12. Особенности элементов унифицированных каркасов гражданских зданий: фундаменты, колонны, панели жесткости, ригели, лестничные марши, плиты балконов и лоджий.

Каркас предназначен для восприятия всех нагрузок, действующих от здания, и передачи их через фундаменты основанию. В состав несущего каркаса входят колонны, балки (ригели) и связи. В массовом строительстве общественных зданий каркас, как правило, проектируют из сборного железобетона, реже — из стали и в отдельных случаях — деревянным (в малоэтажном сельском строительстве).

В отечественном строительстве наибольшее применение для зданий в 17…30 этажей получил унифицированный железобетонный сборный каркас, выполняемый по связевой схеме. Реже проектируют здания с монолитным железобетонным каркасом. Стальной каркас с экономической точки зрения оправдан только для высотных зданий.

В нашей стране разработан сборный железобетонный унифицированный каркас, получающий все большее распространение в массовом гражданском строительстве.

Конструктивные схемы каркасов. Как уже упоминалось, по характеру статической работы применяемые унифицированные железобетонные каркасы могут быть отнесены к рамным, связевым и рамносвязевым.

Когда все горизонтальные и вертикальные нагрузки воспринимаются только каркасом, узлы которого выполнены как узлы жестких рам, каркас называется рамным. Когда же горизонтальные нагрузки воспринимаются вертикальными диафрагмами или ядрами жесткости (стволами),   каркас  называют   связевым.

Путем сочетания связевого и рамного получают рамно-связевый каркас, в котором горизонтальные и вертикальные нагрузки воспринимаются одновременно рамами и стенками, или ядрами жесткости, каркаса. Каркасы различаются схемами, этажностью, числом пролетов, наличием или отсутствием консолей.

Сооружаемые здания могут иметь как полный, так и неполный каркас. Ригели в  зданиях с полным каркасом располагают поперек, вдоль и перекрестно. В действующем в настоящее время общесоюзном унифицированном каркасе для гражданских зданий принята сетка колонн 6×6, 6 х 4,5 и 6 х 3 м, в ряде случаев также применяют и другие — (6 + 3) х 6; 9×6, (9 + 3 + 9) х 6, (9 + 6 + 9) х 6 м, однако эти параметры в будущем должны совершенствоваться на основе новых нормативных документов.

Особенности элементов унифицированных каркасов. Основные элементы унифицированных каркасных систем — фундаменты, колонны, балки (ригели), а также плиты перекрытий и стеновые панели. Кроме того, в номенклатуру элементов системы входят панели стен-диафрагм, связевые балки, элементы лестниц и др.

Как показывает практика, многие жилые районы скучны, монотонны и во многих случаях утратили архитектурное многообразие. Это обстоятельство нередко снижало многие достоинства индустриального домостроения и углубляло противоречия между заводским изготовлением и архитектурно-эстетическими требованиями. Для устранения указанных негативных явлений были сформулированы прогрессивные требования к современному жилищно-гражданскому строительству: универсальность при минимальной номенклатуре, высокий уровень индустриальности, технологичность производства изделий, универсальности приема монтажа, более высокие эстетические качества и технико-экономические показатели.

К фундаментным конструкциям каркасных зданий относят следующие элементы: фундаментные плиты ФП и Ф (они имеют различную маркировку, например ФП-16; 20; 24; 30 и т. д.), траверсы ФТ, подколонники КН, башмаки под колонны БК, фундаментные балки БФ. Башмак БК можно устанавливать на любой из фундаментов, в том числе на отдельно стоящий. Фундаментные балки преимущественно предназначены для использования в качестве опор наружных цокольных керамзитобетонных ограждений.

Сборные составные фундаменты по сравнению с монолитными железобетонными имеют повышенную строительную высоту, большую металлоемкость и более высокую стоимость.

Колонны. Сечение колонн принято 400 х 400 мм. Основные виды колонн промежуточных этажей следующие: рядовые, для внутренних осей зданий, с двумя одинаковыми консолями. Для опирания ригелей; фасадные, для фасадных осей зданий, с одной консолью. Для опирания ригеля и с консолью для опирания  фасадной  панели   перекрытия; одноэтажные колонны легкого каркаса для этажей высотой 2,4; 3,0; 3,3; 3,6; 4,2; 4,8; 6,0; 7,2 м; тяжелого каркаса — 3,6; 4,2; 4,8; 6,0; 7,2 м; двухэтажные легкого каркаса для этажей высотой 3,0; 3,3; 3,6 м, тяжелого каркаса — 3,6 м; трех-и   четырехэтажные   длиной   до   14,4  м.

Панели стен жесткости  вместе с колоннами предназначены для устройства вертикальных пилонов жесткости здания. Их устанавливают во всех пролетах, начиная с 3,0 м, от колонны до колонны. Все панели одноэтажные толщиной 180 мм для легкого каркаса для этажей высотой 2,4; 3,0; 3,3; 3,6; 4,2; 4,8 м и тяжелого каркаса - 4,2; 4,8 м.

Ригели. Приняты таврового сечения с полками в нижней зоне для опирания элементов перекрытий. Высота ригелей на опоре: для легкого каркаса при пролетах до 9,0 м — 300 мм, а для пролета 12 м — 600 мм; все ригели устанавливают на консоли колонн.

Основные типы ригелей: коридорные для легкого каркаса (высотой 300 мм) и для тяжелого каркаса (высотой 600 мм); рядовые для легкого каркаса (450 и 600 мм) и для тяжелого каркаса (900 мм); фасадные для легкого каркаса (480 мм) и для тяжелого каркаса (920 мм); лестничные (с одной полкой) только для легкого каркаса (450 мм). На фасадные ригели опираются наружные панели ограждений.

Панели перекрытий. Панели перекрытий легкого каркаса многопустотные высотой 440 мм, тяжелого каркаса — ребристые высотой 400 мм. Они опираются на полки ригелей, консоли стен жесткости, а также (как исключение) на стальные балки. Ширина панели перекрытия 1,2; 1,8; 3 метра.

Панели балконов и лоджий полнотелые, шириной 1,2 метра, пролетов от 4,2 до 6,6 метра опираются на консоли колон лоджий, образуют балконы длинной 5,8 и 6,4 метра. Имеются также угловые плиты, они образуют балкон на уступе здания.

Лестничные марши, как правило, объединены с лестничными площадками и имеют поперечные сечения z-образной формы. В зависимости от назначения зданий различают следующие типы лестничных маршей: для жилых зданий с высотой этажа 3 метра, шириной 1,05 метра, пролетом – 4,8; 5,4; 6,0; 6,6 м. Для общественных зданий с высотой этажа – 3,3; 3,6; 4,2; 4,8 м., шириной 1,35 м., пролетом 6,0; 6,6; 7,2 м. Для примыкания к колонне все лестничные марши имеют базовые вырезы (колонна 20x20 см.). Для этажей – 4; 4,2; 4,8 м. возможно устройство 3-х маршевых лестниц.

13. Перекрытия и полы. Железобетонные перекрытия, перекрытия по металлическим и деревянным балкам. Типы полов и их конструкция.

Перекрытия — один из основных структурных элементов здания, разделяя его по высоте и воспринимая нагрузки (от людей, оборудования), они обеспечивают его устойчивость. Перекрытия состоят из несущей части, передающей нагрузку на стены или отдельные опоры, и ограждающей, в состав которой входят полы и потолки.

Сборные перекрытия бывают безбалочные в виде различных крупноразмерных элементов (плит, настилов) и балочные с заполнением, состоящим из плит, вкладышей, щитов. В ряде случаев применяют монолитные перекрытия.

Перекрытия должны удовлетворять требованиям прочности, жесткости, огнестойкости и долговечности, звуко- и теплоизоляции. К перекрытиям некоторых специфических   помещений   предъявляют специальные требования. Так, помещения с мокрым процессом должны быть водонепроницаемыми, а помещения с выделением газа — газонепроницаемыми.

Прогрессивный тип перекрытий — в виде настилов и панелей на комнату из сборных железобетонных элементов - панелей. Настилы бывают из плоских, многопустотных или ребристых элементов, укладываемых вплотную друг к другу и соединенных путем заполнения промежутков между ними цементным раствором. Такого рода перекрытия состоят из несущей железобетонной части (обычно офактуренной снизу), звуко- или термоизоляционного слоя и пола. Распространены пустотелые настилы высотой 220 м. Пароизоляцию делают, как правило, из рулонных изоляционных материалов, это может быть рубероид, пленка, пергамин, затем слой тиеплоизоляции. Утеплитель, как правило, пенополистирол и один слой гидроизоляции. Для зданий промышленного назначения определяются плиты типа ПНС – ребристые железобетонные плиты, длиной от 6 до 12 м и шириной от 80; 100; 120; 140 см. Несущей частью этих плит являются армированные ребра по краям плит. Монолитные перекрытия состоят из плоской плиты, опирающейся на стены и систему балок, применяются редко вследствие большой трудоемкости в техническом случае. Перекрытия по деревянным балкам применяют в малоэтажном строительстве, в лесоизбыточных районах и где отсутствует база для выпуска железобетонных перекрытий.

Деревянные перекрытия состоят из следующих элементов:

• балок, являющихся несущей частью

• счетов настила из досок и брусьев толщиной 37-50 мм.

• Недостаток этих перекрытий – пожароопасность и небольшая долговечность в результате загнивания и биологической неустойчивости( жуки- точильщики и т.д.)

Типы полов и их конструкции.

Полы гражданских зданий подразделяют на монолитные (бесшовные), штучные, щитовые. Полы также выполняют из рулонных материалов. Их устраивают по перекрытиям или по грунту. В первом случае роль основания выполняет несущая часть перекрытия. При устройстве по грунту покрытия укладывают на подстилающий слой, распределяющий нагрузку по основанию, основанием при этом служит грунт.

Конструкция пола может включать еще слой звукоизоляции, а также термо- или гидроизоляционные слои.

Полы должны отличаться хорошим сопротивлением различным механическим воздействиям, малым пылеобразованием, поддаваться легкой очистке и быстрому ремонту, быть водонепроницаемыми, а в пожароопасных помещениях — несгораемыми. Они должны иметь красивый вид и соответствовать архитектуре интерьера. Методы устройства полов должны быть достаточно индустриальными и одновременно экономичными.

Дощатые полы настилают из шпунтованных досок толщиной 37 мм, прибиваемым к .лагам из пластин толщиной 60 мм, паркетные — из небольших дощечек-клепок толщиной 17…20 мм на битумной мастике или паркетных досок, которые заменяют от 40 до 150 клепок штучного паркета.

К плиточным относят полы из различных керамических плиток, а также из плиток, изготовляемых на основе синтетических материалов. В настоящее время широкое распространение получили плитки полихлорвиниловые, из фенолита         и         отходов         резины.

Ксилолитовые полы  делают из смеси каустического магнезита, водного раствора хлористого магния и мелких древесных опилок. Такие полы укладывают обычно в два слоя общей толщиной 20 мм. Толщина нижнего, более     пористого,     слоя           (состава 1:4)—10…12 мм, верхнего, более плотного (1:2) — 8…10 мм.

Мастичные          наливные           полы  получают путем нанесения распылителем жидкой пасты в один или в два слоя общей толщиной 2…4,5 мм. Пасту приготовляют из смеси синтетических смол (поливинилацетатной эмульсии и карбамидной смолы), наполнителей, пигментов и воды. Основанием под такие полы обычно служит стяжка из цементно-песчаного раствора.

Мозаичные полы  делают двухслойными. Нижний слой толщиной не менее 15 мм выполняют из цементного раствора (1:4) и укладывают по бетонному основанию, верхний толщиной 15…20 мм — также из цементного раствора, но с мраморной крошкой (1:2).

Часто в жилых и общественных зданиях делают полы из полимерных материалов, отличающихся высокой износостойкостью, долговечностью и эластичностью. Это рулонные материалы — линолеум и др. Линолеум приклеивают к основанию специальным клеем (на основе синтетических, природных смол и каучуков, казеина или битума).

Цементные полы устраивают из цементного раствора (1: 2…1: 3) толщиной 20 мм по бетонному основанию.

Асфальтовые полы выполняют из литого асфальта в один или в два слоя. Толщина однослойного пола — 15.. .20 мм, двухслойного — 35 мм (верхний слой — 15 мм, нижний — 20 мм).

42. Покрытия

Под покрытием в гражданском здании понимают верхнюю завершающую часть его конструкции, состоящую из крыши и чердачного перекрытия. Крыша — функционально важный конструктивный элемент, она занимает сравнительно небольшую часть объема здания, но играет большую роль в обеспечении надежности и комфортности проживания, особенно на его верхних этажах.