Прочность и устойчивость любого сооружения прежде всего зависят от надежности основания и фундамента.
Основанием считают слои грунта, залегающие ниже подошвы фундамента и в стороны от него, воспринимающие нагрузку от сооружения и влияющие на устойчивость фундамента и его перемещения. Проектирование оснований зданий и сооружений зависит от большого количества факторов, основными из которых являются: геологическое и гидрогеологическое строение грунта; климатические условия района строительства; конструкция сооружаемого здания и фундамента; характер нагрузок, действующих на грунт основания, и т.д. Основания под фундаменты зданий и сооружений бывают естественными и искусственными.
Естественными основаниями называют грунты, которые в условиях природного залегания обладают достаточной несущей способностью, чтобы выдержать нагрузку от возводимого здания или сооружения. Естественные основания не требуют дополнительных инженерных мероприятий по упрочнению грунта; их устройство заключается в разработке котлована на расчетную глубину заложения фундамента здания или сооружения. К грунтам, пригодным для устройства естественных оснований, относятся скальные и нескальные.
Основы расчета строительных конструкций
Скальные грунты представляют собой залежи изверженных, осадочных и метаморфических горных пород (граниты, известняки, кварциты и др.). Встречаются они в виде сплошного массива или отдельных трещиноватых пластов. Они обладают большой плотностью, а следовательно, и водоустойчивостью и являются прочным основанием для любого вида сооружений.
К нескальным грунтам относятся крупнообломочные, песчаные и глинистые грунты. Крупнообломочные грунты (щебень, гравий, галька) представляют собой куски, образовавшиеся в результате разрушения скальных пород, с размерами частиц более 2 мм. Они уступают по прочности скальным грунтам. Если крупнообломочные грунты не подвержены воздействию грунтовых вод, они также являются надежным основанием.
Песчаные грунты представляют собой частицы горных пород крупностью 0,1. 2 мм. Пески крупностью 0,25. 2 мм обладают значительной водонепроницаемостью и поэтому при замерзании не 1зспучиваются. Прочность и надежность песчаных оснований зависят от плотности и мощности залегающего слоя песка: чем больше мощность залегания и равномерней плотность слоя песка, тем прочнее основание.
При регулярном воздействии воды прочность песчаного основания резко снижается.
Глинистые грунты представляют собой тонкодисперсные частицы чешуйчатой формы размером менее 0,005 мм. Сухое глинистое основание может выдерживать большие нагрузки от массы зданий и сооружений. С увеличением влажности глины резко падает ее несущая способность. Влияние положительных и отрицательных температур вызывает во влажной глине усадку при высыхании и вспучивание при замерзании воды в порах глинистого грунта. Разновидностью глинистых грунтов являются супеси, суглинки и лёссы.
Супесчаные грунты представляют собой смесь песка и глинистых частиц в количестве 3. 10 %. Суглинистые грунты состоят из песка и содержат 10. 30 % глинистых частиц. Эти виды грунтов могут использоваться в качестве естественных оснований (если они не подвержены увлажнению). По своей прочности и несущей способности они уступают песчаным и сухим глинистым грунтам.
Материаловедение | Учебный фильм, 2018
Отдельные виды супесей, подверженных регулярному воздействию грунтовых вод, становятся подвижными. Поэтому они получили название плывунов. Этот вид грунтов непригоден в качестве естественного основания.
Лёссовые грунты -г- то частицы пылеватых суглинков со сравнительно постоянным гранулометрическим составом. Лёссовые грунты в сухом состоянии могут служить надежным основанием. При увлажнении и воздействии нагрузок лёссовые грунты сильно
уплотняются, в результате чего образуются значительные просадки. Поэтому они называются просадочными.
Наименование грунтов, а также критерии выделения грунтов со специфическими свойствами и их характеристики приведены в СНиП «Основания зданий и сооружений. Нормы проектирования».
Искусственными основаниями называют грунты, которые по механическим свойствам в своем природном состоянии не могут выдерживать нагрузки от зданий и сооружений. Поэтому для упрочнения слабых грунтов необходимо выполнять различные инженерные мероприятия. К слабым относятся грунты с органическими примесями и насыпные грунты.
Грунты с органическими примесями включают: растительный грунт, ил, торф, болотный грунт. Насыпные грунты образуются искусственно при засыпке оврагов, прудов, мест свалки. Перечисленные грунты неоднородны по своему составу, рыхлые, обладают значительной и неравномерной сжимаемостью. Поэтому в качестве оснований их используют только после укрепления уплотнением, цементацией, силикатизацией, битумизацией или термическим способом.
Расчет оснований по второй группе предельных состояний (по деформациям) ограничивает деформации надфундаментных конструкций сооружения такими пределами, при которых еще не нарушается нормальная эксплуатация сооружения.
В связи с расчетом оснований сооружений по указанным выше предельным состояниям оценку грунтов производят по прочности (устойчивости) и по их способности деформироваться под нагрузкой (по сжимаемости). Для оценки прочности грунтов и расчета фундаментов по первой группе предельных состояний необходимо уметь определять расчетные сопротивления грунтов основания сжатию. Для оценки способности оснований деформироваться под нагрузками и определения осадок фундаментов необходимо знать характеристики сжимаемости грунтов.
Основными требованиями, предъявляемыми к фундаментам, явля~ ются: прочность, устойчивость, сопротивляемость влиянию атмосферных условий и отрицательных температур, долговечность, соответствующая эксплуатационному сроку службы надземной части зданий и сооружений, индустриальность устройства конструкций, экономичность.
По форме в плане фундаменты делятся на ленточные, столбчатые, сплошные и свайные. Ленточные фундаменты выполняют в виде непрерывных стен (16.1), столбчатые — в виде системы отдельно стоящих столбов (16.2) и сплошные — в виде сплошной плиты прямоугольного или ребристого сечения под все здание (16.3).
По виду материала фундаменты бывают железобетонные, бетонные, бутовые, бутобетонные, кирпичные и деревянные. Под все ответственные здания и сооружения, как правило, устраивают железобетонные фундаменты.
По характеру работы под нагрузкой фундаменты делят на жесткие и гибкие, по способу производства
(изготовления) — на сборные и монолитные. Фундаменты под железобетонные колонны. Под железобетонные колонны применяют железобетонные сборные и монолитные фундаменты стаканного типа. Сборные фундаменты могут состоять из одного железобетонного блока (башмака) стаканного типа или из железобетонного блока-стакана и одной или нескольких опорных плит под ним.
Монолитные железобетонные фундаменты имеют симметричную ступенчатую форму с двумя или тремя прямоугольными ступенями и подколенником, в котором размещен стакан для колонны. Дно стакана, как правило, располагается на 50 мм ниже проектной отметки низа колонны, чтобы иметь возможность компенсировать неточности ъ размерах и заложении фундаментов.
Фундаменты под колонны проектируют из бетона классов В10, В12,5, В15. Армирование их осуществляют в соответствии с расчетом, г В качестве рабочей арматуры применяют чаще всего горячекатаную,’ сталь класса A-IL
Фундаменты под стены. Под стены зданий и сооружений различного назначения устраивают столбчатые, ленточные или свайные фундаменты.
Столбчатые фундаменты под стены устраивают при небольших нагрузках и прочных основаниях. Их применяют, как указывалось выше, в основном в промышленном строительстве в каркасных зданиях. В жилых и гражданских их проектируют, как правило, в малоэтажных зданиях без подвалов. Столбчатые фундаменты выполняют в виде деревянных стульев и в форме столбов квадратного, прямоугольного и трапецеидального сечений из керамического кирпича, бута, бетона, железобетона и других материалов.
Ленточные фундаменты могут быть сборными и монолитными. В настоящее время их чаще возводят из сборных бетонных и железобетонных блоков (см. 16.1). Сборные элементы для ленточных фундаментов унифицированы и выпускаются промышленностью для любых зданий под различные нагрузки, в виде фундаментных блоков-подушек и стеновых блоков разной ширины.
Стеновые блоки изготовляют из бетона М150, блоки-подушки— из бетона марок 150. 2Q0. Блоки-подушки армируют горячекатаной сталью класса А-П. Монолитные ленточные фундаменты устраивают из бетона и железобетона, бута, бутобетона и других материалов. Свайным фундаментом называют фундамент, в котором для передачи нагрузки от сооружения на грунт используют сваи (16.4).
Он состоит из свай и объединяющей их жесткой связи. Жесткая связь оголовков свай осуществляется специальным устройством — ростверком или плитами перекрытий. В соответствии С этим свайные фундаменты подразделяются на ростверковые и безростверковые. Свайные фундаменты устраивают там, где
необходима передача значительных нагрузок на слабые водонасы-щенные грунты, когда производство большого объема земляных работ ! для устройства основания под другае виды фундаментов технически невыполнимо или экономически нецелесообразно.
В зависимости от нагрузок, действующих на фундамент, сваи в нем располагают: по одной —под отдельные опоры; рядами — под стеновые конструкции; кустами —под колонны; свайными полями —под здания и сооружения малой площади со i значительными нагрузками. Сваи классифицируют по различным признакам.
По материалу сваи бывают железобетонные, бетонные, стальные и деревянные. Железобетонные сваи в свою очередь делят на сборные и монолитные. Наиболее распространены сборные сваи.
Их изготовляют двух видов: сплошные — квадратного сечения в плане и трубчатые — цилиндрические. Бетонные сваи, как правило, выполняют МОНОЛИТНЫМИ, с разными диаметрами и глубиной заложения; стальные — из двутавров, швеллеров, труб. Вследствие дефицитности металла и неустойчивости их к коррозии стальные сваи применяют редко. В лесной и деревообрабатывающей промышленности часто применяют деревянные сваи. Их изготовляют из древесины хвойных
пород, оборудуя нижний конец стальным башмаком, а верхний — бугелем (стальное кольцо для защиты от повреждения при забивке).
По способу —изготовления и погружения в грунт сваи делят на забивные и набивные. Забивные сваи выполняются сборными железобетонными, стальными или деревянными. Их погружают (забивают) в грунт специальными механизмами путем забивки, вдавливания, вибрации, ввинчивания (винтовые стальные сваи). Набивные сваи относятся к монолитным.
Их устраивают непосредственно в грунте из бетона или железобетона с помощью специальных обсадных труб, погружаемых в предварительно устроенные в грунте скважины. Набивные железобетонные сваи применяют при больших нагрузках на фундаменты, они имеют диаметр до 1000 мм и глубину залегания 30 м и более.
По характеру работы в грунте сваи делят на висячие (16.4, б) и сваи-стойки (16.4, а). Сваи-стойки проходят через слабый грунт и нижними концами опираются на прочное основание, передавая на него всю нагрузку от здания. Висячие сваи не достигают прочного грунта, а лишь уплотняют слабый грунт. Нагрузку от здания висячие сваи воспринимают главным образом за счет сил трения, возникающих между их боковой поверхностью и грунтом.
§16.4. Фундаменты под оборудование
Фундаменты под промышленное оборудование должны удовлетворять требованиям прочности, устойчивости и экономичности. Они должны обеспечивать нормальную эксплуатацию оборудования, надежное его крепление и отсутствие сильных вибраций. По конструкции фундаменты под промышленное оборудование делят на массивные и рамные.’ В качестве материала для их изготовления применяют чаще всего бетон и железобетон. Глубину заложения фундаментов назначают в зависимости от геологических и гидрологических условий строительной площадки, глубины заложения фундаментов здания, соседних примыкающих установок, размера и конструкции самого фундамента, вида и массы оборудования и
При проектировании фундаментов следует располагать центры тяжести фундамента и машины на одной вертикали. Во избежание передачи вибраций на конструкции зданий и другого оборудования необходимо предусматривать зазор между фундаментами зданий, соседних машин и другими конструкциями. Иногда целесообразно для уменьшения глубины заложения и давления на грунт увеличивать площадь фундамента и устраивать песчаное основание.
§ 16.5, Каркас одноэтажных промышленных зданий и его конструктивные элементы
Каркас — несущая основа здания, которая состоит из поперечных и продольных элементов. Поперечные элементы — рамы воспринимают нагрузки от стен, покрытий, перекрытий (в многоэтажных зданиях), снега, кранов, ветра, действующего на наружные стены и фонари, а также нагрузки от навесных стен.
Основные элементы каркаса — рамы. Они состоят из колонн и несущих конструкций покрытий — балок или ферм, длинномерных настилов и пр. Эти элементы соединяют в узлах шарнирно с помощью металлических закладных деталей, анкерных болтов и сварки. Рамы собирают из типовых элементов заводского изготовления.
Другие элементы каркаса — фундаментные, обвязочные и подкрановые балки и подстропильные конструкции. Они обеспечивают устойчивость рам и воспринимают нагрузки от ветра, действующего на стены здания и фонари, а также нагрузки от кранов. Каркасы проектируют железобетонными, металлическими и смешанными. При строительстве промышленных зданий в лесной и деревообрабатывающей промышленности применяют железобетонные каркасы.
Фундаменты. Под колонны каркаса зданий устраивают фундаменты из железобетона в сборном или монолитном исполнении. Проектируют их, как правило, ступенчатой формы (16.6).
Колонны. Для восприятия вертикальных и горизонтальных нагрузок в промышленных зданиях предусматривают отдельные опоры — колонны. В современном строительстве применяют преимущественно сборные железобетонные колонны заводского изготовления
прямоугольного или квадратного сечения. Размеры сборных железобетонных колонны унифицированы по сечению, форме и длине и соответствуют установленным унифицированным высотам производственных зданий. Сборные железобетонные колонн применяют для зданий с мостовыми кранами и бее них. Для бескрановых зданий высотой до 10 800 мм применяют колонны прямоугольного сечения (16.7) размером 400×400 и 500×500 мм для крайних колонн, 400×600 и 500×600 мм —для средних.
Для каркасов зданий, оборудованных мостовыми кранами, применяют колонны прямоугольного и двухветвевого сечений. Они состоят из двух частей: надкрановой и подкрановой. Надкрановая часть— надколонник — служит для опирания несущей конструкции покрытия. Подкрановая часть передает нагрузку на фундамент от надколонника, а также от подкрановых балок, которые опираются на выступы консоли колонны. Крайние колонны крановых пролетов имеют односторонний выступ — консоль, средние — двусторонние консоли.
Колонны изготовляют из бетона классов В20, ВЗО и В40, армируют их сборными каркасами из горячекатаной стали периодического профиля класса А-Ш. Для крепления связей стеновых панелей, подкрановых балок, стропильных и подстропильных конструкций в колоннах предусматривают закладные металлические детали, представляющие собой металлические пластины с приваренными к ним анкерными стержнями. Для распалубки, погрузки и разгрузки в колоннах предусматривают подъемные монтажные петли из стали гладкого профиля.
Фундаментные балки. Они служат для передачи нагрузки от наружных и внутренних стен здания на фундаменты колонн. Фундаментные балки для наружных стен выносят за грани колонн, а для внутренних стен располагают между колоннами по линии их
осей. Балки имеют тавровое (16.8) или трапецеидальное поперечное сечение. Длина основных балок при шаге колонн 6000мм — 4950 мм, при шаге12 000мм — 10 700 мм.
Ширина верхней полки фундаментных балок для кирпичных и блочных стен равна 300, 400 и 520 мм, а для панельных стен — 200, 240, 300 и 400 мм. Высота балок 400 и 600 мм. Фундаментные балки изготовляют из бетона классов В20. В40, армируют стержнями периодического профиля из стали класса А-П. Укладывают их непосредственно на ступени фундаментов или на бетонные столбики.
Зазоры между торцами балок и фундаментов заполняют бетоном. По верхней поверхности балок устраивают гидроизоляцию. Пучинистые грунты из-под балок убирают и делают песчаную или шлаковую подсыпку.
Обвязочные балки. Они служат для опирания на них кирпичных или мелкоблочных стен в местах перепада высот, а также при устройстве ленточного остекления для опирания части стены, расположенной над остеклением. Балки изготовляют прямоугольного сечения или прямоугольного сечения с четвертью (16.9).
Размеры и форму поперечного сечения обвязочных балок принимают в зависимости от шага колонн и толщины стен. Обвязочные балки устанавливают на специально устраиваемые в колоннах железобетонные или стальные консоли. Крепят их к колоннам с помощью болтов или сварки.
Подкрановые балки. Они предназначены для опирания рельсовых путей, по которым передвигаются мостовые краны. Их изготовляют
из железобетона и реже из стали. По конструктивному решению подкрановые балки бывают нескольких типов (16.10): таврового сечения с обычным армированием, таврово-трапецеидального сечения напряженно-армированные.
Подкрановые балки таврового сечения с обычным армированием предназначаются под краны грузоподъемностью не свыше 5 т, балки таврово-трапецеидального сечения — для кранов грузоподъемностью 6,0.-30,0 т, двутаврового сечения — для кранов 30. 50 т. Длина балок 6000 и 12 000 мм, высота 1000. 1400 мм. Подкрановые балки изготовляют из бетона классов ВЗ.
В50, армируют их в высокопрочной прядевой или стержневой арматурой класса А-Ш. В балках предусмотрены закладные детали для крепления их к колоннам, а также крепления к ним рельсов и токопроводящих шин.
Связи. Для обеспечения пространственной жесткости в зданиях между колоннами устраивают связи. По устройству они разделяются на крестовые и портальные. Связи изготовляют из стальных прокатных профилей. Для их крепления в колоннах предусматривают дополнительные закладные детали. Связи располагают в продольных рядах колонн у середины каждого температурного блока.
Кроме вертикальных связей между колоннами устанавливают еще горизонтальные и вертикальные связи между фермами (балками) покрытий.
Несущие конструкции покрытия. Основные несущие конструкции покрытий в зависимости от величины перекрываемых пролетов
16.9. Обвязочная балка состоят из железобетонных одно-
скатных и двускатных балок, ферм, арок, пространственных конструкций и плит. По виду армирования несущие конструкции делят на обычно армированные и предварительно напряженные. Их выполняют цельными — на всю длину пролета, а также из отдельных блоков, собираемых в элементы путем укрупнительной сборки перед монтажом. Для небольших пролетов (6000, 9000, 12 000 и18 000 мм) в качестве несущих конструкций можно использовать железобетонные стропильные балки. Их изготовляют односкатными, двускатными и с параллельными поясами (16.11).
Односкатные балки (16.12, о, в) применяют в покрытиях одноэтажных промышленных зданий пролетом 6000. 12000 мм, с шагом колонн 6 м и наружным водостоком. Двускатные балки (16.11, б, г, д) используют в покрытиях одноэтажных промышленных зданий при пролетах 6000. 18 000 мм, шаге колонны 60000 и 12 000 мм с наружным и внутренним водостоком.
Балки с параллельными поясами (16.11, е, ж) применяют в покрытиях промышленных зданий с плоской кровлей при пролетах 12 000 и 18 000 мм и шаге колонн 6000 и 12 000 м. Стропильные балки имеют тавровое или двутавровое сечение. Для уменьшения массы балок и пропуска коммуникаций в их стенках
устраивают отверстия различного очертания. Одно- и двускатные балки можно собирать из отдельных блоков с последующим натяжением пропущенной через них арматуры. ,
Балки устанавливают на железобетонные колонны или на несущие стены с устройством железобетонных подушек, а балки пролетом 18 000 мм также и на подстропильные балки. К колоннам балки покрытия прикрепляют анкерными болтами, выпущенными из колонн и проходящими через опорный лист, приваренный к закладной детали балки. Опорный лист балки прикрепляют к листу, заложенному в колонну.
Балки изготовляют из бетона классов ВЗО, В40, В50, армируют высокопрочной проволокой класса Вр-П или стержневой арматурой из стали марки A-IV и А-Шв.
Стропильные фермы. Такие конструкции состоят из отдельных соединенных между собой стержней, образующих каркас. Стержни фермы, расположенные по ее верхнему контуру, составляют верхний пояс, а по нижнему контуру — нижний пояс. Вертикальные стержни фермы называют стойками, наклонные — раскосами.
Стойки и раскосы, расположенные между верхними и нижними поясами, образуют решетку фермы,’ а точки (места), в которых сходятся концы стоек и раскосов,—узлы фермы. Участок между двумя соседними узлами называется панелью.
В зависимости от очертания, верхнего пояса фермы делят на сегментные, безраскосные и с параллельными поясам (16.12). Их применяют в скатных и плоских покрытиях одноэтажных промышленных зданий пролетом 18 000 и более. Устанавливают стропильные фермы на железобетонные колонны или подстропильные фермы.
Для крепления ферм к колоннам (подстропильным фермам), а также к фермам плит покрытия, рам фонаря, связей в них предусмотрены соответствующие стальные закладные детали. Фермы выполняют с предварительным напряжением нижнего пояса. Изготовляют их из бетона классов В30. В50, рабочую арматуру — из высокопрочной проволоки Вр-И и стержней из стали марки A-IV и др.
Подстропильные фермы (балки). Их применяют в покрытиях одноэтажных многопролетных промышленных зданий (16.13).
Подстропильные фермы (балки) применяют в средних рядах зданий для опирания ферм или балок покрытия в тех случаях, когда шаг крайних колонн составляет 6000 мм, а шаг колонн средних рядов — 12 000 мм. Их устанавливают и закрепляют путем сварки закладных деталей. Все фермы (балки) имеют одинаковый пролет 12 000 мм, кроме ферм, устанавливаемых в торцах здания и у поперечных температурных швов, пролет которых составляет 11 500 мм (в соответствии с расположением колонн). По концам и посредине (в нижнем узле) подстропильных ферм (балок) предусмотрены площадки для опирания стропильных ферм (балок); В площадках имеются закладные листы с приваренными к ним анкерными болтами (16.14).
Фермы (балки) изготовляют с предварительным напряжением нижнего пояса из бетона классов В40. В50. Основная напрягаемая арматура — из высокопрочной стальной проволоки марки Вр-П и стали марки A-IV и др. При возведении .большепролетных производственных зданий в покрытиях часто используют пространственные конструкции (16.14).
§ 16.6. Конструктивные элементы каркаса многоэтажных промышленных и гражданских зданий
Многоэтажные промышленные, здания, как правило, сооружают каркасными из сборного железобетона. Габаритные схемы типовых зданий с унифицированными конструкциями приведены на 16.15. По конструкции многоэтажные промышленные здания могут быть с полным сборным железобетонным каркасом, самонесущими или навесными стенами.
Сборные конструкции перекрытий применяют двух типов — балочные и безбалочные. Основными элементами каркаса многоэтажного промышленного здания являются колонны, отличающиеся от элементов каркаса одноэтажных зданий, и ригели перекрытий, образующие железобетонные рамы. Ригели перекрытий разработаны прямоугольного и таврового сечений.
Конструкции междуэтажных балочных перекрытий могут быть двух типов: 1) с опиранием плит на полки ригелей; 2) с опиранием плит сверху на прямоугольные ригели.
В зданиях небольшой этажности часто применяют схему неполного каркаса, например кирпичные наружные стены (несущие) и внутренние кирпичные столбы. При больших нагрузках целесообразно вместо кирпичных столбов применять железобетонные колонны, которые вместе с железобетонными ригелями образуют каркас здания.
Как указывалось выше, здания могут иметь полный или неполный каркас. Наряду с железобетонными каркасами в строительстве применяют стальные каркасы.
По конструктивной схеме стальной каркас в целом аналогичен железобетонному и представляет собой основную несущую конструкцию промышленного здания, поддерживающую покрытие, стены и подкрановые балки, а в некоторых случаях — технологическое оборудование и рабочие площадки. Основными элементами несущего стального каркаса, воспринимающими действующие на здание нагрузки, являются плоские поперечные рамы (16.16), образованные колоннами и стропильными фермами, ригелями. На поперечные рамы опирают продольные элементы каркаса — подкрановые балки, ригели стенового каркаса фахверха, прогоны покрытия ив некоторых случаях фонари. Пространственная жесткость каркаса достигается устройством связей в продольном и поперечном направлениях.
Стальной каркас имеет определенные преимущества перед железобетонными. Его монтаж осуществляется значительно быстрее, а сокращение сроков строительства на один год дает значительную экономию стоимости основных фондов строящегося предприятия. Однако металлический каркас значительно дороже железобетонного, требует большого расхода металла и дороже в эксплуатации.
Источник: www.bibliotekar.ru
Виды элементов фундамента
Главной задачей фундамента является распределение нагрузки, которая создается сооружением, на почву под ним. Исходя из этого, фундамент подбирают, рассчитывая массу общей конструкции, глубину промерзания земли и несущие характеристики. Наиболее часто применяемыми видами можно назвать столбчатые, а также ленточные основания.
Основные элементы фундамента могут выполняться из кирпича, сборного либо монолитного бетона, железобетона и бутобетона.
Основные виды строительных основ
Под сооружениями с тяжелыми бетонными, каменными стенками закладывают ленточные фундаменты. Их заливают вдоль всего периметра сооружения, что требует значительного расхода стройматериалов, а также количества земляных работ.
В ходе строительства монолитной основы применяют опалубку, которую устанавливают в вырытую яму.
В случае, когда используется железобетонный фундамент, следует до начала заливания бетона вдоль всего периметра установить металлоконструкции, предварительно между собой сваренные. Таким образом, увеличивается прочность всей конструкции. Вдоль всего периметра основания заливают бетон и уплотняют его.
Под строениями с нетяжелыми каркасными либо деревянными стенками устанавливают фундаменты столбчатого типа. При строительстве данных фундаментов рекомендуется следовать таким правилам:
- столбики размещаются под все углы наружных стенок постройки, а также в местах, где пересекаются внутренние и наружные стенки;
- исходя из нагрузки на основание, размещение столбиков осуществляется вдоль всего периметра сооружения с подходящим захватом (1,2 — 2,5 м);
- обязательно выкладывается цоколь непосредственно между столбиками, при этом он должен упираться в перемычку, которая имеется между этими столбиками.
Во-первых, перемычка требуется для стяжки столбиков между собой, во-вторых, она представляет собой основание под цоколь. Его кладка выступает как изоляция зоны под полом от непосредственного влияния различных факторов окружения, таких как: сырость, ветер и снег. В частности она влияет на уровень влажности, а также температурные показатели в помещениях постройки.
Наиболее надежный, а также долговечный вид основания – это монолитный ленточный фундамент из бетона.
Разновидности элементов строительных оснований
Объединенные друг с другом железобетонные либо бетонные блоки, выложенные на раствор, при этом стянутые толстым стальным прутом, называются сборными блочными основаниями. Данный вид основы выделяется надежностью, быстро строится, однако стоимость его не дешевая.
Фундаменты из кирпича не так долговечны, также они значительно дольше возводятся, нежели монолитные. Данную основу выкладывают из влагостойкого полнотелого рядового красного кирпича.
Используемые в ходе кладки кирпичей растворы подбираются из расчета предполагаемой нагрузки на основание, а также качества грунта.
В случае возведения бутовых основ под здание применяют бутовый камень, плотно размещаемый друг к другу. Этот вид основания под постройку характеризуется высокой прочностью, надежностью, а также долговечностью. Он самый затратный, ведь камни необходимо подгонять, тщательно подбирая их. Использование бутового камня очень удобно на влажных почвах, поскольку он предотвращает прохождение влаги.
Такой фундамент строится с применением смеси среднего и мелкого бутового камня, а также раствора.
В процессе возведения фундамента следует использовать опалубку. Технология строительства кладки состоит из чередования укладывания рядов бутовых камней, далее их уплотняют, заливают связующим раствором на основе мелкого гравия, щебня и песка.
В отдельный особый вид фундамента иногда выделяют бетонные плиты и блоки, которые укладываются под весь периметр сооружения непосредственно на землю. Данному виду строительной основы не страшны пучение, просадка, оттаивание почвы. Этот фундамент возводят под строительство небольших и компактных построек. В данном случае, на глубину закладки основы влияет уровень грунтовых вод, а также глубина промерзания почвы.
Приведенные в статье виды элементов фундаментов допустимо назвать основными и наиболее распространенными. Следует отметить, что в процессе строительства используются самые разнообразные их модификации. Главное – учитывать габариты и весовую нагрузку будущего здания на фундамент, а также влияние окружающей среды, качество грунта.
Как видим, на сегодняшний день существует огромное множество вариантов элементов фундамента. Если вы затрудняетесь сделать выбор нужной конструкции, на помощь придет интернет! На сайте компании «Деталь Конструкция» представлен широкий ассортимент видов элементов фундамента. Все товары отличаются высоким качеством, прочностью и доступной ценой. Консультанты интернет-магазина помогут подобрать подходящую конструкцию каждому клиенту.
Источник: pobetony.expert
Конструктивные схемы зданий и материалы несущих конструкций
Архитектурное проектирование решает комплексные задачи, в которых функция, конструкция и художественная форма выступают как единое целое. Конструктивной схемой здания называют систему вертикальных (стены, столбы) и горизонтальных (перекрытия, покрытия) элементов, которые обеспечивают зданию пространственную жесткость. Конструктивные схемы зависят от типа и расположения вертикальных и горизонтальных элементов несущего остова здания.
- стоечно-балочная (или каркасная), в которой горизонтальный элемент (балка) работает на изгиб;
- сводчатая и арочная, в которых материал работает на сжатие, передавая с верхних элементов на нижние нагрузку и собственный вес;
- подвесная, в которой горизонтальные элементы работают на растяжение.
Каждой системе соответствовал наиболее подходящий для нее материал.
В стоечно-балочной системе применяли деревянные конструкции: хорошо работающие на изгиб деревянные балки перекрывали большие пролеты до 10 м. На основе этой системы в Древней Греции возникли ордеры.
В сводчатых и арочных конструкциях, возникших позже, основным материалом стал камень, который хорошо работал на сжатие, но плохо на изгиб, обеспечивая перекрытие пролетов лишь до 3,5 м. Арочная система, развившаяся из каркасной схемы, может работать отдельно от стены. Сопряжение арки с кладкой стены имеет полуциркульное очертание (архивольт) или перевязывается с кладкой.
Пяты арок опираются на столбы через антаблемент (импост) или на колонны, образуя арочные колоннады (аркады). Угловые опоры арочных систем усилены столбами-подпорками (контрфорсами). Материалом для арочной системы сначала был камень, а затем кирпич. В древности из камня были возведены выдающиеся арочные и купольные здания больших пролетов.
Например, диаметр купола Пантеона в Риме равен 43,5 м. Применение железобетона облегчает возведение сводов и куполов. Разработаны конструкция тонкостенных железобетонных оболочек и их разновидности — складчатых поверхностей (складок).
После внедрения в архитектуру металлических конструкций стали применять третью систему — подвесную. Вантовые покрытия, растягиваемые или поддерживаемые системой тросов, могут быть разнообразными по форме.
- 1) бескаркасная (рис. 62, а,б) с несущими наружными и внутренними стенами (с продольными или с поперечными), причем несущими могут быть продольные стены, поперечные или и продольные и поперечные;
- 2) с неполным каркасом (рис. 62, в): внутренний каркас и несущие наружные стены;
- 3) каркасная (с полным каркасом), т.е. с несущими отдельными опорами (рис 62, г), которая состоит из вертикально поставленных стоек (колонн) и опирающихся на них балок (прогонов).
Если соединение горизонтальных и вертикальных элементов заделано намертво с целью увеличения жесткости конструкции, то такое сопряжение называют жестким. В этом случае из стоечно-балочной система превращается в рамную с жесткими узлами рамы, а балка — в ригель — горизонтальный элемент рамы. Жесткость конструкции может достигаться введением жестких плоскостей — диафрагм жесткости. Постановка отдельных опор (колонн), соединенных ригелями (балками перекрытий), с опиранием на ригели плит перекрытий дает возможность перекрыть большие пространства, внутри которых можно изменить размеры помещений, передвинув перегородки —ограждающие конструкции. Так возникает понятие гибкой планировки — возможности в процессе эксплуатации здания менять расположение и размеры помещений.
Каркасные здания наиболее полно отвечают требованиям современного строительства, а бескаркасные применяют обычно для жилых домов и небольших общественных и промышленных зданий. Последние надежны и просты, но имеют недостатки: из-за ограниченной длины плит перекрытий, не превышающей 6 м, необходимо возводить стены для опирания плит, поэтому спроектировать свободное помещение большого размера по этой схеме невозможно.
В зависимости от материала здания подразделяют на кирпичные, бетонные, железобетонные, деревянные и т.д. Различают здания из штучных элементов, сборные из крупноразмерных элементов (блочные и панельные), а также из монолитных материалов. Здания с несущими стенами материалоемки. Для облегчения и удешевления таких конструкций применяют каркасно-панельные здания, которые состоят из сборного железобетонного каркаса (колонны, ригели, стены жесткости), железобетонных панелей перекрытия, сборных лестничных маршей и ограждающих конструкций — керамзитобетонных или многослойных панелей. Стеновые панели либо навешивают на каркас, либо они являются самонесущими.
По характеру работы каркасы делят на три типа: рамные, связевые и рамно-связевые. В рамном каркасе (рис. 63, а) ригели перекрытий расположены в продольном и поперечном направлениях; с колоннами их соединяют жесткими узлами, что требует замоноличивания стыков, поэтому этот тип применяют редко.
В связевом каркасе (рис. 63, б) соединение колонн и ригелей шарнирное, поэтому необходимы вертикальные связи жесткости (крестообразные, портальные и т.п.) или диафрагмы жесткости (специальные железобетонные перегородки). Соединенные между собой плиты перекрытия образуют жесткий горизонтальный элемент здания.
В рамно-связевом каркасе в одном направлении предусмотрены рамы, в другом — вертикальные связи жесткости. Этот вариант выполнен в сборных железобетонных конструкциях и наиболее распространен в каркасных зданиях.
Железобетонный каркас имеет две разновидности: монолитный, выполняемый на месте в опалубке, и сборный — из элементов заводского изготовления. Иногда здания возводят как сборно-монолитные, в этом случае ядро жесткости (лестничная клетка, лифтовые шахты) выполняют в монолитных железобетонных конструкциях. Каркас из монолитного железобетона делают лишь при соответствующем обосновании.
Металлический стальной каркас обеспечивает жесткость и устойчивость здания своей пространственной системой из разного типа связей: рамных, раскосных, подкосных и др. Он значительно дороже железобетонного.
Иногда, особенно в сельском малоэтажном строительстве, каркас выполняют из дерева, в том числе из клееных конструкций. Деревянные здания в основном имеют рубленые, брусчатые, щитовые стены или деревянный каркас.
Новым видом индустриального домостроения является монтаж зданий из объемно-пространственных элементов, т.е. из полностью готовых комнат со всем техническим оборудованием и отделкой.
Во всех случаях конструкции здания должны отвечать общему архитектурному замыслу проекта, обеспечивать прочность и устойчивость здания и его частей, отвечать требованиям удобства, целесообразности, экономичности за счет рационализации конструктивных схем, применения экономичных материалов и ускорения сроков строительства.
Индустриализация проявляется в изготовлении крупноразмерных конструктивных элементов и деталей с максимальной заводской готовностью, в транспортировке их к месту строительства и в механизированном поточном процессе сборки и монтажа зданий и сооружений на строительной площадке. Индустриализация строительства возможна только на основе типизации конструктивных решений и стандартизации строительных изделий и деталей.
Типизация в строительстве состоит в отборе лучших с технической и экономической сторон объемно-планировочных решений, конструкций и отдельных узлов, уменьшении числа типоразмеров изделий и увеличении серийности их выпуска.
В проектировании типизация развивается по четырем основным направлениям: типовые здания (жилые дома, школы, торговые центры и др.); типовые объемно-планировочные элементы зданий для многократного использования; типовые конструкции и изделия (фундаменты, колонны, балки, фермы, плиты), объединенные в единый Строительный каталог (СК); типовые узлы и детали (для устройства кровли, кирпичных и панельных стен и др.).
Лучшие типовые конструкции и детали, прошедшие проверку в эксплуатации, утверждаются в качестве стандартов. Стандартизация — это высший уровень типизации. Стандартные элементы регламентируются Государственными общесоюзными стандартами (ГОСТами). ГОСТы на строительные детали, конструкции и изделия определяют их точные размеры и допуски, технические характеристики, внешний вид, методы испытаний, условия хранения и транспортирования.
Большое разнообразие типовых изделий и деталей усложняет их выбор. Требуется введение системы унификации. Унификация, т.е. приведение к единообразию, предусматривает взаимозаменяемость (универсальность) деталей и конструкций зданий не только по размерам, но и по материалу и конструктивному решению. Действуют правила выбора размеров всех строительных компонентов — «Единая модульная система в строительстве» (ЕМС). Унификация сборных конструкций и деталей базируется на унификации объемно-планировочных параметров зданий, т.е. шага, пролета и высоты этажа, которые устанавливаются кратными модулю (М) 100 мм.
При проектировании плана здания указывают координационные или разбивочные оси, определяющие расположение вертикальных несущих конструкций (стен, столбов) обычно во взаимно перпендикулярном направлении, обозначая их цифрами по горизонтали и буквами русского алфавита по вертикали (рис. 64).
Расстояние между осями продольных стен или продольных рядов колонн в плане, соответствующее длине основной несущей конструкции перекрытия или покрытия, называют пролетом; расстояние между осями поперечных рядов колонн, т.е. между разбивочными осями, — шагом колонн.
Система продольных и поперечных осей образует в плане здания прямоугольную сетку, которую называют сеткой колонн. При записи сетки колонн сначала перечисляют пролеты, а затем указывают шаг. Так, если в здании три пролета 6, 3 и 6 м, а шаг колонн 6 м, то записывают (6+3+6) х 6. Уровень пола первого этажа принимают за условную отметку 0,000 (м). Уровень ниже нуля имеет знак минус (—).
Иногда размеры элементов принимают кратными производному укрупненному модулю (200, 300, 600 мм и более) или производному дробному модулю (50, 20, 10, 2, 1 мм). Модуль, положенный в основу планировочных решений, называют планировочным модулем ( ПМ). Так, ПМ для кирпичных зданий равен 300 мм (3 М), для крупнопанельных — 6 М или 12 М. Для промышленных зданий ПМ — 60 М (6000 мм) или 30 М (3000 мм).
Планировочный модуль применяют при нанесении на план системы модульных координационных осей — прямоугольной сетки линий, расстояние между которыми равно планировочному модулю. При проектировании используют номинальные модульные размеры; конструктивные размеры, т.е. размеры элементов или изделий меньше номинальных на размер швов и зазоров между изделиями; натурные размеры (фактическое расстояние между координационными осями), которые отличаются от конструктивных в пределах установленных допусков.
Расположение конструктивных элементов в плане или разрезе по отношению к координационным осям называют привязкой.
Источник: www.arhplan.ru
Основы строительного черчения
Курсовая работа представляет собой проектирование индивидуального жилого дома с выполнением следующих чертежей:
— план первого этажа, М 1:100;
— план второго этажа, М 1:100;
— главный фасад, боковой фасад М 1:100;
— схема расположения элементов фундамента, М 1:100;
— схема расположения элементов междуэтажного перекрытия, М 1:100;
— план кровли, М 1:100 или М 1:200;
— схема расположения элементов стропильной системы, М 1:100;
— конструктивные узлы в изометрии, М 1:10, М 1:20;
— определение технико-экономических показателей
— план благоустройства, М1:200, М 1:500.
Рис.1. Пример компоновки чертежей курсовой работы на листе формата А1
Выполненные чертежи размещаются на листе формата А1 или формируются в альбом формата А3. Пример компоновки листа формата А1 приведён на рис.1.
Основы строительного черчения
Чертежи, а также текстовая техническая документация оформляются по правилам, установленным ЕСКД (Единая система конструкторской документации), на листах бумаги определенных размеров, называемых форматами. К основным форматам относятся формат А0 с размерами сторон 1189 × 841 мм (рис. 2) и другие форматы, которые получают делением формата А0 на 2, 4, 8, 16 частей.
Рис.2. Форматы бумаги
Дополнительные форматы образуются увеличением меньших сторон основных форматов в n раз, где n — целое число. В чертежах их применяют при изображении объектов, длина которых значительно превышает ширину. Обозначение дополнительного формата составляется из обозначения основного формата и цифры, соответствующей его кратности.
Например, формат А4×6 состоит из шести форматов А4, его размеры будут соответственно равны 297 ×1261мм. Кроме внешней рамки границы формата на листе бумаги строится рамка, ограничивающая рабочее поле чертежа. Ее изображают сплошной основной линией на расстоянии 20 мм от левой стороны внешней рамки и 5 мм — от остальных сторон.
Основные надписи чертежей. На всех технических чертежах в правом нижнем углу листа вплотную к рамке рабочего поля чертежа располагают компактную систему граф-штамп, в котором размещается основная надпись чертежного документа. В основной надписи содержатся сведения об изображенном изделии, авторах документа, нормоконтроле, приемке и др. Штампы с основными надписями применяются и на определенных листах текстовой документации.
Рис. 3. Основная надпись для архитектурно-строительной
и инженерно-строительной документации
Графы основной надписи заполняются следующим образом:
графа 1 – обозначение документа (шифр);
графа 2 – наименование предприятия, в состав которого входит здание
или сооружение, или наименование микрорайона;
графа 3 – наименование здания, сооружения;
графа 4 – наименование изображений, помещенных на данном листе, в
точном соответствии с наименованиями изображений на чертеже;
графа 5 – условное обозначение стадии (ДП);
графа 6 – порядковый номер листа;
графа 7 – общее число листов документа;
графа 8 – наименование организации разработчика (№ группы студента);
графа 9, 10, 11 – фамилии, подписи, даты.
На формате чертежа А4 основная надпись размещается вдоль короткой стороны листа. На листах больших форматов возможно размещение основной надписи как вдоль короткой, так и вдоль длинной стороны (см. рис. 1.2, а).
Линии чертежа. На строительных чертежах используют типы линий, приведенные в ГОСТ 2.303-68*, с учетом требования ГОСТ 21.101-97. В таблице 1 представлены типы линий, которые чаще всего встречаются при оформлении графических работ.
Таблица 1. Линии чертежа по ГОСТ 2.303-68*
Толщина линий для всех изображений, выполненных в одном и том же масштабе, должна быть одинаковой. Однако в строительных чертежах есть некоторые особенности в применении отдельных типов линий. Так, на плане и разрезе здания видимые контуры обводят линиями разной толщины. Более толстой линией обводят контуры участков стен, попавших в секущую плоскость. Контуры участков стен, не попавшие в плоскость сечения, обводят тонкой линией.
Примерную толщину вспомогательных линий и линий обводки основных строительных чертежей принимают следующей:
— основные надписи, рамки листов, спецификации и др. ………. 0,8мм
— кружки для нумерационной маркировки узлов………………. 0,8мм
— маркировочные кружки модульных координационных осей 0,3 — 0,4мм
— элементы (каменные, деревянные), попадающие в сечение …0,4 – 0,8мм
— контуры зданий ……………………………………………. 0,3 – 0,6мм
— линии проемов ворот, дверей и окон ……………………….. 0,3 – 0,4мм
— рисунок переплетов и полотен, ворот, дверей и окон …….. 0,2 –0,3мм
каменных элементов (кирпич, бетон и т.д.) ………………. 0,8 –1,0мм
деревянных элементов……………………………………….. 0,6 – 1,0мм
— контуры сечений, не попадающих в разрез……………..…….…. 0,3мм
Размеры на строительных чертежах наносят в соответствии с ГОСТ 2.307- 68* с учетом требований ГОСТ 21.101-97. Размеры в миллиметрах на строительных чертежах, как правило, наносят в виде замкнутой цепочки без указания единицы измерения. Если размеры проставляют в других единицах, это оговаривают в примечании к чертежам.
Размерные линии на строительных чертежах ограничивают засечками — короткими штрихами длиной 2 — 4мм, проводимыми с наклоном вправо под углом 45º к размерной линии. Толщина линии засечки равна толщине сплошной основной линии, принятой на данном чертеже. Размерные линии должны выступать за крайние выносные линии на 1–3мм. Размерное число располагают над размерной линией примерно на расстоянии 1мм. Выносная линия должна выступать за размерную на 1 — 5мм. При недостатке места для засечек на размерных линиях, представляющих собой замкнутую цепочку, засечки допускается заменять точками, в соответствии с рисунком 4.
Рис. 4. Засечки размерных линий
Расстояние от контура чертежа до первой размерной линии рекомендуется принимать не менее 10 мм. Однако на практике это расстояние принимают равным 15…20 мм. Расстояние между параллельными размерными линиями должно быть не менее 7 мм, а от размерной линии до маркировочного кружка координационной оси — 4мм.
Кружки для обозначения координационных осей принимают диаметром 6. 12 мм, в соответствии с рисунком 5. На первой размерной линии (цепочке) проставляют размеры простенков и проемов. На второй цепочке указывают расстояние между соседними координационными осями. На третьей размерной цепочке указывают расстояние между крайними координационными осями.
Рис. 5. Фрагмент плана
Высотные отметки. В соответствии с ГОСТ 21.105-79 отметки уровней (высоты, глубины) на планах, разрезах, фасадах показывают расстояние по высоте от уровня чистого пола первого этажа до уровня поверхности различных элементов здания. В этом случае уровень чистого пола первого этажа принимают за отсчетный уровень — условной «нулевой» отметки. На разрезах и фасадах отметки помещают на выносных линиях или линиях контура. Знак отметки уровня представляет собой стрелку в виде прямого угла, который вершиной опирается на выносную линию, с короткими (2….4 мм) сторонами, проведенными основными линиями под углом 45 ˚ к выносной линии уровня соответствующей поверхности.
Рис.6. Отметки уровня
Вертикальный отрезок и горизонтальную полку знака выполняют сплошными тонкими линиями. Размер вертикального отрезка рекомендуется принимать от 4 до 6 мм в зависимости от размеров чертежа. Длина горизонтальной полочки может быть принята от 11 до 15 мм, рисунок 6,а. При необходимости размер вертикального отрезка и длину горизонтальной полочки можно увеличить. Если около одного изображения несколько знаков уровней располагаются друг над другом, то вертикальные линии высотных отметок рекомендуется размещать на одной вертикальной прямой, а длину горизонтальных полочек делать одинаковыми, рисунок 7.
Рис. 7. Фрагмент разреза
Высотные отметки указывают в метрах с тремя десятичными знаками после запятой. Условную нулевую отметку обозначают «0.000» без знака, в соответствии с рисунком 7. Отметки ниже условной нулевой обозначают со знаком минус (-), отметки выше условной нулевой – со знаком плюс (+). В качестве нулевой отметки для зданий принимают, как правило, уровень пола первого этажа.
На планах зданий, рисунок 6,б, отметки наносят в прямоугольнике, контур которого обведен тонкой сплошной линией. В этом случае перед размерным числом отметки обязательно ставят знак плюс или минус, например, +3,000. Отметки при необходимости сопровождаются поясняющими надписями, например Ур.ч.п.- уровень чистого пола. Ур.з.- уровень земли, рисунок 7.
Шрифты. Шрифты для надписей на строительных чертежах принимают по ГОСТ 2.304–81*. Размер шрифта определяется высотой прописной буквы и цифры. При графическом оформлении работ рекомендуется использовать следующие типы шрифтов:
● Тип А с наклоном около 75˚ и без наклона;
● Тип Б с наклоном около 75˚ и без наклона.
Начертание букв русского алфавита, цифр и знаков по ГОСТ 2.304-81* для шрифта типа Б с наклоном 75˚ показано на рисунке 8.
Рис. 8. Шрифт строительных чертежей
На строительных, топографических чертежах, схемах и графиках можно применять специальные шрифты, например, архитектурный узкий (как на рисунке 9), архитектурный романский, топографический шрифт. Кроме указанных выше шрифтов на плакатах применяются и другие шрифты. Например, для заголовка и текста, поясняющего значения условных знаков и обозначений, применяют рубленный и брусковый шрифты. На одном листе желательно использовать шрифт одного рисунка.
Рис.9. Шрифт архитектурный
Выносной элемент — отдельное увеличенное изображение какой-либо части здания или конструкции (узла, фрагмента плана, фасада, разреза), которое содержит необходимые подробности, не указанные на основном изображении. ГОСТы 2.305–2008, 2.316–2008 устанавливают определенные правила ссылок на другие чертежи, поясняющие надписи и выполнение выносных элементов на строительных чертежах.
Рис.10. Обозначение выносных элементов
Ссылку на узлы, которые даются в сечении, выполняют следующим образом: в месте прохождения секущей плоскости проводят короткую сплошную основную линию и на ее продолжении — тонкую линию-выноску с полкой или без нее. Утолщенный отрезок линии проходит через все элементы, изображенные на узле, в соответствии с рисунком 10,а.
При выполнении чертежей узлов, то место, которое необходимо показать на выносном элементе, отмечают на виде (фасаде), плане, разрезе замкнутой сплошной линией (овал или окружность) с указанием на полке линии-выноски порядкового номера выносного элемента римской или арабской цифрой или буквой русского алфавита. Если выносной элемент помещен на том же листе комплекта, то на полке линии-выноски проставляют порядковый номер выносного элемента узла.
Если изображение узла помещено на другом листе основного комплекта рабочих чертежей, то под полкой линии-выноски указывают номер листа, на котором помещен чертеж узла, рисунок 10,б. Выносной элемент обозначается маркировочным кружком, который выполняется сплошной тонкой линией. Диаметр маркировочного кружка 10-14 мм. Если узел расположен на том же листе, что и изображение, то в кружке ставят цифру или букву, обозначающие номер узла, как показано на рисунке 10,в.
Рис.11. Конструктивный узел
Если же узел расположен на другом листе, то маркировочный кружок делится горизонтальной линией на две части. В верхней части указывается номер узла, а в нижней номер листа, на котором узел замаркирован. Кружки с номерами узлов помещают над их изображением или справа от них, рисунок 11. К многослойным конструкциям делают выносные надписи на так называемых «этажерках», рисунок 11.
В этом случае линия-выноска представляет собой прямую линию со стрелкой. На этой выносной надписи, в порядке расположения слоев, дается их материал или конструкция с указанием размеров. Последовательность надписей к отдельным слоям должна соответствовать последовательности их расположения на чертеже сверху вниз или справа налево. При указании толщины слоев размерность (мм) не указывают. Буквы и цифры, употребляемые в выносках, должны быть крупнее размерных.
Графическое изображение материалов. Материалы, применяемые в строительных конструкциях, указывают на чертежах с помощью условных графических обозначений по ГОСТ 2.306–68* с учетом требований ГОСТ 21.101-97. Учитывая широкую номенклатуру применяемых материалов в строительстве, появился ряд дополнительных обозначений. Допускается применять дополнительные обозначения материалов, не предусмотренных в стандартах, поясняя их на чертежах. Условные графические изображения материалов в сечениях приведены в таблице 2.
Таблица 2. Графическое обозначение материалов в сечениях
Планы этажей
Начинать курсовую работу следует с вычерчивания планов этажей. Планом этажа называют изображение его горизонтального разреза. При вычерчивании планов этажей жилых и общественных зданий мнимую горизонтальную секущую плоскость располагают в пределах дверных и оконных проёмов каждого этажа и получают соответственно планы первого, второго и последующих этажей. План отображает объемно-планировочное решение жилого дома: расположение входов, внутренних и пристраиваемых помещений, лестниц, связей помещений между собой, функциональное зонирование и др.
Рис.12. План первого этажа
На плане этажа наносятся наружные и внутренние стены с привязкой к координационным осям, перегородки, крыльца, террасы, веранды, показываются дверные и оконные проёмы в стенах и перегородках, вентиляционные и дымовые каналы, санитарные приборы в уборных, ванных, совмещённых санитарных узлах, ограждение лестниц и открытых площадок. Кроме того, необходимо нанести названия и площади помещений жилого дома, а также поставить размеры, привязав стены к координационным осям, обозначив размеры простенков, оконных и дверных проёмов.
Рис. 13. План второго этажа
Планы жилых и общественных зданий располагают так, чтобы стена главного фасада была параллельна горизонтальной стороне листа.
На изображении этажей каждого здания или сооружения указывают координационные оси и присваивают им самостоятельную систему обозначений.
Координационные оси наносят на изображения здания, сооружения тонкими штрихпунктирными линиями с длинными штрихами, обозначают арабскими цифрами и прописными буквами русского алфавита (за исключением букв: Ё, З, Й, О, X, Ц, Ч, Щ, Ъ, Ы, Ь) в кружках диаметром 6 — 12 мм. Пропуски в цифровых и буквенных (кроме указанных) обозначениях координационных осей не допускаются. Последовательность цифровых и буквенных обозначений координационных осей принимают по плану слава направо и снизу вверх. Обозначение координационных осей, как правило, наносят по левой и нижней сторонам плана здания и сооружения. При несовпадении координационных осей противоположных сторон плана, обозначения указанных осей в местах расхождения дополнительно наносят по верхней и/или правой сторонам.
Размер шрифта для обозначения координационных осей и позиций (марок) должен быть на один — два номера больше, чем размер шрифта, принятого для размерных чисел на том же чертеже.
На планы этажей наносят:
1) координационные оси здания (сооружения);
2) размеры, определяющие расстояния между координационными осями и проемами, толщину стен и перегородок, другие необходимые размеры, отметки участков, расположенных на разных уровнях;
3) линии разрезов. Линии разрезов проводят, как правило, с таким расчетом, чтобы в разрез попадали проемы окон, наружных ворот и дверей;
4) позиции (марки) элементов здания (сооружения), заполнения проемов ворот и дверей (кроме входящих в состав щитовых перегородок), перемычек, лестниц и др.
Допускается позиционное обозначение проемов ворот и дверей указывать в кружках диаметром 5 мм;
5) обозначения узлов и фрагментов планов;
6) наименования помещений (технологических участков), их площади, категории по взрывопожарной и пожарной опасности (кроме жилых зданий).
Площади проставляют в нижнем правом углу помещения и подчеркивают. Для жилых зданий, при необходимости, на планах указывают тип и площадь квартир. При этом площадь проставляют в виде дроби, в числителе которой указывают жилую площадь, в знаменателе — полезную.
Проектирование вентиляционных и дымовых каналов. Для поддержания в помещениях квартиры необходимых параметров микроклимата некоторые помещения необходимо вентилировать. Вентиляция осуществляется через специальные вертикальные отверстия (каналы), обычно располагаемые во внутренних стенах здания.
Канал открывается под потолком вентилируемого помещения, и завершается обрезом трубы, располагаемом выше кровли здания. Кроме того, при необходимости, выполняют дымовые и газоотводящие канала, для отведения продуктов сгорания от отопительных котлов и печей. Размеры и обозначения каналов изображены на рис. 14.
Вентиляционные каналы необходимо выполнять в кухне, санитарных узлах, помещениях, не имеющих оконных проёмов (гардеробные и кладовые). Дымовые и газоотводные каналы располагаются в технических помещениях и кухнях, в которых располагаются автономные теплогенераторы, предназначенные для отопления здания и приготовления горячей воды.
Рис.14. Размеры и обозначения каналов
В качестве индивидуального источника теплоснабжения в доме могут применяться теплогенераторы на газовом, жидком или твердом топливе, электронагревательные установки, печи.
Таблица 3. Обозначение отопительного оборудования
Помещение для размещения теплогенератора должно быть расположено на первом этаже, в цокольном или подвальном этаже дома. Высота помещения теплогенератора (от пола до потолка) должна быть не менее 2,2 м. Ширина свободного прохода в помещении должна приниматься с учетом требований по эксплуатации и ремонту оборудования, но не менее 0,7 м. В помещении теплогенератора, работающего на жидком или газообразном топливе, а также в помещениях, где хранится такое топливо, должны иметься остекленные оконные проемы из расчета не менее 0,03 кв.м на 1 куб.м объема помещения.
Проектирование сантехнических помещений. В зависимости от планировочных решений и размеров квартир в них предусматриваются два основных типа санитарно-гигиенических помещений: раздельный санитарный узел-блок ванной комнаты и уборной; совмещенный санитарный узел.
Таблица 3. Графическое обозначение сантехнических приборов
Ванная комната — помещение, рассчитанное на установку ванны и умывальника. Допускается установка в ванной комнате душевого поддона. Уборная — помещение, рассчитанное на установку унитаза. Совмещенный санитарный узел — помещение, рассчитанное на установку ванны, умывальника и унитаза.
Совмещённые санузлы применяются в однокомнатных квартирах или в квартирах из четырех и более комнат при наличии в этих квартирах туалетных комнат. В остальных типах квартир предусматриваются раздельные санузлы. В ванных комнатах и совмещенных санузлах должна предусматриваться возможность размещения стиральной машины.
В отдельных случаях при специальных технических обоснованиях, а также для индивидуального строительства могут применяться санитарно-гигиенические помещения повышенной комфортности с расширенным составом оборудования. В них рекомендуется устанавливать раздельные смесители для ванны и умывальника вместо одного смесителя, принятого в типовых решениях, а также биде. Примеры планировочных решений санитарно-гигиенических помещений повышенной комфортности приведены на рис.15.
Рис. 15. Планировочные решения санитарных узлов
Проектирование кухни. При выборе размера кухни следует учитывать возможность размещения приведенного ниже состава санитарно-технических и электробытовых приборов, а также наборов кухонной мебели в зоне приготовления и приема пищи, так как целесообразное размещение и рациональный состав оборудования обеспечивают эффективность использования площади кухни и организации работ, что сокращает время на ведение домашнего хозяйства.
В зоне приготовления пищи следует предусматривать размещение плиты (газовой или электрической), шкафа с мойкой. Кроме того, необходимо обеспечить место для размещения напольных шкафов-столов, холодильника (или шкафа для продуктов), настенных шкафов различного назначения. Для хранения пищевых продуктов могут устраиваться при кухнях и холодные кладовые.
Если позволяют расположение и вид инженерных коммуникаций, рекомендуется принимать последовательность размещения элементов и приборов оборудования в соответствии с порядком выполнения основных работ по приготовлению пищи, а именно: хранение продуктов — мойка и очистка — разделка продуктов — тепловая обработка пищи — сервировка блюд (холодильник — мойка — рабочий стол — плита — сервировочная плоскость).
Таблица 4. Графическое обозначение кухонного оборудования
В зависимости от размеров, планировки и назначения кухни стационарное оборудование зоны приготовления пищи может размещаться вдоль одной из стен (однорядное размещение), вдоль двух смежных стен (угловое размещение) и вдоль двух противоположных стен (двухрядное размещение).
Перед фронтом стационарного оборудования должно быть предусмотрено свободное пространство не менее 100 см для размещения работающего человека и удобного пользования оборудованием при открытых дверках, ящиках; для прохода человека в другие зоны и пр.
Проектирование лестницы. Лестница — важный элемент квартиры связывающий между собой этажи.
Рис.16. Основные типы лестниц
Внутриквартирную лестницу в одноквартирных и блокированных домах рекомендуется устраивать из передней или коридора. Если ванная на втором этаже, лестницу лучше иметь в передней, это приближает ванную ко входу; если ванная на первом этаже, то лестницу разумнее иметь в коридоре, чтобы избежать переохлаждения после принятия ванны. Устройство лестницы в общей комнате неудобно в быту, так как общая комната становится проходной. Особенно ухудшается режим общей комнаты при размещении ванной на первом этаже, а спален — на втором. Лестничную площадку второго этажа целесообразно увеличить и организовать в виде холла (при наличии естественного освещения) для различных домашних занятий.
Параметры внутриквартирной лестницы должны удовлетворять формуле 2б + а = 60 — 64 см, где а — размер проступи; б — размер подступенка; величина 60 — 64 см — размер среднего шага человека.
Рис.17. Параметры ступени
Минимальной может быть принята ширина марша 90 см, но, как показал опыт эксплуатации внутриквартирных лестниц, ширина марша для более комфортного решения может быть принята 100 см. Высота прохода по лестничным маршам и под ними до низа выступающих конструкций должна быть не менее 200 см.
Фундаменты
Основными конструктивными схемами фундаментов для малоэтажного строительства являются следующие: ленточный фундамент, столбчатый фундамент, фундамент в виде сплошной железобетонной плиты, фундамент на коротких сваях, ленточный фундамент на песчаной подушке (мелкозаглубленный). Наибольшее применение получили ленточный и столбчатый типы.
Схема устройства фундамента следующая: стена здания (1, рис.18) возводится на ленте (2, рис.18). Верхняя часть фундамента называется обрез фундамента, плоскость нижней части фундамента называют подошвой (4, рис.18), уширение нижней части фундамента – подушкой (3, рис.18). Грунт, на который подошвой опирается фундамент, называется основанием.
Рис.18. Конструкция ленточного монолитного бутобетонного фундамента
На грунтах, вспучивающихся при замерзании, глубину заложения Нф подошвы фундамента наружных стен принимают ниже толщины промерзающего слоя не менее чем на 0,2 метра. При замерзании пучинистых грунтов они постепенно выталкивают фундамент. Для большинства районов нашей страны глубина промерзания грунтов превышает 1 метр. Фундаменты с такой глубиной залегания подошвы называют фундаментами глубокого заложения.
Фундаменты необходимо защищать от грунтовой влаги. Фундаменты малоэтажных зданий, расположенные на относительно сухих грунтах, т.е. с глубоким уровнем расположения грунтовых вод, в первую очередь защищают от прямого воздействия дождевых и талых вод. С этой целью по периметру наружных стен устраивают отмостку (5. рис.18) из асфальта, бетона или плоских камней на слое песка и с подстилкой жирной глины.
Планы ленточных фундаментов изображают в виде горизонтального разреза зданий секущей плоскостью. Проведённой на уровне обреза фундаментов. Если обрезы с разной отметкой, используют несколько горизонтальных секущих плоскостей и вычерчивают ступенчатый горизонтальный разрез. Место уступа на плане изображают сплошной основной линией.
Сетка координационных осей переносится с планов этажей на план фундаментов без изменений. На плане фундаментов вычерчивают линии плана обрезов фундаментов, привязывают к координационным осям толщины стен фундамента, расположения уступов, фундаменты под отдельные столбы, ширину подошвы фундамента, показывают высотные отметки подошвы и обрезов фундамента.
Рис.19. План фундамента
Фасад
Фасад представляет собой изображение внешнего вида здания, дающее представление об архитектурной композиции проектируемого объекта, его силуэте. На чертеже фасада должны быть нанесены и указаны:
— общий вид здания и деталей;
— координационные оси здания (сооружения), проходящие в характерных местах разреза и фасада (крайние, у деформационных швов, несущих конструкций, в местах перепада высот и т.п.), без указания размера между осями;
— отметки, характеризующие расположение элементов несущих и ограждающих конструкций по высоте,
— размеры и привязки по высоте проемов, отверстий, ниш и т.п.;
— размеры и привязки элементов не выявленных на планах и разрезах;
— материал отдельных участков стен.
На чертежах фасады называют по обозначениям крайних координационных осей между которыми расположен фасад.
Исходными документами для компоновки и вычерчивания фасада являются планы и разрезы здания. В необходимых случаях выполняют построение теней и отмывку или штриховку фасада.
Рис.20. Главный фасад здания
Антураж и стаффаж.Специфика архитектурного чертежа такова, что в различных проектных ситуациях требуется показать средствами архитектурного рисунка окружение — природную или предметную среду, в которой существует архитектурный объект.
Рис. 21. Пример изображения антуража
Архитектурный рисунок, оформляющий проектный чертеж, обобщенно называют антуражем и стаффажем.
Архитектурный антураж и стаффаж являются стилизованными изображениями природного и предметного окружения.
В современном архитектурном языке антуражем называется изображение деталей пейзажа в проектном чертеже.
Рис. 22. Пример изображения стаффажа
Стаффажем называют рисунки людей, автомобилей, животных, деталей оборудования, дополняющие композицию проектного чертежа.
Дымовые и вентиляционные трубы. Высота устья дымовых и вентиляционных труб из помещений должна быть не менее чем на 0,5 м выше крыши (рис. 23).
Рис. 23. Минимальная высота дымовой трубы
План перекрытий
Конструктивные решения перекрытий малоэтажных жилых домов очень разнообразны (железобетонные, металлические, деревянные балки, железобетонные плиты (монолитные, сборные) и т.д.). Междуэтажные и чердачные перекрытия индивидуальных одноквартирных домов обычно устраиваются балочными, надподвальные перекрытия – балочными или по лагам, нижние – по грунту. Как правило, расчётная схема деревянной балки перекрытия представляет собой балку на двух опорах под равномерно-распределённой нагрузкой. Оптимальная ширина перекрываемого пролёта (L, рис.24) для деревянных балочных перекрытий равна 3-4 м. На больших пролётах устройство деревянного балочного перекрытия менее выгодно из-за резкого возрастания материалоёмкости конструкции. Расстояние между балками перекрытия называется шагом балок и обычно составляет 0,6-1,0 м.
В качестве балок применяют бревно, брус, доску. Применяемый для балок лесоматериал (доски, брусья и брёвна) не должен иметь дефектов, ослабляющих конструкционную прочность древесины (большое количество сучков, косослой и т.п.), иметь влажность не более 18%. Для защиты от биологического разрушения балки очищают от коры и антисептируют, брёвна обтёсывают на 2-4 канта.
Для повышения стойкости деревянных конструкций к воздействию огня их обрабатывают специальными растворами — антипиренами. Наиболее выгодным сечением балки, работающей на изгиб, является прямоугольное. Причём, чем больше высота этого сечения, тем эффективнее расходуется материал.
Рис.24. Сечения балок, применяемые в деревянных перекрытиях
Из-за конденсирования тёплого воздуха, проникающего из дома, с холодным, находящимся в гнёздах, концы балок нередко загнивают. Этого можно избежать, если между стеной и концами балок оставить пространство с хорошей вентиляцией. Поэтому гнёзда, оставляемые в кирпичных стенах для укладки балок, делают несколько больших размеров, чем концы балок. Другой вариант изоляции концов деревянных балок – оборачивание их рубероидом или другим гидроизоляционным материалом. Глубина опирания деревянных балок составляет не менее 15см.
Рис.25. План перекрытий
Межбалочное пространство заполняют эффективными материалами, выполняющими роль утеплителя или звукоизолятора. Утеплитель между балками обычно укладывают либо на доски или шиты, уложенные по черепным брускам, либо на доски, подшитые к балкам снизу. Для защиты утеплителя от увлажнения со стороны помещения необходимо выполнить пароизоляцию (пергамин, синтетическая плёнка, специальные мембраны и т.п.). В надподвальном перекрытии слой пароизоляции укладывают сверху утеплителя, а в чердачном – непосредственно под слоем утеплителя. Одно из конструктивных решений междуэтажного перекрытия изображено на рис.25.
План перекрытий изображают в виде горизонтального разреза здания секущей плоскостью, расположенной в уровне верха основной конструкции, при этом пол не изображают. На план перекрытий наносят: координационные оси зданий; несущие стены, колонны, балки (показывают тонкой линией); балки, с привязкой к стенам и координационным осям. Кроме того, на чертеже расставляют размеры между балками, маркировку элементов перекрытия, глубину опирания балок перекрытия. Одинаковой маркой обозначают элементы, не отличающиеся поперечным сечением и длиной.
Рис.26. Перекрытие по деревянным балкам
Скатные крыши и чердаки
Скатные крыши являются одной из разновидностей покрытий зданий. Скатные крыши названы потому, что выполняются в виде системы пересекающихся наклонных плоскостей – скатов, способствующих беспрепятственному отводу дождевых и талых вод. Обычно уклон таких крыш превышает 10%. В большинстве случаев такие крыши устраивают над чердаками, вследствие чего их называют чердачными скатными крышами в отличие от бесчердачных (совмещенных покрытий).
Скатная крыша – наиболее видимый элемент здания, а ее оформление с помощью декоративных элементов и использование разных цветовых гамм кровли усиливает композиционную роль малоэтажного здания в жилой застройке.
Конструктивно скаты состоят из верхнего водонепроницаемого ограждающего слоя – кровли, и несущей конструкции. Несущая конструкция состоит из стропил и обрешетки, на которую непосредственно укладывается кровля. При проектировании формы крыши существенное значение имеет уклон ее скатов. Он определяется плоским углом наклона ската к условной горизонтальной плоскости и выражается в градусах, процентах, через тангенс этого угла в виде простой дроби (1/4, 1/10) или десятичной (0,25; 0,1 и т.д.).
Рис.27. Пример плана кровли скатной крыши
Уклон скатов крыши тесно взаимосвязан с материалами, применяемыми для кровли здания и зависит от климатических условий района, в котором возводится здание. В малоснежных районах применяются крыши с небольшим углом наклона и свесом, а районах с обильными осадками – крутые крыши с небольшим свесом.
Источник: poisk-ru.ru