Фундаменты на песчаных подушках

 

Фундаменты на песчаных подушках могут быть самых разных типов. Чаще всего они применяются для экономии строительных материалов, для полной или частичной замены непригодных грунтов в основании, для подъема отметки пола над уровнем грунтовых вод и т.п.

 

При их устройстве в котлованы засыпают средне- или крупнозернистые пески слоями 150-200мм, проливая водой и тщательно трамбуя их. Песчаная засыпка не должна доходить до краев бровки на 25-30см, а этот промежуток необходимо выложить гравием, щебнем или кирпичным боем на цементно-глиняном или цементно-известковом растворе.

 

В обводненных грунтах, особенно пучиноопасных при промерзании, устройство песчаных подушек не рекомендуется без устройства дренажа. В противном случае возможно заливание подушек и, как следствие, потеря ими первоначальных свойств.

Деревянные стулья

Деревянные стулья применяются в качестве основания под легкие деревянные стены - каркасные, рубленные.

 

 

Рис.23 Деревянный стул

 

Рис. 24   Деревянные столбчатые фундаменты

 

Такие фундаменты изготавливают из комлевой древесины, лучше всего подходят дуб и сосна диаметром не менее 20см. Перед установкой все деревянные части фундамента необходимо тщательно обработать антисептическими веществами и обмазать горячим битумом. Стулья необходимо устанавливать по всему периметру через 1-2м. При этом под каждым углом должен стоять стул. Заглубляют стулья на глубину не менее 1,25м.

Кроме столбчатого основания, каждый стул должен иметь подошву из толстой древесины (10см) или брусьев, размером 20х45см. Это делается с целью уменьшения давления фундамента на грунт.

 

Стулья устанавливаются в вырытые для них ямы и засыпаются грунтом, утрамбовывая слои по 15-20см.

 

 

9. Немного о некоторых фундаментах из различных материалов

Бутовые фундаменты

 

На фундаментах из такого материала можно возводить дома с любыми стенами, высотой 1-2 этажа. Также этот фундамент подойдет для любого грунта, даже для пучинистого.

 

Кладку делают из камней 1500-1899 кг/м³. Камни укладывают в вырытую траншею, подбирая камни одинаковой высоты для каждого слоя. По краям фундамента (по верстам) выкладывают наиболее крупные камни, а между ними делают забутку из более мелких камней на растворе или в качестве наполнителя используют крупный щебень, гравий, а также бой кирпича (пережженный кирпич – железняк). Кладку необходимо вести с обязательной перевязкой швов.

 

Для уменьшения сил бокового сцепления при замерзании грунтов стенки необходимо затереть цементным раствором и обмазать горячим битумом.

 

Минимальные размеры столбов из бутового камня - 600*600мм.

 

Это самые массивные и трудоемкие из всех вдов фундаменты. Поэтому их применение в строительстве жилых домов и садовых домиков можно рекомендовать лишь в тех местностях, где бутовый камень имеется в достаточном количестве. Что называется «под ногами», т.е. является местным материалом.

 

Достоинство фундаментов из бутовых камней – долговечность и прочность, кроме того, он устойчив к промерзанию и воздействию агрессивных грунтовых вод.

Ниже приведен один из возможных вариантов конструктивного решения бутового фундамента.

Рис.25 Бутовый фундамент

Бетонные фундаменты

Бетонные фундаменты называют иногда «заливными». Такие фундаменты применяются при строительстве любых зданий и сооружений на любых видах грунта.

 

В качестве заполнителя в бетонах используются щебень и гравий, которые не должны иметь посторонних примесей и быть прочными.

 

При послойном трамбовании слоев бетона опалубка должна быть сделана с таким учетом, чтобы воспринимать действующие на нее нагрузки. Раствор укладывают слоями 15-20см с тщательным трамбованием, причем на поверхности бетона должно проступать небольшое количество влаги. Если при трамбовании используют вибраторы – качество бетона заметно улучшается.

 

Бутобетонный фундамент

 

Толщина ленточного бутобетонного фундамента составляет 30-70см.

 

Кладут его в деревянной опалубке или прямо в траншее с вертикальными стенками (при этом следует учитывать, что не любой грунт позволит выполнить вертикальные стенки), плотно заполняя весь объем. Стенки грунтовой траншеи закрывают гидроизоляционным материалом, чтобы грунт не осыпался и не смешивался с бетоном. Бетонную смесь и камни укладывают послойно. Вначале раскатывают на землю бетонную смесь толщиной не более 25см, далее в нее втапливают камни не менее чем на половину толщины камня. Далее вновь заливают смесь, уплотняя ее вибрированием.

 

При укладке бутобетонных фундаментов следует учитывать, что количество камней в бутобетонной кладке не должно превышать 50% от общего его объема.

 

 

9.4   Кирпичный фундамент

Кирпичный фундамент представляет собой кирпичную кладку из обыкновенного (полнотелого), хорошо обожженного кирпича на цементном или цементно-известковом растворе. Устройство такого фундамента можно рекомендовать практически в одном, достаточно редком, случае: для возведения только в сухих грунтах и при наличии дешевого кирпича в необходимом количестве.

 

Срок службы фундаментов

Важное значение имеет предполагаемый срок, на который возводится строение. Срок службы различных фундаментов составляет, например:

- ленточных бетонных и бутовых на цементном растворе –150 лет;

- бутовых или бетонных столбов – 30-50 лет;

- деревянных стульев: из сосны – 6-7лет; из дуба – 12-15лет.

Элементы фундаментов

Уступы

 

В отдельных случаях, например, при возведении здания на территории, имеющей уклон более чем 1:10м, выгоднее и целесообразнее укладывать фундаменты с уступами, т.е. выполнять фундаменты переменными по глубине залегания. При этом верх обреза фундамента остается ровным.

 

При разной глубине заложения фундаментов под стенами одного и того же здания переход от одной глубины заложения к другой следует производить постепенно, уступами. Высоту и длину уступов принимают в зависимости от плотности грунтов:

- при плотных грунтах отношение высоты уступа к его длине <1:1, а высота уступа <1м;

- при неплотных грунтах отношение высоты уступа к его длине должно быть <1:2, а высота уступа <0,5м.

 

Но при устройстве уступов должно выполняться общее для заложения фундаментов условие - в любой точке подошва фундамент расположена ниже глубины промерзания грунта (в случае отсутствия подвала) или величины заложения фундамента, определенной соответствующим расчетом.

 

В случае устройства уступов по верху фундамента заливают монолитный железобетонный пояс.

 

Подушка у фундамента может, как отсутствовать (рисунок), так и присутствовать. Ее наличие определяется нагрузкой, приходящейся на фундамент, типом и несущей способностью грунта.

 

Рис.26 Устройство уступов

а

 

б

Пропуск коммуникаций

    Для пропуска различных коммуникаций (водопровод, канализация, тепло и т.д.) в фундаментах предусматривают отверстия (каналы).

 

В связи с возможной осадкой фундамента трубопроводы прокладывают в специальных футлярах (гильзах). 

   

 

Рис. 27 Устройство отверстий в фундаментах

 

Гидроизоляция фундаментов

Для того чтобы фундамент долго служил и к тому же предохранял подвал,     цокольный этаж и дом от сырости, он в первую очередь сам требует защиты – от грунтовых, дождевых и талых вод. Причем в защите нуждается не только подземная часть фундамента, но и надземная – цоколь. Гидроизоляция должна не только противостоять потокам воды во время весеннего таяния снега или ливневых дождей, но и – что не менее важно! – предохранять стенки фундамента от капиллярной влаги, предотвращать впитывание воды его поверхностями.

 

Гидроизоляции обычно выполняют в обеих плоскостях – вертикальной и горизонтальной.

 

Выделяют три типа гидроизоляции, соответствующие видам воздействия воды:

§ безнапорная

§ противонапорная

§ противокапиллярная

Безнапорная гидроизоляция подвалов выполняется против временного воздействия влаги атмосферных осадков, сезонной верховодки и в дренируемых полах, перекрытиях.

Противонапорная - для защиты ограждающих конструкций (полы, стены, фундаменты) от гидростатического подпора грунтовых вод.

Противокапиллярная - для гидроизоляции стен и полов зданий в зоне капиллярного подъема грунтовой влаги.

 

По методу устройства различают гидроизоляцию:

· оклеечную (из рулонных материалов, например, стеклоизол, гидроизол, рубероид, изол, бризол),

· обмазочную (горячие битумы, горячие битумные мастики, разжиженные растворителями битумы),

· жесткую (цементная или асфальтовая штукатурка в несколько покрытий на горячих или холодных битумных мастиках, хорошо обожженный глиняный кирпич),

· оболочковую (из металла).

 

Для создания горизонтального слоя гидроизоляции под основание фундамента и в местах его сочленения со стенами дома укладываются рулонные материалы. По поверхности цоколя, выровненной раствором, или в его толще (выше отмостки на 10-15см) укладывают гидроизоляцию из двух слоев толя (или из любого нового гидроизоляционного материала) на клеевой мастике или из слоя цемента.

 

В бесподвальных зданиях первый слой горизонтальной гидроизоляции располагают между фундаментом и цоколем, второй – на 10-15см ниже перекрытия в пределах цокольной стены и на 15-20 см выше уровня отмостки. 

 

Гидроизоляция подвалов или цокольных этажей старых зданий должна сочетаться с мероприятиями по удалению биофлоры и солей.

 

Защита от капиллярной грунтовой влаги стен зданий является обязательной даже при нахождении грунтовых вод ниже подвальных помещений.

 

Вертикальную гидроизоляцию устраивают для защиты стен подвала от намокания их водой. Тип гидроизоляции, материалы для ее устройства выбирают в зависимости от влажности грунта, от уровня и напора грунтовых вод, их агрессивности.

 

При высоком расположении горизонта грунтовых вод (выше пола подвала) могут потребоваться специальные меры усиления конструкции фундаментов и гидроизоляции, вплоть до устройства герметичных оболочек из металла. Одновременно проводят меры по понижению уровня грунтовых вод (УГВ) – дренирование и т.п. мероприятия.

 

Если уровень грунтовых вод располагается ниже отметки пола повала и не поднимается выше ее(рис.28а), но по капиллярам влага может проникать в подвал, то пол и штукатурку стен выполняют из плитки или из цементно-песчанного раствора с железнением, а с наружной стороны фундаменты покрывают гидроизоляционной мастикой. В этом случае осадки здания, развивающиеся после устройства пола и покрытия штукатуркой стен в подвале, могут повредить их. Однако вследствие сравнительно небольшого проникновения влаги по отдельным трещинам это мало отражается на влажностном режиме подвалов. Кроме того, такие трещины легко могут быть заделаны со стороны подвала.

 

Если уровень грунтовых вод находится или может подниматься выше отметки пола подвала, необходимо выполнять сплошную гидроизоляцию под полом и по стенам выше отметки его максимального положения. Такая гидроизоляция испытывает гидростатическое давление, направленное в сторону изолируемого помещения. Для удержания гидроизоляции в заданном проектном положении ее прижимают специальной конструкцией, способной воспринять указанное давление.

Если УГВ поднимается выше пола подвала не более чем на 0,5м (рис.28б), то для удержания ее в проектном положении достаточно либо невысокой кирпичной кладки снаружи либо пригрузочного слоя бетона внутри помещения. В других случаях требуются специальные конструкции, работающие на изгиб. В зависимости от характера этой конструкции различают гидроизоляцию наружную и внутреннюю.

 

Ниже на рис.28 и 29 приведены различные случаи выполнения гидроизоляции подвальных помещений (рис.28 - гидроизоляция с наружной стороны стены подвала; рис.29 - с внутренней стороны).

 

Рис.28 Наружная гидроизоляция фундаментов

 

 

Рис.29 Внутренняя гидроизоляция фундамента

 

Наружная гидроизоляция устраивается до возведения фундамента, внутренняя - после. Наружная гидроизоляция более надежна, так как имеет меньшее число изгибов (переломов) по сравнению с внутренней, при устройстве которой необходимо делать изгибы во всех помещениях в местах примыкания пола к стенам, поворота стен и в дверных проемах подвальных помещений. Слабым местом внутренней гидроизоляции является входящий угол, где с полов сходятся две стены, расположенные под углом.

 

Одним из способов изоляции подземных частей здания или сооружения от поверхностных вод (атмосферных осадков) является устройство снаружи вокруг здания отмостки с уклоном 1-2%.

На сегодняшний день появилось много новых современных материалов для выполнения гидроизоляции. Например, геотекстиль (рис.30), жидкое стекло и др. Жидкое стекло – в отличие от битума – не теряет своих свойств со временем. Однако стоимость фундамента при этом катастрофически возрастает. Но если вы строите на сыром грунте, то, пожалуй, именно этот вариант может быть для вас предпочтительным. Лучше однажды раз и навсегда спасти фундамент, нежели чем регулярно спасать весь дом.

 

Рис.30 Вариант устройства наружной вертикальной гидроизоляции фундамента с использованием материалов нового поколения

 

Но существуют и еще более эффектные методы защиты фундаментов. Например, метод проникающей гидроизоляции. На влажную поверхность фундамента наносятся специальные составы. Попадая в микротрещины и поры, заполненные влагой, эти вещества кристаллизуются и закупоривают их. Причем при образовании новых трещин процесс самопроизвольно возобновляется. Это чудесное действо продолжается до тех пор, пока в обработанной поверхности сохраняются свободные активные вещества защитных составов. Можно сказать, что с их помощью фундамент на долгое время обретает способность к самозалечиванию.

 

 

На сегодняшний день существуем много новых современных способов гидроизоляции фундаментов. Например, инъецирование, диффузионная или поверхностная пропитка. При инъецировании могут применяться материалы «кристаллизационного барьера». Среди полимерцементных гидроизолирующих материалов важное место занимают так называемые «гибкие цементные мембраны». Заслуживает внимания применение гидроизоляционных матов, содержащих натриевую бентонитовую глину, которые укладывают по внешнему периметру изолируемой поверхности по типу «стена в грунте».

До конца XIX века гидроизоляция заглубленных помещений выполнялась в виде «глиняного замка» - слоя перемятой и плотно утрамбованной глины толщиной 26,7-30,5 см. Его устраивали под полом и вокруг подземных стен и фундаментов зданий. «Глиняный замок» защищал фундаменты, стены или оклеечную изоляцию от непосредственного контакта с грунтовыми водами (в том числе агрессивными) и увеличивал тем самым срок службы подземной части сооружения. На смену «глиняным замкам» пришли изделия в виде бентонитовой глины. Бентониты - высокодисперсные породы с содержанием монтмориллонита не менее 60%. На отечественном рынке представлены изоляционные маты «Nabento» (концерн «Akzo Nobel»), а также панели «Bentomat» и маты «Voltex» (фирма «Cetco»). В исходном материале бентонит находится в виде гранул, заключенных в геотекстильную, аэротекстильную, полиэтиленовую или полипропиленовую оболочку, в оболочку из биоразлагающегося картона. В рабочем состоянии (после контакта с водой) бентонит, оставаясь в замкнутом объеме, набухает и переходит в состояние геля, имеющего очень низкую водопроницаемость,но достаточную паропроницаемость. В настоящее время бентонитовые производные добавляются в другие гидроизоляционные материалы, например в термопластичные и резинобитумные. Материалы выпускаются и применяются в следующих видах: порошок, который наносится распылением; плиты на картонной основе; рулоны на различной основе, листы из бентонита и каучука; тканевые маты. Из всех гидроизоляционных материалов бентонитовые, так же, как и цементные, наименее токсичны и наносят минимальный ущерб окружающей среде. Гидроизоляционная мембрана на основе глин обладает способностью к самозалечиванию трещин. Но для этого необходимо, чтобы материал плотно прилегал к бетону. Глина отличается крайней чувствительностью к погодным условиям, и во время нанесения ее следует всячески оберегать. Если идет дождь или происходит подъем уровня грунтовых вод и материал увлажняется до обратной засыпки, гидратация осуществляется прежде времени и гидроизолирующая способность исчезает, поскольку увеличение объема произошло в открытом пространстве. Бентонитовые покрытия не должны применяться на участках, где имеется свободное протекание грунтовых вод, поскольку в этом случае происходит их размывание.   – посмотреть чего нет в написанном и добавить отсюда

 

?Утепление фундаментов

Стремление к комфорту и высокая стоимость электроэнергии заставляет современных строителей задуматься о необходимости теплоизоляции фундаментов домов. По существующим оценкам, теплопотери через фундаменты составляют значительную долю общей энергетической нагрузки на отопление и кондиционирование здания - более 20%. Во многих странах утепление фундамента - обязательная процедура, регулируемая государственными нормами. Ожидается, что эта тенденция получит должное распространение и в России. В настоящее время многие владельцы домов с подвальными помещениями производят их теплоизоляцию, получая дополнительное пространство для жилья. В этом случае они, как правило, теплоизолируют стены подвала по периметру.

Теплоизоляция, находящаяся в прямом контакте с почвой, подвергается жестким условиям эксплуатации, включающим длительное воздействие воды, высокую влажность почвы и многократное воздействие циклов замерзания-оттаивания. Эти природные факторы могут резко снизить эффективность теплоизоляции. Поэтому теплоизоляция, находящаяся в контакте с почвой, должна быть инертной к воздействию почвы и воды, а теплоизоляционные характеристики не должны снижаться при их воздействии. Для теплоизоляции стен и полов подземных сооружений используются жесткие плиты из экструдированного пенополистирола (XPS). Материал XPS обладает очень низкой теплопроводностью, остающейся стабильной долгие годы. Материал водонепроницаем, следовательно, неуязвим при длительном контакте с почвенной влагой. При этом теплопроводность материала не повышается в присутствии влаги, т.к. материал XPS обладает системой замкнутых ячеек. Он устойчив к воздействию обычных кислот, содержащихся в почве, не поддерживает роста грибка и плесени, не подвержен коррозии и распаду. Все эти качества делают XPS-плиты материалом пригодным для долговременной эксплуатации под землей.

Замерзание оказывает незначительное воздействие на теплоизоляционный материал XPS, который остается сухим или точнее, не впитывает влагу из окружающей среды. С другой стороны, теплоизоляция, впитывающая влагу, не может выполнять свои функции должным образом. Это важный фактор при выборе теплоизоляции для мест, где циклы замерзания-оттаивания являются обычным явлением. Независимые исследования демонстрируют, что только плиты XPS могут применяться для теплоизоляции подземных объектов во влажной среде с многочисленными циклами замерзания-оттаивания.

Для теплоизоляции стен подвалов (цокольных этажей) возможны четыре способа: изоляции изнутри, снаружи, между стен или с обеих сторон одновременно.

С точки зрения строительной физики, наиболее логичным размещением теплоизоляции является наружное. Слой теплоизоляции, размещенный с внешней стороны стены и снаружи относительно гидроизоляции, сохраняет стены подвала постоянную (почти комнатную) температуру. Стены действуют как тепловой резервуар, сглаживая возможные колебания температуры в интерьере. При этом теплоизоляция не препятствует естественной диффузии водяных паров из интерьера подземного сооружения наружу и исключаетусловия для возникновения конденсата на внутренней поверхности.
Еще одним преимуществом теплоизоляции снаружи является одновременная защита стен подземной части от прямого воздействия сил морозного пучения. Морозное пучение - это увеличение в объеме водонасыщенного грунта при его промерзании, происходящем вследствие замерзания влаги, находящейся в грунте и образования ледяных линз.

В случае утепления снаружи возникает необходимость механической защиты самой теплоизоляции в период строительства, эта задача успешно решается с помощью утеплителя, имеющего высокую прочность на сжатие, а также - с помощью современных профилированных мембран, которые в структуре фундаментной стены играют роль механической защиты и пристенного дренажного слоя. Другая проблема - образование «мостиков холода» через слой облицовочного кирпича. По некоторым оценкам, потери тепла в этом случае могут быть настолько значительными, что могут свести на нет эффективность теплоизоляционного слоя.

Рис. 2. "Мостики холода" через облицовочный кирпич снижают эффективность теплоизоляции

Рис. 1. а) теплоизоляция изнутри: наиболее экономичный метод, который используется чаще других. Имеет наибольшие проблемы с влагой; б) теплоизоляция снаружи: наиболее привлекательное расположение с точки зрения строительной физики. Характерны практические проблемы с «мостиками холода»; в) теплоизоляция посредине стены: самый дорогой и самый сложный в реализации способ, уменьшающий проблемы с влагой; г) теплоизоляция с обеих сторон: имеет сходные проблемы с теплоизоляцией снаружи. Дополнительные затраты на устройство внутреннего слоя.

Эти факторы могут заставить искать альтернативные подходы к теплоизоляции подземных сооружений, прежде всего - к теплоизоляции с внутренней стороны стены. К сожалению, этот способ обладает существенным недостатком: в холодное время года наружные стены подземного сооружения находятся в зоне отрицательных температур.                       

Известно, что при защите конструкции от диффузии водяных паров (из внутренних помещений наружу через стены), одно из мероприятий подразумевает расположение  плотных материалов в многослойных стенах всегда ближе к внутренней поверхности, а более пористых ближе к наружной. Это требование при выполнении утеплителя изнутри помещения не выполняется. Теплоизоляция, уложенная изнутри и покрытая со стороны интерьера пароизоляционной пленкой, препятствует естественной диффузии влаги из интерьера и способствует образованию конденсата. Это обычно становится причиной возникновения плесени, неприятного запаха и проблем с коррозией. Таким образом получается, что если стены подземного сооружения спроектированы и устроены таким образом, что имеют возможность отдавать излишки влаги в интерьер (независимо от того, с какой стороны размещена теплоизоляция), то необходимо отказаться от пароизоляционной пленки в интерьере. Однако отказ от пароизоляционной пленки со стороны интерьера также не решает проблемы: водяной пар будет мигрировать наружу, создавая условия для конденсации влаги на внутренней поверхности стены, образования плесени и других проблем.

Поскольку большинство утеплителей, используемых изнутри, воздухопроницаемы, они пропускают воздух из интерьера к наружным стенам. При утеплении изнутри конструкции стен подземных сооружений в зимнее время будут холодными (железобетон в прямом контакте с холодным грунтом), а соприкосновение теплого воздуха с холодной внешней стеной станет причиной образования конденсата между утеплителем и стеной. Поэтому для теплоизоляции стен подземных сооружений следует применять материал с минимальным водопоглощением и паропроницаемостью, который бы предотвратил контакт воздуха внутри помещений с холодными поверхностями подземного сооружения.

Чем выше паропроницаемость материалов стен подземной части здания, тем интенсивней процесс высыхания внутренней поверхности стены и, следовательно, меньше риск накопления излишней влаги. Однако в холодном российском климате и/или в зданиях с высокой относительной влажностью холодное время года верхняя часть стены подземного сооружения может стать настолько холодной, что паропроницаемая теплоизоляция позволит проникнуть внутрь помещения значительному количеству влаги снаружи. В такой ситуации можно использовать полупроницаемые пароизоляционные пленки или дополнительно слой внешней теплоизоляции.

При теплоизоляции стен изнктри наиболее энергосберегающим вариантом является комбинация экструдированного пенополистирола и слоя волокнистой теплоизоляции (минеральной ваты или стекловолокна), который укладывается по деревянному каркасу. При этом пароизоляционная пленка поверх волокнистой теплоизоляции не монтируется. Затем структура обшивается гипсокартоном и готовится к последующей отделке.

Рис. 3. Вариант комбинированного утепления изнутри

Полы подземных сооружении теплоизолируют, чаще всего, жесткими плитами экструдированного полистирола. Чаще всего выполняют теплоизоляцию пола под плитой. Теплоизоляция пола, выполненная под плитой, необходима в случае наличия в подвале подогреваемых полов. Кроме того, такой вариант теплоизоляции пола создает дополнительный комфорт и защищает от разрушающего воздействия влаги, включая защиту от конденсации влаги в летнее время.

Поверх плит утепления необходимо уложить армированную полиэтиленовую пленку, которая будет играть роль пароизоляции. Не следует устраивать песчаную подушку между пароизоляционным слоем и бетонной плитой. Слой песка, размещенный между плитой и пленкой, может насытиться влагой, которая впоследствии не сможет испариться в почву из-за наличия пароизоляционного барьера. В этом случае испарение влаги сможет осуществляться только в направлении вверх, через плиту. Это обычно приводит к разрушению напольного покрытия в интерьере.

Система Heck предусматривает для теплоизоляции подземных и цокольных частей зданий специальные волокнистые панели, армированные и покрытые герметизирующим шламом. За счет градиентов температур и парциальных давлений пара поток влаги направляется изнутри, то есть стена «высыхает наружу» без образования конденсата на внутренней поверхности. – добавить логично в написанное

 

рис…. выполнение утепления фундамента при помощи электрокабелей

 

 

Виброизоляция фундаментов

Одним из наиболее эффективных мероприятий, позволяющим эффективно защищать здания от воздействия вибрации является устройство зданий на упругих опорах. Этот прогрессивный метод защиты зданий позволяет эффективно снизить передачу вибраций. Для устройства упругих прокладок используются специальные материалы, которые дают возможность проектировщику создавать различные конструкции изолирующей опоры, как то: полноплоскостную, ленточную или точечную (рис.31, 32, 33).

 

Применение материала SYLOMER® например, исключает наличие жестких требований относительно того, в каком месте здания (конструкции) должна находиться упругая прослойка. Упругое разделение осуществляется там, где это наиболее благоприятно для проектирования. Свойствами, необходимыми для реализации эффективной виброзащиты здания, материал обладает уже "сам по себе". Он характеризуется объемной сжимаемостью, т.е. даже покрытый оболочкой материал не теряет своей упругости, отличается благоприятным соотношением динамической и статической жесткостей, не подвержен гидролизу, а также устойчив к воздействию обычно встречающихся на стройке химических соединений, разбавленных щелочей и масел. Воздействие влаги на статическую и динамическую жёсткость очень незначительно даже при полном погружении материала в воду.

 

Как уже говорилось выше, опора на материал, снижающий вибрацию, может быть: полноплоскостной, ленточной или точечной. Определение того, какой вид опор является для здания наиболее благоприятным, зависит от требуемой собственной частоты и особенностей конструкции. Примыкающие элементы конструкций, такие как стены или потолки, могут быть выполнены как из монолитного бетона, так и из сборных блоков. Изготовленная из монолитного бетона площадь опоры обычно используется в качестве несъемной опалубки.

 

Устройство перекрытий на упругих опорах обычно производится с помощью армированных плит. Для полной изоляции здания от воздействия вибраций необходимо всю поверхность стен, расположенных над упругой опорой и соприкасающуюся с грунтом, отделить упругими прокладками.

Преимуществами полноплоскостной опоры являются простота строительного исполнения и минимальный риск образования акустических мостиков из-за ошибок при укладке матов. Разделение обычно устраивается между плитой пола и основанием или слоем бетонной подготовки. Для большей эффективности основание должно быть как можно более жёстким. Воздействующие на здание нагрузки, распределяясь на большей площади, благодаря полноплоскостной опоре, передаются на основание. Специальные конструкции для перераспределения нагрузок на ленточные или точечные опоры не требуются. Структурных колебаний плиты пола при реализации полноплоскостной опоры в значительной мере удаётся избежать.

Рис.31 Устройство полноплоскостной опоры

 

 

Применение ленточной опоры рекомендуется при реализации линейной передачи нагрузки. Упругая прослойка при этом располагается, как правило, в области фундамента или непосредственно под перекрытием подвала. Пол или потолок подвала, а также стены над ними можно монтировать непосредственно на ленточных опорах. Для эффективной изоляции структурных вибраций примыкающие к упругой прослойке элементы конструкций должны быть очень жёсткими и не обладать выраженными резонансными свойствами.
Преимуществом расположения упругой прослойки в области фундамента является возможность сооружения здания традиционными способами после завершения работ в области фундамента. Появление акустических мостиков вследствие строительных дефектов практически исключается.

При размещении упругой прослойки под плитой перекрытия подвала изоляция стен подвала не требуется. Однако все соединения между подвалом и элементами здания на упругих опорах (например, лестницы и технические проемы) нужно отделить упругими элементами.

Рис.32 Устройство ленточной опоры

Упругое разделение точечного вида рекомендуется устраивать в конструкциях на свайном основании или при опирании на отдельные стойки/колонны. Приложенная нагрузка является определяющей при выборе типа упругого материала. Оптимальное сжатие выбранного типа материала достигается изменением площади опоры с помощью свайных наголовников. Для точечной опоры, как правило, применяются материалы с высокими объёмными массами. Точно так же, как и при полноплоскостной и ленточной опорах, основание для опор, а также примыкающие элементы конструкций должны быть очень жёсткими. (По материалам фирмы Getzner®),

Рис. 33 Устройство точечной опоры

                 

               

Отмостка

 

Чтобы предупредить проникновение дождевых и талых вод в подземные части здания, осуществляют планировку поверхности участка под застройку, создавая необходимый уклон для отвода поверхностных вод от здания. А по периметру здания устраивают отмостку.

Отмостка располагается на уровне земли и служит для защиты фундамента от атмосферных осадков. Ширина отмостки, в зависимости от назначения здания или сооружения и от грунтовых условий, может быть от 0,5 до 2,0м, но не менее чем на 200мм шире карниза, чтобы вода, стекающая с крыши, не размывала грунт и не застаивалась под домом.

 

Отмостка должна иметь поперечный уклон (от дома или сооружения) (1:5) и может быть выполнена с продольным уклоном не менее 0,03. В этом случает отмостка должна обязательно заканчиваться бордюрным камнем.

По краю отмостки можно устроить водоотводную канавку. Отмостку также можно закончить бордюрным камнем. В этом случае вода будет стекать вдоль здания и сходить в дрену или ливневую канализацию. Если здание имеет значительную длину, то выполняется разуклонка отмостки и дрены должны быть предусмотрены по двум углам здания.

 

Отмостка по периметру здания или сооружения независимо от конструкций одежды (асфальтовая, бетонные плиты, монолитный бетон, булыжный камень, гравий, щебень) должна иметь подготовку из местного уплотненного грунта или мягкой уплотненной глины толщиной слоя не менее 15см Отметка бровки отмостки должна превышать планировочную отметку не менее чем на 0,05м. 

 

Отмостка выполняется из бетона со швами, компенсирующими температурные расширения.

 

Рис. 34 Варианты устройства отмосток

 

 

 

 

 

           

Пандус

Для обеспечения доступности маломобильных лиц в местах перепада уровней (превышающего 4см между горизонтальными участками пешеходных путей или пола в зданиях и сооружениях) следует предусматривать устройство пандусов.

 

Конструкции пандусов и их ограждений следует выполнять из несгораемых материалов с пределом огнестойкости не менее 2 часов.

 

В исключительных случаях допускается предусматривать винтовые пандусы, величина внутреннего радиуса которых рассчитывается. Длина промежуточных горизонтальных площадок винтового пандуса по внутреннему его радиусу должна составлять не менее 2 м.

 

Уклон пандуса в зависимости от его длины не должен превышать величин, указанных в приложении ВСН 62-91*.

 

По внешним боковым краям пандуса следует предусматривать бортики высотой не менее 5 см.

 

По обеим сторонам пандуса должны предусматриваться ограждения высотой не менее 0,9 м с поручнями. Поручни должны быть двойными на высоте 0,7 и 0,9 м, а для детей – на высоте 0,5 м. Длина поручней должна быть больше длины пандуса с каждой стороны не менее чем на 0,3 м.

 

Пандус, служащий путем эвакуации со второго и вышележащих этажей должен быть непосредственно связан с выходом наружу из здания или сооружения.

 

Рис.35  Фрагмент плана подземного гаража с рампой и пандусами

 

Также пандусы устраиваются в промышленных и общественных зданиях и сооружениях для возможности заезда по ним автомобильного транспорта при наличии перепада между отметкой пола и отметкой земли. Уклон пандуса должен иметь соотношение 1:7. Покрытие пандусов (рамп) должно исключать скольжение.

 

Рампы в автостоянках должны отвечать следующим требованиям:

- продольный уклон закрытых прямолинейных рамп по оси полосы движения должен быть не более 18%, криволинейных рамп – не более 13%, продольный уклон открытых (не защищенных от атмосферных осадков) рамп – не более 10%;

- поперечный уклон рамп должен быть не более 6%;

- на рампах с пешеходным движением должен предусматриваться тротуар шириной не менее 0,8 м.

 

Фото … Пандус для маломобильных групп населения в г.Оломоуц

 

 

Деформационные швы

Здания большой протяженности подвержены деформациям под влиянием колебаний температуры наружного воздуха в течение года, неравномерных осадок грунта основания, сейсмических явлений и других причин. Во всех этих случаях в стенах, перекрытиях, покрытиях и других частях здания могут появиться трещины, резко снижающие прочность и эксплуатационные качества здания. Для предупреждения появления трещин в несущих и ограждающих конструкциях предусматривают деформационные швы, разрезающие здание на отсеки.

 

Деформационные швы призваны уменьшать изгибающие нагрузки на конструкционные элементы в местах возможных наибольших деформаций и сделать деформации в узле «нормальными».

 

      Обычно деформационные швы предусматривают в зданиях: со сложной формой фундаментов, в конструкциях примыканий подземных гаражей к основному зданию; с большой протяженностью; разноэтажных, между основным зданием и пристройкой, стоящей на отдельном фундаменте.

 

В сооружениях:между чашей бассейна и остальной конструкцией здания; на открытых многоэтажных автостоянках и др.

 

Рис. 36 Некоторые варианты устройства деформационных швов

 

В зависимости от назначения применяют следующие деформационные швы:

- осадочные

-температурные

-антисейсмические

-усадочные.

 

Температурные швы делят здание на отсеки от уровня земли до кровли включительно, не затрагивая фундамента, который, находясь ниже уровня земли, испытывает температурные колебания в меньшей степени и, следовательно, не подвергается существенным деформациям. Расстояние между температурными швами принимают в зависимости от материала стен и расчетной зимней температуры района строительства.

 

Отдельные части здания могут быть разной этажности. В этом случае грунты основания, расположенные непосредственно под различными частями здания, будут воспринимать разные нагрузки. Неравномерная деформация грунта может привести к появлению трещин в стенах и других конструкциях здания. Другой причиной неравномерной осадки грунтов основания сооружения могут быть различия в составе и структуре основания в пределах площади застройки здания. Тогда в зданиях значительной протяженности даже при одинаковой этажности могут появиться осадочные трещины. Во избежание появления опасных деформаций в зданиях и уменьшения чувствительности к неравномерным осадкам одноэтажных и многоэтажных зданий устраивают вертикальные осадочные швы. Эти швы в отличие от температурных разрезают здание по всей их высоте включая фундаменты на отдельные части.

 

Для беспрепятственной осадки в зазоры между фундаментами вставляют доски, обернутые толем (или любым современным гидроизоляционным материалом). В зданиях с подвалами устанавливают доски с наружной стороны стены, вынимают раствор, и швы в этих местах заполняют битумом.

Рис.37 Осадочный шов

 

Если в одном здании необходимо использовать деформационные швы разных видов, их по возможности совмещают в виде так называемых температурно-осадочных швов.

Антисейсмические швы применяются в зданиях, строящихся в районах, подверженных землетрясениям. Они разрезают здание на отсеки, которые в конструктивном отношении должны представлять собой самостоятельные устойчивые объемы. По линиям антисейсмических швов располагают двойные стены или двойные ряды несущих стоек, входящих в систему несущего остова соответствующего отсека.

Усадочные швыделают в стенах, возводимых из монолитного бетона различных видов. Монолитные стены при твердении бетона уменьшаются в объеме. Усадочные швы препятствуют возникновению трещин, снижающих несущую способность стен. В процессе твердения монолитных стен ширина усадочных швов увеличивается; по окончании усадки стен швы наглухо заделывают.

 

Существует три типа сооружений по жесткости:

1. абсолютно гибкие (например, земляные насыпи. Для получения проектных отметок насыпи ее делают выше на величину ожидаемой осадки, т.е. придают насыпи строительный подъем);

2. абсолютно жесткие (не могут искривляться. Такие сооружения получают крен без деформации, например, дымовые трубы, доменные печи и т.п.)

3. обладающие конечной жесткостью (относятся большинство зданий и многие сооружения. Такие здания при неравномерной осадке получают искривления вследствие чего становится возможным образование трещин в несущих элементах. Отдельные здания обладают незначительной конечной жесткостью и их можно считать практически гибкими. Такие здания следуют за перемещениями грунта, и только значительные неравномерные осадки способны вызвать у них появление трещин. Это - невысокие одноэтажные здания с разрезными балками покрытия).

 

Фундаменты могут иметь следующие деформации - прогиб-выгиб, перекос, крен, кручение.  

 

Неравномерность осадок здания может быть обусловлена неоднородностью основания, неодинаковой или неодновременной загрузкой фундаментов, динамическим воздействием на грунт основания, изменением уровня грунтовых вод в процессе эксплуатации.

 

     На сегодняшний день наряду с традиционным устройством деформационного шва возможно устройство и эластичного шва. Эластичные деформационные швы обеспечивают:

· полную водонепроницаемость;

· мягкий бесшумный проезд или проход по поверхности;

· высокую износостойкость и хорошее сцепление;

· короткое время устройства;

· высокую ремонтную пригодность;

· высокую надежность и долговечность.

 

Рис. 38  Конструкция эластичного деформационного шва:

 

 

Деформационные швы - соотнести с написанным сверху

Здания большой протяженности подвержены деформациям под влиянием колебаний температуры наружного воздуха в течение года, неравномерных осадок грунта основания, сейсмических явлений и других причин. Во всех этих случаях в стенах, перекрытиях, покрытиях и других частях здания могут появиться трещины, резко снижающие прочность и эксплуатационные качества здания. Для предупреждения появления трещин в несущих и ограждающих конструкциях предусматривают деформационные швы, разрезающие здание на отсеки. В зависимости от назначения применяют следующие деформационные швы: температурные, осадочные, антисейсмические и усадочные.

Температурные швы делят здание на отсеки от уровня земли до кровли включительно, не затрагивая фундамента, который, находясь ниже уровня земли, испытывает температурные колебания в меньшей степени и, следовательно, не подвергается существенным деформациям. Расстояние между температурными швами принимают в зависимости от материала стен и расчетной зимней температуры района строительства.

Отдельные части здания могут быть разной этажности. В этом случае грунты основания, расположенные непосредственно под различными частями здания, будут воспринимать разные нагрузки. Неравномерная деформация грунта может привести к появлению трещин в стенах и других конструкциях здания. Другой причиной неравномерной осадки грунтов основания сооружения могут быть различия в составе и структуре основания в пределах площади застройки здания. Тогда в зданиях значительной протяженности даже при одинаковой этажности могут появиться осадочные трещины. Во избежание появления опасных деформаций в зданиях устраивают осадочные швы. Эти швы, в отличие от температурных, разрезают здания по всей их высоте, включая фундаменты.

Если в одном здании необходимо использовать деформационные швы разных видов, их по возможности совмещают в виде так называемых температурно-осадочных швов.

Антисейсмические швы применяются в зданиях, строящихся в районах, подверженных землетрясениям. Они разрезают здание на отсеки, которые в конструктивном отношении должны представлять собой самостоятельные устойчивые объемы. По линиям антисейсмических швов располагают двойные стены или двойные ряды несущих стоек, входящих в систему несущего остова соответствующего отсека.

Усадочные швы делают в стенах, возводимых из монолитного бетона различных видов. Монолитные стены при твердении бетона уменьшаются в объеме. Усадочные швы препятствуют возникновению трещин, снижающих несущую способность стен. В процессе твердения монолитных стен ширина усадочных швов увеличивается; по окончании усадки стен швы наглухо заделывают.

 

Приямки и спуски в подвал

Подвал – подземный объем, образованный подземным этажом. Подвальным называется этаж, заглубленный ниже поверхности земли более чем на ½ высоты помещения.       

 

Наружные стены подземной части подвалов обычно выполняют из тех же материалов, что и фундаменты бесподвальных зданий. Они должны обладать достаточной устойчивостью против горизонтального давления грунта, а при отапливаемых подвалах – и надлежащими теплозащитными качествами. Т.е. при наличии в здании подвала (или техподполья или цокольного этажа) фундаменты становятся еще и ограждающими конструкциями.

 

Подвальные этажи должны быть защищены от грунтовой сырости, а иногда и грунтовых вод в случае расположения их уровня в зоне подвала. Конструкцию гидроизоляции выбирают в зависимости от характера грунтов основания, типа фундаментов, допустимой сырости в подвале и превышения уровня грунтовых вод над отметкой пола подвала. В связи с этим гидроизоляцию проектируют одновременно с проектирование фундамента.  

 

Подвальные этажи освещаются окнами с устройством перед ними заглубленных в грунт световых приямков. Стенки приямков выполняют из сборных железобетонных элементов или кирпича. Днище делается бетонным с уклоном к выпускным отверстиям для стока воды. Приямки сверху закрываются стальными решетками (рис.39а).

 

Рис.39 Устройство внешних приямков

рис…. Световой приямок

 

Наружные сходы в подвал решаются в виде одномаршевых лестниц, расположенных в приямках, примыкающих к наружным стенам здания и огражденных подпорными стенками. Ступени этих лестниц укладываются на грунт по бетонной подготовке. В зависимости от климатических условий над приямком или возводят пристройку со стенами, крышей и входной дверью, или же ограничиваются устройством зонта (навеса) и низкой бортовой стенкой.

 

Рис.40 Вариант решения входа в подвал

 

При необходимости спуска в подвал тяжелых элементов (или загрузки, например, топлива при расположении в нем котельных) устраивают наклонные бетонные приямки, закрываемые крышками чугунными или металлическими.

 

 

Прочее

Фундаменты под крыльцо

Перед входной дверью во избежание затекания в помещение воды и для удобства очистки от снега всегда устраивают входные ступени или площадки. Бетонные или ж/б площадки опирают на бетонную подготовку или на песчаную подушку, а при наличии нескольких ступеней и входной площадки - на две перпендикулярные зданию стенки, возведенные на самостоятельных фундаментах. Такую лестницу называют крыльцом.  

 

Рис. 41 Наружные входы

Фундаменты под лифты

  Под лифтовые шахты устраиваются отдельные фундаменты. Фундамент шахты должен выдерживать нагрузку от силы тяжести шахты, от динамической нагрузки посадки кабины (противовеса) на буфер и направляющих, включая часть силы тяжести направляющих при их опирании в пол приямка. 

Пример устройства фундамента под лифты приведен ниже на рис.42.

 

 

Рис.42 Разрез здания с подвалом