Конструктивные элементы гражданских зданий

Глава 1

ЭЛЕМЕНТЫ ПОДЗЕМНОЙ ЧАСТИ

НЕСУЩИХ КОНСТРУКЦИЙ — ФУНДАМЕНТЫ

Подземная часть несущих конструкций, входя­щая и процессе строительства в «нулевой цикл» (расположенный ниже отметки 0.000), состоит из фундамента». Кроме монтажа несущих конструкций, к нулевому циклу относится все виды проводимых в этом уровне работ — прокладка водопровода и канализации, сетей теплоснабжения, все слаботоч­ные проводки, устройство отмостки, благоустройство территории и т. п.

По форме конструкции фундаменты подразделяются на ленточные, столбчатые, плитные и свайные; по способу возведения — на сборные и монолитные; по глубине заложения - па обычные (до 3 м от поверхности земли) и глубокие (более 3 м). Мини­мальная глубина заложения фундаментов — на 0.2 м ниже уровня промерзания грунта.

При переходе к шшышенным отметкам заложе­ния внутренних фундаментов высота уступов — до 0,5 м; отношение к заложению 1:2 в связных и 1: 3 — в сыпучих грунтах.

Лист 1.01. Плиты и блоки. Фундаменты ленточные блочные

В гражданском строительстве наибольшее рас­пространение получили ленточные фундаменты, собираемые из плит и блоков и служащие основа­нием для несущих стен. Плиты образуют нижнюю, уширенную, часть ленточного фундамента. Они армируются расположенными у подошвы сетками из стержней периодического профиля с защитным слоем бетона в 30 мм снизу и 50 мм по периметру и формуются из бетона марок 150 и 200.

Сетки с шагом рабочей арматуры 100. 150 мм (06-9 мм) и монтажной арматуры 150, 250 мм (04—5 мм) изготовляются с применением контакт­ной точечной электросварки. Строповочные петли из стержней 08—14 мм (в зависимости от массы плиты) заводятся под рабочие стержни сеток и при­вязываются к ним. При необходимости применяют­ся плиты с усиленным армированием.

Блоки стен фундамента формируются из бетона марки 100 — обычные и марки 200 — усиленные. Строповочные петли из стержней 08—14 мм утопле­ны в торцовых подрезках. Торцы блоков имеют вер­тикальную борозду для растворной шпонки. При уровне грунтовых вод ниже подошвы фундамента могут применяться блоки с пустотами.

Отверстия в стенах длиной 0.4; 0.8 м н высотой 0.25 м образуются Г-образными блоками (см. ГОСТ 13579-78).

Плиты и блоки, предназначенные для фундамен­тов, находящихся под воздействием агрессивных грунтовых вод, изготовляются с добавками, увели­чивающими стойкость бетона. Кроме того, при устройстве таких фундаментов предусматриваются указанные ниже необходимые изоляционные меро­приятия.

При наличии специальных монтажных захватов для подъема плиты и блоки могут не иметь строповочных петель.

Марки плит обозначаются буквой Ф; кдрки блоков высо­той 0,fi и буквами ФБС; высотой 0,3 м — ФБСН. блоков с пустотами — ФБП. с выролми — ФБВ. Далее проставляется числи, характеризующее длину плит или ширину блоков, в дециметрах. Для доборных изделий добавлена через дефис их длина и дециметрах. К марке усиленных изделий добавляется индекс «у».

Листы 1.02; 1.03. Фундаменты ленточные монолитные и панельные

В монолитных фундаментах бетонную смесь укладывают слоями толщиной 0.2 м с послойным вибрированием. Наибольший размер втапливаемых в бутобетон камней не должен превышать 1/3 тол­щины стен фундамента. Ушнрение нижней части бутобетонных фундаментов осуществляется усту­пами минимальной высотой 0,3 м при отношении к заложению от 2:1.

Показанные на чертеже световые прнямкн харак­терны для старых зданий и применяются при их восстановлении.

В панельных фундаментах уширенная часть выкладывается на типовых плит. На плиты по слою m мецтнопесчаного раствора от 20 до 50 мм устана­вливаются стеновые панели подвала, сочленяемые между собой в основном аналогично панелям вышележащих этажей или сообразно их конструк­ции.

Подвальные панели наружных и внутренних стен отличаются от этажных меньшей высотой, в ряде случаев — иной толщиной (в связи с отсут­ствием необходимости в звуко- и теплоизоляции помещений), а в трехслойных панелях — и утолщен­ным наружным слоем.

Защита этажных и подвальных стен от про­никновения капиллярной — подымающейся по по­рам строительных материалов и просачивающейся сквозь фундамент грунтовой влаги достигается устройством:

1) горизонтальной оклесчиой гидроизоляции по выровненной цементным раствором, расположенной в уровне верха цоколя поверхности;

2) обмазочной гидроизоляции вертикальных поверхностей, соприкасающихся с грунтом стен под­вала;

3) горизонтальной гидроизоляции в виде вклю­чения прослойки жирного цементного раствора в состав подстилающего слоя пола технического под­полья или подвала;

4) прифундамситного дренажа, ограничиваю­щего уровень грунтовых вод во время их сезонного

Съема на отметке на 0,5 м ниже пела техниче­ского подполья или подвала.

Зашита подвала от проникновения грунтовых вод при наличии постоянного напора, не поддающе­гося снижению, достигается устройством кювета из склеечной гидроизоляции, проходящей под полом и по наружным поверхностям стен. Прнгрузочный слой бетона или пригрузочные железобетонные пли­ты рассчитываются но напору грунтовых вод. Сте­ны кювета оклеиваются гидроизоляционным ковром по цементной штукатурке. Гидроизоляция защище­на от возможных механических повреждений стен­ками из кирпича марки МО толщиной 120 мм. Гли­няный полнотелый кирпич марки МО пластического прессования применяется также при кладке других соприкасающихся с грунтом кирпичных стенок (при­ямки, подвальные каналы и т. д.).

Ленточные фундаменты широко применяются в зданиях с несущими стенами из кирпичной кладки, крупных блоков и панелей. Стены подвалов в пер­вых двух случаях массивные, из фундаментных бло­ков или монолитного бутобетона, в последнем — панельные, аналогично этажным стенам. Общие схе­мы, применяемые условные обозначения и конструк­тивные детали блочных, монолитных и панельных ленточных фундаментов приведены на чертежах.

При устройстве прерывистой подошвы величина разрывов между фундаментными плитами проверя­ется расчетом.

Лист 1.04. Фундаменты столбчатые железобетонные

Железобетонные столбчатые фундаменты харак­терны для каркасных зданий и в известной мере аналогичны фундаментам промышленных зданий. Столбчатые фундаменты образуются железобетон­ными подколенниками стаканного типа с развитой плитной частью. Если в остов здания включены несущие стены или диафрагма жесткости, столбча­тые фундаменты сочетаются с ленточными.

Лист 1.05. Плитные фундаменты зданий повышенной этажности

Железобетонные плитные фундаменты целесо­образно устраивать при возведении многоэтажных зданий с несущими стенами на слабых или неодно­родных грунтах. Плита фундамента высотой около 1 м в плане охватывает габарнтзданнн. Она армиру­ется в нижней и верхней частях перекрестными сет­ками из стержней периодического профиля. Сетки нижнего армирования укладываются на бетонные подкладки высотой 35 мм, фиксирующие защитный слой. Сетки верхнего армирования укладываются на стальные каркасы, установленные непосредствен­но на бетонную подготовку.

Поверхность плиты образует основание пола подвала. Стены подвалов могут быть выполнены из монолитного бетона, бетонных блоков или панелей.

Лист 1.06. Сваи. Свайные фундаменты

с монолитным ростверком

Лист 1.07. Фундаменты на коротких сваях

со сборным железобетонным ростверком

Лист 1.08. Фундаменты на сваях с оголовками

и сборным железобетонным ростверком

Свайные фундаменты в основном применяются при необходимости прорезать относительно слабый грунт и передать нагрузку на глубоко залегающее основание или при необходимости уплотнить распо­ложенные под подошвой фундамента грунты осно­вания. Соответственно сван работает как восприни­мающая продольные усилии колонна (свая-стойка) или как погруженное в упругую среду тело (вися­чая свая). Нормальные усилия, передаваемые сва­ей-стойкой, значительно выше, чем у аналогичной висячей сван.

Свайные фундаменты состоят из забивных или набивных сван, погруженных в землю, и объеди­няющей их головы плиты или балки ростверка. Железобетонные забивные сваи изготовляются на заводах, деревянные — на строительной площадке из древесины хвойных пород. Железобетонные на­бивные сван армируются и бетонируются в буровых скважинах на месте строительства.

Железобетонные ростверки могут быть моно­литными, сборно-монолитными и сборными. Обыч­но головы свай заводятся в ростверк на 50 мм. При восприятии растягивающих или изгибающих усилий ростверк должен жестко связывать головы свай. Поэтому после выравнивания свайного поля обнаженные концы арматуры свай заводятся в его толщу.

Железобетонные забивные сван квадратного сечения выполняются:

1) сплошными, с ненапрягаемой или напрягае­мой продольной арматурой и с поперечным арми­рованием ствола напряженной спиралью;

2) сплошными, без поперечного армирования ствола, с напряженной продольной арматурой, рас­положенной в центре сечения;

3) с круглой полостью в центре сечения (в ос­тальном— аналогично п. I).

Две последние конструкции более экономичны, НО их применение ограничено: они не применяются в районах с сейсмичностью более 6 баллов и не могут погружаться в грунт вибратором.

Внутренняя полость свай в строительный и экс­плуатационный период должна быть защищена от замерзающей воды. Сван с предварительно напря­женной продольной арматурой в виде стержней переменного сечения, высокопрочной проволоки или прядей более прочные и трещиноустойчивые. Натяжение стержневой арматуры производится ме­ханическим нлн электромеханическим способами, проволочной и прядевой — механическим способом. Поперечная арматура (спираль) и сетка в голове сваи выполняются из арматурной проволоки.

Полые круглые сваи — цельные диаметром 0,4— 0.8 м, длиной до 12 м и составные — из секций диаметром 0,4 м, суммарной длиной до 26 м •; диа­метром 0.5 м. суммарной длиной до 30 м; диамет­ром 0.8 м, суммарной длиной до 48 м и составные сваи-оболочки диаметром 1,0; 1.2; 1.6 м, суммар­ной длиной до 48 м. Они изготовляются в виде же­лезобетонных труб с продольной и спиральной ар­матурой. В торцах труб армирование усиливается за счет дополнительных каркасов и уменьшения шага спирали. Для лучшего погружения в грунт цельная свая может быть снабжена коническим наконечником. Стальные наконечники круглых сван позволяют им прорезать слабые грунты и за­глубляться в грунты средней плотности.

Целесообразность применения составных сваи диамет­ром 0.4 м в каждом случае проверяется техыика-экшшмыче-скнм расчетом.

Для составных свай и свай-оболочек разрабо­таны конструкции сварного и болтового стыков. Более экономичный сварной стык применяется при общей длине спаи до 20 м и осуществляется преи­мущественно в период укрупнительной сборки при горизонтальном положении секций. Для удобства выполнения сварки секции свай-оболочек уклады­ваются на ролики, обеспечивающие вращение сты­ков. При необходимости стыки сваи свариваются и между секциями, установленными под копер.

Более универсальный болтовой стык применя­ется при наращивании сван на месте погружения. После затяжки болтов гайки и шов заваривают. Перед стягиванием звеньев торцовые плоскости фланцев смазывают горячим битумом. После свар­ки все остальные поверхности стыков обмазывают горячим битумом за два раза. Стальные фланцы в торцах секций сварены с вертикальной армату­рой каркасов,

Подъем свай и свай-оболочек производится за­хватами в местах, отмеченных на их поверхности красками: синей — при перевозке, красной — под колер, Подъем за торец может быть выполнен спе­циальным захватом.

Погружение свай осуществляется копром или вибропогружателем, свай-оболочек — только виб­ропогружателем. В составных сваях более длин­ные секции располагаются внизу.

Современные свайные фундаменты выполняют­ся в большинстве случаев на забивных железобе­тонных сваях. Забивные сван погружаются в грунт копром или вибратором. После погружения свай­ное поле выравнивается срезкой верхушек свай. Верхние концы — головы свай объединяются бал­ками ростверка. Монолитные ростверки предназна­чаются преимущественно для кирпичных и крупно­блочных домов, сборные — для панельных. Сбор­ные ростверки заготовляются в виде балок с отвер­стиями, через которые замоноличиваются заведен­ные в них сваи. Они могут устанавливаться и на сваи с оголовками.

При точном погружении свай до проектной от­метки головы заделываются в ростверки или ого­ловки на 200 мм. При выравнивании свайного по­ля бетонная часть свай срезается на 50 мм. а кон­цы оголенной арматуры — на 300 мм выше отмет­ки подошвы ростверка или оголовков.

Глубина заложения подошвы ростверка под на­ружными стенами назначается, как правило, на 0,10—0,15 м ниже планировочной отметки. В низ­ких ростверках она может быть связана с полом подвала, п высоких — на обрез укладывается на­стил перекрытия. При расположении зданий на рельефе допускается устройство уступов в подош­ве ростверка до 0,5 м.

Высота железобетонного ростверка принимает­ся от 0.3 м и проверяется расчетом; ширина — от 0.4 м при сваях площадью сечения 0,2X0,2 м² и на 0,1 м более расстояния между касательными к свайному ряду (отклонение свай от проектного по­ложения допускается до 60 мм). Марка бетона 150 для монолитных и 200 —для сборных ро­стверков.

При связных грунтах (глина, суглинок, супеси) под монолитным ростверком наружных стен укла­дывается подстилающий слой из примененных в отмостке материалов (шлак, щебень или крупно­зернистый песок) толщиной от 0,2 м, а под ростверком внутренних стен — подготовка из тощего бетона, щебни пли шлака толщиной от 0,1 м.

Отметка подошвы сборного ростверка назнача­ется в соответствии с принятой высотой цокольных панелей с учетом необходимости обеспечения тех­нического подполья от промерзания. Ростверки под внутренними стенами панельных зданий могут быть подняты непосредственно под плиты перекры­тия. При устройстве сборного ростверка следует обеспечить плотное опирание балок на все распо­ложенные под ними оголовки. Стыки между тор­цами балок замоноличиваются конструктивным бе­тоном марки 200 или выполняются «в полбалки» на цементном растворе (см. лист 1.07).

Сваи-оболочки применяют преимущественно в фундаментах зданий и сооружений, расположен­ных над слабыми грунтами с толщиной слоя до 45 м (см. лист 9.09). Таким образом, при предель­ной длине сван 48 м остается 3 м для заглубле­ния и связный грунт и заделки в ростверк. Сваи-оболочки используют, кроме того, при необходи­мости передачи на фундамент значительных гори­зонтальных усилий, а также в районах с сейсмич­ностью более G баллов.