Элементы бетонных фундаментных стен - columbia

ДОКУМЕНТ 5-3А
Элементы
ЭЛЕМЕНТЫ БЕТОННЫХ ФУНДАМЕНТНЫХ СТЕН
ВВЕДЕНИЕ
Бетонные блоки используются для сооружения фундаментных стен различных типов, включая монолитные
подвальные стены, стены оползающего пространства, подпорные стены с лицевыми вертикальными плитами
и столбы. Бетонная кладка хорошо подходит для использования под уклоном вследствие своей прочности,
долговечности, экономичности и устойчивости к воздействию огня, насекомых и шумов. Модульная природа
бетонной кладки позволяет легко приспосабливаться к изменениям системы пола и высоты стен. Бетонная
кладка может использоваться для строительства прочного, долговечного, не подверженного воздействию
насекомых фундамента для всех типов зданий.
Данный документ содержит информацию об элементах бетонных фундаментных стен различных типов.
Предотвращение проникания воды в бетонные стены под уклоном и в Руководстве по проектированию
подвалов.
Подстилающий слой
Подстилающий слой находится под подвальной стеной, стеной оползающего пространства или подпорной
стеной и передает структурные нагрузки от здания опорному грунту. Подстилающий слой - это обычно литой
бетон, помещаемый на глубине ниже глубины замерзания, чтобы предотвратить повреждения в результате
вспучивания, вызванного замерзанием воды в грунте.
Подстилающий слой должен располагаться на нетронутом природном грунте, если этот грунт не является
неподходящим, слабым или мягким. В этом случае грунт должен удаляться и заменяться уплотненным
грунтом, гравием или бетоном. Точно так же, перед укладкой подстилающего слоя необходимо удалить корни
деревьев, строительный мусор и лед.
Рисунок 1 - Гладкая подвальная стена
1
Если ничего другого не требуется, подстилающие слои должны тщательно выравниваться таким образом,
чтобы бетонная стена была рядом с центральной линией подстилающего слоя. Несмотря на то, что верхняя
поверхность застывшего бетонного подстилающего слоя должна быть относительно ровной, ее не нужно
разглаживать мастерком, поскольку слегка шероховатая поверхность усиливает сцепление раствора с
бетоном.
ПОДВАЛЬНЫЕ СТЕНЫ
Подвалы обычно являются кондиционированными помещениями, поскольку они могут использоваться для
хранения, работы или жилья. Вследствие этого устойчивость к прониканию воды имеет первостепенное
значение при проектировании и строительстве подвальных стен.
Рекомендуемый ниже процесс засыпки помогает предотвратить растрескивание подвальных стен во время
эксплуатации. Стены обязательно должны иметь достаточную жесткость, чтобы выдерживать нагрузки
засыпочного грунта, или иметь до засыпки диафрагму первого этажа. В противном случае стена, рассчитанная
на то, что ее верхняя часть будет служить опорой, может треснуть или даже разрушиться от перегрузки. Точно
так же, тяжелое оборудование, такое как бульдозеры и краны, не должны находиться над засыпкой во время
строительства, если подвальные стены не были рассчитаны на более высокие нагрузки.
Слой засыпки не более 4 - 8 дюймов (102 - 203 мм) представляет собой грунт с низкой проницаемостью, чтобы
абсорбция дождевой воды засыпкой была минимальна. Конечный уровень должен быть наклонен в сторону от
здания.
Контрольные швы обычно не используются в фундаментных стенах по соображениям обеспечения
водостойкости швов и вследствие того факта, что усадка стен под уклоном менее значительна из-за
относительно постоянных условий температуры и влажности. При необходимости для контроля образования
трещин можно установить горизонтальную шовную арматуру.
Фундаментный дренаж, изображенный на рисунках 1 и 2, может располагаться на внутренней стороне
подстилающего слоя или, при необходимости, на обеих сторонах. Дренаж должен располагаться под верхней
частью подстилающего слоя. Изображенный на рисунке дополнительный дренаж - полихлорвиниловая труба
диаметром 2 дюйма (51 мм) на расстоянии 8 футов (2400 мм) от центра - обеспечивает попадание воды
изнутри в фундаментный дренаж. Дренажные каналы могут быть выведены в подстилающий слой или через
низ первого ряда кладки, с помощью пластиковых труб, прямо в верхнюю часть подстилающего слоя.
Для армированных конструкций (рисунок 2) необходимо правильное расположение стержней арматуры для
обеспечения их максимальной эффективности. Во многих случаях вертикальная арматура располагается по
направлению к внутренней поверхности стен под уклоном для создания максимального сопротивления
давлению грунта.
Монолитный верхний слой на бетонной стене под уклоном распределяет нагрузку здания, а также улучшает
устойчивость к воздействию грунтового газа и термитам. Там, где раствором заливается только верхний слой,
для задержки на нем раствора может использоваться сетка или другой подобный материал.
Учтите, что местные нормативные документы могут запрещать использование пенообразной
пластиковой изоляции под уклоном в тех областях, где очень высока опасность повреждения
термитами.
2
Рисунок 2 - Армированная подвальная стена
ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫЕ ПОДПОРНЫЕ СТЕНКИ ДЛЯ ОПОЛЗАЮЩИХ ПРОСТРАНСТВ
В противоположность подвалам, оползающие пространства проектируются как некондиционируемые; они
могут вентилироваться или не вентилироваться. На рисунках 3 и 4 изображено несколько разных конструкций
оползающих пространств.
Хотя большинство строительных нормативных документов требуют наличия операбельных жалюзийных
вентиляционных отверстий в каждом углу такого пространства для снижения образования влаги, исследования
показали, что использование земляного покрытия, задерживающего влагу, устраняет необходимость
вентиляции в нескольких местах. Если оползающее пространство является вентилируемым, пол, внешние
трубы и каналы обычно изолируются. Если пространство не вентилируется, изолироваться могут или стены,
или пол над ними. Невентилируемые оползающие пространства должны иметь покрытие пола для
уменьшения влажности и, если необходимо, входы для грунтового газа. Для минимизации миграции воды и
инфильтрации грунтового газа рекомендуется использовать замедлитель испарения (обычно 6-мил (0, 15 мм)
полиэтилен, полихлорвинил или аналогичный материал). Если для доступа к коммуникациям необходима
более долговечная поверхность, обычно используют 2 1/2-дюймовую (64 мм) бетонную плиту. Может
понадобиться и бетонная плита большей толщины, если оползающее пространство будет использоваться для
хранения. Влагозащитное покрытие на внешней стене оползающего пространства также помогает
предотвратить попадание в него воды.
ПОДПОРНЫЕ СТЕНКИ ДЛЯ ПЛИТЫ НА УКЛОНЕ
Подпорные стенки с плитами на уклоне поддерживают стену, находящуюся вверху, и часто также создают
кирпичный выступ для поддержки внешней кладочной облицовки. На рисунках 5 и 6 изображены бетонные
подпорные стены с кладкой и каркасом над стенами на уклоне, соответственно.
3
Поскольку стена входит в грунт с обеих сторон, водо- или влагозащитное покрытие не требуется. Подпорные
стены обычно изолируются на внешней стороне кладки. Если стена изолируется изнутри, важно разместить
изоляцию в шве между кромкой плиты и фундаментной плитой, чтобы избежать температурного моста.
Подпорная стена с кирпичным выступом изображена на рисунке 6. Для этого случая учтите, что нормативные
документы, регламентирующие проектирование кладочных стен, обычно требуют, чтобы между кладкой и
основой находился воздушный зазор величиной не менее 1 дюйма (25 мм) для получения открытых
дренажных полостей. Воздушный зазор величиной 1 дюйм (25 мм) считается достаточным, если приняты
специальные меры предосторожности для сохранения его в чистоте (такие как удаление раствора из полости
или протягивание деревянной палочки по полости снизу вверх для сбора капель раствора). В противном
случае предпочтительно иметь воздушный зазор величиной 2 дюйма (51 мм).
ФУНДАМЕНТНЫЕ СТОЛБЫ
Фундаментные столбы (рисунок 7) - это изолированные конструкционные элементы, используемые для
поддержки всего строения. Конструкторские расчеты гарантируют, что столбы выдержат необходимые
нагрузки здания. Столбы обычно являются составной частью оползающего пространства, поэтому
рекомендации по влагостойкости и стойкости к грунтовому газу для него действуют и для столбов. Требования
строительного кодекса для кладочных зданий определяют минимальную номинальную толщину
фундаментного столба 8 дюймов (203 мм), при этом номинальная высота не должна превышать
четырехкратной номинальной толщины, а номинальная длина - трехкратной. Учтите, что Международный
строительный кодекс позволяет, чтобы номинальная высота равнялась десятикратной номинальной
толщине, если столб залит раствором, или четырехкратной номинальной толщине, если столб не залит
раствором.
Рисунок 3 - Подпорная стенка оползающего пространства с кладкой над уклоном
4
Рисунок 4 - Подпорная стена оползающего пространства с деревянным каркасом над уклоном
5
6
Рисунок 7 - Столб бетонного фундамента
7