Промышленное и гражданское строительство зданий. - Конструктивные элементы гражданских зданий
Фундаменты должны удовлетворять требованиям прочности, устойчивости, долговечности, экономичности и индустриальности их возведения. Фундаменты сооружаются из бетона, железобетона, бутобетона, кирпичной или бутовой кладки, из местных строительных материалов. Основное требование к материалам — достаточная прочность против механических воздействий и устойчивость против влияния агрессивных грунтовых вод.
Бетонные и железобетонные фундаменты выполняются из сборных элементов (блоков) заводского изготовления и из монолитного бетона или железобетона, приготовляемого на месте строительства.
Бутовые фундаменты выполняются из тяжелых природных камней — известняка, песчаника, гранита.
Кирпичные фундаменты применяются в районах, где отсутствуют другие пригодные для фундаментов материалы; кирпич должен быть хорошообожженный.
В конструктивном отношении различают ленточные, столбчатые и сплошные фундаменты жилых зданий.
Ленточные фундаменты обычно устраиваются под зданиями с кирпичными, крупноблочными и крупнопанельными стенами. Такие фундаменты, являясь как бы продолжением стен ниже уровня земли, сплошной лентой тянутся по всему периметру здания. Ленточные фундаменты передают нагрузки на основание равномерно; они выполняются сборными и монолитными (рис. 32).
Рис. 32. Ленточные фундаменты. а — сборный сплошной; б — сборный прерывистый; в — сборный облегченный; г — монолитный прямоугольного и ступенчатого сечения
Сборные фундаменты по сравнению с монолитными имеют ряд преимуществ: трудоемкость их возведения меньше, чем монолитных; их можно возводить в зимнее время года без устройства тепляков.
Глубина заложения фундамента соответствует заложению грунта, принятого в качестве естественного основания, и зависит от глубины промерзания грунта.
Сборные ленточные фундаменты монтируются и фундаментных блоков-подушек и стеновых блоков; последние укладываются на подушки, образуя вертикальную часть фундамента. Фундаментные подушки изготовляются из тяжелого бетона и армируются сварными стальными сетками; применяются блоки-подушки и без армирования. Блоки-подушки имеют поперечное сечение трапецеидальной или прямоугольной формы. Они укладываются на утрамбованную песчаную подготовку толщиной 15 см вплотную друг к другу или с промежутками. Если основанием служит песчаный грунт, то подготовка не требуется. По подушкам укладываются фундаментные стеновые блоки длиной до 2,4 м, высотой 0,6 мт сплошные или пустотелые из тяжелого обыкновенного бетона.
На прочных естественных основаниях устраиваются прерывистые фундаменты, при которых блоки подушек укладываются с разрывами, заполняемыми грунтом. Применение прерывистых фундаментов позволяет значительно снизить количество блоков-подушек и тем самым уменьшить расход бетона на устройство фундамента (см. рис. 32,б).
При разных глубинах заложения отдельных участков ленточных фундаментов переход от одного участка к другому осуществляется уступами. Высота уступа должна быть равна высоте блока-подушки или стенового блока. Высота уступа должна относиться к его длине, как 1:2 при глинистых грунтах и как 1:3 при песчаных грунтах.
Монолитные ленточные фундаменты бетонные, бутобетонные или бутовые в поперечном разрезе имеют форму прямоугольника (рис. 32,г). Ширина фундамента несколько больше толщины стены, а высота принимается в зависимости от его заглубления в грунт (глубины заложения). При передаче больших нагрузок на основание (в многоэтажных зданиях) подошву фундамента развивают в ширину. Уширение делается в виде одного или нескольких уступов. Входящие углы уступов не должны выходить за пределы линии, ограничивающей угол α; этот угол для фундаментов из бутовой кладки не превышает 33°, а для бетонных — 45°. Высота уступов принимается от 0,3 до 0,5 м.
В практике строительства жилых зданий чаще всего монолитные фундаменты выполняются бутобетонными, что позволяет механизировать производство работ и сократить расход цемента по сравнению с затратами на возведение бетонных фундаментов.
Бетонные монолитные фундаменты применяют при отсутствии в районе строительства дешевого бутового камня.
Монолитные ленточные железобетонные фундаменты в практике жилищного строительства применяются в редких случаях, когда при слабых грунтах требуется развитие подошвы фундамента в ширину.
Столбчатые фундаменты экономичнее ленточных; они устраиваются под здания с несущими стенами и под колонны каркасных жилых зданий.
Под малоэтажные здания с массивными (из кирпича, блоков) стенами столбчатые фундаменты выполняются из бутобетона. По фундаментам под стены, при пролетах между осями фундаментов менее 4м, устраиваются кирпичные армированные перемычки; при пролетах более 4м укладывают железобетонные фундаментные балки (рандбалки).
Столбчатые фундаменты под каркасные здания выполняются сборными, состоящими из железобетонных элементов: из подушки фундаментного столба или из блока стаканного типа и колонны (рис. 33).
Рис. 33. Столбчатые фундаменты каркасного здания; внизу — фундаментный блок стаканного типа (общий вид и разрез)
При строительстве малоэтажных зданий в качестве столбчатых фундаментов возможно применение коротких железобетонных свай длиной 2,5—3 м, по которым укладываются рандбалки. При таких фундаментах-сваях, забиваемых механическим способом, отпадает необходимость в рытье котлованов и устройстве дорогостоящих ленточных фундаментов.
Под многоэтажные здания при слабых и неоднородных грунтах фундаменты выполняются в виде перекрестных лент. В некоторых случаях ширину подошв перекрестных ленточных фундаментов приходится настолько развивать, что они как бы сливаются в одну сплошную плиту. Такие сплошные фундаментные плиты размером под все здание выполняют из монолитного бетона или железобетона.
Глубина заложения фундаментов зданий без подвалов принимается в зависимости от назначения здания, наличия подземных коммуникаций, величины нагрузки, несущей способности и пучинистости грунтов, уровня грунтовых вод, климатических особенностей района строительства.
Глубина заложения фундаментов в пучинистых (глинистых) и влажных грунтах определяется глубиной промерзания грунтов основания и нормами проектирования естественных оснований.
По порам и капиллярам в массиве фундамента грунтовая влага может подняться вверх и проникнуть в стены здания. Чтобы преградить путь капиллярной влаге, в бесподвальных зданиях в фундаментной стенке укладывают горизонтальный слой гидроизоляции на 10—20 см ниже уровня пола первого этажа и второй слой на 15—20 см выше тротуара или отмостки (рис. 34).
Рис. 34. Гидроизоляция фундамента. а — здание без подвала; б — здание с подвалом; 1 — горизонтальная и 2 — вертикальная гидроизоляция
Гидроизоляционный слой укладывается из двух слоев рубероида (или другого битуминозного материала), склеенных битумной мастикой.
В зданиях с подвалами нижний слой изоляции укладывается в кладке фундамента на уровне пола подвала и верхний — на 15 см выше уровня тротуара или отмостки. Кроме того, наружные поверхности стен подвала изолируются обмазкой из горячей битумной мастики с наклейкой рулонного материала по оштукатуренной поверхности стен со стороны грунта.
Если уровень грунтовых вод выше пола подвала, то возникает необходимость в гидроизоляции пола подвала.
20.
studfiles.net
Появление железобетонных конструкций в ХIX веке стало настоящим прорывом в строительных технологиях. На сегодняшний день без них невозможно представить ни один строительный объект. В этой статье мы рассмотрим, какие существуют железобетонные конструкции, и какими характеристиками они обладают.
Железобетонные конструкции
Бетон, как известно, отличаются высокой прочностью на сжатие, однако, его сопротивление на растяжение не велико – в 10-15 раз меньше прочности на сжатие. Поэтому неармированные бетонные конструкции используются очень редко. Чтобы устранить этот недостаток, в его структуру добавляют стальную проволоку или прутья, отлично работающие на растяжения (читайте также статью «Асфальтобетонные смеси: основные разновидности, особенности приготовления и использования»).
Таким образом, железобетон представляет собой материал, образованный бетоном и металлической арматурой, расположенной внутри него. В совокупности получается единая конструкция, которая обладает высокой прочностью, благодаря совокупности свойств бетона и металла.
Впервые железобетонные изделия стали патентовать в конце ХIX века. С тех пор прошло более 150 лет, и за это время, конечно же, железобетон серьезно усовершенствовался. Однако, можно с уверенностью сказать, что его «эволюционный» процесс еще не завершен.
Схема армирования изделий
В наше время железобетонные конструкции армируются не только для увеличения прочности бетона на растяжение, но и на внецентренное и осевое сжатие, кручение и пр. Кроме того, рабочая арматура позволяет уменьшить размер сечения элементов, а также снизить вес конструкций.
Наряду с обычным армированием, на сегодняшний день широко распространены предварительно напряженные железобетонные конструкции. Их особенностью является то, что при изготовлении бетон подвергается обжатию, а сама арматура – предварительному растяжению.
Предварительное напряжение позволяет существенно повысить трещиностойкость, а также снизить деформации элементов конструкций. С предварительным напряжением обычно выполняют большепролетные железобетонные конструкции, а также другие элементы, на которые предполагается большая нагрузка на растяжение.
Заливка железобетонного фундамента
Среди достоинств железобетонных конструкций можно выделить:
К недостаткам железобетонных конструкций относятся следующие моменты:
Совет! Чтобы утеплить железобетон, используют теплоизоляционные материалы, такие как пенополистирол и минеральная вата. Инструкция по монтажу теплоизоляции довольно простая.
Сборные железобетонные конструкции
Все существующие железобетонные конструкции можно условно поделить на три типа:
Сборные | В последнее время пользуются большой популярностью, так как их использование позволяет максимально механизировать строительство. Кроме того, изготовление ЖБИ в заводских условиях позволяет применять прогрессивную технологию приготовления раствора, а также его укладки и обработки. |
Монолитные | Используются при возведении сооружений, которые не поддаются разделению и унификации. К таким относятся некоторые гидротехнические сооружения, тяжелые фундаменты, сооружения, выполняемые в скользящей опалубке и пр. |
Сборно-монолитные | Как не сложно догадаться, являются сочетанием монолитного бетона и сборных элементов, которые укладываемого на объекте. Закладные детали для железобетонных конструкций позволяют соединить между собой сборно-монолитные изделия не только при помощи бетона, но и путем сварки металлических элементов. |
По области применения конструкции могут быть:
Совет! Книга Железобетонные конструкции одноэтажных промышленных зданий – Заикин А.И. позволит детально ознакомиться с особенностями и выполнением расчета фундаментов, колонн, плит перекрытий и прочих железобетонных конструкций, применяемых при строительстве промышленных сооружений.
Как уже было сказано выше, ЖБИ также делятся на:
Теперь ознакомимся с наиболее распространенными типами железобетонных конструкций, которые повсеместно применяются в строительстве.
К таким относятся:
Каждый из этих элементов обладает своим предназначением и конструктивными особенностями.
Ленточный монолитный фундамент
Фундаменты из железобетона устраивают под стены строений, колонны и столбы, а также под тяжелые станки и машины.
Фундаменты бываю двух типов:
Кроме того, они различаются по типу конструкции на:
Железобетонные колонны
Чаще всего применяются в промышленных зданиях, в которых перекрытия подвергаются большим нагрузкам от оборудования. В этом случае выполняют каркас, состоящий из колонн, балок и прочих элементов.
Кроме того, широко распространены каркасно-панельные сборные здания, в которых колонны являются одним из основных несущих элементов. Они воспринимают на себя нагрузки и через фундамент передают их на грунт.
На фото – железобетонная панель
При возведении каркасно-панельных строений, для изготовления стен используют панели. Их площадь может составлять до 25 квадратных метров.
Также следует отметить, что существуют бескаркасные панельные здания. В этом случае всю нагрузку воспринимают на себя стены и перегородки, т.е. сами панели.
Балки
Данные конструкции относятся к изгибаемым элементам. Плитами называются плоские изделия, длина и ширина которых значительно больше толщины. Балки же являются линейными элементами, длина которых существенно больше поперечных размеров.
Плиты и балки чаще всего используют для устройства плоских перекрытий и покрытий. Как уже было сказано выше, обычно их выполняют предварительно напряженными. Кроме того, имеются и другие некоторые конструктивные особенности железобетонных изгибаемых элементов, что связано с областью их применения.
Бетонные и железобетонные конструкции используют в самых разных областях строительства, поэтому они бываю разных видов. В качестве примера мы привели лишь наиболее распространенные типы конструкций. В действительности же их существует гораздо большее количество.
Из видео в этой статье можно получить дополнительную информацию по данной теме.
masterabetona.ru
Сооружение железобетонного фундамента при постройке здания является свидетельством его долговечности. Так как именно этот вид фундамента отличается прочностью и надежностью в эксплуатации. О технологии постройки железобетонного фундамента поговорим далее.
Использование железобетонного фундамента широко распространено в процессе строительства как промышленных и общественных зданий, так и сооружений жилого назначения. Существует три основных типа таких фундаментов:
Колонный фундамент представляет собой конструкцию из железобетонных свай или колонн, которые по отдельности устанавливаются на несущих частях конструкции здания. Летночный тип железобетонного фундамента является самым популярным. Его обустройство основывается на возведении конструкции по периметру здания. Сплошной железобетонный фундамент устанавливается под всем зданием.
Установка отдельных фундаментов является допустимой при наличии небольшой нагрузки и редкого расположения колонн. Установка ленточного фундамента под колонным применяется в том случае, когда фундаментные подошвы находятся недалеко друг от друга. Данный факт наблюдается при сооружении здания на слабом грунте или при большой несущей нагрузке.
Кроме этого, рекомендуется применение ленточного железобетонного фундамента при наличии неоднородного по текстуре грунтового покрова, при воздействии внешней нагрузки или при неравномерной осадке основания.
При слишком большой нагрузке на ленточный фундамент, которая приводит к деформации сооружения, рекомендуется установить железобетонный фундамент сплошного типа. Именно он способен полностью выровнять осадок основной части здания. Использование данного фундамента допустимо при наличии неоднородного грунта и слишком большой нагрузки.
Средняя стоимость возведения железобетонного фундамента составляет от 5 до 7 % стоимости всех затрат на его сооружение. При тщательной проработке и правильном выборе типа фундамента достигается значительный экономичный эффект на постройку самого здания.
При строительстве крупных сооружений конструкция фундамента выбирается в соотношении со стоимостью на расход материала и трудовых ресурсов при выполнении различного рода фундаментов.
В соотношении со способом выполнения железобетонного фундамента из разделяют на конструкции:
В соотношении с размером, сборные фундаменты бывают цельного или составного типа. Сборные цельные фундаменты отличаются небольшими размерами. Для их изготовления используют бетон класса от В 15 до В 25. Установка такого фундамента производится на подушку, изготовленную из песка и гравия, ее толщина составляет около 12 см. Кроме этого на поверхности подошвы фундамента укладывается арматура, в виде сварной сетки. Минимальный слой арматуры составляет 4 см. При отсутствии подготовки под фундамент, толщина арматурного слоя увеличивается до 6,5 см.
Установка сборных колонн производится в специально подготовленные гнезда, называемые стаканом фундамента. Колонна устанавливается в гнездо с помощью подкладки, далее производится ее рихтовка и заполнение зазоров с помощью бетона.
Конструкция сборного фундамента состоит из нескольких частей, изготовление которых требует наличия большего количества бетона, чем для цельного. Соединение блоков составных фундаментов производится с помощью выпусков, анкеров или сваривания деталей.
Начальный этап строительства ленточного фундамента предполагает проведение работ по разметке территории и подготовке необходимых материалов. Разметка участка начинается с установки арматурных прутьев в места прохождения фундамента. Они устанавливаются на небольшую глубину до 100-150 мм. Следите за соответствием разметки заранее предусмотренной технической документации. Предлагаем ознакомиться с основными рекомендациями, которые помогут провести разметку территории под ленточный железобетонный фундамент правильно:
Данный этап предполагает использование специальной строительной техники в виде экскаватора или ручную работу. Главным преимуществом использования специальной техники выступает ускорение процесса проведения работ.
Но, применение ручного типа работ, отличается такими особенностями:
Учтите, что на 300 мм выше от дна котлована, следует оборудовать расширение, называемое пяткой. Данный процесс приведет к увеличению опорной площади и к более равномерному распределению нагрузки.
После завершения работ по сооружению траншеи установите на ее дно подушку из щебня и песка, полейте ее водой и хорошо утрамбуйте. Рекомендуемая толщина данного слоя составляет около 20 см. Его основной функцией является амортизация нагрузки, то есть снижение пучения грунта и увеличение сопротивляемости конструкции разнообразным нагрузкам.
После проведения данных работ следует процесс установки опалубки под ленточный фундамент. С ее помощью конструкция приобретает правильную форму. Для сбора опалубки используйте деревянные доски, соединенные между собой поперечной стяжкой и упирания в грунт с помощью деревянных распорок и колышек.
После укладки подушки из песка и гравия следует процедура гидроизоляции фундамента. Для этой цели используется пергамин или толстая полиэтиленовая пленка. Данный процесс помогает сохранить влагу, только что залитому раствору бетонной смеси. Если этого не сделать, то увеличивается риск возникновения микротрещин, которые через годы приведут к разрушению фундамента.
Следующий этап предполагает выполнение работ по армированию конструкции. Это делается для усиления несущих характеристик фундамента. Именно, из-за наличия стального каркаса конструкция приобретает вид железобетона. Для сооружения слоя армирования используются прутья из металла, сечением от 1 до 2 см, продольного, вертикального и поперечного типа. Для их соединения используется проволока и металлический крюк или приспособление, осуществляющее вязку арматурного слоя.
Учтите, что сборка арматуры для фундамента осуществляется только с помощью вязки. Использование сварочного аппарата является недопустимым. Так как в процессе обустройства каркаса из железобетона, он должен двигаться, тем самым обеспечивая отвердевание бетонной смеси. С помощью такого подхода, усиливаются несущие характеристики здания в несколько раз.
После установки арматуры, следует процесс обустройства вентиляционных отверстий фундамента. Они предстают в виде отдушины или продуха. С помощью отдушины ленточный фундамент не скапливает излишнюю влагу в участке подпольного назначения. Для их обустройства рекомендуется использовать трубы из асбоцемента, диаметром в 10 или 15 см. Местом их установки выступает щит опалубки и межпрутьевое пространство, высота около 20 см от основания арматуры. После установки вентиляционных каналов, монтируют коммуникационную систему.
Чтобы осуществить заливку железобетонного фундамента используется цемент марки 200 и выше. Приготовление раствора должно осуществляться с помощью бетономешалки. После заливки каждого из слоев, следует процесс их утрамбовки с помощью вибратора для бетона. Он поможет избавиться от излишнего воздуха в бетонной смеси, тем самым препятствуя появлению пор и улучшая прочность бетона.
Совет: при использовании вибратора, нужно следить за тем, чтобы он не повлиял на целостность арматуры. При появлении небольших разрушений арматурного каркаса немедленно остановите процесс заливки и приступите к его ремонту.
Если заливка фундамента производится в холодное время года, позаботьтесь об использовании специальных добавок для бетона. С их помощью он не потеряет своей прочности.
Погода во время проведения заливки не должна быть слишком жаркой или дождливой, так как это отразится на качестве фундамента.
Снимают опалубку по истечении двадцати, а лучше и тридцати дней после заливки.
Для изготовления сборного железобетонного фундамента используют стандартные железобетонные детали, изготавливаемые на специальных промышленных предприятиях. Они используются в строительстве частных домов из-за невозможности сооружения ленточного или другого типа фундамента или по оправданию в технико-экономических расчетах.
Детали сборного фундамента отличаются слишком тяжелым весом, поэтому для их монтажа требуется наличие специальной грузоподъемной техники. Установка блоков производится на специально подготовленную подушку из песчаной или бетонной смеси. Их фиксация и скрепление осуществляется при помощи цементного раствора. При наличии незаполненных участков, в которые стандартные блоки не помещаются, производится монтаж доборных блоков, длина которых меньше от основной на одну треть.
При отсутствии таких элементов, возможен вариант заполнения участков с помощью монолитного бетона.
Устройство железобетонных фундаментов сборного типа состоит из:
Устройство фундамента монолитного железобетонного сборного типа производится в сооружениях с наличием цокольного этажа или подвального помещения. Для их обустройства необходимо наличие котлована, расположенного под зданием. Основание котлована должно быть ровным. Далее производится укладка песчаной подушки по периметру здания, и уже на нее устанавливается фундамент.
Для заполнения межблочных швов используется цементный раствор, а наружная часть фундамента укрывается с помощью гидроизоляции. Стандартные сборные блоки имеют специальные выемки, предназначенные для заполнения цементным раствором, именно они отвечают за соединение блоков между собой. Установка бетонных блоков должна осуществляться с наличием перевязки между швами, такая технология способствует улучшению прочности их соединения.
При обустройстве железобетонного фундамента такого типа обращайте внимание на наличие технологических участков, в которых будут располагаться инженерные коммуникации в виде электросети, водопровода или канализационной системы. Для этого в опорных частях производится установка футляров, для изготовления которых используются стальные, керамические или пластиковые трубы определенного размера, если такие материалы отсутствуют, возможен вариант использования стали кровельного назначения.
Места в которых будут проводиться коммуникации тщательно сверяются с эскизом рабочего проекта, так как при последующих переделках возможен риск нарушения целостности конструкции. Временное перекрытие технологических отверстий происходит с помощью ветоши, покрытой смолой или других аналогичных материалов.
Принятие решения об обустройстве фундамента такого типа основывается на проведении инженеро-геологических работ на месте постройки. С помощью конструирования сплошного фундамента обеспечивается прочность и длительность эксплуатации возводимого здания. На тип используемого фундамента влияет назначение здания.
Фундамент плитного типа имеет вид монолитной железобетонной плиты, которая располагается по всей площади строения. При этом происходит жесткое армирование всей плиты. Данный процесс делает ее устойчивой перед различными нагрузками и движениями грунта.
Использование фундамента плитного типа распространено в районах с наличием частых сейсмических явлений, а также на участках с высоким уровнем подземных вод.
В соотношении с назначением здания, возведение плитного фундамента производится в виде плоских или ребристых плит. Существует вариант возведения перекрестной монолитной ленты. Для выкладывания некоторых видов плитных фундаментов используются готовые железобетонные плиты. При строительстве большого здания, в которых будут сооружаться подземные помещения, используют фундамент коробчатого типа.
Сооружение плитного фундамента происходит непосредственно на строительном участке. Под укладку фундамента необходимо соорудить основание на основе бетона марки 50, его минимальная толщина составляет 10 см. При проведении строительства на грунте с высоким уровнем грунтовых вод, потребуется сооружение песчаной подушки, толщиной от 20 см. Учтите, что песок требует тщательной трамбовки и поливки с помощью воды. После сооружения основания следует процесс его покрытия гидроизоляционным слоем, который защитит плиту от влажности. Под фундаментную плиту требует соорудить каркас из арматуры, для соединения прутьев используется сварка. Она обеспечит жесткость и устойчивость конструкции.
Укладка арматурного каркаса производится на слой гидроизоляции, а после этого происходит бетонирование фундамента. При необходимости сооружения плиты с наличием цокольных ребер, их сооружение производится путем установки сборных деталей из железобетона.
Если работы проводятся в районах с сейсмической неустойчивостью, то для сооружения ребер применяется монолитный бетон, а арматура сваривается с фундаментом. В таких зданиях ребра бетонируются вместе с плитой. Толщина плит, в таком случае, составляет около 20 см.
Использование плитных фундаментов также актуально в климатических регионах с высоким уровнем промерзания почвы. При этом морозоустойчивый фундамент имеет толщину около 20 см, а плита характеризуется наличием контурных ребер. Для утепления такого рода фундамента используется пенопропиленовая теплоизоляция.
Требования к бетону для изготовления монолитного железобетонного фундамента:
stroitelstvo.domov.resant.ru
ReadMeHouse
Энциклопедия строительства и ремонта