Конструктивные решения свайных фундаментов, область их применения.

Свайные фундаменты. Используют их при строительстве на слабых сжимаемых грунтах, а также в тех случаях, когда достижение естественного основания экономически или технически не­целесообразно из-за большой глубины его заложения. Кроме того, эти фундаменты применяют и для зданий, возводимых на достаточно прочных грунтах, если использование свай позволяет получить более экономичное решение.

По способу передачи вертикальных нагрузок от здания на грунт сваи подразделяют на сваи-стойки и висячие сваи. Сваи, проходящие слабые слои грунта и опирающиеся своими концами на прочный грунт, называют сваями-стойками (рис. 4.15, а), а сваи, не достигающие прочного грунта и передающие нагрузку на грунт 1 рением, возникающим между боковой поверхностью сваи и грунтом - висячими (рис. 4,15,6,в).

По способу погружения в грунт сваи бывают забивные и набивные. По материалу изготовления забивные сваи бывают железобетонные, металлические и деревянные. Набивные сваи изготовляют непосредственно на строительной площадке в грунте.

Железобетонные сваи изготовляют сплошные квадратного (от 250 х 250 до 400 х 400 мм) и прямоугольного (250 х 350 мм) сечения, а также трубчато­го сечения диаметром от 400 до 700 мм. В основном применяют короткие сваи длиной 3...6 м. Трубчатые сваи могут быть с заостренным нижним концом или с открытым. Трубчатые сваи и сваи-оболочки - находят все более широкое применение при строительстве зданий и сооружений на слабых грунтах большой толщи, в том числе возводимых в сейсмических районах, при больших вертикальных и выдергивающих, а также горизонтальных нагрузках.

Деревянные сваи во избежание их быстрого загнивания используют лишь в грунтах с постоянной влажностью. Их изготовляют из хвойных пород диаме­тром в верхнем отрубе не менее 180 мм; кроме того, ствол деревянной сваи необ­ходимо покрыть битумными или дегтевыми мастиками для предотвращения их загнивания.

Пирамидальные сваи - без поперечного армирования, длиной 4 - 9м, сечением 40x40 см в голове и 20x20 см у острия - обладают большой несущей способностью. Их целесообразно применять в случае, если напластование грунтов по глубине сравнительно однородно или если верхние слои грунта обладают лучшими строительными свойствами, чем нижние.

Ромбовидные сваи (на рисунке выше под буквой "д") - дают возможность повысить их несущую способность в пучинистых грунтах. Ромбовидная свая дополнительно уплотняет грунт нижними наклонными гранями и передает на него не только касательные, но и нормальные усилия. Благодаря этому на ромбовидные сваи можно передать более высокие нагрузки, чем на призматические, имеющие одинаковые с ромбовидными длину или объем.

 

Для объединения отдельных свай в общий свайный фундамент на них устраивают железобетонные плиты - бетонные ростверки. Конструкции ростверка зависят от вида свай, их расположения и конструкции здания. Ростверки могут изготавливаться монолитными, сборно-монолитными или сборными, также возможны безростверковые решения.

Монолитные ростверки применяются при кустовом расположении свай, которые в большинстве случаев располагаются в ряд.

Монтаж сборного ростверка менее трудоемок, чем устройство монолитного ростверка.

Одно из необходимых условий применения сборного ростверка - тщательная забивка свай согласно заданному проекту положения.

Во всех вариантах конструкций ростверка предполагается, что сваи не погружены точно по вертикали до проектной отметки (как правило, они ее не достигают). Так как срезка голов большого количества свай не может быть выполнена до единой необходимой отметки, то выравнивание голов свай предполагается осуществить сборными оголовками, которые надевают на сваи после срубки голов с заполнением бетоном на мелком щебне.

Применение оголовков позволяет компенсировать отклонения свай в плане в допустимых пределах.

Соединения свай с ростверком могут быть следующих типов: -сопряжения оголовков со сваями сплошного сечения;

- сопряжения оголовков со сваями с круглой полостью. На выровненные оголовки укладывают элементы сборного ростверка прямоугольного сплошного сечения;

-сопряжение сборного ростверка и трубчатой сваи.

 

 

8.Каркасы 1-о этажных общественных зданий, требования к элементам каркаса.

9.

Конструктивный элемент, ограждающий здание сверху, называется покрытием или крышей. Покрытие состоит из двух частей: несущей и ограждающей.

К несущей части покрытия предъявляются следующие требования:

1) по несущей способности (1-я группа предельных состояний);

2) по жесткости (2-я группа предельных состояний);

3) по экономичности;

4) по индустриальности;

Ограждающая часть покрытия - кровля. Кровля служит для отвода осадков и должна быть: водонепроницаемой, влагоустойчивой, стойкой к воздействию ряда агрессивных химических веществ (содержащихся в воздухе и осадках)

По материалу изготовления кровли подразделяют на:

листовые (из кровельной стали, профлиста, асбестоцементные);

плиточные (из черепицы, металлочерепицы, кровельной драни);

мастичные;

рулонные;

безрулонные.

Ответственные места кровли (свесы, водоприемные воронки, примыкания к парапетам, деформационные швы) выполняют с применением кровельной стали, в не зависимости от материала кровли.

^ Листовая стальная кровля выполняется из листовой оцинкованной или неоцинкованной стали. Основанием под кровлю служит сплошная или разреженная обрешетка из пиломатериалов. Кровельные листы по длине соединяют в картины. Картины соединяют между собой фальцами. Кровля из листовой оцинкованной стали считается одной из самых надежных.

Кровля из профилированного стального листа менее сложна при производстве из-за простого соединения листов между собой, но более металлоемка. Она, как правило, выполняется по разреженной обрешетке. Смежные листы в горизонтальных рядах стыкуют в нахлест. При проектировании такой кровли следует учитывать возможность схода снега в процессе эксплуатации, поэтому для них назначают меньший уклон.

Кровля из волнистых асбестоцементных листов (шифера) достаточно широко распространена на территории СНГ. Такая кровля проста в изготовлении, но крайне ненадежна в эксплуатации, так как при сбросе с нее снега в ней образуются проломы, также во время ураганов ветки с деревьев пробивают и разламывают листы шифера. К тому же асбестоцемент при выветривании выделяет вещества, вредные для здоровья людей. Например, в Японии применение асбестоцементных листов запрещено законодательно в связи с этим фактором. Такая кровля, как правило, выполняется по разреженной обрешетке. Укладку листов ведут от карниза к коньку горизонтальными рядами с напуском в 120…140 мм. Смежные листы в горизонтальных рядах стыкуют внахлестку с напуском на одну волну. Листы к обрешетке крепят гвоздями с оцинкованной сталью и рубероидом. Конек и ребра крыши покрывают фигурными листами – шаблонами.

Кровля из современных плиточных материалов (фигурной керамической черепицы, металлочерепицы и т.п.) долговечна, надежна, эстетична, несгораема. Однако она дорога, сложна в изготовлении и трудно ремонтируема, из-за специфичных креплений. Такую кровлю укладывают по сплошной обрешетке или по разреженной обрешетке с маленьким шагом. Конек и ребра скатов кровли покрывают элементами специального шаблона, а разжелобки (ендовы) – оцинкованной сталью.

^ Рулонные кровли изготавливаются из рубероида, толя или других рулонных материалов. Основанием для них являются железобетонные плиты покрытия, по которым в несколько слоев укладывается ковер. Ковер склеивается клеящими составами (битумом). Полотнища гидроизоляционного материала наклеивают с перехлестом в 100 мм. При малых уклонах рулоны раскатывают параллельно обрезу кровли, а при уклонах более 15% - перпендикулярно коньку.

^ Мастичные кровли устраиваются по железобетонным плитам покрытия, по которым расстилают полотнища стеклохолста перпендикулярно стоку воды с перехлестом не менее 100 мм. Потом их пропитывают холодной битумной мастикой, которая приклеивает их к основанию. Затем во взаимно перпендикулярных направлениях по слоям мастики приклеивают еще 2 слоя стеклохолста. Для защиты такой кровли в нее втапливают слой гравия, или ее окрашивают алюмокеросиновой суспензией светлых тонов. Такая кровля надежна, но дорога в производстве.

Безрулонные кровли выполняются из железобетонных панелей, покрытых слоем гидроизоляционной мастики. Панели полностью изготавливаются на заводе.

Эксплуатируемые крыши

На эксплуатируемых крышах размещаются зеленые зоны, рестораны, кафе, детские площадки, зоны отдыха, паркинги и автостоянки. Разновидностью эксплуатируемой крыши могут быть и перекрытия подземных помещений (тех же паркингов, торговых зон и т.д.), которые с поверхности земли воспринимаются как благоустроенное пятно в городской застройке (сквер, летнее кафе и проч.). Она устроена следующим образом: гидроизолирующий слой настилается непосредственно на стяжку, выполненную на бетонном перекрытии. Сверху укладываются теплоизоляционные плиты перекрывая друг друга. Поверх теплоизоляции, укладывается специальный фильтрующий слой, на него - слой гравийной засыпки. На гравий укладываются тротуарные плиты.

Типы эксплуатируемых крыш

По функциональному назначению можно выделить несколько типов эксплуатируемых крыш: покрытие с ограниченной возможностью для ходьбы (гравийная засыпка), пешеходное покрытие, 'зеленая кровля' или крыша-сад, покрытие пригодное для движения транспорта и устройства автостоянок. Очень часто эти типы покрытий комбинируются, например, пешеходные дорожки могут сочетаться с участками гравийной засыпки и озелененными участками

. Зеленая кровля приобретает все большую популярность. Крыши-террасы и крыши-сады – («зеленые» крыши) используют для озеленения, высаживают как деревья и крупные кустарники, так и газонную траву. В зависимости от желаемого варианта может предполагаться почвенный слой разной толщины.Для зеленых кровель используются специальные, предназначенные именно для устройства зеленой кровли системы - комплексы специально подобранных кровельных материалов. Особое значение при этом имеют специальные водозадерживающие и дренажные мембраны, корнестойкие пленки, битумно-полимерные рулонные материалы со специальными химическими добавками, препятствующими росту корней вглубь гидроизоляции. материалы с пропиткой, останавливающие рост корневой системы применяют и при простой гравийной засыпке крыши.

По внешнему виду и назначению 'зеленые крыши' можно разделить на несколько типов:

с интенсивным озеленением (напоминают садово-парковые зоны);

с 'легким' озеленением (исключаются деревья и высокие кустарники);

с травяным растительным покровом, при этом требуется минимальный почвенный слой и разрешается хождение только по специальным дорожкам;

с размещением растений в специальных емкостях с почвенным субстратом.

Особенности теплоизоляции

Для эксплуатируемых крыш, как и для крыш вообще, теплоизоляционный слой должен обеспечивать соответстветствие требованиям, предъявляемым к ограждающим конструкциям СНиП II-3-79*

Рассмотрим последовательно те требования, которые предъявляются к теплоизоляционному материалу, пригодному к использованию в конструкции 'инверсионной' кровли. Теплоизоляционный материал должен обладать:

высокой теплоизолирующей способностью;

минимальным водопоглощением, гарантирующим постоянство теплоизолирующих параметров;

пониженной горючестью;

стабильностью геометрических размеров;

прочностью на сжатие;

легкостью обработки.

Во-первых, они должны обладать повышенной влагостойкостью и как можно более низким водопоглощением. Это связано с тем, что проникновение в структуру утеплителя паров воды и влаги, многократные циклы 'замораживания-оттаивания' в конечном итоге приводят к потере теплоизоляционных свойств и разрушению материала, а ремонт эксплуатируемых крыш, как уже отмечалось, сопряжен со значительными сложностями. Во-вторых, теплоизоляционные материалы должны обладать высокими прочностными характеристиками, чтобы быть устойчивыми к неизбежным для эксплуатируемых крыш высоким механическим нагрузкам.Перечисленным требованиям удовлетворяют теплоизоляционные материалы, полученные путем вспенивания. К ним относятся, в частности, экструдированные пенополистиролы, а также вспененное или ячеистое стекло.