором. Продольные и поперечные стены ленточных фундаментов в местах сопряжения должны иметь перевязку, в горизонтальные швы закладывают арматурные сетки из стали диаметром 6–10 мм.
Блоки – подушки изготавливают толщиной 300 и 400 мм, шириной от 800 – 2800 мм, а блоки – стенки шириной 300, 400, 500, 600 мм, высотой 300, 600 мм, длиной от 800 до 2400 мм Плиты-подушки под наружные стены имеют ширину 1400 мм, а под внутренние - 800 мм. При проектировании размеры фундаментных плит-подушек приняты согласно ГОСТ 13580-85. Плиты-подушки укладываются с разрывами. В местах сопряжения продольных и поперечных стен плиты подушки укладываются впритык и места сопряжения между ними заделываются бетонной смесью. Поверх уложенных плит-подушек устраивается горизонтальная гидроизоляция и по ней сверху цементно-песчаная стяжка толщиной 30 мм, в которую укладывают арматурную сетку, что ведет к более равномерному распределению нагрузки от вышележащих блоков и конструкций. Диаметр стержней сетки - 6 мм. Шаг - 30 см. По завершении устройства цементной стяжки котлован засыпается до верха смонтированных железобетонных фундаментных подушек.
Затем укладываются бетонные фундаментные блоки с перевязкой швов в три ряда, поверх которых устраивается горизонтальный гидроизоляционный слой из двух слоев рубероида на мастике. Назначение гидроизоляционного слоя - исключение миграции капиллярной грунтовой и атмосферной влаги вверх по стене. Ширина фундаментных блоков под наружные стены равна 600 мм, под внутренни-400мм.
При проектировании размеры фундаментных стеновых блоков приняты согласно ГОСТ 13579-78.
Глубина заложения фундамента составляет 1,8 м, что превышает глубину промерзания грунтов.
Цоколь здания не выступает и не западает, образуя со стеной здания единую плоскость.
В практике строительства применяют железобетонные блоки толщиной 380 мм при толщине стен 380, 510, 640 мм. При такой конструкции прочность материала фундамента используется полнее и в результате получается экономия бетона. Этой же цели соответствует устройство прерывистых фундаментов. Прерывистые фундаменты монтируют из плит – подушек, укладываемых с разрывом 0,2 – 0,9 м друг от друга, промежутки между ними заполняются песком. Это сокращает расход материалов, уменьшает затраты труда, полнее используется несущая способность основания.
Фундаментные блоки: 1-шпонка заполняется бетоном класса В20, 2-ниша строповочной петли
Фундаментные плиты:
Защита подземной части здания от грунтовой сырости и грунтовых вод.
По всему периметру здания выполняется отмостка шириной 900 мм с уклоном i=0,030. Она предназначена для защиты фундамента от дождевых и талых вод, проникающих в грунт близ стен здания.
В бесподвальных зданиях в цоколе стен устраивают горизонтальную гидроизоляцию. Её 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 подъёма влаги и вышележащие участки конструкции.
Стены и отдельные опоры.
Стены являются 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 температурно – 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 по следующим 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 сбору возведения стены 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, цементно-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 трём 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*65*250 мм. Применяют также полуторный кирпич, имеющий высоту 88 мм.
Боковую поверхность кирпича, имеющую размер 120*65 мм или 120*88 мм, называют тычком. Ряд кирпичей, уложенный этими поверхностями, называют тычковым. Поверхность кирпича, имеющую размеры 65*250 мм, называют ложком. Ряд кирпичей, уложенный этими поверхностями, называют ложковым. Поверхность кирпича, имеющую размеры 250*120 мм, называют постелью.
Толщина кладки определяется теплотехническим расчётом. Кладки стен бывают сплошные и облегчённые. Сплошная кладка стен полностью состоит из однородного материала. Стены из сплошной кладки тяжелы, трудоёмки и обладают низкими теплотехническими качествами.
Недостатком сплошной кладки из глиняного или силикатного полнотелого кирпича является её 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 его 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 лёгкий (пористый) кирпич или использовать облегчённую 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 чётному или нечётному числу половинок кирпича. Кирпичные стены могут иметь толщину 120, 250, 380, 510, 640, 770 мм и более, что соответствует ½, 1, 1 ½, 2, 2 ½, 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 обращённые на внутреннюю сторону – внутренней верстой. Ряды кладки между наружной и внутренней верстами называют забуткой.
Определённый порядок укладки камней в кладке называют системой перевязки. При цепной кладке тычковые ряды чередуются ложковыми. При многорядной кладке несколько ложковых рядов перекрываются одним тычковым. При кладке из кирпича h = 65 мм каждые 5 ложковых рядов перекрываются тычковым, при h = 88 мм 4 или 3 ложковых ряда перекрываются тычковым. Многорядная кладка несколько проще, чем двухрядная, поэтому производительность труда каменщиков при этой системе выше.
Если стена в последующем не будет оштукатуриваться, то вертикальные и горизонтальные швы между кирпичами должны быть полностью заполнены раствором для уменьшения воздухопроницаемости стен, производя расшивку швов, т.е. шов уплотняют и придают его внешней поверхности определённую форму. Обрабатывают поверхность шва специальным инструментом – расшивкой, который придаёт 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 влагоёмкости надлежит облицовывать полнотелым кирпичом или оштукатуривать.
Наружные стены.
Наружные стены здания запроектированы из красного кирпича М-100 размером 65х120х250. Для обеспечения высотой производительности труда сплошную кладку стен из кирпича выполняют шестирядной – пять ложковых и один перевязочный тычковый ряд. Наружные стены выполняются шириной 640 мм по всему периметру здания. Толщина горизонтального шва кладки – 12 мм, вертикального – 10 мм. Принятые размеры толщины стены удовлетворяют требованиям теплотехнического расчета стены.
Здание выполнено из кирпичной кладки, выглядит массивно и капитально, придавая зданию тектоническую выразительность. Зданиям, выполненным из кирпича сравнительно легко придавать индивидуальность фасадов и внутренней планировки. Стены из кирпича с горизонтальными и вертикальными выступами нишами и прочими объемными элементами способствуют восприятию их трехмерности, и увеличивают степень долговечности и огнестойкости здания. Материал, из которого изготавливают кирпич сравнительно дешевый.
Основной недостаток кирпичной кладки стен - трудоемкость производства работ и долгий срок возведения объектов строительства.
Перегородки.
Внутренние стены и перегородки - это внутренние вертикальные ограждающие конструкции в зданиях. Внутренние стены выполняют в здании ограждающие и несущие функции, перегородки - только ограждающие. Перегородки разделяют отдельные помещения. Перегородки должны обеспечивать требуемую звукоизоляцию. Их классифицируют по назначению: межкомнатные, межквартирные, для кухонь, для санузлов; по функции: глухие, с проёмами для дверей и окон, неполные, т.е. не доходящие до потолка; по конструкции: сплошные, т.е. выполненные из однородного материала, каркасные – обшитые снаружи листовым материалом; по способу установки: стационарные (с постоянным местоположением), трансформируемые (раздвигающиеся или перемещаемые); в зависимости от материала и конструкции: крупнопанельные, каменные, (кирпичные, из керамических блоков), деревянные, из стеклоблоков, из стеклопрофилита, плитные.
Опорами для перегородок являются несущие элементы перекрытий (балки, плиты), а для перегородок, расположенных в первых этажах бесподвальных зданий и в подвальных этажах – кирпичные и бетонные столбики или бетонная подготовка. Опирание перегородок на конструкции пола не допускается.
В соответствии с назначением перегородки должны отвечать следующим требованиям: обладать малой массой и небольшой толщиной; иметь хорошие звукоизоляционные качества и необходимое сопротивление возгоранию; отвечать санитарно – гигиеническим качествам (быть гладкими, поддаваться отчистке); быть индустриальными в устройстве, прочными и устойчивыми.
Перегородки из мелкоразмерных элементов.
Перегородки из кирпича могут иметь толщину ½ и ¼ кирпича. Перегородки толщиной ½ кирпича выполняются неармированными, если их размеры не превышают по высоте 3 м, по длине 5 м. При больших размерах их армируют пачечной сталью сечением 25*1,5 мм, укладываемой в горизонтальные швы через каждые 6 рядов кладки. Концы арматуры загибают и крепят к стенам гвоздями.
Перегородки толщиной ¼ кирпича для повышения устойчивости армируют горизонтально и вертикально устанавливаемой арматурой, которая образует сетку 525*525 мм. Для уменьшения массы таких перегородок их рекомендовано устраивать из дырчатого кирпича.
В здании кинотеатра применены гипсобетонные перегородки, двойные со звукоизоляционной воздушной прослойкой. Толщина панелей 80 мм; высота на 50 мм больше высоты помещения. Строповочные петли без стержней диаметром 6 мм пропускают сквозь всю высоту панели и заводятся в опорный брус. Панели устанавливаются на плиты перекрытий по прокладке из толя с подкладными деревянными клиньями. В конструкцию пола толщиной от 10 мм они заводятся на 70 мм так, чтобы габарит приближения верхней грани панелей к укладываемым над ними железобетонным плитам был не менее 20 мм. При отделке блока зазор тщательно конопатится паклей, смоченной в гипсовом растворе. Применение сборных перегородок ускоряет процесс строительства и уменьшает мокрые процессы на строительной площадке. Но гипсовые перегородки довольно хрупкие и во время транспортировки, хранении и монтаже могут разрушится из-за неумелого обращения.
Перекрытия и полы.
Перекрытия играют большую роль в обеспечении общей устойчивости здания и в зависимости от системы соединения их элементов со стенами или отдельными опорами влияют на несущую способность последних.
Перекрытия классифицируют по следующим признакам: по местоположению в здании: надподвальные, междуэтажные, чердачные; по конструкции: балочные, где основной элемент - балки, на которых укладываются настилы, накаты и другие элементы покрытия; плитные, состоящие из несущих плит или настилов, опирающиеся на вертикальные несущие опоры здания или на ригели и прогоны; безбалочные, состоящие из плиты, связанной с вертикальной опорой несущей капителью; по материалу: железобетонные сборные, монолитные, по деревянным и стальным балкам.
Перекрытия должны удовлетворять требованиям прочности, т.е. безопасного восприятии всех действующих на них постоянных временных нагрузок.
Важным требованием, определяющим эксплуатационные качества перекрытия, является жесткость. Жесткость не допускает прогибов, превышающих установленные нормами пределы. Если она недостаточна, то под влиянием нагрузок в перекрытии возникают значительные прогибы, что вызывает появление трещин.
Перекрытия должны обладать достаточной звукоизоляцией. В связи с этим применяют слоистые конструкции перекрытий с различными звукоизолирующими свойствами. Плиты опирают на звукоизоляционные прокладки, а также тщательно заделывают неплотности.
Теплозащитные требования предъявляют для чердачных и надподвальных перекрытий. Особое внимание необходимо уделять конструированию перекрытия в местах примыкания к несущим стенам, так как возможно образование «мостиков холода» в стенах, что может привести к дискоформатным условиям.
Перекрытия должны удовлетворять противопожарным требованиям.
В зависимости от назначения помещений к перекрытиям могут предъявляться также специальные требования: водонепроницаемость (для перекрытия в санузлах, в душевых, банях); несгораемость (в пожароопасных помещениях); воздухонепроницаемость (при размещении в нижних этажах лабораторий, котельных).
Независимо от места расположения перекрытия в здании оно должно быть индустриальным в устройстве, а его конструктивное решение экономически и технологически обосновано.
Железобетонные перекрытия являются наиболее надежными и долговечными. По способу устройства они бывают сборными, монолитными, сборно-монолитными.
Сборные перекрытия из железобетонных плит.
Многопустотные железобетонные плиты изготовляются из бетонов класса В 15, В 25, длиной 2,4-6,3 м (с градацией 300 мм), шириной 1; 1,2; 1,5; 1,8 м, толщиной 220 мм.
Плиты изготовляются с круглыми и овальными пустотами. Их укладывают на несущие стены по слою раствора. Концы уложенных плит опирают на кирпичные стены глубиной не менее 90-120 мм, на панельные на 50-70 мм. Плиты пролетом 12 и 9 м толщиной 300 и 220 мм используют в перекрытиях общественных зданий. Для предохранения концов плит от раздавливания вышележащей стеной, также улучшения тепло- и звукоизоляции на концах плиты заделывают легким бетоном. Швы между длинными сторонами плит в целях придания перекрытиям свойств жесткой монолитной диафрагмы тщательно заполняют цементным раствором. Концы плит на наружных стенах заанкеривают в кладку, а на внутренних стенах и прогонах скрепляют анкерами между собой. Цель анкеровки – создание связи перекрытия со стенами для придания им устойчивости и увеличения