3. Основные конструкции жилых зданий

Несущая конструкция здания обеспечивает его пространственную устойчивость и передает нагрузки, собираемые надземной частью через подземную часть в основание – способный к их восприятию грунт.

Конструктивная система надземной части остова прежде всего характеризуется типом основных несущих вертикальных конструкций. Она может быть однородной или комбинированной.

К числу однородных систем принадлежат:

-стержневые – каркасные системы из вертикальных стоек – колонн и связывающих их в горизонтальной плоскости балок – ригелей с жесткими (рамными) узлами или стенками – дифрагмами жесткости, способными воспринимать горизонтальные усилия в зданиях высотой 12 этажей.

-плоскостные – стеновые системы из монолитных стен или сборных панелей.

-объёмные - блок-комнатные системы из объёмных жб элементов длиной на полпролета или пролет здания.

К числу комбинированных систем принадлежат:

-каркасно-панельные системы с наружными панельными стенами, обстраивающими внутри расположенный каркас.

-панельно-блок-комнатные системы с объёмными элементами и внутренними поперечными или наружными продольными несущими стенами.

-каркасно-панельно-ствольные системы с монолитными башенными элементами, образующими ядро жесткости высотного здания в 12 и более этажей. Монолитный ствол связывается с каркасом или несущими панелями. Каркасно-панельно-ствольные системы обладают большей несущей способностью и жесткостью благодаря восприятию горизонтальной нагрузки монолитными ядрами по сравнению с другими системами, где в этих целях применяются плоские диафрагмы и рамные узлы жесткости.

4. Основания под здания. Методы усиления оснований

Основания фундаментов - это грунты, которые находятся под подошвой фундамента и воспринимают нагрузку от здания. Основания делятся на естественные и искусственные. Основание называют естественным в том случае, если нагрузка воспринимается грунтом в состоянии его природного залегания; если фунт предварительно укрепляют, то он считается искусственным основанием.

Грунты укрепляют различными способами:

- созданием грунтовых, песчаных или гравийных (щебеночных) подушек;

- поверхностным уплотнением с помощью катков, виброплит или трамбовочных плит;

- глубинным уплотнением песчаных грунтов вибрацией или слабых грунтов песчаными сваями;

- искусственным закреплением слабых грунтов химическим, электрохимическим, термическим и другими способами.

Поверхностное уплотнение катками применяется для оснований, у которых грунты. Песчаные и пылеватые грунты уплотняют поверхностными вибраторами. Для глинистых грунтов вибрирование малоэффективно. Глубинное уплотнение всей просадочной толщи основания производят грунтовыми сваями и предварительным замачиванием грунтов. Закрепление грунтов в целях повышения их прочности, устойчивости и водонепроницаемости производят цементацией, глинизацией, битумизацией, силикатизацией, смолизацией и термическим закреплением.

Цементацию и глинизацию применяют в целях постоянного закрепления скальных, песчаных и гравелистых грунтов в основании зданий и сооружений, а также для устройства противофильтрационных завес. Суть этих способов заключается в том, что в грунт нагнетается жидкий цементный раствор или глина. Проникая в поры грунта этот раствор или глина затвердевает и образует прочный массив. При битумизации в грунт нагнетается горячий битум или холодная битумная мастика, при силикатизации -раствор жидкого стекла и отвердителя, при смолизации - карбамидные смолы.

Битумизация применяется для тампонирования крупных трещин в скальных грунтах, силикатизация и смолизация (способы постоянного закрепления грунтов оснований зданий и сооружений) - для создания оснований из закрепленного грунта и устройства водонепроницаемых завес в песчаных и просадочных грунтах.

Термическое закрепление применяют для глинистых грунтов с достаточной воздухопроницаемостью. Под действием высокой температуры происходит обжиг глинистого грунта, в результате чего он упрочняется. Этот способ дорогостоящий и имеет ограниченное применение.