3.3. Объемно-планировочное решение
Под объемно-планировочным решением зданий понимают объединение основных, обслуживающих и вспомогательных помещений определенных размеров и форм в единую систему.
Жилищное строительство осуществляется как по типовым, так и по индивидуальным проектам с учетом климатических условий района строительства.
По объемно-планировочному решению жилые здания подразделяются на одноквартирные, блокированные, секционные, коридорные, галерейные и др. (рис. 3.3.1)
Рис. 3.3.1. Планировочное решение квартирных жилых домов:
1 – схемы планировочных решений малоэтажных жилых домов: а – одноквартиных, б – двухквартиных, в – четырехквартирных с двухсторонним блокированием; г и д – четырех и шестиквартирных с односторонним блокированием; II - схемы планировочных решений секционных жилых домов; III - то же коридорного типа; IV – то же галерейного типа
К объемно-планировочным характеристикам жилых зданий относят – этажность; планировочный тип (секционный, галерейный и др.); число квартир; общая площадь, жилая площадь, площадь застройки, строительный объем, ширина и длина здания, площадь балконов, лоджий, внеквартирных коммуникаций, лифтовые холлы и пр.), общая площадь этажа на один лестнично-лифтовой узел, наличие и площадь встроенных в жилой дом нежилых помещений, освещенность, удельный периметр наружных стен (отношение периметра стен по отапливаемому контуру здания к общей площади этажа здания), коэффициенты К1 и К2.
3.4. Конструктивное решение
Понятие «конструктивное решение здания» включает в себя совокупность конструктивных элементов и их взаимосвязь между собой. Одно из требований, предъявляемых к зданиям, – это его прочность и устойчивость. Именно это требование обеспечивается выбором конструктивного оптимального решения, которое разрабатывается на основе принятой объемно-планировочной схемы.
Конструктивными элементами называются части здания, имеющие определенные назначения, выполняющие свои функции и отвечающие требованиям, обеспечивающим прочность здания в целом.
По назначению все конструктивные элементы разделяют на несущие, самонесущие и ограждающие. Несущими являются элементы, которые воспринимают нагрузки, воспринимаемые зданием. Самонесущие элементы воспринимают только свой собственный вес. Ограждающие элементы не воспринимают никаких нагрузок и даже свой собственный вес передают на другие конструктивные элементы.
Конструктивными основными элементами являются фундаменты, стены, перекрытия, перегородки, лестницы, крыши, окна, двери, полы.
Все размеры конструктивных элементов назначаются кратными укрупненному и дробному модулям.
3.4.1. Фундаменты
Ленточные фундаменты устраивают под все капитальные стены здания. Они представляют собой заглубленные в грунт ленты – стенки из бутовой кладки, бутобетона, бетона или железобетона (рис.3.4.1).
Ленточные фундаменты из бутового камня, бутобетона, бетонные
В малоэтажных зданиях фундаменты выполняют:
из бутового камня постелистой или рваной формы; их укладывают на цементно-песчаном растворе с перевязкой (несовпадением) вертикальных швов. Переход от широкой части фундамента к узкой выполняется уступами шириной 150-250 мм и высотой не менее двух рядов кладки. Наименьшая ширина фундаментов – 500 мм – принята по условиям перевязки швов. Фундаменты из бутового камня требуют значительных затрат ручного труда, однако там, где природный камень является местным материалом, их возведение экономически целесообразно;
бутобетонные выполняют из бутового камня, втопленного в цементно-песчанный раствор или в бетон. Такие фундаменты возводят для малоэтажных зданий, в щитовой опалубке или траншеях (при плотных грунтах). Уширение фундаментов ведут уступами шириной 150-250 мм и высотой 300 мм. Наименьшая ширина бутобетонного фундамента 350 мм. По сравнению с фундаментами из бутового камня они менее трудоемки, но отличаются повышенным расходом цемента;
бетонные и железобетонные фундаменты выполняются в опалубке, из бетонов класса прочности на сжатие В7,5-В30. Устройство таких фундаментов требует повышенного расхода цемента, однако они сокращают трудозатраты и обеспечивают однородность конструкции и эксплуатационную надежность, рекомендуются для ответственных зданий и сооружений.
По очертанию поперечного сечения ленточные фундаменты под каменную стену бывают прямоугольного, трапецеидального и ступенчатого очертания (рис. 3.4.1.). Ширину бутового фундамента поверху делают на 50-60мм больше с каждой стороны. Угол распределения давления в фундаменте α зависит от материала фундамента (для бутовой кладки на сложном растворе – 26030’, на цементном растворе – 1:4 и бутобетона - 33030’, для бетона – 450).
Глубина заложения фундамента должна соответствовать глубине залегания того слоя грунта, который по своим качествам может быть принят для данного здания за естественное основание.
Глубина заложения фундамента под внутренние стены отапливаемых зданий не зависит от глубины промерзания грунта и принимается не менее 0,5 м от уровня земли или пола подвала.
Рис. 3.4.1. Поперечное сечение ленточных фундаментов:
а – прямоугольное; б – трапецеидальное; в – ступенчатое; г – прямоугольное с подушкой: 1 – обрез; 2 – подушка
Глубину заложения фундаментов стен и колонн зданий, имеющих неотапливаемые подвалы, назначают от пола подвала, и она равна половине расчетной глубины промерзания.
Для предохранения стен от капиллярной сырости в фундаментах устраивают гидроизоляцию – горизонтальную и вертикальную (рис.3.4.2).
а
Рис. 3.4.2. Конструкции гидроизоляции стен подвалов:
а – при напоре грунтовых вод менее 200 мм; б – при напоре 200-1000 мм; в – при напоре более 1000 мм: 1 – рулонная гидроизоляция; 2 – окрасочная гидроизоляция горячим битумом за два раза; 3 – оклеечная гидроизоляция; 4 – защитная стенка из кирпича; 5 – стеклоткань; 6 – деформационный шов; 7 – глина; 8 – пол подвала; 9 – стяжка; 10 – железобетонная плита; 11 – пригрузочный слой бетона; 12- подготовка; 13 - отмостка
Ленточные фундаменты из сборных железобетонных конструкций
Большинство бескаркасных зданий возводят на фундаментах из сборных бетонных и железобетонных конструкций. Их монтируют из плит прямоугольного или трапециевидного сечения, укладываемых на выровненное основание или на песчаную подушку. Поверх фундаментных плит по слою раствора устанавливают бетоннные фундаментные блоки. Ряды блоков укладывают, соблюдая перевязку швов. Продольные и поперечные стены ленточных фундаментов в местах сопряжения должны иметь перевязку (см. рис.3.4.3.)
Прерывистые фундаменты из сборных железобетонных конструкций монтируются из плит, укладываемых с разрывом от 0,2 до 0,9 м. Это сокращает расход материала, уменьшает затраты труда; в итоге полнее используется несущая способность основания.
Рис.3.4.3. Сборные бетонные и железобетонные ленточные фундаменты:
а – конструкции фундаментов при слабых грунтах; б – фундаменты на плотных грунтах; в, г – фундаменты крупнопанельных зданий; д – элементы сборных фундаментов; е, ж – элементы панельных фундаментов.
Столбчатые (отдельно стоящие) фундаменты
Столбчатые фундаменты возводятся под колонны каркасных зданий или под стены в тех случаях, когда грунт основания лежит глубоко и возведение ленточных фундаментов неэкономично. Фундаменты под колонны состоят из подколонника и плитной части (рис. 3.4.4).
По способу возведения столбчатые фундаменты могут быть монолитными, возводимыми на месте строительства в опалубке, в которую укладывают бетонную смесь и арматуры, и сборными, изготовленными на предприятиях строительной индустрии. Под кирпичные столбы фундаменты изготовляются из железобетонных плит, уложенных одна на другую или в виде ступенчатых опор из природного камня.
При опирании стен на столбчатые фундаменты, по ним укладывают железобетонные балки, передающие нагрузки от стен на фундаменты. Для предупреждения деформаций от осадки и пучения основания под фундаментными балками устраивают утепляющую «подушку» из песка или шлака. (рис. 3.4.5.)
Рис.3.4.4. Отдельно стоящие фундаменты каркасных зданий:
а – план; б – разрезы: 1 фундамент; 2 – цокольная панель; 3 ригель; 4 – панель стены; 5 – колонна; 6 – плита перекрытия;
в – сборные бетонные элементы фундаментов: 1 – колонна; 2 – стакан; 3 – подколонник; 4 – траверса; 5 – фундаментная подушка.
Рис. 3.4.5. Устройство и расположение фундаментных балок:.
а – фундаментные балки при шаге колонн 6 м; б – то же при 12 м; г – опирание балок; г – детали фундамента наружного ряда колонн: 1 – набетонка толщиной 12 см; 2 – слой раствора толщиной 20 мм; 3 – опорный столбик; 4 – фундаментная балка; 5 – песок; 6 – щебеночная подготовка (13-15 см); 7 – асфальт (1,5-2 см); 8 – гидроизоляция; 9 – стеновая панель; 10 – колонна; 11- подстилающий слой; 12 - шлак