Несиловые воздействия

8 – температура помещения подвала;

9 – влага воздуха подвала;

10 – агрессивные примеси в воде и воздухе;

11 – биологические факторы

Верхняя плоскость фундамента, на которой располагаются надземные части

здания или сооружения, называется поверхностью фунда­мента или обрезом. Нижняя плоскость фундамента, соприкасающаяся с основа­нием, называется подошвой фундамента.

Фундаменты должны удовлетворять тре­бованиям прочности, устойчивости, долговеч­ности и экономичности. В большинстве случаев фун­даменты выполняются сборными из блоков заводского изготовления.

Фундаменты проектиру­ют с учетом:

- типа несущего остова зда­ния или сооружения (каркасный, бескаркасный),

- возможных осадок основания,

- геологи­ческих и гидрогеологических условий участка и района строительства,

- наличия мест­ных строительных материалов и средств ме­ханизации.

Рас­стояние от планировочной отметки земли до подошвы фундамента называется глубиной заложения фундаментов.

Глубина заложения фундаментов зависит от:

- объемно – планировочного решения здания, например, наличия в здании подвала; - величины и характера нагрузок;

- геологических и гидрогеологических условий строительной площадки: виды грунтов, несущая способность, глубина промерзания, уровень грунтовых вод.

Чтобы обеспечить устойчивость и сохранность здания, его фундаменты обычно заглубляют до слоев грунта, которые уплотнились под действием веса вышележащего грунта. Они имеют прочность, постоянство строения и равномерную сжимаемость.

Верхние слои грунта, залегающие непосредственно у поверхности, не могут слу-жить надежным основанием для здания, так как они:

- ослаблены влиянием атмосферных осадков (намокание),

- ослаблены наличием органических примесей – мусора, корней растений,

- разрыхлены,

- неравномерно сжимаются под нагрузкой.

При постройке зданий этот верхний слой грунта всегда удаляется.

Для обеспечения прочности и равномерной сжимаемости основания рассчитывают величину действующей от здания нагрузки на единицу площади основания – 1 см². Если она находится в допустимых пределах, основание принимается для строительства в его естественном виде и просто роется котлован.

Если величина нагрузки от здания больше предельного значения, основание укрепляется.

Глубина заложения фунда­ментов под наружные стены и колонны жи­лых и общественных зданий, возводимых на всех грунтах, за исключением скальных, дол­жна

быть не менее 0,5 м от спланированной поверхности земли.

В остальных случаях глубина заложения фун­даментов определяется глубиной промерзания грунта и конструкцией пола первого этажа.

Глубина заложения фундаментов под внут­ренние стены принимают:

- при сборных фундаментах не менее 0,2 м,

- при монолитных фундаментах не менее 0,5 м.

Чтобы нейтрализовать эффект вспучивания при замерзании грунта, фунда­менты проектируют с основани­ем в виде песчаной подушки. При устройстве песчаной подушки грунт вынимают на глубину ниже промерза­ния не менее 0,2 м и засыпают выемку крупнозернистым песком с проливкой водой и с уплотнением послойно. За­сыпку ведут до отметки 0,5 - 1 м от уровня планировки участка. На полу­ченное таким способом искусственное основание устанавливают фундаменты. Такой способ применим для малоэтажных зданий.

Этот прием позво­ляет достигнуть эконо­мии материалов и средств. Например, в зоне Подмосковья глубина промерза­ния грунта принята равной 1,2 м, сле­дова-тельно, фундамент будет высотой 1,4 м, а при пес­чаной подушке — 0,5 м, т. е. при пес­чаной подушке на вспучивающихся от замерзания грунтах экономится около 60 % материала на устройство фундамента.

Фундаменты классифицируют:

По материалу:

- из естественных материалов – дерево, бутовый камень,

- из искусственных материалов – бутобетон, бетон сборный или монолитный, железобетон;

По форме:

- прямоугольного сечения,

- ступенчатого сечения.

По своему очертанию в профиле фун­дамент под каменную массивную стену представляет собой в простейшем случае прямоугольник (рис. 3.11,а).

Рис. 3.11. Сечения фундаментов:

Ё а) прямоугольное,

в), г) ступенчатое

Ширину фундамента поверху обычно делают больше толщи­ны стены на 100—150 мм. Усту­пы с каждой стороны называются обрезами фундамента. Наличие обрезов позволяет сдвинуть ось стены, если при первоначальной разбивке до начала кладки была допущена неточность. Обрезы нужны для предупреждения скалывания верх­них кромок фундамента под давлением стены.

Прямоуголь­ная форма фундамента возможна, когда дав­ление в кладке не превышает допустимого давления на грунт. Чаще на кладку фундамента передается большее давление, чем может выдержать грунт. Для понижения давления путем его распределения фундамент к подошве уширяют, при­давая ему ступенчатую форму (рис. 3.11, в, г).

Для зданий средней этажности достаточно одной ступени (рис. 3.11, г). Она называется подушкой. Высота ее составляет 0,4 – 0,5 м. Ширина подошвы фундамента, величина уступов зависят от величины нагрузки на фундамент, его заглубления, давления грунта и определяются расчетом.

По способу возведения фундаменты бывают:

- сборными, изготовленными в заводских условиях и привезенные на стройплощадку,

- монолитными, изготовленными на стройплощадке по месту.

По конструкционному решению:

- ленточные,

- столбчатые,

- свайные,

- сплошные.

Рис. 3.12. Конструктивные схемы фундаментов:

а — ленточный;

б — столбчатый;

в — в виде сплошной железобетонной плиты;

г — свайный;

д — ленточный фун­дамент на песчаной подушке;

/ — стена; 2 — лента фундамента;

3 — столб; 4 — фундаментная балка;

5 — монолитная железобетонная плита;

6 — ростверк; 7 — свая;

8 — песчаная подушка

По глубине заложения:

- фундаменты мелкого заложения (до 5 м),

- фундаменты глубокого заложения (более 5 м).

Виды фундаментов соответствуют конструкциям несущего остова здания:

- фундаменты зданий с массив­ными стенами;

- фундаменты зданий с полным или частичным каркасом.

Фундаменты под массивные стены можно разделить на:

- не­прерывные или ленточные,

- столбчатые - отдельно стоящие столбы.

Непрерывный (ленточный) фундамент представляет собой сплошную стен­у, расположенную под всеми капитальными стенами здания – несущими и ненесущими. В домах с подвалами ленточные фундаменты яв­ляются одновременно и стенами подвала. Ленточные фундаменты бывают монолитные и сборные.

В малоэтажных зданиях ленточные фундаменты выполняют монолитные из: кладки бутового камня, бутобетона, бетона, железобетона.

1. Бутовый камень укладывают на цементно – песчаный раствор с перевязкой (несовпадением) вертикаль­ных швов. Переход от широкой части фундамента к узкой выполняется уступами шириной 150 – 250 мм и высотой 300 мм. Наименьшая ширина фундаментов — 500 мм (рис. 3.11, 3.13).

Фундаменты из бутового камня требуют больших затрат ручного труда, но там, где природный камень является мес­тным материалом, их возведение экономично.

2. Бутобетонные фундаменты выполняют из бутового камня, втопленного в бе-

тон. Такие фундаменты возводят в щитовой опалубке или траншеях при плотных грун-

тах. Наименьшая ширина бутобетонных фундаментов 350 мм (рис. 3.11, 3.13).

Рис. 3.13. Бутовые фундаменты под наружные

и внутренние стены

а — зданий без подвалов;

б — зданий с подвалами;

/ — изоляция

3. Для зданий повышенной этажности ленточные фундаменты могут быть бетон-ные и железобетонные монолитные (рис. 3.14, б). Их выполняют в опалубке. Преимущество – высокая прочность, надежность, недостаток – высокий расхода цемента.

Рис. 3.14. Ленточные фундаменты

а — сборный,

б — монолитный

4. Большинство бескаркасных зданий возводят на фундаментах из сборных бетонных и железобетонных конструкций, заранее изготавливаемых на заводе (рис. 3.14, а). Такие конструкции включают: фундаментные плиты или подушки, фундаментные блоки.

Фундаментные плиты имеют прямоугольное или трапециевидное сечение. Высота плиты бывает 0,3 м и 0,5 м. Длина – 0,8; 1,2; 2,4 м. Ширина – 1,0; 1,2; 1,4; 1,6; 2,0;

2,4; 2,8; 3,2 м. Укладываются фундаментные плиты на выровненное основание или на

песчаную подушку толщиной 100 мм.

Поверх фундамент­ных плит по слою раствора устанавливают бетонные фундаментные блоки. Продоль­ные и поперечные стены ленточных фундаментов в местах сопряжения должны иметь перевязку блоков. Блоки имеют высоту 0,3 м и 0,6 м. Длину – 0,9; 1,2; 2,4 м. Ширину – 0,3; 0,4; 0,5; 0,6 м.

В малоэтажных зданиях допускается устройство ленточных фундаментов из одних фундаментных блоков без плит.

Стены из фундаментных блоков могут быть тоньше стен здания. При этом свес стен здания должен быть не более 130 мм.

5. Фундаменты для крупнопанельных зданий рационально выполнять из крупнораз­мерных элементов.

При конструктивной схеме с по­перечными несущими стенами подземную часть выполняют (рис. 3.15, а):

- или из пане­лей сплошного сечения,

- или из фундаментных рам, которые устанавливаются на фундаментные блоки – подушки.

Рис. 3.15. Сборные ленточные фундаменты крупнопанель­ных зданий:

а — с поперечными несущими стенами; б — с продольными несу­щими стенами;

1 — фундаментная рама; 2 — фундаментный блок-подушка;

3 — цокольная панель; 5 — стеновая панель; 6 — панель перекрытия;

10 — крупнораз­мерный фундаментный элемент

При конструктивной схеме с продольными несущими стенами фундаменты выполняют из крупноразмерных фунда­ментных элементов (рис. 3.15, б), которые яв­ляют-ся опорами для панелей наружных и внутренних стен.

Фундаментные элементы ставят на тщательно выровненную песчаную подсыпку толщиной 80—100 мм. Фундаментные элементы соединяют между собой через ар­ма-турные петли с замоноличиванием бетоном.

Столбчатые фундаменты устраивают когда:

- нагрузки на основание малы,

- слой грунта, служа­щий основанием, залегает глубоко – на 3—5 м от поверхности земли. В этих случаях применение ленточных фундаментов экономически нецелесообразно;

- под колонны каркасных зданий. В каркасных зданиях давление на грунт передается от колонн сосредоточенно в отдельных местах. Поэтому под каждой стойкой устраивается самостоятельный фундамент.

Столбчатые фундаменты под стены состоят из столбов и фундаментных балок или перемычек (рис. 3.16). Столбы располагают:

- под углами стен,

- на пересечениях наружных и внутренних стен,

- в промежутках между ними с определенным по расчету шагом.

Рис. 3.16. Столбчатые фундаменты под стены:

а - общий вид;

б – виды сечений фундаментных балок

1 — стена; 2 — фундаментная балка;

3 — столб; 4 — каменная стена; 6 — сборная железобетонная фундаментная балка;

7 — сборные железобетонные перемычки; 8 — монолитная железобетонная балка;

9 — армокирпичная балка

Столбчатые фундаменты под колонны каркасных и крупнопанельных зданий

состоят из стаканов и фундаментных балок. Стакан имеет подколонник и плитную часть (рис. 3.17). Плитная часть может иметь одну или несколько ступеней.

Рис. 3.17. Столбчатые фундаменты под колонны

а — крупнопанельного здания; б — каркасного здания

1 — песчаная подсыпка; 2 — стакан; 3 — стойка; 4 — ригель; 5 — перекрытие; 6 — цоколь­ная панель;

7 — стеновая панель; 8 — заливка цементным рас­твором

Столбчатые фундаменты могут быть:

- моно­литными, возводимыми на месте строительства в опалубке, в которую укладывают бетонную смесь и арматуру,

- сборными, изготовленными на предприятиях строительной индустрии.

Столбы квадратного сечения изготовляют из монолитного бетона, красного кирпича, природного камня, сборных бе­тонных блоков. Возможно устройство столбчатых фундаментов из дерева: дуба, осины, лиственницы, кедра. Их используют на болотис-тых грунтах и на вечной мерзлоте. Дерево – цельный материал и устойчив к воде. Из бетона или железобетона при контакте с водой возможно вымывание частиц. Это влияет на его прочность.

Размеры сечения столбов и их шаг принимают по расче­ту на прочность. Они зависят от веса здания, материала фундамента и прочности грунта.

Под малоэтажные здания с массивными стенами обычно возводят монолитные бутобетонные столб­чатые фундаменты. Размеры сечения бутобе­тонных столбов принимаются не менее 400 мм. Для малоэтажных жилых зданий размер подушки столбов не превы­шает 1 м. Высоту подушки при­нимают не более 0,3 м.

Столбчатые фундаменты – стаканы имеют несколько типо­размеров в зависимости от воспринимаемой нагрузки, сечения колонн и глу­бины заложения подошвы фундаментов. Стакан имеет высоту от 1,5 до 3,6 м. Размеры подошвы стакана в плане — от 1,5 x 1,5 до 4,7 x 5,8 м. Высота ступени – 0,3 и 0,45 м. Размеры подколонников в плане — от 0,9 х 0,9 до 1,2 х 2,5 м.

Размеры стакана в плане делают больше сечения колонны: по верху на 150 мм, по низу на 100 мм. Зазоры между стенками стакана и поверхностью колонны, а также дном колонны и дном стакана заполняют бетоном. Такое крепление колонн является жестким.

Возможны и другие способы стыкования колонн с фундаментами, например, посредством стальной плиты и анкерных болтов.

На столбчатые фундамен­ты под стены укладывают перемычки или фундаментные балки. Фун­даментные балки устанавливают по всему контуру стен аналогично лен­там. Они принимают на себя нагрузку от стен и передают ее на столбы.

Перемычки могут быть:

- кирпичными в форме арки с распором,

- железобетонными – монолит­ными или сборными.

Перемычки используют при пролетах до 4 м. При больших пролетах применяют фунда­ментные балки – железобетонные сборные или монолитные. Сечение фундаментных балок может быть прямоугольное, трапециевидное или Т-образное. Длина

фундаментных балок бывает от 4,3 м до 12 м. Высота – 300, 400, 450 и 600 мм. Ширина – от 160 до 520 мм.

Перемычки и фундаментные балки опирают на бетонные столбики или уступы.

Чтобы устранить возможность выпирания фундаментной балки вследствие пучения грунта, под нее подсыпают слой пе­ска толщиной 0,5—0,6 м. Верх фундамен-тной балки расположен на 30 мм ниже уровня чистого пола (отметка - 0,03 м).

Свайные фундаменты – это стержни из бетона, железобетона, дерева, металла, помещенные в толщу грунта.

Свайные фундаменты применяют (рис.3.18):

- на слабых грунтах при глубоком залегании прочных пород,

- при больших нагрузках от здания.

В последнее время свайные фундаменты распространены для обычных оснований, т. к. их использование дает экономию объемов земляных работ и затрат стро-ительных материалов.

Свайные фундаменты состоят из:

- свай,погруженных в грунт;

- ростверков, объединяющих сваи по верху.

Рис. 3.18. Свайный фундамент:

а — забивные сваи, б — набивные, в — набивные с уширенной пятой

Сваи могут иметь различные поперечные сечения (рис. 3.18): круглое, квадратное, прямоугольное, треугольное, многогранник. Сечение может быть сплошное, трубчатое.

Сечение квадратных железобетонных свай может быть 150 х 150, 200 x 200, 300 x 300, 400 х 400 мм. Деревянные сваи бывают диаметром 180 ... 300 мм.

В продольном сечении сваи бывают: цилиндрические, конические и пира-мидальные. С острием на конце или без острия.

Свайные фундаменты могут быть (рис. 3.18):

- из забивных свай, изготовленных на заводе. Они погружаются в грунт с помощью забивных механизмов, например, свайного молота;

- из набивных свай, выполняемых на месте строительства. При этом в грунте бурят скважины и заполняют их бетоном.

По глубине заложения сваи бывают:

- короткие – 3 - 6 м,

- длинные – более 6 м.

Например:

- деревянные сваи могут иметь длину до 16 м (составные или клееные);

- сваи набивные могут быть диаметром 0,5 – 1 м и длиной до 40 м.

Сваи располагают под стенами по аналогии со столбчатыми фундамента­ми, но с меньшим шагом. Количество свай опреде­ляется расчетом. Зная допускаемую нагрузку на одну сваю (зависит от материала сваи, грунта), на­ходят необходимое число свай под фун­даментом и производят их расстанов­ку. Нагрузка, вос­принимаемая одной сваей, в зависимости от ее сечения и длины принимается 25—55 т.

Расстояние между осями свай принимают 2,5—3,0 диаметра сваи. Минималь-

ное расстояние между осями свай в плане 900 мм.

В зависимости от несущей способности и конструктивной схемы здания сваи

размещают:

- в один ряд,

- в несколько рядов,

- в шахматном порядке,

- кустами.

Рис. 3.19. Размещение свай под фундаментами:

а – однорядное;

б — шахматное;

в — двухрядное для здания с каменными стенами;

г, д — кусты свай под колонны;

1 — сваи;

2 – железобетонный ростверк;

3 — стена здания;

4 — арматура головы сваи;

5 — щебеночная или бетонная подготовка;

6 — ко­лонна

По сваям для равномерной передачи нагрузок на них укладывают плиты или балки, называемые ростверками. На ростверки устанавливают конструкции несущего остова здания: стены, колонны.

Ростверки могут быть:

- железобетонными монолитными,

- сборными – например, оголовок на сваю или насадка, стакан под колонну;

- сборно – монолитными – оголовок на сваю сборный, балка под стену монолитная.

Ростверк жестко связывает головы свай сваркой закладных деталей с заделкой стыков цементным раствором. Верх же­лезобетонных свай заходит в ростверк не менее чем на 150 мм.

Сплошные или плитные фундаменты устраивают при проектировании ответственных зданий, нагрузки от которых на грунт превышают его несущую способ­ность. Например, высотные здания. В этом случае распределение нагрузки от массивных несущих конструкций здания равномерно распределяется на грунт. Сплошные фундаменты применяют и при неравномерных просадках грунта. Они обеспечивают равномерную осадку здания.

Сплошной фундамент представляет собой монолитную железобетонную плиту, которая опирается на основание из грунта или на свайное поле.

Плита сплошного фундамента может быть (рис. 3.20, а, б, в):

- плоской,

- ребристой конструкции.

Рис. 3.20. Конструкция сплошных фунда­ментов:

а — перекрестная;

б – ребристая;

в — плоская;

г — короб­чатая

Ребра располагают под несущими стенами или колоннами.

Толщину пли­ты определяют расчетом в зависимости от массы здания, прочности грунтов и расстояния между стенами, но не менее 100 мм. В зданиях с подвалом плита фундамента одновременно выполняет функции основания пола.

При большом заглублении сплошных фундамен­тов и необходимости обеспечить большую их жесткость фундаментные плиты выполняют коробчатого сечения (рис. 3.20, г). Железобетонная коробка состоит из нижней и верхней плит, между которыми располагаются стены – ребра. Пространство между ребрами и перекрытиями коробок используется для помещений подвалов.

Эффективность применения того или иного типа фундаментов зависит от объема, стоимости, трудоемкости и расхода материалов.

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,

- на 80% по объему земляных работ.

Такая экономия позволяет снизить стоимость здания в целом 1-1,5%, затрат — на 2%, расход бетона — на 3-5%. Но увеличиваются затраты стали — 1- 3 кг на 1 м². Свайные фундаменты дают значительную экономию объемов земляных работ и затрат бетона по сравнению с ленточными.

Конструкции фундамен­тов для зданий повышенной этажности выби­рают в зависимости от свойств грунтов осно­вания, характера сооружения и его конструк­тивной схемы, величины нагрузок.

Фундаменты жилых и общественных зда­ний повышенной этажности и высотных зда­ний выполняют в виде:

- монолитных железо­бетонных лент, располагаемых обычно в поперечном направлении,

- монолитных желе­зобетонных сплошных ребристых плит с реб­рами вверх,

- монолитных железо­бетонных замкнутых коробок с нижней и верх­ней плитами и стенами, расположенными в двух направлениях,

- свайных фун­даментов из забивных свай, располагаемых кустами при каркасной схеме и лентами при конструктивной схеме.

Гидроизоляция фундаментов.

Так как фундаменты – это подземная часть здания, постоянно контактирующая с грунтом, они периодически или по­стоянно увлажняются поверхностной или грунтовой водой. Кладка фундаментов впитывает влагу, которая постепенно под­нимается вверх в порах материала стен. Это может явиться причиной от­сыревания стен выше уровня земли.

Для защиты стен зданий от капиллярной влаги во всех стенах в цоколе укладывают горизонтальную гидроизоляцию из двух слоев толя, рубероида на битумной ма-стике или слоя жир­ного цементного раствора толщи­ной 20—30 мм. Уровень горизонтальной гидроизоляции –на 150—200 мм ниже уровня пола первого этажа и на 150—200 мм выше отметки тротуара или отмостки (рис. 3.21, а, б).

Рис. 3.21. Изоляция здания от грунтовой влаги

а, б —гидроизоляция при отсутствии напора грунтовых вод;

в, г, д — то же, при напоре грунтовых вод;

1 — горизонтальная гидроизоляция; 2 — вертикальная гидроизоляция; 3—мятая жирная глина;

4 — бетонная подготовка; 5 — чистый пол; 6 — стена подвала; 7 — обмазка горячим битумом;

8 — гидроизоляционный ковер; 9 — защитная стенка; 10 — бетон; 11 — железобетонная плита

Цоколь – это нижняя часть стены, выступающая за ее внешнюю грань.

Отмостка – это конструкция из асфальта, бетона или асфальтобетона, выполненная по контуру всего здания для предохранения фундаментов от проникновения дождевых и талых вод. Отмостка выполняется вплотную к стене здания шириной 900 – 1500 мм с уклоном от стены.

При полах на грунте в местах соприкасания цоколя с грунтом на участке от уро-вня гори­зонтальной гидроизоляции до верха подготов­ки под полом первого этажа устраивают вер­тикальную гидроизоляцию. Вер­тикальная гидроизоляция – это об­мазка наружной стены горячим битумом за два раза. Во внутренних стенах горизонталь­ную гидроизоляцию укладывают на 100— 150 мм ниже пола первого этажа.

В зданиях с подвалами горизонтальную гидроизоляцию укладывают в двух уровнях (рис. 3.21, б):

- нижнюю – в уровне пола подвала,

- верхнюю – не менее, чем на 150 мм выше уровня отмостки.

При высоком уровне грунтовых вод возникает опасность проникания их в под­вальные помещения, образования течи и пя­тен сырости на стенах. Капиллярная влага по порам в массиве фунда­мента и цоколя может распространяться в кладке стен нижних эта­жей, нарушая санитарные условия помеще­ния.

Если грунтовые воды химически агрессивны, материалы фундамента и подземных частей здания могут разрушаться.

При стоянии уровня грунтовых вод выше пола подвала возникает гидростатиче­ское давление (напор воды), направленное снизу вверх.

1. При напорах воды от 0,1 до 0,2 м от уровня пола подвала для защиты подвала от проникания воды под пол подвала укладывают слой мягкой глины толщиной 250 мм и бетонную под­готовку толщиной 100—200 мм (рис. 3.21, в). Поверх подготовки устраивают чистый пол из цементного раствора.

Горизонтальную изоляцию стен подвала укладывают в уровень пола под­вала и выше тротуара или отмостки. Наруж­ную поверхность стен изолируют штукатур­кой цементным раствором с последующей об­мазкой горячим битумом за два раза и за­бивкой слоем мятой глины толщиной 200—250 мм.

2. При напорах воды от 0,2 до 0,8 мвозни­кает опасность всплывания пола, поэтому пол искусственно утяжеляют (рис. 3.21, г).На грунт укладывают бетонную под­готовку толщиной 100—150 мм, поверхность которой выравнивают цементным раствором толщиной 20—25 мм с по­следующей наклейкой на нее по битумной мастике гидроизоляционного ковра из двух или трех слоев рулонных ма­териалов (рубероид, гидроизол, бризол).

Этот ковер проходит по верху фундамента и наклеивается на наружную поверхность стены подвала, предварительно оштукатурен­ную цементным раствором. Для предохране­ния этой части гидроизоляционного ковра от механических повреждений устраивают за­щитную стенку толщиной 120 мм из кирпича на цементном растворе. Горизонтальную часть ковра защищают слоем цементного раствора толщиной 20—30 мм, на который для погаше­ния напора воды укладывают бетон слоем 150 – 200 мм. Поверх этого устраивается чистый пол.

3. При напорах воды выше 0,8 мпол устраивают в виде плоской железобетонной плиты, загру­женной стенами дома (рис. 3.21, д). На плиту уклады­вают бетон, по которому устраивают чистый пол.

4. Если уровень грунтовых вод значительно выше пола подвала здания, принимают меры к искусствен­ному понижению уровня грунтовых вод уст­ройством дренажа.

Вокруг зда­ния на расстоянии 2,0—3,0 м от фундамента, устраивают канавы с уклоном 0,002—0,006 в сторону сборной отводящей канавы. По дну канав прокладывают трубы (обычно керамиковые или бетонные), соединяемые муфтами или раструбами. Стыки ме­жду трубами имеют зазоры, через которые вода проникает в трубы. Иногда для улучшения поступления воды в трубы в них делают сверху небольшие отверстия.

Канавы с трубами засыпают сначала крупным гравием, за­тем крупным песком и грунтом. По уложен­ным в канавах трубам вода стекает в овраг, реку или другое пониженное место. В результате устройства дренажа уровень грунтовых вод понижается.

Освещение подвалов осущест­вляется через окна, расположенные ниже уровня земли. Для этого перед окнами устраиваются колодцы, которые называются приямками.

Стенки приямков могут быть выполнены на отдельных фундаментах (рис. 3.22, а)или на консо­лях, выпущенных из фундамента здания. Приямки сверху ограждаются решеткой.

Рис. 3.22. Приямок, вход в подвал

Для сообщения с подвалом иногда необходимо иметь от­дельный в него вход. Такой вход устраи­вают в виде лестницы, распо­ложенной в приямке, при­мыкающем к внешней стене здания и окруженном стенами.

Стены входа в подвал выполняют

отдельном фундаменте.

Стены.

Стены гражданских зданий обеспечивают:

- восприятие нагрузок от веса конструкций и технологического оборудования,

- теплозащиту и звукоизоляцию помещений,

- отвод атмосферных осадков,

- явля­ются архитектурными элементами здания, создающими его художествен­ный образ.

Стены — наиболее дорогостоящие конструкции. Стоимость наруж­ных и внутренних стен составляет до 35% стоимости здания.

Стены могут быть подразделены:

- по назначению;

- по типу и размерам стеновых изделий;

- по материалу изделий;

- по конструктивным признакам;

- по теплотехническим характеристикам (для отапливаемых и неотапливаемых зданий);

- по энергосберегающим технологиям;

- по степени сборности и готовности (сборные, сборно-монолитные, монолитные).

По назначению наружные и внутренние стены могут быть несущими и ненесущими.

Рис. 3.23. Виды наружных стен:

а – несущие;

б, в — ненесущие: б – самонесущие,

в – навесные;

/ — плита перекрытия;

2 — ленточный фундамент;

3 — колонна;

4 — ригель;

5 — фундаментная балка;

6 — столбчатый фундамент

Несущие стены воспринимают нагрузки: от собственного веса, перекрытий и

покрытия, технологического оборудования, ветровые, снеговые, сейсмические. Они опираются на фундамент.

Ненесущие стены воспринимают нагрузки: от собственного веса, ветровые нагрузки. Ненесущие стены бывают самонесущие и навесные.

Самонесущие стены опираются на фундамент и переда­ют ему вертикальные

нагрузки толь­ко от собственной массы и ветровые нагрузки.

Навесные стены навешивают на несущие вертикальные или горизон­тальные конструкции зданий (колонны, балки). Они воспринимают нагрузки только от собственного веса и давления ветра в пре­делах одного этажа.

По типу и размерам стеновых изделий стены бывают:

- из мелкоразмерных стеновых изделий — кирпича, стеновых блоков объемом в 2-10 кирпичей;

- из крупноэлементных — когда стеновые элементы имеют высоту от 1/4 до полной высоты этажа и более.

Стеновые изделия – кирпич, блоки – бывают сплошные и пустотелые.

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 строительстве жилых зданий, 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.

По конструктивным признакам стены могут быть однослойные и слоистые.

Для выбора материалов и конструкций наружных стен проводится технико – экономический анализ.

Конструкции стен должны отвечать требова­ниям прочности, устойчивости, условиям эксплуа­тации, архитектурным требованиям.

Определяется предел огнестойкости и класс пожарной опасности стен по СНиП 21-01-97 «Пожарная безопасность зданий и соору­жений».

Производится теплотехнический расчет конструкции наружных стен согласно СНиП 11-3-79 «Строительная теплотехника».

Конструкция стен должна иметь надежную звукоизолирующую способность от воздушного шума.

Толщина стен определяется устойчивостью, несу­щей способностью и теплотехническим расчетом.

Устойчивость стены за­висит от соотношений ее толщины, свободной длины и высоты. Эти соотношения нормиру­ются. За свободную высоту стены принимают высоту этажа. Свободной длиной считают расстояние между ближайшими поперечными стенами, которые пересекают данную стену или примыкают к ней.

В жилых зданиях свободная длина стен бы­вает не более 6—7 м и не более, чем в 2,5 раза от сво­бодной высоты стены. При этом мини­мальная допустимая толщина сплошной стены может быть принята в 1/25 свободной высоты стены, т. е. 120 мм. Если в несущей стене есть оконные проемы, толщина стены по требованиям устойчивости должна быть увеличена.

По прочности для надежного опирания плит перекрытия кирпичная стена должна быть не тоньше 120 мм. Конструктивно принимается 120 мм – толщина перегородок здания. Поэтому толщина стены выбирается теплотехническим расчетом.

Наружная стена испытывает воздействия внешней среды (рис. 3.24).

Рис. 3.24. Схема физических воздействий на наружную стену:

/ — распределение температур в стене из од­нородного материала;

2 — диффузия влаги;

3 — осадки;

4 — ветер;

5 — солнечная радиация;

6 — зона возможного выпадения конденсата;

7 — линзы льда;

8 — зона возможных трещин

Как ограждения стены должны:

а) сохранять тепло в помещении;

б) не иметь низкой температуры на внутренней поверхности наружной стены. Разность температуры внутреннего воздуха и внутренней поверхности стены не должна превышать 6° для жилых зданий, иначе находящиеся рядом люди будут испытывать ощущение холода;

в) обладать теплоустойчивостью, т. е. давать минимальные колебания температуры на внутренней поверхности и в помещении при колебаниях наружной температуры воздуха. Это санитарно - гигиеническое требование, так как резкие колебания температуры вредно отражаются на организме человека;

г) сохранять нормальную влажность.

Во избежание образования «мостика холода» от перепада температур наружного и внутреннего воздуха и промерзания стены она должна быть рассчитана на теплопроводность теплотехническим расчетом.

Теплозащитные свойства стен зави­сят от способности строительного мате­риала передавать теплоту. Эта способность определяется коэффициентом теплопро­водно-сти.

Коэффи­циент теплопроводности выражает количество теп­ла в килокалориях, проходящее в течение 1 часа через 1 м² ог­раждения с параллельными поверхностями при толщине его в 1 м и при разности температуры его поверхностей в 1◦. Это способность материала пропускать тепло. Зависит от вида материала и его толщины. Значения коэффициентов теплопроводности материалов определены экспериментально и приведены в СНиП.

Чем меньше плотность материала стены, тем меньше величина коэффициента его теплопроводности, тем лучше тепло­защитные свойства стен. Меньше проводит или пропускает тепло – больше его удерживает.

Теплоустойчивость — это способность сте­ны сохранять неизменным тепловое состояние своих внутренних слоев. Более теплоустойчивы массивные стены из плотных материалов (камня, кир­пича и т. п.).

Таким образом, с позиций теплопроводности предпочтительнее пористые структуры материала, с позиций теплоустойчивости – наоборот, более плотные. Поэтому рациональна конструкция стен слоистая из нескольких видов материалов.

Например, в соответствии с требованиями новых норм строительной теплотехники и по распоряжению Министерства строительства кирпичные стены должны быть трехслойной конструкции с внутренним слоем из теплоизоляционных материалов.

Толщины слоев определяются теплотехническим расчетом. Толщина слоя кирпича, обращенного в сторону помещения, зависит от действующих нагрузок, этажности здания и может быть от 120 до 510 мм. Толщина наружного (облицовочного)

слоя — 120 мм.

Наружная стена здания состоит из следующих основных элементов:

- цо­коль,