1.6 Классификация свай. Ростверки

Министерство образования и науки Российской Федерации
Бузулукский гуманитарно-технологический институт (филиал)
федерального государственного бюджетного образовательного учреждения
высшего профессионального образования
«Оренбургский государственный университет»
Кафедра промышленного и гражданского строительства
Власов А.В., Горяйнова Т.А.,
Дубинецкий В.В., Касимова Н.И., Коробова Н.В.
Вильданова М.А.
СТРОИТЕЛЬСТВО
Рекомендовано
Редакционно-издательским
советом
Бузулукского
гуманитарно-технологического
института
(филиала)
федерального
государственного бюджетного образовательного учреждения высшего
профессионального
образования
«Оренбургский
государственный
университет» в качестве учебно-практического пособия для студентов,
обучающихся по программам высшего профессионального образования по
специальности 270102.65 Промышленное и гражданское строительство
Бузулук
2013
УДК 691
ББК 38.2
В57
Рецензент – доктор технических наук, доцент кафедры «Технология
строительного производства» ОГУ Гурьева В.А.
директор ООО «ППР Сервис» Мезин П.В.
В57
Власов, А.В.
Строительство: учебно-практическое пособие для подготовки к
итоговой государственной аттестации по специальности 270102.65
«Промышленное и гражданское строительство» / А.В. Власов,
Горяйнова, В.В. Дубинецкий, Н.И. Касимова, Н.В. Коробова,
М.А. Вильданова; Бузулукский гуманитарно-технолог. ин-т (филиал)
ОГУ. – Бузулук: БГТИ (филиал) ОГУ, 2013. – 371 с.
Учебно-практическое
пособие
предназначено
для
студентов
специальности 270102.65 «Промышленное и гражданское строительство»;
включает в себя содержание вопросов по дисциплинам, выносимым на
итоговый междисциплинарный экзамен, а также решение типовых задач и
список рекомендуемой литературы.
УДК 691
ББК 38.2
© Власов А.В., 2013
© БГТИ (филиал) ОГУ, 2013
2
Содержание
Пояснительная записка ……………………………………………………..
13
1 Дисциплина «Основания и фундаменты» ……………………………….
16
1.1 Методы искусственного улучшения свойств грунтов………………… 16
1.2 Расчет оснований по деформациям ……………………………………
17
1.3 Определение крена фундамента при действии внецентренной
нагрузки ……………………………………………………………………
19
1.4 Конструктивные особенности зданий, которые учитываются при
назначении глубины заложения фундамента ……………………………
19
1.5 Классификация фундаментов мелкого заложения. Обеспечение
жесткости …………………………………………………………………….. 21
1.6 Классификация свай. Ростверки ………………………………………..
23
1.7 Методы усиления фундаментов передачей нагрузки на сваи ……….
28
1.8 Мероприятия по уменьшению деформаций основания ……………..
30
1.9 Факторы, влияющие на выбор глубины заложения фундамента ……
33
1.10 Особенности проектирования оснований и фундаментов зданий на
просадочных грунтах ……………………………………………………….. 35
1.11 Усиление фундаментов мелкого заложения …………………………
37
1.12 Принципы устройства фундаментов на просадочных грунтах ……
40
1.13 Причины необходимости реконструкции фундаментов и усиление
оснований ……………………………………………………………………. 41
1.14 Определение несущей способности забивной висячей сваи ……….
44
1.15 Усиление оснований и фундаментов с помощью свай …………….
47
1.16 Закрепление грунтов основания ………………………………………. 50
1.17 Причины возникновения неравномерных осадок основания ……….
54
1.18 Способы защиты помещений и фундаментов от воздействия
подземных вод и сырости …………………………………………………
1.19
Расчет
осадки
основания
свайного
фундамента
методом
послойного суммирования ………………………………………………
3
61
62
1.20 Расчетное сопротивление грунта основания. Факторы, влияющие
на его величину ……………………………………………………………… 64
1.21 Определение несущей способности основания ……………………..
66
1.22 Методы определения несущей способности сваи ………………….
70
1.23 Примеры решения задач ………………………………………………
72
1.24 Список литературы, рекомендуемой студентам для изучения
раздела ……………………………………………………………………….. 79
2
Дисциплина
«Железобетонные
и
каменные
конструкции»,
«Строительная механика» ………………………………………………….
80
2.1 Конструкции железобетонных колонн ……………………………….
80
2.2
Конструктивная
схема
предварительно
напряженной
железобетонной плиты перекрытия с круглыми пустотами, схема
армирования ………………………………………………………………
81
2.3 Первые и вторые потери напряжения в предварительно напрягаемой
арматуре, минимальное значение потерь …………………………………
83
2.4 Изгибаемые железобетонные конструкции. Виды, особенности
конструирования …………………………………………………………….
84
2.5 Факторы, определяющие прочность каменной кладки ………………
86
2.6 Факторы, влияющие на прочностные и деформативные свойства
бетона ………………………………………………………………………… 87
2.7 Классификация нагрузок. Сочетание нагрузок ……………………….
89
2.8 Армокаменные конструкции – виды армирования, назначение ……
92
2.9 Расчетная схема и армирование железобетонных балок монолитного
ребристого перекрытия с плитами, опертыми по контуру ……………….
96
2.10 Балки покрытий одноэтажных промышленных зданий. Виды,
основы конструирования …………………………………………………… 98
2.11 Определить площадь сечения сжатой симметричной арматуры
класса А300, колонны сечением 300×300 мм из тяжелого бетона класса
В15, расчетная длина колонны l0 = 3м. Полная расчетная нагрузка,
действующая на колонну – 200 кН, при шарнирном закреплении обоих
4
концов колонны ……………………………………………………………..
2.12
Проверить
несущую
способность
нормальных
102
сечений
железобетонной балки, пролетом 3м, сечением 200×300 мм из бетона
класса В20. Армирование двумя стержнями диаметром 20мм класса
А400. Влажность среды 70%. Бетон тяжелый. Ожидаемый момент на
балке после реконструкции 28 кНм ………………………………………
102
2.13 Список литературы, рекомендуемой студентам для изучения
раздела ……………………………………………………………………….. 103
3 Дисциплина «Конструкции из дерева и пластмасс» …………………..
105
3.1 Основные принципы конструирования, расчета и изготовления
деревянных клееных конструкций ………………………………………..
105
3.2 Конструирование и расчет соединений на цилиндрических и
пластинчатых нагелях ………………………………………………………. 106
3.3 Расчет клеефанерных плит …………………………………………….
112
3.4 Расчет двускатной клееной балки по двум группам предельных
состояний …………………………………………………………………….
116
3.5 Подобрать сечение брусчатой стойки из древесины сосны 2 сорта
длиной 4,5м с шарнирно закрепленными концами. Стойка не имеет
ослаблений сечения и нагружена
продольной
сжимающей
силой
270кН ………………………………………………………………………… 120
3.6 Подобрать сечение однопролетной шарнирно опертой балки из
древесины, сосна 2 сорта. Балка имеет пролет 4м и воспринимает
равномерно распределенную нагрузку 2,2кН/м …………………………
3.7
120
Список литературы, рекомендуемой студентам для изучения
раздела………………………………………………………………………..
121
4 Дисциплины «Технология строительных процессов», «Технология
возведения зданий и сооружений», «Строительные машины» …………
4.1 Для устройства фундаментов здания предусматривается отрывка
котлована под все здание в плане. Изобразите план и поперечный разрез
выемки с размерами, образованной первой проходкой экскаватора
5
122
(прямая лопата) при разработке им котлована …………………………..
122
4.2 Исходные данные для разработки проекта производства работ ……
122
4.3 Технология монтажа железобетонных колонн ……………………….
125
4.4 Способы укладки бетонной смеси в опалубку ……………………….
128
4.5 Способы выверки и временного крепления сборных железобетонных
конструкций …………………………………………………………………. 131
4.6 Технология
производства
при
устройстве
улучшенной
штукатурки …………………………………………………………………..
135
4.7 Разработка грунта землеройно-транспортными машинами …………
139
4.8 Состав работ в подготовительный период строительства ……………
143
4.9 Технология монтажа железобетонных балок и ферм покрытия …….
144
4.10 Технологическая последовательность производства работ при
демонтаже стеновых панелей жилого дома ………………………………
146
4.11 Способы погружения свай ……………………………………………
147
4.12 Состав работ инженерной подготовки строительной площадки …… 151
4.13 Технология устройства теплоизоляции ………………………………
153
4.14 Устройство линолеумных полов. Контроль качества ……………….
155
4.15 Технология устройства фундамента методом «стена в грунте» ……
156
4.16 Конструкции опалубочных систем. Оборачиваемость опалубки …..
158
4.17 Устройство дощатых полов …………………………………………..
163
4.18 Согласно календарного плана производства работ, кирпичная
кладка
здания должна выполняться в зимнее время. Перечислите
мероприятия, выполняемые при подготовке здания к оттаиванию
(кладка стен здания выполняется методом замораживания) ……………
165
4.19 Раздельный и комплексный методы монтажа каркаса здания (при
поэлементной технологии монтажа). Преимущества и недостатки
данных методов относительно друг друга ………………………………… 166
4.20 Особенности производства работ каменной кладки в зимних
условиях. Применяемые способы, их сущность ………………………….
4.21 Состав технологической карты на монтаж несущих конструкций
6
167
здания ………………………………………………………………………… 169
4.22 Технологическая последовательность производства работ при
замене деревянного перекрытия в здании на сборные ж/б настилы …….
170
4.23 Временное закрепление стеновых панелей при монтаже жилых
крупнопанельных домов ……………………………………………………. 171
4.24 Особенности технологии производства работ при усилении
существующего бутового фундамента …………………………………….
173
4.25 Технология производства работ при усилении кирпичного
простенка стальной обоймой ………………………………………………
177
4.26 Устройство полов из рулонных материалов …………………………
178
4.27
Технология
производства
работ
по
восстановлению
горизонтальной гидроизоляции ……………………………………………
180
4.28 Открытый способ возведения подземных сооружений. Начертить
схемы крепления стен котлована …………………………………………..
4.29
Технология
способом.
возведения
Погружение
подземных
опускных
сооружений
колодцев
в
182
опускным
«тиксотропной
рубашке» …………………………………………………………………….
184
4.30 Для устройства фундаментов здания предусматривается отрывка
котлована под все здание в плане. Начертите план и поперечный разрез
выемки (с размерами), образованной при разработке котлована, если
глубина котлована 3,5м, а размеры здания в плане 24х48 м. Грунт –
суглинок легкий …………………………………………………………….
186
4.31 Список литературы, рекомендуемой студентам для изучения
раздела ……………………………………………………………………….. 187
5
Дисциплина
«Металлические
конструкции,
включая
сварку»,
«Строительная механика» …………………………………………………
189
5.1 Расчет и конструирование болтовых соединений на обыкновенных
болтах при статическом нагружении ………………………………………
189
5.2 Нормативные и расчетные сопротивления сталей ……………………
190
5.3 Расчет стыковых сварных соединений при статическом нагружении.
7
Конструктивные требования к стыковым швам …………………………
192
5.4 Расчет элементов стальных конструкций на осевые силы.
Центрально-растянутые и центрально-сжатые элементы ……………….
196
5.5 Классификация строительных сталей и их химический состав.
Выбор сталей для строительных конструкций ……………………………
5.6 Расчет угловых сварочных соединений
при
197
статическом
нагружении …………………………………………………………………..
202
5.7 Примеры решения задач ………………………………………………..
203
5.8
Список литературы, рекомендуемой студентам
для изучения
раздела ……………………………………………………………………….. 206
6 Дисциплина «Экономика строительства» ………………………………
208
6.1 Основные участники инвестиционного строительного процесса …… 208
6.2 Организационные формы строительства ……………………………… 210
6.3 Основные принципы определения эффективности инвестиций ……
213
6.4 Виды прибыли в строительстве ………………………………………
215
6.5 Состав и виды сметной документации ………………………………… 217
6.6 Выбор метода составления смет ……………………………………….. 220
6.7 Рентабельность в строительстве ……………………………………….. 221
6.8 Структура сметной стоимости строительства и порядок определения
составляющих ее сметных затрат ………………………………………….. 223
6.9 Виды сметных нормативов и основы новой системы нормативов …
226
6.10 Основные налоги, уплачиваемые строительными предприятиями … 227
6.11 Основные фонды в строительстве, классификация и структура
основных фондов ……………………………………………………………. 230
6.12 Оценка основных фондов ……………………………………………
235
6.13Показатели и пути повышения эффективности использования
основных фондов ……………………………………………………………. 237
6.14
Понятия
производительности
труда,
методы
измерения
производительности труда ………………………………………………….
240
6.15 Диверсификация производства, классификация …………………….
244
8
6.16 Список литературы, рекомендуемой студентам для изучения
раздела ……………………………………………………………………….. 249
7 Дисциплина «Организация, управление и планирование строительного
производства» ………………………………………………………………. 250
7.1
Понятие
предприятия,
организационно-правовые
формы
предприятий в строительстве в соответствии с законом РФ ……………..
250
7.2 Этапы подготовки строительного производства ……………………… 255
7.3
Классификация
организационно-технологических
моделей
строительного производства ………………………………………………..
7.4
Условия
разработки
и
документы,
включаемые
в
257
проект
организации строительства …………………………………………………
259
7.5 Состав проекта производства работ ……………………………………
261
7.6 Стройгенплан. Назначение и виды стройгенпланов ………………….. 262
7.7 Основные принципы проектирования стройгенплана ………………..
263
7.8 Организация складского хозяйства ……………………………………. 265
7.9 Временные здания для обслуживания строительства ………………..
7.10
Организация
материально
–
технического
266
обеспечения
строительства ………………………………………………………………
268
7.11 Лизинг в строительном производстве ………………………………..
273
7.12 Виды контроля качества строительной продукции ………………….
275
7.13 Методы и стиль управления …………………………………………
277
7.14 Диаграмма безубыточности строительного производства ………….
279
7.15 Виды документов в строительных организациях ……………………
281
7.16 Список литературы, рекомендуемой студентам для изучения
раздела ……………………………………………………………………….. 285
8 Дисциплина «Архитектура ГПЗ», «Реконструкция зданий, сооружений
и застройки» ………………………………………………………………… 287
8.1 Конструктивные схемы зданий ………………………………………… 287
8.2 Классификация фундаментов гражданских зданий …………………..
8.3
Деформационные
швы:
температурные,
9
осадочные,
291
антисейсмические …………………………………………………………… 294
8.4 Вычертить узел крепления стропильной железобетонной балки на
колонне ………………………………………………………………………. 296
8.5
Конструкции
скатных
стропильных
крыш
в
малоэтажном
строительстве ………………………………………………………………
296
8.6 Ненесущие второстепенные элементы гражданских зданий (полы) … 302
8.7 Физический и моральный износ зданий ………………………………
8.8 Ненесущие второстепенные элементы промышленных
306
зданий
(полы) ………………………………………………………………………… 308
8.9 Конструктивные особенности перекрытий гражданских зданий
(балочных, плитные) ………………………………………………………
315
8.10 Сборный железобетонный каркас многоэтажного промышленного
здания. Область применения. Элементы каркаса …………………………
318
8.11 Вентилируемые фасадные системы …………………………………..
322
8.12 Конструктивные решения покрытий по прогонам …………………..
329
8.13 Усиление каменных стен ……………………………………………… 332
8.14 Кровли промышленных зданий. Организация водоотвода …………. 336
8.15
Описать
типы
многоэтажных
жилых
домов.
Этажность,
оборудование. Архитектурно- планировочная структура многоэтажных
жилых домов. Их преимущества и недостатки ……………………………
337
8.16 Назначение отмостки. Представить в графической форме ее
конструктивное решение. На схеме показать уклон, ширину и состав
слоев отмостки ………………………………………………………………. 339
8.17 Охарактеризовать одноэтажное промышленное здание пролетного
типа …………………………………………………………………………
340
8.18 Объемно- планировочные и конструктивные решения одноэтажных
производственных зданий. Унификация …………………………………..
8.19
Объемно-
планировочные
и
конструктивные
решения
многоэтажных производственных зданий. Унификация …………………
8.20 Конструкция междуэтажного перекрытия по деревянным балкам.
10
341
342
Состав перекрытия …………………………………………………………. 343
8.21 Вертикальные наружные ограждения промышленных зданий
(стены) ………………………………………………………………………..
344
8.22 Совмещенные вентилируемые и невентилируемые покрытия ……..
350
8.23 Конструктивные особенности стен зданий из мелкоштучных
элементов …………………………………………………………………….. 351
8.24 Произвести подбор перемычек для оконного блока ОР 15.12. Стена
несущая
510мм.
Представить
в
графической
форме
раскладку
перемычек над оконным проемом …………………………………………
361
8.25 Представить в графической форме фундаментный узел каркаснопанельного промышленного здания с обозначением всех элементов …..
362
8.26 Представь в графической форме конструктивные решения плит
покрытия на пролет: «2Т»; «П», «КЖС» …………………………………..
8.27
Выполните
схему
поперечного
разреза
363
одноэтажного
двухпролетного производственного здания. Пролет L1=12м, высота в
пролете Н1 =6,0м, шаг колонн В1=6,0 м кран не предусмотрен; L2=18м,
Н1=9,60м, В2=6,0м. В пролете предусмотрен мостовой кран Q=10m.
Конструкции железобетонные. Обозначьте основные элементы и
назовите состав изолирующих слоев покрытия ………………………….
365
8.28 Выполните схему плана и разреза конструктивно - планировочной
ячейки одноэтажного производственного здания пролетного типа с
длинномерными настилами /КЖС/ на пролет, по продольным балкам на
шаг. Пролет здания L0=18,0 м, шаг колонн В0=6,0 м, высота Н0=6,0 м.
Конструкции железобетонные. Обозначьте конструктивные элементы..
366
8.29 Представьте в графической форме конструктивную схему
деревянных наслонных стропил для двухскатной крыши с одной
внутренней опорой и пролетом 12м. Назовите элементы наслонных
стропил ……………………………………………………………………….
8.30 Вычертите (в сечении) конструкцию сборного железобетонного
ленточного фундамента. Обозначьте элементы. Здание многоэтажное с
11
367
подвалом ……………………………………………………………………..
368
8.31 Список литературы, рекомендуемой студентам для изучения
раздела ……………………………………………………………………….. 369
Список использованных источников ……………………………………… 370
12
Пояснительная записка
Учебно-практическое пособие предназначено для подготовки студентов к
сдаче итогового междисциплинарного экзамена по специальности 270201.65
«Промышленное и гражданское строительство».
Итоговый междисциплинарный
экзамен призван
определить уровень
усвоения студентами материала по важнейшим дисциплинам для выпускников
данной специализации. На экзамен выносятся основные положения дисциплин
«Архитектура
гражданских
и
промышленных
зданий
и
сооружений»;
«Строительная механика»; «Металлические конструкции, включая сварку»;
«Железобетонные и каменные конструкции»; «Конструкции из дерева и
пластмасс»; «Основания и фундаменты»; «Реконструкция зданий, сооружений и
застройки»; «Строительные машины»; «Технология строительных процессов»;
«Технология возведения зданий и сооружений»; «Организация, управление и
планирование
в
строительстве»;
требованиям Государственного
«Экономика
отрасли»
соответствующие
образовательного стандарта по
направлению
подготовки 270100 Строительство, специальности 270102.65 «Промышленное и
гражданское строительство».
Основной образовательной программой предусматривается
подготовка
выпускников к следующим видам профессиональной деятельности:
- проектно-конструкторская;
- организационно-управленческая,
- производственно-технологическая;
- научно-исследовательская.
Инженер по специальности 270102.65 «Промышленное и гражданское
строительство» должен:
знать:
-
основные
научно-технические
проблемы
и
перспективы
строительной науки, строительства и смежных областей техники;
13
развития
-
методы
системного
анализа
при
решении
научно-технических,
организационно- технических и конструкторско-технологических задач в области
промышленного и гражданского строительства;
- методы проведения теоретических и экспериментальных исследований с
использованием современного оборудования и средств вычислительной техники;
- методы архитектурно-строительного проектирования и его физикотехнические основы;
- принципы объемно-планировочных, композиционных и конструктивных
решений зданий и сооружений; основы унификации, типизации и стандартизации;
-
эффективные
проектные
решения,
отвечающие
требованиям
перспективного развития отрасли, в том числе с использованием САПР;
- возможные положительные и отрицательные социальные, экономические,
экологические и технические последствия принимаемых решений;
- методы разработки технических заданий на новое строительство,
расширение и реконструкцию зданий и сооружений промышленного гражданского
назначения с технико-экономическим обоснованием принимаемых решений, с
учетом экологической чистоты строительных объектов, уровня механизации и
автоматизации производства и требований безопасности жизнедеятельности;
-методы
моделирования,
планирования
и
подготовки
строительного
производства;
- принципы и методы менеджмента и маркетинга.
владеть:
- методами использования математических моделей, элементов прикладного
математического обеспечения САПР в решении проектно-конструкторских и
технологических задач;
- методами расчетов зданий и сооружений, их оснований и фундаментов,
способами оформления технических решений на чертежах.
-
методами
испытания
физико-механических
свойств
строительных
материалов, изделий, конструкций и грунтов;
- методами выполнения геодезической съемки и метрологических измерений;
14
-
методами
выполнения
общестроительных
работ
и
специальных
инженерных работ;
- средствами контроля за состоянием окружающей средой;
- экономико-математическими методами и вычислительной техникой при
выполнении инженерно-экономических расчетов и в процессе управлением
производством;
- методами разработки производственных программ и плановых заданий,
способами анализа их выполнения;
- оптимальными процессами эксплуатации зданий и сооружений способами
диагностики их технического состояния, методами планирования и производства
ремонтных работ;
- методами организации производства и эффективного руководства работой
трудового коллектива на основе прогрессивных методов управления, способами
контроля за технологической и трудовой дисциплиной в условиях производства.
Цель пособия – оказать студентам - выпускникам помощь в подготовке и
сдаче итогового междисциплинарного экзамена перед выходом на дипломное
проектирование.
15
1 Дисциплина «Основания и фундаменты»
1.1 Методы искусственного улучшения свойств грунтов
Искусственно улучшенные основания устраивают в тех случаях, когда
естественные основания оказываются недостаточно прочными или сильно
сжимаемыми и их использование, как и применение свайных фундаментов,
является технически и экономически нецелесообразным. При этом используются
как конструктивные методы улучшения работы грунтов основания, к которым
относятся: устройство грунтовых подушек, применение шпунтового ограждения,
создание боковых пригрузок, армирование грунта и другие, так и методы
улучшения свойств грунтов посредством их уплотнения и закрепления.
Методы
устройства
оснований
Конструктивные
Вид основания
устройства
или способ его Грунтовые условия, при которых
может
применяться
данный
способ
1. Песчаные подушки (замена Слабые грунты в текучем
грунта)
состоянии, торфы, заторфованные
и насыпные грунты
2. Грунтовые подушки из местного Слабые (перечисленные выше) и
связанного грунта
просадочные грунты
3. Каменные, песчано-гравийные и Илы и другие слабые грунты,
залегающие под слоем воды
другие отсыпки
Макропористые просадочные,
рыхлые песчаные,
свежеуложенные связные и
_______________
насыпные грунты при степени
Механическое
влажности Sr <0,7
________________________
Уплотнение
То же
1. Поверхностное уплотнение
грунтов тяжёлыми трамбовками,
катками, лёгкими трамбовками и
другими механизмами и транспортными средствами, вибраторами
площадными, вытрамбованием
котлованов под отдельные
фундаменты
2. Глубинное уплотнение грунтов: Макропористые просадочные
грунты
грунтовыми сваями из местного
Рыхлые пылеватые и мелкие
связного грунта, песчаными
пески
сваями,
Слабые сильносжимаемые заторвиброуплотнением или
фованные грунты
гидровиброуплотнением,
взрывами
предварительным замачиванием
предварительным замачиванием и
16
_____________
Закрепление
глубинными взрывами
3. Предварительное обжатие
грунтов:
понижением уровня подземных
вод
посредством внешней пригрузки и
устройства вертикальных дрен
______________________________
1. Силикатизация
2. Закрепление синтетическими
смолами
3. Закрепление с использованием
высоконапорных инъекций и
струйной технологии
4. Цементация
5. Закрепление известью
6. Электрохимическое закрепление
7. Электроосмос
8. Термическое закрепление
(обжиг)
Рыхлые песчаные грунты
Макропористые просадочные
грунты
_____________________________
Слабые сильносжимаемые
водона- сыщенные грунты (при
снятии взвешивающего действия
воды)
Слабые сильносжимаемые
пылева- тоглинистые и
заторфованные грунты
Пески и макроаористые
просдочные грунты
Пески, макропористые просадочные, пылевато-глинистые грунты
Трещиноватоая скала, гравий и
песчаные грунты
Слабые сильносжимаемые
неводона- сыщенные пылеватоглинистые
1.2 Расчет оснований по деформациям
Целью
расчета
оснований
по
деформациям
является
ограничение
абсолютных или относительных перемещений такими пределами, при которых
гарантируется нормальная эксплуатация сооружения и не снижается его
долговечность (вследствие появления недопустимых общих и неравномерных
осадок,
подъемов,
кренов,
изменений
проектных
уровней
и
положений
конструкций, расстройств их соединений и т.п.). При этом имеется в виду, что
прочность и трещиностойкость фундаментов и надфундаментных конструкций
проверены
расчетом,
учитывающим
усилия,
которые
возникают
при
взаимодействии сооружения с основанием.
П р и м е ч а н и е - При проектировании сооружений, расположенных вблизи
окружающей застройки, необходимо учитывать дополнительные деформации
оснований сооружений окружающей застройки от воздействия проектируемых или
реконструируемых сооружений.
17
Деформации и перемещения основания (далее - деформации основания)
подразделяются
на:
осадки,
просадки,
подъемы
и
осадки,
оседания,
горизонтальные перемещения и провалы.
Деформации основания в зависимости от причин возникновения разделены
на два вида:
 первый - деформации от внешней нагрузки на основание;
 второй - деформации, не связанные с внешней нагрузкой на основание и
проявляющиеся в виде вертикальных и горизонтальных перемещений поверхности
основания.
Расчет оснований по деформациям должен производиться исходя из условия
совместной работы сооружения и основания.
Совместная деформация основания и сооружения может характеризоваться:
 осадкой (подъемом) основания фундамента s;
 средней осадкой основания фундамента s ;
 относительной разностью осадок (подъемов) основания двух фундаментов
s/L
(L - расстояние между фундаментами);
 креном фундамента (сооружения) i;
 относительным прогибом или выгибом f/L (L - длина однозначно
изгибаемого участка сооружения);
 кривизной изгибаемого участка сооружения;
 относительным углом закручивания сооружения;
 горизонтальным перемещением фундамента (сооружения) uh.
Расчет оснований по деформациям производят исходя из условия s  su,
где s - осадка основания фундамента (совместная деформация основания и
сооружения);
su - предельное значение осадки основания фундамента (совместной
деформации основания и сооружения), устанавливаемое в соответствии с
указаниями Свода правил СП 22.13330.2011 Основания зданий и сооружений.
Актуализированная редакция СНиП 2.02.01-83*.
18
1.3 Определение крена фундамента при действии внецентренной
нагрузки
Крен фундамента i при действии внецентренной нагрузки определяется по
формуле
N е
1  v2
i
k
,
Ekm e (a / 2)3
где E и v - соответственно модуль деформации и коэффициент Пуассона
грунта основания; в случае неоднородного основания значения Е и v принимаются
средними в пределах сжимаемой толщи.
Коэффициент
Пуассона
принимается
v
равным
для
грунтов:
крупнообломочных – 0,27; песков и супесей – 0,30; суглинков – 0,35; глин – 0,42.
kе – коэффициент, принимаемый по табл. 5;
N – вертикальная составляющая равнодействующей всех нагрузок на
фундамент в уровне его подошвы;
е – эксцентриситет;
а – диаметр
круглого или сторона прямоугольного фундамента, в
направлении которой действует момент; для фундамента с подошвой в форме
правильного многоугольника площадью А принимается a  2 A /  ;
km – коэффициент, учитываемый при расчете крена фундаментов по схеме
линейно деформируемого слоя при а  10 м и Е  10 МПа (100 кгс/см2).
1.4 Конструктивные особенности зданий, которые учитываются при
назначении глубины заложения подошвы фундамента
К особенностям сооружений, влияющим на выбор глубины заложения
подошвы фундамента, относятся: наличие подвальных помещений, приямков,
глубоких
фундаментов под оборудование, примыкание к фундаментам ранее
построенных или будущих сооружений, характер подземного хозяйства около
19
объекта строительства, а также конструкции самого фундамента. Обычно
стараются предотвратить возможность нарушения структуры грунтов в основании
фундамента при отрывке рядом более глубокого котлована.
Рисунок 1 – Взаимное расположение фундаментов с различной
глубиной заложения
С этой
целью предусматривают устройство
перехода от подошвы
фундаментов к глубокому котловану на величину:
Δh≤a(tgφ+c\p)
где а – размер (указан на рис. а);
φ и C – расчетные, соответственно, угол внутреннего трения, град,
удельное сцепление, кПа, грунта (для расчета по первой группе предельных
состояний);
р – среднее давление под подошвой выше расположенного фундамента
от расчетных нагрузок (для расчета основания по несущей способности), кПа.
В ленточных сборных фундаментах по их длине делают уступы высотой
0,3...0,6 м (полувысота или высота блока). Их располагают на расстояниях не менее
двойной высоты уступа.
Указанные выше требования могут не соблюдаться, если более глубокие
котлованы
ограждают
металлическим
шпунтом,
имеющим
крепление,
исключающее горизонтальные его перемещения.
При возведении сооружений в водоемах глубину заложения фундаментов
назначают с учетом возможного размыва грунта.
20
К особенностям сооружений относятся также нагрузки, передаваемые на
основание, чувствительность конструкций к неравномерным осадкам, планируемая
долговечность сооружений и их уникальность. При высоких сооружениях,
например дымовых трубах, мачтах и т. п., глубина заложения фундаментов
диктуется необходимостью значительного развития их в стороны
Глубину заложения фундаментов внутренних стен и колонн отапливаемых
зданий назначают независимо от глубины промерзания, no обычно не менее
0,5 м. При этом предусматривают меры, исключающие промерзание основания в
период возведения здания до его отопления (утепляют грунт около фундаментов в
пределах верхнего слоя или подвальные помещения, включая лестничные клетки).
Своевременное утепление подвальных помещений приводит к тому, что глубина
промерзания грунта в подвале зданий обычно не превышает 0,5df.
При неотапливаемых зданиях и сооружениях глубина заложения подошвы
фундаментов для пучинистых грунтов обычно принимается не менее расчетной
глубины промерзания, равной 1,1df. В районах глубокого промерзания грунтов со
среднегодовой температурой воздуха ниже 0°С для определения расчета глубины
промерзания приходится проводить теплотехнические расчеты.
1.5 Классификация фундаментов мелкого заложения. Обеспечение
жесткости
Фундаменты классифицируются по:
 глубине заложения – мелкого столбчатые под колонны и стены,
ленточные под колонны и стены, сплошные плитные, массивные.
свайные,
комбинированные, траншейные, конические оболочки;
 по материалу – деревянные, стальные, каменные (бутовые) и кирпичные,
бутобетонные, бетонные и железобетонные;
 по изготовлению – монолитные, сборные, сборно-монолитные;
 по работе в грунте – абсолютно-жесткие, относительно-жесткие, гибкие.
21
Тип фундамента выбирают с учетом:
 характера
инженерно-геологических
и
гидрогеологических
условий
строительной площадки;
 особенностей несущих конструкций и нагрузок;
 расположения подземных коммуникаций в зданиях и около них;
 условий постройки фундамента.
Фундаменты должны удовлетворять требованиям: прочность, устойчивость,
малая деформативность и осадки, морозостойкость, гидроизоляция, защита от
агреесивных воздействий.
Бетонные фундаменты изготавливают из бетона тяжелого В-10, В-12,5 для
монолитных фундаментов, В-15, В-20, В-30 и выше – для сборных фундаментов.
Арматура класса А-300(А-2), А-400 (А-3) 6-12мм S=200мм – между
рабочими стержнями, S=300мм – для конструктивной арматуры.
Для монолитных фундаментов А-300, А-400 10-16мм
Для ленточных фундаментов А-400 6-12мм, А-240 6-8мм
Защитный слой а=70мм, при наличии подготовки на сухих песчаных грунтах
а=35мм.
Осадочные швы устраивают через 50-100м (для слабых грунтов 10-20м)
Толщина осадочного шва – 15-20см.
В зависимости от формы и способа опирания на грунт фундаменты бывают
столбчатые и ленточные:
Наиболее
распространенными
и
дешевыми
являются
столбчатые
фундаменты. По расходу материалов и затратам труда они в 1,5-2 раза, а при
глубоком заложении в 3-5 раз экономичнее ленточных. Особенно эффективны
столбчатые фундаменты в пучинистых грунтах при их глубоком промерзании.
Недостатки: в горизонтально подвижных грунтах недостаточна их устойчивость к
опрокидыванию и для погашения бокового сдвига требуется устройство жесткого
железобетонного ростверка. Ограничено их применение на слабонесущих грунтах
при строительстве домов с тяжелыми стенами. Кроме того, при столбчатых
фундаментах
возникают
сложности
22
с
устройством
цоколя:
заполнение
пространства между столбами, стеной и землей (забирка) - сложное и трудоемкое
дело. Обычно применяются фундаментные балки.
Широко применяют сборные и монолитные фундаменты под сборные и
монолитные колонны и столбы. Ленточные фундаменты обычно возводят при
строительстве зданий с тяжелыми стенами и перекрытиями, а также в случаях,
когда под домом устраивают подвал или теплое подполье. Целесообразно также
устройство ленточных фундаментов при их мелком заложении на сухих и
непучинистых грунтах, даже если здание строят из легких конструкций без подвала
и подполья. Ленточные фундаменты в этих условиях становятся как бы
заглубленным цоколем и по расходу материалов и трудозатрат приближаются к
аналогичным показателям столбчатых фундаментов. На пучинистых глубоко
промерзающих грунтах устройство ленточных фундаментов технически трудно
выполнимо, многодельно и экономически не оправданно.
Конструирование жестких и относительно-жестких фундаментов:
а) жесткие – работают только на сжатие;
б) относительно-жесткие – пограничное состояние;
в) гибкие – работают на сжатие и изгиб, в них возникают трещины.
tg=c/h1 или tg=c/hf, где с- вылет ступени или плиты фундамента
tg=0,5-0,6 –бут tg=0,75 –бутобетон
Плитные
фундаменты
являются
tg=1,0 – бетон
разновидностью
мелкозаглубленных
ленточных, однако в отличие от них имеют жесткое пространственное
армирование
по
всей
несущей
деформаций
воспринимать
плоскости,
знакопеременные
позволяющее
нагрузки,
без
внутренних
возникающие
при
неравномерных и сезонных перемещениях грунта.
1.6 Классификация свай. Ростверки
1. По способу заглубления в грунт различают следующие виды свай:
а) предварительно изготовленные забивные и вдавливаемые (в дальнейшем 23
забивные) железобетонные, деревянные и стальные, погружаемые в грунт без его
разбуривания или в лидерные скважины с помощью молотов, вибропогружателей,
вибровдавливающих,
железобетонные
виброударных
сваи-оболочки
и
вдавливающих
диаметром
до
0,8
устройств,
м,
а
также
заглубляемые
вибропогружателями без выемки или с частичной выемкой грунта и не
заполняемые бетонной смесью
б) сваи-оболочки железобетонные, погружаемые вибропогружателями с
выемкой грунта из их полости и заполняемые частично или полностью бетонной
смесью;
в) набивные бетонные и железобетонные, устраиваемые в грунте путем
укладки бетонной смеси в скважины, образованные в результате принудительного
вытеснения - отжатия грунта;
г) буровые железобетонные, устраиваемые в грунте путем заполнения
пробуренных скважин бетонной смесью или установки в них железобетонных
элементов;
д) винтовые сваи, состоящие из металлической винтовой лопасти и
трубчатого металлического ствола со значительно меньшей по сравнению с
лопастью площадью поперечного сечения, погружаемые в грунт путем ее
завинчивания в сочетании с вдавливанием.
2. По условиям взаимодействия с грунтом сваи следует подразделять на сваистойки и висячие (сваи трения).
К сваям-стойкам следует относить сваи всех видов, опирающиеся на
скальные грунты, а забивные сваи, кроме того, - на малосжимаемые грунты. Силы
сопротивления грунтов, за исключением отрицательных (негативных) сил трения,
на боковой поверхности свай-стоек в расчетах их несущей способности по грунту
основания на сжимающую нагрузку не должны учитываться.
К висячим сваям (сваям трения) следует относить сваи всех видов,
опирающиеся на сжимаемые грунты и передающие нагрузку на грунты основания
боковой поверхностью и нижним концом.
24
П р и м е ч а н и е - К малосжимаемым грунтам относятся крупнообломочные
грунты с песчаным заполнителем средней плотности и плотным, а также глины
твердой консистенции в водонасыщенном состоянии с модулем деформации Е ≥ 50
МПа.
3. Забивные железобетонные сваи размером поперечного сечения до 0,8 м
включительно и сваи-оболочки диаметром 1 м и более следует подразделять:
а) по способу армирования - на сваи и сваи-оболочки с ненапрягаемой
продольной арматурой с поперечным армированием и на предварительно
напряженные со стержневой или проволочной продольной арматурой (из
высокопрочной проволоки и арматурных канатов) с поперечным армированием и
без него;
б) по форме поперечного сечения - на сваи квадратные, прямоугольные,
таврового и двутаврового сечений, квадратные с круглой полостью, полые
круглого сечения;
в) по форме продольного сечения - на призматические, цилиндрические, с
наклонными боковыми гранями (пирамидальные, трапецеидальные);
г) по конструктивным особенностям - на сваи цельные и составные (из
отдельных секций);
д) по конструкции нижнего конца - на сваи с заостренным или плоским
нижним концом, или объемным уширением (булавовидные) и на полые сваи с
закрытым или открытым нижним концом или с камуфлетной пятой.
П р и м е ч а н и е - Сваи забивные с камуфлетной пятой устраивают путем
забивки полых свай круглого сечения с закрытым стальным полым наконечником с
последующим заполнением полости сваи и наконечника бетонной смесью и
устройством с помощью взрыва камуфлетной пяты в пределах наконечника. В
проектах таких свай следует предусматривать указания о соблюдении правил
производства буровзрывных работ.
4. Набивные сваи по способу устройства подразделяют на:
а) набивные, устраиваемые путем погружения (забивкой, вдавливанием или
завинчиванием) инвентарных труб, нижний конец которых закрыт оставляемым в
25
грунте башмаком (наконечником) или бетонной пробкой, с последующим
извлечением этих труб по мере заполнения скважин бетонной смесью, в том числе
после устройства уширения из втрамбованной сухой бетонной смеси;
б) набивные виброштампованные, устраиваемые в пробитых скважинах
путем заполнения скважин жесткой бетонной смесью, уплотняемой виброштампом
в виде трубы с заостренным нижним концом и закрепленным на ней
вибропогружателем;
в) набивные в выштампованном ложе, устраиваемые путем выштамповки в
грунте скважин пирамидальной или конусной формы с последующим заполнением
их бетонной смесью.
5. Буровые сваи по способу устройства подразделяют на:
а) буронабивные сплошного сечения с уширениями и без них, бетонируемые
в скважинах, пробуренных в глинистых грунтах выше уровня подземных вод без
крепления стенок скважин, а в любых грунтах ниже уровня подземных вод - с
закреплением
стенок
скважин
глинистым
раствором
или
инвентарными
извлекаемыми обсадными трубами;
б) буронабивные с применением технологии непрерывного полого шнека;
в) баретты - буровые сваи, изготавливаемые технологическим оборудованием
типа плоский грейфер или грунтовая фреза;
г) буронабивные с камуфлетной пятой, устраиваемые путем бурения скважин
с
последующим
образованием
уширения
взрывом
(в
том
числе
электрохимическим) и заполнением скважин бетонной смесью;
д) буроинъекционные диаметром 0,15-0,35 м, устраиваемые в пробуренных
скважинах путем нагнетания (инъекции) в них мелкозернистой бетонной смеси, а
также устраиваемые полым шнеком;
е) буроинъекционные диаметром 0,15-0,35 м, выполняемые с уплотнением
окружающего грунта путем обработки скважины по разрядно-импульсной
технологии (серией разрядов импульсов тока высокого напряжения - РИТ);
ж) сваи-столбы, устраиваемые путем бурения скважин с уширением или без
него, укладки в них омоноличивающего цементно-песчаного раствора и опускания
26
в скважины цилиндрических или призматических элементов сплошного сечения со
сторонами или диаметром 0,8 м и более;
з) буроопускные сваи с камуфлетной пятой, отличающиеся от буронабивных
свай с камуфлетной пятой, тем, что после образования и заполнения камуфлетного
уширения в скважину опускают железобетонную сваю.
6. Применение свай с оставляемыми обсадными трубами допускается только
в
случаях,
когда
исключена
возможность
применения
других
решений
конструкции фундаментов (при устройстве буронабивных свай в пластах грунтов
со скоростью фильтрационного потока более 200 м/сут, при применении
буронабивных свай для закрепления действующих оползневых склонов и в других
обоснованных случаях).
При устройстве буронабивных свай в водонасыщенных глинистых грунтах
для крепления стенок скважин допускается использовать избыточное давление
воды не менее 0,5 атм при условии удаления места проведения работ от
существующих объектов не менее 25 м (указанное требование не относится к
случаю устройства свай с бурением под защитой инвентарных обсадных труб).
7. Железобетонные и бетонные сваи следует проектировать из тяжелого
бетона
Для нестандартизованных забивных железобетонных свай, а также для
набивных и буровых свай необходимо предусматривать бетон класса не ниже В15,
для забивных железобетонных свай с напрягаемой арматурой - не ниже В22,5.
8. Железобетонные ростверки свайных фундаментов следует проектировать
из тяжелого бетона класса не ниже: для монолитных - В15, для сборных - В20.
9. Бетон для замоноличивания железобетонных колонн в стаканах свайных
ростверков, а также оголовков свай при сборных ленточных ростверках следует
предусматривать не ниже класса В15.
10. Деревянные сваи должны быть изготовлены из бревен хвойных пород
(сосны, ели, лиственницы, пихты), соответствующих требованиям ГОСТ 9463,
диаметром 22-34 см и длиной 6,5 и 8,5 м. Естественная коничность (сбег) бревен
сохраняется.
27
1.7 Методы усиления фундаментов передачей нагрузки на сваи
Основания устройства:
 высокий уровень грунтовых вод;
 высокая деформируемость грунтов.
Особенности устройства: сваи погружаются в грунт из подвальных
помещений путем устройства обсадных труб 250-375мм, затем извлекают из
полости грунт и бетонируют, армируя верхнюю часть свай.
По способу уплотнения набивные сваи бывают:
 бетонируемые с трамбованием (сваи Страуса) для необводненных
оснований;
 пневмонабивные с уплотнением бетонной смеси сжатым воздухом; эти саи
используют в любых гидрогеологических условиях.
Сваи Страуса – применяется бетон М150-200. Высота порции бетона 0,8-1,0м
для уплотнения смеси трамбовкой без образования бетонной пробки. При выемки
трубы боковая поверхность сваи становится гофрированной, увеличивается
сцепление с грунтом. Армирование – только в верхней части на высоту 1,2-2м,
12-16мм. Длина свай Страуса 6-12м. Несущая способность висячих свай –200400КН, свай-стоек-800-1000КН.
Пневмонабивные сваи – в верхней части обсадной трубы крепят шлюзовый
аппарат. Под давлением Р=0,4МПа подземная вода отжимается из скважины и
трамбуется бетон. Параметры те же.
Для предотвращения осадок после передачи нагрузки от сооружения на сваи
задавливают гидравлическими домкратами грузоподъемностью не менее 100т.
Набивные сваи в агрессивной водной или грунтовой среде изготавливаются
на сульфатостойком цементе или помещаются в химически устойчивые оболочки
(полимерные трубы, гибкие пленки).
Динамические и вибрационные способы погружения свай могут привести к
нарушению сплошности здания, осадкам, поэтому вдавливание (статический
способ погружения) имеет преимущества.
28
Здесь применяют низкие марки бетона, достигается высокая
точность
погружения.
Призматические сваи сечением 25*25см, 30*30см, 40*40см вдавливаются в
лидерные скважины 20-25,30см для коротких свай длиной 6-7м (скважины
бурятся на 0,5м выше проектной отметки острия сваи), длина свай до 16м, в том
числе наклонные. При необходимости сваи можно стыковать.
Одним из видов вдавливаемых свай являются
Сваи
Мега. Сваи Мега
выполняются из отдельных сборных железобетонных элементов 20*20, 30*30 см
или круглые со сквозным отверстием в сечении 75-100мм, с длиной участка 8001000мм
и задавливаются в грунт домкратами до глубины 25-30м.
Здесь
вдавливающим элементом являются несущие стены реконструируемого здания.
Для этого под несущей стеной разрабатывается траншея шириной 1м и глубиной
не менее 1,5м и устраивают в стене выравнивающую распределительную балку из
металла или ж/б, которая равномерно распределяет нагрузку от домкрата при
нагружении сваи. Элементы свай соединяются путем закладывания в гнезда торца
штырей
 40-50мм. Круглые сваи в стесненных условиях работы легче
перекатываются.
Головной элемент сваи больше остальных в 1,8 раз. В отверстия в центре
задавленных элементов закладывается арматура и
инъецируется раствором
цемента.
Расстояние между осями свай –1,3-2,0м.
Наиболее удобно устраивать сваи Мега с устройством плиты на полу
фундамента, играющей роль ростверка. Устройство свай ведется через окна в
плите.
Но устройство свай Мега длительно и трудоемко.
В России применяют также многосекционные сваи ННИпромстроя с
болтовыми или штыревыми стыками.
Кроме железобетонных свай можно вдавливать трубчатые сваи или сваи из
стального профиля
29
Вдавливание стальных труб проводят с закрытым нижним концом трубы и
наконечником со сваркой секций. Внутри устанавливают арматурный каркас и
бетонируют (но скорость коррозии за 10 лет всего 0,01мм в год, коррозирует
верхний слой 3-4мм и образуется защитная пленка).
Буроинъекционные сваи (корневидные) применяются в любых грунтовых
условиях, стоимость работ в 2-2,5 раза меньше чем для других способов устройства
свай. При этом не нарушается сплошность основания, нет земляных работ.
При строительстве рядом со старым зданием, реконструкции в условиях
плотной застройки бурятся скважины прямые или наклонные 80-250мм. Грунт
удаляется сжатым воздухом. В скважину,
заполненную глиняным раствором,
опускают арматурный каркас из 3-4 10-16 А-2, А-3 и круглых хомутов  на 1016мм меньше  скважины. Длина секции каркаса до 3м. Между собой секции
свариваются. Сваи-стойки армируются до низа, висячие – не имеют арматуры в
нижнем конце.
После армирования в скважину опускают инъекторы 25-50мм длиной 12,5м, соединенные муфтами. По ним подается насосом цементный раствор при
Р=0,3МПа, глиняный раствор при этом вытесняется. Затем удаляют инъекторы и
проводят опрессовку скважин сжатым воздухом или раствором. При этом между
сваей и грунтом образуется зона сцементированного грунта на толщину до 0,5
диаметра сваи.
1.8 Мероприятия по уменьшению деформаций основания
Для выполнения требований расчета оснований по предельным состояниям,
кроме возможности и целесообразности изменения размеров фундаментов в плане
или глубины их заложения (включая прорезку грунтов) с неудовлетворительными
свойствами, введения дополнительных связей, ограничивающих перемещения
фундаментов, применения других типов фундаментов, изменения нагрузок на
основание и т.д., следует рассмотреть необходимость применения:
а) мероприятий по предохранению грунтов основания от ухудшения их
свойств;
30
б) мероприятий, направленных на преобразование строительных свойств
грунтов .
в)
конструктивных
мероприятий,
уменьшающих
чувствительность
сооружений к деформациям. При проектировании следует также учитывать
возможность регулирования усилий в конструкциях сооружения, возникающих при
его взаимодействии с основанием.
К мероприятиям, предохраняющим грунты основания от ухудшения их
строительных свойств, относятся:
а) водозащитные мероприятия на площадках, сложенных грунтами,
чувствительными к изменению влажности (соответствующая
компоновка
генеральных планов, вертикальная планировка территории, обеспечивающая сток
поверхностных вод, устройство дренажей, противофильтрационных завес и
экранов, прокладка водопроводов в специальных каналах или размещение их на
безопасных расстояниях от сооружений, контроль за возможными утечками воды и
т.п.);
б) защита грунтов основания от химически активных жидкостей, способных
привести к просадкам, набуханию, активизации карстовосуффозионных явлений,
повышению агрессивности подземных вод и т.п.;
в) ограничение источников внешних воздействий (например, вибраций);
г)
предохранительные
мероприятия,
осуществляемые
в
процессе
строительства сооружений (сохранение природной структуры и влажности
грунтов, соблюдение технологии устройства оснований, фундаментов, подземных
и надземных конструкций, не допускающей изменения принятой в проекте схемы и
скорости передачи нагрузки на основание, в особенности, при наличии в основании
медленно консолидирующихся грунтов и т.п.)
Преобразование строительных свойств грунтов основания (устройство
искусственных оснований) достигается:
а) уплотнением грунтов (трамбованием тяжелыми трамбовками, устройством
грунтовых
свай,
вытрамбовыванием
31
котлованов
под
фундаменты,
предварительным
замачиванием
грунтов,
использованием
энергии
взрыва,
глубинным гидровиброуплотнением, вибрационными машинами, катками и т.п.)
б) полной или частичной заменой в основании (в плане и по
глубине)
грунтов с неудовлетворительными свойствами подушками из песка, гравия, щебня
и т.п.;
в) устройством насыпей (отсыпкой или гидронамывом);
г)
закреплением
грунтов
(химическим,
электрохимическим,
буросмесительным, термическим и другими способами);
д) введением в грунт специальных добавок (например, засолением грунта
или пропиткой его нефтепродуктами для ликвидации пучинистых свойств);
е) армированием грунта (введением специальных пленок, сеток и т.п.)
Конструктивные мероприятия, уменьшающие чувствительность сооружений
к деформациям основания, включают:
а) рациональную компоновку сооружения в плане и по высоте;
б) повышение прочности и пространственной жесткости
сооружений,
достигаемое усилением конструкций, в особенности конструкций фундаментноподвальной части, в соответствии с результатами расчета сооружения во
взаимодействии с основанием (введение дополнительных связей в каркасных
конструкциях, устройство железобетонных или армокаменных поясов, разрезка
сооружений на отсеки и т.п.);
в)
увеличение
податливости
сооружений
(если
это
позволяют
технологические требования) за счет применения гибких или разрезных
конструкций;
г) устройство приспособлений для выравнивания конструкций сооружения и
рихтовки технологического оборудования.
К
мероприятиям,
позволяющим
уменьшить
усилия
в
конструкциях
сооружения при взаимодействии его с основанием, относятся:
а) размещение сооружения на площади застройки с учетом ее инженерногеологического строения и возможных источников вредных влияний (линз слабых
32
грунтов, старых горных выработок, карстовых полостей, внешних водоводов и
т.п.);
б) применение соответствующих конструкций фундаментов (например,
фундаментов с малой боковой поверхностью на подрабатываемых территориях и
при наличии в основании пучинистых грунтов);
в) засыпка пазух и устройство подушек под фундаментами из материалов,
обладающим
малых
сцеплением
и
трением,
применение
специальных
антифрикционных покрытий, отрывка временных компенсационных траншей для
уменьшения усилий от горизонтальных деформаций оснований (например, в
районах горных выработок);
регулирование сроков замоноличивания стыков
сборных и сборно-монолитных конструкций;
г) обоснованная скорость и последовательность возведения отдельных частей
сооружения.
1.9 Факторы, влияющие на выбор глубины заложения фундамента
Перед проектированием фундаментов необходимо назначить глубину
заложения подошвы фундамента, которая зависит от инженерно-геологических
условий строительной площадки, климатических воздействий, конструктивных и
эксплуатационных особенностей возводимых и уже существующих зданий и
сооружений. В каждом конкретном случае инженерно-геологические условия
строительной
площадки
имеют
свои
особенности
ввиду
специфики
индивидуального напластования грунтов.
Важным фактором являются климатические условия района строительства,
так как в результате промерзания в грунтах могут развиваться силы пучения,
достигающие значительной величины, что может явиться причиной деформаций
зданий и сооружений. Однако не все грунты испытывают пучение при
промерзании, поэтому различают пучинистоопасные и непучинистоопасные
грунты. К пучинистоопасным грунтам относятся глинистые грунты, а также
мелкие и пылеватые пески. Пески средней крупности, крупные и гравелистые, а
33
также гравий и скальные породы являются непучинистоопасными грунтами.
Следует отметить, что пучинистоопасные грунты не проявляют пучения при
следующих условиях:
1) если уровень грунтовых вод находится ниже глубин промерзания не менее
чем на 2м;
2) если глины и суглинки имеют твердое и полутвердое состояние, а супеси твердое. При невыполнении хотя бы одного из названных условий глубину
заложения фундамента в пучинистоопасных грунтах назначают не менее:
df=khdfn,
где kh - коэффициент, учитывающий влияние теплового режима сооружения
на промерзание грунтов у наружных стен; для наружных и внутренних
фундаментов неотапливаемых сооружений
kh =l,1, кроме районов с отрицательной среднегодовой температурой;
dfn - нормативная глубина промерзания в районе строительства.
Величину dfn определяют по карте или вычисляют по формуле:
dfn =dо Мt
где dо - величина, м, принимаемая равной: 0,23 - для глин и суглинков; 0,28 для супесей и песков пылеватых и мелких; 0,30 - для песков средней крупности,
крупных и гравелистых; 0,34 - для крупнообломочных грунтов;
Mt - безразмерный коэффициент, численно равный сумме абсолютных
значений среднемесячных отрицательных температур за зиму в данном районе,
принимаемых по СНиП «Строительная климатология и геофизика».
К конструктивным и эксплуатационным особенностям зданий и сооружений,
влияющим на назначение глубины заложения фундаментов, относятся: наличие
подвальных помещений, фундаментов соседних, ранее построенных зданий, а
также глубина ввода коммуникаций.
Глубину заложения фундаментов внутренних стен и колонн отапливаемых
зданий назначают независимо от глубины промерзания, no обычно не менее
0,5 м. При этом предусматривают меры, исключающие промерзание основания в
34
период возведения здания до его отопления (утепляют грунт около фундаментов в
пределах верхнего слоя или подвальные помещения, включая лестничные клетки).
Своевременное утепление подвальных помещений приводит к тому, что глубина
промерзания грунта в подвале зданий обычно не превышает 0,5df.
При неотапливаемых зданиях и сооружениях глубина заложения подошвы
фундаментов для пучинистых грунтов обычно принимается не менее расчетной
глубины промерзания, равной 1,1d fn . В районах глубокого промерзания грунтов со
среднегодовой температурой воздуха ниже 0°С для определения расчета глубины
промерзания приходится проводить теплотехнические расчеты.
1.10 Особенности проектирования оснований и фундаментов зданий на
просадочных грунтах
Просадочные грунты делятся на два вида:
I тип – грунтовые условия, в которых
просадка грунтов происходит от
внешней нагрузки, а просадка от собственного веса отсутствует или не превышает
5 см;
II тип – грунтовые условия, в которых, помимо просадки грунтов от
внешней нагрузки , возможна их просадка от собственного веса и размер ее
превышает 5 см.
Обычно просадку определяют при давлении 0,3-0,25 МПа. Мероприятия при
возможности замачивания грунтов и развития недопустимых просадок:
 устранение просадочных свойств грунтов в пределах всей просадочной
толщи;
 прорезку просадочной толщи глубокими фундаментами;
 осуществление комплекса мер, включающего подготовку оснований,
частичное
устранение
просадочных
свойств
грунтов,
водозащитные
и
конструктивные мероприятия.
В грунтовых условиях 1 типа устранение влияния просадочности возможно
следующими способами:
35
1 Уплотнение грунта тяжелыми тромбовками, массу которых подбирают в
зависимости от мощности просадочной толщи в пределах 5-10 т и более;
2 Устройство грунтовых подушек или сочетание уплотнения нижней зоны
просадочной толщи с уплотненной грунтовой подушкой в верхней зоне;
3 Устройство набивных или забивных фундаментов в вытрамбованных
котлованах, а также изготовление коротких набивных свай или забивка
пирамидальных свай;
4
Прорезка просадочной толщи сваями и передача нагрузки на
подстилающие грунты.
5 Снижение давления по подошве фундаментов малоэтажных зданий до
величины, при которой в основании на всех глубинах просадочной толщи
напряжение меньше начального просадочного давления. Иногда в целях экономии
под искусственно улучшенным основанием оставляют часть слоя просадочного
грунта. При
местном замачивании это
может привести к критическим
неравномерностям осадок, даже если конечные их значения будут находиться в
допустимых пределах. В таком случае следует рассматривать наихудшие условия
местного замачивания: например, грунт подвергается замачиванию только под
угловым или только под наиболее нагруженным фундаментом.
В грунтовых условиях 2 типа возможны варианты устройства фундаментов:
а) прорезка просадочной толщи сваями различного типа или
глубокими
фундаментами;
б) закрепление грунтов химическими или термическими способами;
в) устройство буронабнвных свай с уширенной пятой уплотнение грунтов
грунтовыми сваями;
г) уплотнение грунтов предварительным замачиванием и взрывами в
скважинах с последующим уплотнением . 3...5-метровой толщи подводными
взрывами или тяжелыми трамбовками.
Могут применяться и другие методы прорезки, уплотнения или закрепления
просадочных лёссовых грунтов.
36
1.11. Усиление фундаментов мелкого заложения
При частичном разрушении кладки стен подвала может применяться
цементация или устройство железобетонных обойм.
При недостаточной несущей способности грунтов основания увеличивают
площадь подошвы фундаментов путем устройства банкетов. Банкеты могут быть: односторонние (при внецентренной нагрузке) -двусторонние (при центральной
нагрузке)
Банкеты под столбы и колонны устраивают по периметру. Банкеты
соединяются с фундаментом жестко с помощью штраб или стальных (двутавры) и
железобетонных (перемычки) разгрузочных балок, принимаемых по расчету.
Шаг при усилении ленточных фундаментов – 1,5-2м.
Ширина банкетов понизу  30см, поверху 20см. Высота железобетонного
банкета на концах разгрузочной балки  20-25см. Бетон марки 150.
Подошвы фундаментов под колонны и столбы увеличивают вместе с
устройством обойм вокруг колонн из стали. Разгрузочные балки также делают
стальными, чтобы их можно было приварить к вертикальным стойкам обоймы. При
необходимости ряд одиночных фундаментов можно превратить в ленточный
фундамент, а несколько ленточных – в сплошную железобетонную плиту. Захватки
– 1,5-2м.
Разрабатывается траншея шириной 1,2-2м на глубину до подошвы
фундамента. Грунты возле фундамента уплотняют втрамбованием щебеночной или
гравийной смеси.
Для уплотнения грунтов в основании уширяемого фундамента применяется
метод Н.И. Страбахина.
К существующему фундаменту с двух сторон
устанавливаются сборные блоки уширения, в нижней зоне стянутые анкерами из
арматуры.
В верхней зоне расклиниваются забивными клиньями или домкратами,
блоки поворачиваются и своей подошвой обжимают грунт. Щели заливают
бетонной смесью, расклинка клиньями остается внутри.
37
При значительном увеличении площади подошвы фундаментов может
применяться метод А.А. Шишкина.
уплотненную
щебеночную подготовку. Плиты располагают в виде 3-4
перпендикулярно
существующим
дополнительного фундамента
рам.
Сборные ж/б плиты устанавливают на
поперечным
стенам.
На
каждой
лент,
ленте
устанавливают опалубку и арматуру нажимных
Рамы состоят из нижних горизонтальных ригелей
40*60см, лежащих на
новых фундаментах и наклонных стоек-упоров 40*60см. Рамы передают усилия
на пояса- обвязки поперечных стен, по которым ведется кладка кирпичных стен
надземных этажей здания. Для образования замкнутого контура нажимных рам над
ними, в плоскости перекрытия над техподпольем, устраивают монолитные участки
из железобетона в виде полос шириной 60см и высотой, равной высоте сборных
плит перекрытия.
Устройство под зданием фундаментной плиты.
Подводка под здание фундаментной плиты снижает давление на грунты и
является
одним
из
самых
эффективных
способов
увеличения
площади
фундаментов.
Устройство целесообразно, если:
 по глубине основания имеются насыпные грунты;
 осадка приближается к предельной;
 здание перегружено.
Перед устройством фундаментной плиты под нее укладывают щебеночную
подготовку 15-20см с плотной трамбовкой ее в грунт.
Толщина фундаментной плиты - hmin=20-25см.
Сечение второстепенных балок bh=3040см, шаг балок –2,5м;
Сечение главных балок - bh=50100см
Глубина заделки плиты в существующие стены- 30-40см.
Плита устанавливается на уровне подошвы или выше подошвы фундамента
на 75-80см.
Если в здании есть отдельно стоящие опоры, в плите устраивают осадочные
швы шириной 2-3см.
38
Плита армируется в двух направлениях. Рабочая арматура находится в
верхней зоне.
Заглубление фундаментов, подводка под колонны нового фундамента.
Заглубление проводят, если необходимо:
 углубление подвала;
 прокладка новых коммуникаций;
 понижение отметки пола подвала;
 перенос подошвы фундамента на более прочные грунты основания.
Последовательность работ для ленточного фундамента:
1) через несущую стену в уровне подвала прорубают отверстия;
2) через них проводят разгружающие стальные или ЖБ балки;
3) концы балок устанавливают на опоры в виде шпальных клеток или
бетонных тумб и расклиниваются или устанавливают на домкраты (во избежание
осадки)
4) длина захватки для разборки старого фундамента 2-3,5м
5) место стыка со стеной подклинивается, инъецируется цементно-песчаным
раствором под давлением
6) засыпка котлована и демонтаж разгружающих конструкций.
Последовательность работ для колонн:
1) закрепляется колонна подкосами
2) разборка старого фундамента;
3) углубление котлована;
4) изготовление нового котлована;
5) включение нового фундамента в работу с колонной;
6) разборка подкосов.
Но
при
применении
подкосов
происходят
приспособление «ножницы».
Последовательность:
1) вокруг колонны бетонируется воротник;
39
осадки,
поэтому
есть
2) в него опирают стальные подкосы, стянутые в нижней части стальными
анкерами, натяжение которых регулируется;
3) подъем опорных частей производится домкратами;
4) далее так же.
1.12 Принципы устройства фундаментов на просадочных грунтах
При возможности замачивания грунтов и развития недопустимых просадок
следует предусматривать одно из мероприятий:
 устранение просадочных свойств грунтов в пределах всей просадочной
толщи;
 прорезку просадочной толщи глубокими фундаментами;
 осуществление комплекса мер, включающего подготовку оснований,
частичное
устранение
просадочных
свойств
грунтов,
водозащитные
и
конструктивные мероприятия.
Выбор указанных мероприятий должен производиться с учетом типа
грунтовых
условий,
конструктивных
вида
возможного
особенностей
замачивания,
сооружений,
расчетной
взаимосвязи
просадки,
проектитруемых
сооружений с соседними объектами и коммуникациями.
В грунтовых условиях 1 типа устранение просадочных свойств грунтов
допускается выполнять только в пределах верхней части зоны просадки, но не
менее 2/3 ее высоты, если конструкции сооружения рассчитаны на возможные
деформации основания, а просадки и их неравномерность не превышают 50 %
предельных деформаций, допустимых для данного сооружения. Устранение
влияния просадочности в этих грунтовых условиях возможно следующими
способами:
1
снижением давления по подошве фундаментов малоэтажных зданий до
величины, при которой в основании на всех глубинах напряжение меньше
просадочного давления;
40
2 уплотнением грунта тяжелыми тромбовками, массу которых подбирают в
зависимости от мощности просадочной толщи в пределах 5-10 т и более;
3 устройством грунтовых подушек или путем сочетания уплотнения нижней
зоны просадочной толщи с уплотненной грунтовой подушкой в верхней зоне;
4 устройством набивных или забивных фундаментов в вытрамбованных
котлованах, а также изготовлением коротких набивных свай или забивкой
пирамидальных свай;
5 прорезкой
просадочной
толщи
сваями
и
передачей
нагрузки
на
подстилающие грунты.
В грунтовых условиях 2 типа возможны варианты устройства фундаментов:
1
прорезка просадочной толщи сваями различного типа или глубокими
фундаментами;
2
закрепление грунтов химическими или термическими способами;
3
уплотнение грунтов предварительным замачиванием в сочетании с
глубинными взрывами и уплотнение тяжелыми трамбовками;
4
уплотнение грунтов тяжелыми сваями.
В грунтовых условиях 2 типа должны предусматриваться водозащитные
мероприятия,
а
также
соответствующая
компоновка
генерального
плана
застраиваемой территории. Лучшим решением является сохранение природного
рельефа местности и дернового покрова, а также эффективная система водостоков
и других водозащитных мероприятий.
После уплотнения или закрепления просадочной толщи грунтов определяют
показатели
их
физико-химических
свойств,
необходимые
для
расчета
фундаментов.
1.13 Причины необходимости реконструкции фундаментов и усиление
оснований
При
реконструкции
предприятий,
связанной
с
их
техническим
перевооружением, при капитальном ремонте зданий, прокладке подземных
41
коммуникаций, возведении новых фундаментов около существующих сооружений,
а также при развивающейся во времени недопустимой осадке возникает необходимость в оценке степени обеспечения фундаментами дальнейшей нормальной
эксплуатации сооружений, а в соответствующих случаях - в усилении и
переустройстве фундаментов. Основными причинами, приводящими к этому,
являются: увеличение нагрузки, разрушение кладки фундамента или снижение его
гидроизоляционных качеств, ухудшение условий устойчивости оснований и
увеличение деформативности грунтов, непрерывное развитие недопустимых
перемещений.
Увеличение нагрузки на фундаменты.
При реконструкции предприятии, капитальном ремонте и надстройке зданий,
как правило, возрастает нагрузка. В результате давление по их подошве становится
больше расчетного сопротивления, принятого при проектировании. Однако грунты
под существующими фундаментами с течением времени уплотнились и могут
нести допустимую нагрузку, поэтому далеко не во всех случаях требуется
принимать меры по усилению основания.
Взять образцы грунта под зданием или испытать грунт на месте
затруднительно. По опыту же возведения надстроек зданий во многих городах
расчетное давление на уплотненные грунты часто можно принять до 40 %
большим. Увеличение нагрузки по возможности распределяют равномерно на все
фундаменты. Такое решение принимают при отсутствии видимых деформаций
(трещин) в несущих конструкциях. В связи с этим при увеличении нагрузки
необходимо обследовать конструкции для установления их состояния. При
хорошем состоянии конструкций, включая фундаменты, допускается передача
повышенного давления на уплотнившиеся грунты основания, в необходимых случаях производится расчет дополнительных осадок. Последние, как правило, не
должны
превышать
30...40%
предельно
допустимых
осадок
при
новом
строительстве.
Т.о., при повышении нагрузки в отношении работы грунтов в основании во
многих случаях все обстоит благополучно, что нельзя сказать о работе самого
42
фундамента как конструкции. Наиболее неблагоприятно изменение работы
железобетонных фундаментов, получающих изгиб. Такие конструкции должны
быть проверены с учетом изменения прочности бетона за период эксплуатации.
Разрушение кладки фундамента.
Кладка обычно разрушается в агрессивной среде. В результате из-за
снижения прочности бетона и раствора бутовой кладки фундамент перестает
выполнять свое назначение и надземные конструкции получают большую осадку.
Иногда в фундаментах корродирует арматура. Этот процесс интенсивно
развивается при наличии блуждающих токов. Коррозия арматуры исключает
работу фундамента на изгиб, что приводит к уменьшению площади, передающей
давление от сооружения на грунт, и, следовательно, к развитию дополнительных
осадок.
Если фундамент выполняет также функцию гидроизоляции конструкции, его
начальная небольшая водопроницаемость может со временем увеличиться
вследствие выщелачивания бетона, что приведет к необходимости восстановления
его плотности.
Ухудшение условий устойчивости оснований и увеличение деформативности
грунтов.
Устойчивость основания зависит от напряженного состояния и прочностных
характеристик грунта φ и с. Под воздействием дополнительного увлажнения в
грунтах существенно снижается сцепление и возможно уменьшение угла
внутреннего трения. Иногда изменяется напряженное состояние грунтов основания, в результате чего ухудшаются условия устойчивости фундаментов и части
основания Устойчивость грунтов, обусловливается пригрузкой, действующей по
сторонам от него. Если в результате углубления пола подвала или отрывки
котлована около здания эта пригрузка уменьшается, возможен выпор грунта из
основания
в
сторону
уменьшенной
пригрузки.
Деформативность
грунтов
основания может увеличиться при механической или химической суффозии, при
интенсивном гниении орган веществ, содержащихся в грунте, дополнительном
увлажнении просадочных лессов и оттаивании вечномерзлых грунтов.
43
Развитие недопустимых перемещений.
Развитие недопустимых перемещений происходит, как правило, либо из-за
ошибки
проектировщиков,
переоценивших
несущую
способность
грунтов
основания, либо в результате ошибки строителей, допустивших значительное
нарушение природной структуры грунтов в основании в процессе устройства
фундаментов, либо вследствие выпуска (перемещения) массы грунта в подземные
выработки. Иногда недопустимые неравномерности просадок наблюдаются при
замачивании грунтов либо при сдвижении пород в процессе подработки
территории. Во всех этих и других случаях необходимо решать вопрос об усилении
оснований и фундаментов.
1.14 Определение несущей способности забивной висячей сваи
Определение
несущей
способности
свай
по
результатам
полевых
исследований.
Для определения несущей способности свай по результатам полевых
испытаний для каждого здания или сооружения в соответствии со Сводом правил
СП 24.13330.2011 Свайные фундаменты. Актуализированная редакция
СНиП
2.02.03-85 должно быть проведено не менее:
 статических испытаний свай и свай-штампов - 2;
 динамических испытаний свай - 6;
 испытаний грунтов эталонной сваей - 6;
 испытание свай-зондов - 6;
 испытаний статическим зондированием - 6.
Испытания
производить
свай
статической
и
динамической
согласно
требованиям
ГОСТ
5686-78*,
нагрузками
следует
испытания
грунтов
статическим зондированием и эталонной сваей - ГОСТ 20069-81 и 24942-81.
Несущая способность Fd (кН) свай по результатам их испытаний
вдавливающей, выдергивающей и горизонтальной статистической нагрузкой и по
результатам их динамических испытаний определяется по формуле:
44
Fd = cFu,n/g,
где c - коэффициент условий работы, принимаемый в случае вдавливающих
или горизонтальных нагрузок c = 1, а в случае выдергивающих нагрузок при
глубине погружения сваи или сваи-оболочки в грунт на 4 м и более c = 0,6 для
всех видов зданий и сооружений;
Fu,n - нормативное значение предельного сопротивления сваи или сваиоболочки, определяемое в соответствии с указаниями, кН;
g - коэффициент надежности по грунту.
В случае, если число свай или свай-оболочек, испытанных в одинаковых
грунтовых условиях, составляет менее 6 шт., нормативное значение предельного
сопротивления сваи и сваи-оболочки в формуле следует принимать равным
наименьшему
предельному
сопротивлению,
полученному
из
результатов
испытаний, Fu,n = Fu,min, а коэффициент надежности по грунту = 1.
В случае, если число свай или свай-оболочек, испытанных в одинаковых
условиях, составляет 6 шт. и более, значения Fu,n и g следует определять на
основании результатов статистической обработки частных значений предельных
сопротивлений свай Fu по графикам зависимости от нагрузок принимается такая
нагрузка, без увеличения которой перемещения сваи непрерывно возрастают.
Несущую способность Fu (кН) забивной висячей сваи, работающей на
сжимающую нагрузку, по результатам испытаний сваи-зонда или статического
зондирования следует определять по формуле :
Fd = c Fu/ng,
где c - коэффициент условий работы, т - число испытаний грунтов эталонной
сваей, испытаний сваи-зонда или точек зондирования;
Fu - частное значение предельного сопротивления сваи зонда или в точке
зондирования, определяемое в соответствии с требованиями, кН;
45
g - коэффициент надежности по грунту, устанавливаемый в зависимости от
изменчивости полученных частных значений предельного сопротивления сваи Fu в
местах испытаний грунтов эталонной сваей, испытаний свай-зонда или в точках
зондирования и числа этих испытаний или точек при значении доверительной
вероятности  = 0,95.
Несущую способность можно определить расчетным способом по Своду
правил СП 24.13330.2011 Свайные фундаменты. Актуализированная редакция
СНиП 2.02.03-85.
Несущую способность Fd, кН, висячей забивной и вдавливаемой свай и сваиоболочки, погружаемой без выемки грунта, работающих на сжимающую нагрузку,
следует определять как сумму расчетных сопротивлений грунтов основания под
нижним концом сваи и на ее боковой поверхности по формуле
Fd = γc (γcRRA + uΣγcffihi),
где γc - коэффициент условий работы сваи в грунте, принимаемый равным 1;
R - расчетное сопротивление грунта под нижним концом сваи, кПа,
принимаемое по таблице 7.2;
А - площадь опирания на грунт сваи, м2, принимаемая по площади
поперечного сечения сваи брутто или по площади поперечного сечения
камуфлетного уширения по его наибольшему диаметру, или по площади сваиоболочки нетто;
u - наружный периметр поперечного сечения ствола сваи, м;
fi, - расчетное сопротивление i-го слоя грунта основания на боковой
поверхности сваи, кПа, принимаемое по таблице 7.3;
hi - толщина i-го слоя грунта, соприкасающегося с боковой поверхностью
сваи, м;
γcR, γcf - коэффициенты условий работы грунта соответственно под нижним
концом и на боковой поверхности сваи, учитывающие влияние способа
погружения сваи на расчетные сопротивления грунта и принимаемые по таблице
7.4.
46
В формулесуммировать сопротивления грунта следует по всем слоям грунта,
пройденным сваей, за исключением случаев, когда проектом предусматривается
планировка территории срезкой или возможен размыв грунта. В этих случаях
следует
суммировать
сопротивления
всех
слоев
грунта,
расположенных
соответственно ниже уровня планировки (срезки) и дна водоема после его
местного размыва при расчетном паводке.
1.15 Усиление оснований и фундаментов с помощью свай
Основания устройства:
 высокий уровень грунтовых вод;
 высокая деформируемость грунтов.
Особенности устройства: сваи погружаются в грунт из подвальных
помещений путем устройства обсадных труб 250-375мм, затем извлекают из
полости грунт и бетонируют, армируя верхнюю часть свай.
По способу уплотнения набивные сваи бывают:
 бетонируемые с трамбованием (сваи Страуса) для необводненных
оснований;
 пневмонабивные с уплотнением бетонной смеси сжатым воздухом; эти
саи используют в любых гидрогеологических условиях.
Сваи Страуса – применяется бетон М150-200. Высота порции бетона 0,81,0м для уплотнения смеси трамбовкой без образования бетонной пробки. При
выемки
трубы
боковая
поверхность
сваи
становится
гофрированной,
увеличивается сцепление с грунтом. Армирование – только в верхней части на
высоту 1,2-2м, 12-16мм. Длина свай Страуса 6-12м. Несущая способность
висячих свай –200-400КН, свай-стоек-800-1000КН.
Пневмонабивные сваи – в верхней части обсадной трубы крепят шлюзовый
аппарат. Под давлением Р=0,4МПа подземная вода отжимается из скважины и
трамбуется бетон. Параметры те же.
47
Для предотвращения осадок после передачи нагрузки от сооружения на
сваи задавливают гидравлическими домкратами грузоподъемностью не менее
100т.
Набивные сваи в агрессивной водной или грунтовой среде изготавливаются
на сульфатостойком цементе или помещаются в химически устойчивые оболочки
(полимерные трубы, гибкие пленки).
Устройство вдавливаемых свай.
Динамические и вибрационные способы погружения свай могут привести к
нарушению сплошности здания, осадкам, поэтому вдавливание (статический
способ погружения) имеет преимущества.
Здесь применяют низкие марки бетона, достигается высокая
точность
погружения.
Призматические сваи сечением 25*25см, 30*30см, 40*40см вдавливаются в
лидерные скважины 20-25,30см для коротких свай длиной 6-7м (скважины
бурятся на 0,5м выше проектной отметки острия сваи), длина свай до 16м, в том
числе наклонные. При необходимости сваи можно стыковать.
Одним из видов вдавливаемых свай являются Сваи Мега.
Сваи Мега выполняются из отдельных сборных железобетонных элементов
20*20, 30*30 см или круглые со сквозным отверстием в сечении 75-100мм, с
длиной участка 800-1000мм и задавливаются в грунт домкратами до глубины 2530м.
Здесь
вдавливающим
элементом
являются
несущие
стены
реконструируемого здания. Для этого под несущей стеной разрабатывается
траншея шириной 1м и глубиной не менее 1,5м и устраивают в стене
выравнивающую распределительную балку из металла или ж/б, которая
равномерно распределяет нагрузку от домкрата при нагружении сваи.
Элементы свай соединяются путем закладывания в гнезда торца штырей 
40-50мм. Круглые сваи в стесненных условиях работы легче перекатываются.
Головной элемент сваи больше остальных в 1,8 раз. В отверстия в центре
задавленных элементов закладывается арматура и
цемента.
48
инъецируется раствором
Расстояние между осями свай –1,3-2,0м.
Наиболее удобно устраивать сваи Мега с устройством плиты на полу
фундамента, играющей роль ростверка. Устройство свай ведется через окна в
плите.
В России применяют также многосекционные сваи ННИпромстроя с
болтовыми или штыревыми стыками.
Кроме железобетонных свай можно вдавливать трубчатые сваи или сваи из
стального профиля
Вдавливание стальных труб проводят с закрытым нижним концом трубы и
наконечником со сваркой секций. Внутри устанавливают арматурный каркас и
бетонируют (но скорость коррозии за 10 лет всего 0,01мм в год, коррозирует
верхний слой 3-4мм и образуется защитная пленка).
Буроинъекционные сваи (корневидные») применяются в любых грунтовых
условиях, стоимость работ в 2-2,5 раза меньше чем для других способов
устройства свай.
При этом не нарушается сплошность основания, нет земляных работ.
При строительстве рядом со старым зданием, реконструкции в условиях
плотной застройки бурятся скважины прямые или наклонные 80-250мм. Грунт
удаляется сжатым воздухом. В скважину,
заполненную глиняным раствором,
опускают арматурный каркас из 3-4 10-16 А-2, А-3 и круглых хомутов  на 1016мм меньше  скважины. Длина секции каркаса до 3м. Между собой секции
свариваются. Сваи-стойки армируются до низа, висячие – не имеют арматуры в
нижнем конце.
После армирования в скважину опускают инъекторы 25-50мм длиной 12,5м, соединенные муфтами. По ним подается насосом цементный раствор при
Р=0,3МПа, глиняный раствор при этом вытесняется. Затем удаляют инъекторы и
проводят опрессовку скважин сжатым воздухом или раствором. При этом между
сваей и грунтом образуется зона сцементированного грунта на толщину до 0,5
диаметра сваи.
49
1.16 Закрепление грунтов основания
Закрепление грунтов сопровождается существенным изменением их физикомеханических свойств. Способ закрепления выбирают в зависимости от грунтовых
условий.
Силикатизация грунтов.
Силикатизация заключается в нагнетании в грунт (через инъекторы)
химических растворов, которые, реагируя между собой или с содержащимися в
грунте солями, образуют гель кремниевой кислоты. При закреплении основания, с
целью увеличения его несущей способности, глубину укрепляемой зоны
принимают такой, при которой обеспечиваются устойчивость залегаюшего ниже
грунта и осадка меньше предельных значений. Размеры закрепляемого массива в
плане принимают выступающими за грани фундамента не менее чем на 0,2 м. В
зависимости от коэффициента фильтрации применяют двух- и однорастворный
способ силикации.
Двухрастворный
способ
используют
для
закрепления
песков
с
коэффициентом фильтрации от 2 до 80 м/сут. Он заключается в поочерёдном
нагнетании
в
грунт
растворов
силиката
Концентрация раствора силиката натрия
натрия
и
хлористого
кальция.
(жидкого стекла) назначается в
зависимости от коэффициента фильтрации закрепляемого песка:
Однорастворный способ применяют для закрепления лёссовых грунтов,
мелких и пылеватых песков. При силикатизации лёссов в грунт инъектируется
раствор жидкого стекла с модулем 2,6…3 и плотностью 1,13 т/м3. Силикат натрия
вступает во взаимодействие с имеющимися в лёссе солями, которые способствуют
образованию геля кремниевой кислоты. Для закрепления мелких и пылеватых
песков в них нагнетают один из сложных гелеобразующих растворов, показанных в
табл. 1.5.
Для закрепления массива грунта инъекторы располагают в плане в
шахматном
порядке. Закрепление грунтов по глубине производят по зонам –
«заходкам», которые на 0,5R превышают длину перфорированной части инъектора,
равной 0,5…1 м. При двухрастворном способе вначале нагнетают жидкое стекло
50
заходками сверху вниз, а затем раствор хлористого кальция – заходками снизу
вверх.
Количество инъектируемого в грунт раствора, л,
Vm = a n V0
где а - коэффициент размерности; n- пористость грунта, доли единицы;
V0-объём закрепляемого грунта, м3.
Значение коэффициента а принимают для крупных и средней крупности
песков – 500, мелких и пылеватых – 1200, лёссов – 800 л/м3.
Нагнетание растворов в грунт производят медленно и равномерно.
Закрепление грунта синтетическими смолами (смолизация).
В настоящее время закрепление грунтов этим способом производят чаще
всего с помощью карбамидной смолы. Она используется для омоноличивания
сухих и водонасыщенных песков с коэффициентом фильтрации от 0,5 да 50 м/сут и
для закрепления лёссовых грунтов. Закреплению смолизацией не подлежат, как
правило, пески, в состав которых входит более 3%
глинистых фракций или
карбонатов (по весу). При содержании глинистых частиц от 1 до 3% или карбоната
от 0,1 до 3% пески до закрепления обрабатывают раствором соляной кислоты
1…5% концентрации. При закреплении песков карбамидную смолу используют
совместно с отвердителем (раствором соляной кислоты). Рабочий гелеобразующий
раствор приготовляют непосредственно перед его инъекцией в грунт.
При смолизации лёссовых грунтов применяют раствор карбамидной смолы
(без добавления соляной кислоты). После закрепления этих грунтов они теряют
просадочность и становятся практически водонепроницаемыми.
Предел прочности на сжатие закреплённого смолизацией песка получается от
0,1 до 2,5 Мпа, а лёссовидных грунтов – 0,7…1,5 Мпа.
Электрозакрепление грунтов.
При пропускании постоянного электрического току через пылеватоглинистые грунты с коэффициентом фильтрации kf < 0,01 м/сут в них происходит
перемещение влаги в сторону катода, а отрицательно заряженных частиц – анода.
51
При этом водоотдача и коэффициент фильтрации грунта резко возрастают.
Указанное явление сопровождается уплотнением и обезвоживанием грунта между
электродами; свёртыванием грунтовых коллоидов; химическими реакциями между
составными частями грунта. Все эти процессы способствуют ускорению
уплотнения и твердения пылевато-глинистого грунта, которое в природных
условиях протекают крайне медленно. В строительной практике в этих целях
используют два способа: электроосмос и электрохимическое закрепление.
Электроосмос применяют в основном для повышения несущей способности
и ускорения консолидации слабых пылевато-глинистых грунтов; увеличения
устойчивости откосов и дна котлованов; водопонижения в тонкодисперсных
грунтах.
При электроосмосе в грунт забивают электроды. В качестве анода
используют сплошные металлические стержни, а для катодов применяют трубы с
перфорацией в нижней части или иглофильтры для удаления поступающей воды.
На практике расстояние между одноимёнными и разноимёнными электродами принимается порядка 0,5…1,5 м. Напряжение на электродах принимают равным
36…60 В на 1 м расстояния между рядами электродов. Плотность тока составляет
8…12 А на 1 м2 сечения слоя закрепляемого грунта, средний расход
электроэнергии – 40…60 кВт ч на 1 м2 обрабатываемого грунта. Расчётное
сопротивление грунта определяют по формуле на основе исследований грунтов
после их обработки. Проектирование сооружений на этих грунтах ведут с учётом
возможных изменений их свойств во времени.
Электрохимическое закрепление используют для тех же грунтов, что и
электроосмос. Этот способ характеризуется более коренным изменением свойств
грунтов. В грунт рядами на таком же расстоянии друг от друга, как и при
электроосмосе, погружают полые электроды (трубы с перфорацией в нижней части
или иглофильтры). В полости анодов подают закрепляющий раствор.
Откачку воды производят из второй группы труб – катодов. Через грунт
пропускают
увеличивается
постоянный
скорость
электрический
и
радиус
52
ток,
под
проникновения
воздействием
раствора,
которого
возрастает
интенсивность физико-химических процессов, приводящих к образованию в грунте
нерастворимых соединений и необратимых коллоидов. Указанные процессы
происходят при взаимодействии вводимых в грунт и содержащихся в нём
химических соединений и приводят к омоноличиванию грунта.
Электрический ток пропускают в одном или разных направлениях.
Изменение направления тока приводит к более равномерному закреплению грунта
между рядами электродов. Продолжительность обработки грунта достигает
30…50 ч.
Термическое закрепление грунтов.
Этот
способ
неводонасыщенных
применяют
для
закрепления
пылевато-глинистых
грунтов.
лёссовидных
Сущность
грунтов,
термического
закрепления заключается в преобразовании структурных связей в грунте под
воздействием высоких температур. В результате закрепления
устраняются
просадочные свойства грунтов, возрастает их прочность и водостойкость.
Термообработку
производят
посредством
сжигания
в
них
топлива
(газообразного, жидкого или твёрдого). В качестве топлива используют горючие
газы, соляровое масло, мазут. Для усиления фильтрации раскалённых газов в
грунте и поддержания необходимой температуры в неё подают избыточное
количество воздуха и поддерживают давление в пределах от 15 до 50 Кпа. Диаметр
скважин принимают равным 10…20 см; глубина колеблется в пределах от 6 до 15 м
и более. Расстояние между осями скважин зависит от нагрузок их распределения
по пятну застройки. Обжиг грунта продолжается от 5 до 10 сут. При сжигании
80…100 кг жидкого топлива на 1 м глубины скважины вокруг неё образуется
массив термически закреплённого грунта диаметром 1,5…3 м. Прочность
закреплённого грунта на сжатие достигает 1,0…3,0 Мпа.
Закрепление грунтов с использованием высоконапорных инъекций.
Использование
высоконапорных
инъекций
или
струйной
технологии
позволяет решать широкий круг геотехнических задач. Эта технология широко
используется для глубокого перемешивания грунтов на глубине с их закреплением
и создания любых по конфигурации массивов. Можно успешно закрепить массив
53
грунта под строящимся зданием, обеспечить устойчивость зданий и сооружений
при глубоких проходках в непосредственной близости от них, усилить грунты
основания для передачи давления на прочные грунты, обеспечивать надёжную
эксплуатацию зданий в сложных условиях.
Технология заключается в погружении устройства для перемешивания
грунта с вяжущим материалом. Устройство снабжено специальными соплами,
через которые подаётся раствор под давлением до 150 атм. Это способствует
быстрому погружению и образованию массива до 3,0 м в диаметре. Укреплённые
массивы цилиндрической формы в зависимости от вида и состояния грунта, могут
располагаться на различном расстоянии друг от друга при плотности заполнения Sp
от 34,9 до 97 % .
1.17 Причины возникновения неравномерных осадок основания
На возникновение неравномерных осадок оказывает влияние целый ряд
причин. При действии дополнительных напряжений, передаваемых на основание
через фундаменты, грунт деформируется при условии если данные напряжения
превышают напряжения от собственного веса грунта. Деформации грунта в
основном развиваются за счет уменьшения объема пор грунта, происходящего в
результате уплотнения.
Причины
образования
неравномерных
осадок
уплотнения:
осадки уплотнения в отдельных зонах основания под сооружением, как правило,
неодинаковы (неравномерны) из-за неоднородности грунтовых условий и
неоднородности напряженного состояния в основании.
Неоднородность напряженного состояния грунтов в основании образуется в
силу нижеследующих причин: неравномерной загрузкой фундаментов, в связи с
чем, более нагруженный фундамент приходится делать с большими размерами
подошвы, что приводит к различному напряженно-деформированному состоянию в
основании и различной осадке фундаментов; влиянием загрузки соседних
фундаментов, т. е. большее воздействие от взаимного влияния испытывают
фундаменты, расположенные в средней части сооружения, и меньшее - в крайней
54
или угловой его части; неодновременной загрузкой соседних фундаментов в
процесс; строительства и эксплуатации).
Неоднородность
основания
обусловливается
следующими
факторами:
наличием выклинивающихся слоев; линзообразным залеганием отдельных слоев
грунта; различной толщиной пластов; неодинаковой плотностью сложения
грунтов; передачей давления от различных по массе частей сооружения на разные
по своим физико-механическим свойствам грунты оснований; неодинаковой
уплотняемостью грунтов во времени, обусловливаемой различной скоростью
протекания процессов консолидации и ползучести под различными частями
сооружения.
Неравномерность осадки, проявляющаяся в процессе возведения зданий,
может быть ликвидирована в процессе эксплуатации за счет выравнивания осадок.
Возникновение
неравномерных
осадок
в
процессе
строительства
обусловливается различным весом конструкций, передающих нагрузку на
фундаменты, и зависит от методов возведения и монтажа. Например, осадки
колонн при строительстве зданий с неполным каркасом обычно отстают от осадок
несущих стен, так как последние получают большую нагрузку во время
возведения, а колонны получают большую часть загрузки только после монтажа
перекрытий, стеновых панелей, перегородок и установки оборудования.
Они развиваются, когда нагрузки от веса здания или сооружения меньше
веса грунта, извлеченного при разработке котлована. Это объясняется тем, что при
удалении грунта при отрывке котлована происходит разуплотнение грунтов под
его поверхностью в результате снятия действовавших ранее напряжений от
собственного веса грунта (разбухание грунта при разгрузке). При глубоких
котлованах оказывают влияние и остаточные пластические деформации от
давления
грунта,
разуплотнения
расположенного
грунта
вокруг
сказывается
дна
воздействие
котлована.
и
На
развитии
деформации
упругого
последействия.
Неравномерные осадки разуплотнения. Наличие этих факторов приводит к
поднятию дна котлована с последующим развитием неравномерных осадок,
55
происходящих в результате более существенного разуплотнения грунта в центре
котлована, чем по краям; различного протекания во времени процесса
разуплотнения под отдельными фундаментами; неравномерного поднятия дна
котлована
в
результате
неоднородности
грунтов
основания.
При возведении городских зданий и сооружений глубина котлована редко
превышает 5 м, а из практики строительства известно, что в этом случае осадки
разуплотнения незначительны и происходят в основном в процессе устройства
фундаментов до возведения надземных конструкций. Осадки разуплотнения могут
оказать вредное влияние на здание, если глубина разрабатываемого для него
котлована превышает 5-м, а нагрузка от веса сооружения вместе с обратной
засыпкой
значительно
меньше
грунта,
извлеченного
из
котлована.
Неравномерные осадки расструктуривания. При проведении предварительных
мероприятий, предшествующих возведению фундаментов (отрывка котлованов и
др.), грунты оснований, обнажаясь, подвергаются воздействию различных
факторов, которые могут вызвать нарушение природной структуры грунтов.
В результате развития зон пластических деформаций в грунтах оснований под
подошвами
фундаментов
происходят
осадки
выпирания.
В
результате
неравномерного распределения давления под подошвой фундамента даже при
небольших нагрузках под его краями образуются зоны пластических деформаций.
Увеличение нагрузки вызывает перераспределение контактных давлений по
подошве фундамента, которое объясняется большей податливостью грунта в зонах
пластического
деформирования,
вследствие
чего
давление
в
этих
зонах
уменьшается, а в средней части фундамента ввиду меньшей податливости грунта
увеличивается. При дальнейшем росте внешней нагрузки зоны пластических
деформаций увеличиваются и возникает опасность выпирания грунта из-под
подошвы.
Метеорологические воздействия вызывают нарушение природной структуры
грунтов в результате промерзания или оттаивания, размягчения и набухания,
высыхания и усадки.
56
Осадки, происходящие за счет расструктуривания грунтов, как правило,
неравномерны, так как расструктуривание происходит с разной степенью
интенсивности в различных зонах основания. Осадка зависит от многих факторов:
способа выполнения котлованных работ, продолжительности работ с начала
разработки котлована до обратной засыпки пазух фундаментов, характера
водоотлива, а также мероприятий, направленных на сохранение природной
структуры грунта. Нарушение структуры обычно происходит в результате
следующих причин: метеорологических воздействий, динамических воздействий
механизмов; неблагоприятного влияния, оказываемого подземными водами и
газом; грубых ошибок строителей.
Для уменьшения негативного влияния сил пучения осуществляют покрытие
боковых поверхностей фундаментов битумом, растворенным в мазуте или
соляровом масле, и обратную засыпку пазух непучинистоопасными материалами
(обычно используют песок).
При воздействии отрицательных температур грунты оснований способны
промерзать на глубину, которая определяется по данным Строительных норм и
правил. При промерзании возможно существенное увеличение объема сильно
увлажненных пылевато-глинистых и насыщенных водой пылеватых и мелких
песчаных грунтов в результате развития сил морозного пучения. При пучении в
основаниях фундаментов развиваются значительные внутренние напряжения,
которые в отдельных случаях могут превысить напряжения от внешней нагрузки
под подошвой фундаментов зданий и сооружений и привести к значительным
вертикальным деформациям. Пучение может оказывать неблагоприятное влияние
не только в период отрывки котлована и устройства фундаментов, но и в процессе
возведения здания и его последующей эксплуатации. Избежать вредного влияния
сил морозного пучения полностью не удается, даже если подошву фундамента
устраивать ниже зоны промерзания, поскольку в данном случае по боковой
поверхности фундамента развиваются касательные силы морозного пучения. При
наличии отапливаемого подвала в результате развития бокового промерзания
грунта возможны горизонтальное смещение и крен фундамента.
57
Расструктуривание грунтов под действием грунтовых вод. При водоотливе
в водонасыщенных грунтах снижается гидростатическое давление в поровой воде,
вследствие чего объем замкнутых пузырьков газа, имеющихся
в воде,
увеличивается, одно временно в результате падения давления часть растворенных
газов начинает выделяться из воды. Эти факторы вызывают нарушение природной
структуры слабофильтрующих грунтов, таких, как илы, супеси и суглинки.
Химической суффозией называют процесс растворения минеральных
агрегатов скелета грунта, вызывая в некоторых случаях резкое ухудшение физикомеханических свойств оснований.
К наиболее типичным ошибкам строителей, приводящим к нарушению
структуры грунтов, относятся: перебор грунта при разработке котлована и его
неправильная обратная укладка, отрывка котлованов без их немедленного
использования для возведения фундаментов, разработка глубоких котлованов
около уже построенных зданий, имеющих меньшую глубину заложения
фундаментов, проникновение в котлованы производственных или хозяйственных
вод.
Динамические воздействия механизмов часто вызывают существенное
нарушение природной структуры грунтов оснований. Этому явлению особенно
подвержены насыщенные водой пылеватые пески. Нарушение структуры грунтов
возможно в результате использования. При земляных работах ударных механизмов
(клин-бабы, трамбовки, сваебойные молоты и др.). Для сохранения природной
структуры
грунтов
их
разработка
ведется
легкими
механизмами,
передвигающимися по краю котлована, на дне которого часто оставляют защитный
слой, удаляемый впоследствии с помощью легких землеройных машин.
Неравномерные осадки, образующиеся в период эксплуатации сооружений.
Их можно разделить на пять типов.
Неравномерную осадку, образующуюся в результате расструктуривания
грунтов, очень трудно прогнозировать с помощью расчетных методов, поэтому
основное требование, выдвигаемое при производстве работ по устройству
58
оснований и фундаментов, заключается в максимальном сохранении природной
структуры грунтов основания.
Осадка
зданий
и
сооружений,
расположенных
на
основаниях
с
преобладанием пылевато-глинистых грунтов, продолжается иногда в течение
нескольких десятилетий, имея тенденцию к постепенному затуханию. В песчаных
основаниях большая часть осадки происходит в период строительства и в первые
месяцы начала эксплуатации. Дополнительные осадки в период эксплуатации
зданий следует обязательно учитывать при проектировании сооружений.
Уплотнение грунтов оснований после начала эксплуатации сооружений.
Данное уплотнение происходит в результате продолжения процесса консолидации
и деформаций ползучести грунта.
Изменение уровня подземных вод. Значительное понижение уровня
подземных вод в некоторых случаях может оказать вредное воздействие на
эксплуатирующееся здание, выражающееся в проявлении неравномерных осадок,
обусловленных образованием дополнительных напряжений в грунтах оснований в
результате увеличения собственного веса из-за снятия взвешивающего действия
воды.
При возведении складских сооружений, где полезная нагрузка оказывает
основное влияние на функционирование здания, поскольку ее доля может
оказаться существенно выше веса самого здания (емкости металлических и
железобетонных резервуаров, элеваторы, бункера и др.), в некоторых случаях при
пылевато-глинистых
основаниях
в первый
год
эксплуатации
допускается
приложение не более 50% полезной нагрузки. Это ограничивает быстрое
нарастание осадки и уменьшает вредное воздействие вследствие резкого развития
ее неравномерности.
Неравномерные осадки могут приобрести аварийный характер в результате
размыва грунта, вызванного прорывом напорных водопроводных магистралей. В
некоторых случаях возможно проникновение подземной воды вместе с грунтом в
неисправные канализационные коллекторы, причем иногда со значительным
напором, в результате чего образуется воронка выноса, в пределах которой грунт
59
получает значительные перемещения. Этому явлению особенно подвержены
плывунные грунты, поэтому при возведении зданий и сооружений на грунтах
подобного типа вблизи напорных трубопроводов и глубоких коллекторов
необходимо располагать фундаменты за пределами возможной воронки выноса и
размыва грунта.
Повышение уровня подземных вод может понизить прочность грунтов, так
как в результате увлажнения уменьшаются силы сцепления между частицами
грунта. Основания, способные испытывать явление набухания, увеличиваясь в
объеме при увлажнении, вызванном повышением уровня подземных вод, приведут
к дополнительным неравномерным осадкам фундаментов. Лёссовые грунты в
результате увлажнения могут получить значительные просадки. Поднятие уровня
подземных вод чаще всего происходит в результате проникновения в грунт
атмосферной влаги, а также хозяйственных и производственных вод. Повышение
уровня подземных вод выше подошвы фундамента может вызвать коррозию
арматуры. Это явление становится особенно опасным при возможности
образования
в
воде
агрессивной
среды.
При
отсутствии
надлежащей
гидроизоляции в подвальных помещениях вода, проникая в подвал, требует
откачки, которая может вызвать механическую суффозию в грунтах основания.
Ослабление
Устройство
осложняется
оснований
фундаментов
из-за
в
подземными
условиях
дополнительного
и
котлованными
современной
ослабления
выработками.
городской
грунтов
в
застройки
результате
строительства линий метрополитена при туннельной проходке, сооружения
канализационных коллекторов и других подземных выработок, что вызывает
оседание грунта вместе с находящимися на его поверхности зданиями и
сооружениями в пределах так называемой мульды оседания.
При разработке глубоких котлованов вблизи уже существующих зданий и
сооружений, что часто требуют условия городского строительства, необходимо
исключить возможные горизонтальные смещения и подвижки грунтов оснований
вместе с ранее построенными зданиями, что достигается с помощью специального
крепления стенок траншей и котлованов.
60
1.18 Способы защиты помещений и фундаментов от воздействия
подземных вод и сырости
Одним из важных условий сохранности и целостности дома является
гидроизоляция подвала. Стены и полы подвалов, независимо от расположения
грунтовых вод, необходимо изолировать от просачивающихся через грунт
поверхностных вод, а также от капиллярной грунтовой влаги поднимающейся
вверх. В подвальных помещениях, при расположении уровня грунтовых вод ниже
пола подвала, достаточной гидроизоляцией пола служит его бетонная подготовка и
выполненный по ней водонепроницаемый пол, а гидроизоляцией стен - покрытие
поверхности, соприкасающейся с грунтом, двумя слоями горячего битума. Если
уровень грунтовых вод находится выше пола подвала, в этом случае создается
напор воды тем больший, чем больше разность уровней пола и грунтовых вод. В
связи с этим для гидроизоляции стен и пола подвала необходимо создать оболочку,
которая могла бы сопротивляться воздействию гидростатического давления.
Эффективным мероприятием по борьбе с проникновением в подвал
грунтовых вод является устройство дренажа. Сущность устройства дренажа
заключается в следующем. Вокруг здания на расстоянии 2-3 м от фундамента
устраивают канавы с уклоном 0,002-0,006 в сторону сборной отводящей канавы.
По дну канав с уклоном прокладывают трубки (бетонные* керамические или
другие). В стенках трубок имеются отверстия, через которые проникает вода.
Канавы с трубами засыпают слоем крупного гравия, затем слоем крупного
песка и сверху - открытым грунтом. По уложенным в канавах трубам вода стекает
в низину (кювету, овраг, реку и др.). В результате устройства дренажа уровень
грунтовых вод понижается.
Когда уровень грунтовых вод расположен не выше 0,2 м от пола подвала,
гидроизоляцию пола и стен подвала устраивают так. После обмазки стен битумом
устраивают глиняный замок, то есть до отсыпки траншеи забивают вплотную к
наружной стене подвала мятую жирную глину. Бетонную подготовку пола также
укладывают по слою мятой жирной глины.
61
При высоте уровня грунтовых вод от 0,2 до 0,5 м применяют оклеечную
гидроизоляцию из двух слоев рубероида на битумной мастике. Изоляцию
укладывают по бетонной подготовке пола, поверхность которой выравнивают
слоем цементного раствора или асфальта.
Поскольку конструкция пола должна выдерживать достаточно большое
гидростатическое давление снизу, поверх изоляции укладывают нагрузочный слой
бетона, который своим весом уравновешивает давление воды. С внешней стороны
стен наклеивают изоляцию на битумной мастике и защищают кладкой из кирпичажелезняка в 1/2 кирпича на цементном растворе и слоем мятой жирной глины
толщиной 250 мм.
Оклеечную изоляцию наружных стен подвала располагают на 0,5 м выше
уровня
грунтовых
вод,
учитывая
его
возможное
колебание.
Если уровень грунтовых вод расположен выше пола подвала более чем на 0,5 м, то
поверх гидроизоляции пола, выполняемой из трех слоев рубероида или гидроизола,
устраивают железобетонную плиту. Плиту заделывают в стену подвала, которая,
работая на изгиб, воспринимает гидростатическое давление грунтовых вод.
При высоком уровне грунтовых вод устройство наружной гидроизоляции
иногда вызывает затруднения. В таких случаях ее выполняют по внутренней
поверхности стен подвала. Гидростатический напор воспринимается специальной
железобетонной конструкцией - кессоном.
1.19 Расчет осадки основания
послойного суммирования
свайного фундамента методом
Расчет фундамента из висячих свай и его основания по деформациям
следует, как правило, производить как для условного фундамента на естественном
основании в соответствии с требованиями Свода правил СП 22.13330.2011
Основания зданий и сооружений. Актуализированная редакция СНиП 2.02.01-83*.
Границы условного фундамента (рисунок 2) определяются следующим образом:
 снизу - плоскостью АБ, проходящей через нижние концы свай;
62
 с боков - вертикальными плоскостями АВ и БГ, отстоящими от наружных
граней крайних рядов вертикальных свай на расстоянии htg(II,mt/4) (рисунок 2), но
не более 2d в случаях, когда под нижними концами свай залегают пылеватоглинистые грунты с показателем текучести IL > 0,6 (d-диаметр или сторона
поперечного сечения сваи), а при наличии наклонных свай - проходящими через
нижние концы этих свай (рисунок 2),
 сверху - поверхностью планировки грунта ВГ, здесь
II,mt
- осредненное
расчетное значение угла внутреннего трения грунта, определяемое по формуле
h
II,mt =
 h
,
h
0
II , i i
i
где II,i - расчетные значения углов внутреннего трения для отдельных
пройденных сваями слоев грунта толщиной hi;
h – глубина погружения свай в грунт.
Рисунок 2 - Определение границ условного фундамента при расчете осадок
свайных фундаментов
В собственный вес условного фундамента при определении его осадки
включаются вес свай и ростверка, а также вес грунта в объеме условного
фундамента.
Полученные по расчету значения деформаций (осадок) свайного фундамента
и его основания не должны превышать предельных значений в соответствии с
условием.
Если
при
строительстве
предусматриваются
планировка
территории
подсыпкой (намывом) высотой более 2 м и другая постоянная (долговременная)
загрузка территории, эквивалентная подсыпке, а в пределах глубины погружения
свай залегают слои торфа или ила толщиной более 30 см, то значение осадки
63
свайного фундамента из висячих свай следует определять с учетом уменьшения
габаритов условного фундамента, который в этом случае как при вертикальных,
так и при наклонных сваях принимается ограниченным с боков вертикальными
плоскостями, отстоящими от наружных граней крайних рядов вертикальных свай
на расстоянии hmttg(II,mt/4), где hmt - расстояние от нижнего конца сваи до подошвы
слоя торфа или ила толщиной более 30 см.
Свайные фундаменты из свай, работающих как сваи-стойки, висячие
одиночные сваи, воспринимающие вне кустов выдергивающие нагрузки, а также
свайные кусты, работающие на действие выдергивающих нагрузок, рассчитывать
по деформациям не требуется.
1.20 Расчетное сопротивление грунта основания. Факторы влияющие на
его величину
После назначения глубины заложения подошвы фундамента приступают к
определению ее основных размеров. В условиях нормальной эксплуатации зданий
напряжения от внешней нагрузки под подошвой фундамента принимают равными
расчётному
сопротивлению
грунта
основания.
В
этом
случае
вводят
соответствующие коэффициенты теории предельных состояний:
R
 c1 c 2
k
где Yc1 ,Yc
M k b
 z
2
II



 M q d1 II  M q  1 d b II  M c c II , КПа
- коэффициенты условий работы соответственно грунтового
основания и здания или сооружения во взаимодействии с основанием;
64
Рисунок 3 - Определение расчетного сопротивления грунта
k - коэффициент (k=1, если расчетные характеристики п и сп получены в
результате
непосредственного
испытания
образцов
грунта
строительной
площадки; k=1,1, если они получены по косвенным данным);
My, Mq, Mc - безразмерные коэффициенты, зависящие от угла внутреннего
трения;
kz - коэффициент, принимаемый равным: при b<10 м kz =1; при b >10м kz
=zo/b+0,2 (здесь zо=8 м);
b - меньшая ширина (сторона) подошвы фундамента;
у„ - осредненный расчетный удельный вес грунтов, залегающих ниже
подошвы фундамента (при наличии грунтовых вод определяется с учетом
взвешивающего действия воды);
у„ - осредненный (по слоям) удельный вес грунта, залегающего выше
отметки
заложения
фундамента (рисунок 3), определяемый по формуле
у„=(у„1h1+ у„2h2+…+ у„nhn)/( h1+h2+…+hn)
где d - глубина заложения фундаментов бесподвальных сооружений или
приведенная глубина заложения наружных и внутренних фундаментов от пола
подвала; dв - глубина подвала - расстояние от уровня планировки до пола подвала;
для сооружений с подвалом шириной В<20 м и глубиной более 2 м принимается
dв=2м; при ширине подвала В>20 м принимается, dв =0;
сп -расчетное удельное сцепление грунта, залегающего непосредственно под
подошвой фундамента.
Величину d1 определяют по формуле
65
d1=hs+hcf Ycf/Y11 ‘‘
где hs - толщина слоя грунта, залегающего выше подошвы фундамента со
стороны подвала; hcf -толщина конструкции пола подвала; Yсf - расчетный
удельный вес конструкции пола подвала***. * В случае однородного основания
принимается Y11 ‘‘ = Y11
** При отсутствии подвала dв =0;
*** Расчетные значения удельного веса грунтов и материала пола подвала,
входящие в формулу, допускается принимать равными их нормативным
значениям.
1.21 Определение несущей способности основания
Целью расчета оснований по несущей способности является обеспечение
прочности и устойчивости оснований, а также недопущение сдвига фундамента по
подошве и его опрокидывания. Принимаемая в расчете схема разрушения
основания (при достижении им предельного состояния) должна быть статически и
кинематически возможна для данного воздействия и конструкции фундамента или
сооружения.
Расчет оснований по несущей способности производят исходя из условия
 F
F c u,
n
где F - расчетная нагрузка на основание, кН, определяемая в соответствии с
указаниями;
Fu - сила предельного сопротивления основания, кН;
с - коэффициент условий работы, принимаемый:
для песков, кроме пылеватых …………………………………………… 1,0
для песков пылеватых, а также глинистых грунтов в стабилизированном
состоянии …………………………………………………………… ……………0,9
для глинистых грунтов в нестабилизированном состоянии …………0,85
66
для скальных грунтов:
невыветрелых и слабовыветрелых ………………………………………1,0
выветрелых …………………………………………………………………0,9
сильновыветрелых …………………………………………………………0,8;
п - коэффициент надежности по назначению сооружения, принимаемый
равным 1,2; 1,15 и 1,10 соответственно для сооружений I, II и III уровней
ответственности.
Вертикальную составляющую силу предельного сопротивления основания
Nu, кН, сложенного скальными грунтами, независимо от глубины заложения
фундамента вычисляют по формуле
Nu = Rcb'l',
где Rc - расчетное значение предела прочности на одноосное сжатие
скального грунта, кПа;
b' и l' - соответственно приведенные ширина и длина фундамента, м,
вычисляемые по формулам:
здесь
eb
и
el
-
b' = b - 2eb; l' = l - 2el,
соответственно эксцентриситеты
приложения
равнодействующей нагрузок в направлении поперечной и продольной осей
фундамента, м.
При проверке несущей способности основания фундамента следует
учитывать, что потеря устойчивости может происходить по следующим
возможным
вариантам
горизонтальной
(в
зависимости
составляющих
от
соотношения
равнодействующей,
а
вертикальной
также
и
значения
эксцентриситета):
 плоский сдвиг по подошве;
 глубинный сдвиг;
 смешанный сдвиг (плоский сдвиг по части подошвы и глубинный сдвиг по
поверхности, охватывающей оставшуюся часть подошвы).
67
Необходимо учитывать форму фундамента и характер его подошвы, наличие
связей фундамента с другими элементами сооружения, напластование и свойства
грунтов основания.
Проверку
устойчивости
основания
отдельного
фундамента
следует
производить с учетом работы основания всего сооружения в целом.
Расчет оснований по несущей способности в общем случае следует
выполнять методами теории предельного равновесия, основанными на поиске
наиболее опасной поверхности скольжения и обеспечивающими равенство
сдвигающих и удерживающих сил. Возможные поверхности скольжения,
отделяющие сдвигаемый массив грунта от неподвижного, могут быть приняты
круглоцилиндрическими, ломаными, в виде логарифмической спирали и другой
формы.
Возможные поверхности скольжения могут полностью или частично
совпадать с выраженными ослабленными поверхностями в грунтовом массиве или
пересекать слои слабых грунтов; при их выборе необходимо учитывать
ограничения на перемещения грунта, исходя из конструктивных особенностей
сооружения. При расчете должны учитываться различные сочетания нагрузок,
отвечающие как периоду строительства, так и периоду эксплуатации сооружения.
Для каждой возможной поверхности скольжения вычисляют предельную
нагрузку.
При
этом
используют
соотношения
между
вертикальными,
горизонтальными и моментными компонентами нагрузки, которые ожидаются в
момент потери устойчивости, и описывают нагрузку одним параметром. Этот
параметр определяется из условия равновесия сил (в проекции на заданную ось)
или моментов (относительно заданной оси). В качестве предельной нагрузки
принимают минимальное значение.
В число рассматриваемых при определении равновесия сил включают
вертикальные, горизонтальные и моментные нагрузки от сооружения, вес грунта,
фильтрационные силы, силы трения и сцепления по выбранной поверхности
скольжения, активное и (или) пассивное давление грунта на сдвигаемую часть
грунтового массива вне поверхности скольжения.
68
Вертикальную составляющую силы предельного сопротивления Nu, кН,
основания, сложенного дисперсными грунтами в стабилизированном состоянии,
допускается определять по формуле, если фундамент имеет плоскую подошву и
грунты основания ниже подошвы однородны до глубины не менее ее ширины, а в
случае различной вертикальной пригрузки с разных сторон фундамента
интенсивность большей из них не превышает 0,5R (R - расчетное сопротивление
грунта основания).
Nu = b'l'(Nb'I + Nqq'Id + NcccI),
N, Nq, Nc - безразмерные коэффициенты несущей способности, определяемые
в зависимости от расчетного значения угла внутреннего трения грунта I и угла
наклона к вертикали  равнодействующей внешней нагрузки на основание F в
уровне подошвы фундамента;
I и 'I - расчетные значения удельного веса грунтов, кН/м3, находящихся в
пределах возможной призмы выпирания соответственно ниже и выше подошвы
фундамента (при наличии подземных вод определяют с учетом взвешивающего
действия воды для грунтов, находящихся выше водоупора);
cI - расчетное значение удельного сцепления грунта, кПа;
d - глубина заложения фундамента, м (в случае неодинаковой вертикальной
пригрузки с разных сторон фундамента принимают значение d, соответствующее
наименьшей пригрузке, например, со стороны подвала);
, q, c - коэффициенты формы фундамента
Расчет фундамента на сдвиг по подошве производят исходя из условия
Fs,a  (cFs,r)/n,
где Fs,a и Fs,r - суммы проекций на плоскость скольжения соответственно
расчетных сдвигающих и удерживающих сил, кН, определяемых с учетом
активного и пассивного давлений грунта на боковые грани фундамента,
коэффициента
трения
подошвы
фундамента
69
по
грунту,
а
также
силы
гидростатического противодавления (при уровне подземных вод выше подошвы
фундамента).
1.22 Методы определения несущей способности сваи
Определение
несущей
способности
свай
по
результатам
полевых
исследований.
Для определения несущей способности свай по результатам полевых
испытаний для каждого здания или сооружения в соответствии со Сводом правил
СП 24.13330.2011 Свайные фундаменты. Актуализированная редакция
СНиП
2.02.03-85 должно быть проведено не менее:
 статических испытаний свай и свай-штампов - 2;
 динамических испытаний свай - 6;
 испытаний грунтов эталонной сваей - 6;
 испытание свай-зондов - 6;
 испытаний статическим зондированием - 6.
Несущая способность Fd (кН) свай по результатам их испытаний
вдавливающей, выдергивающей и горизонтальной статистической нагрузкой и по
результатам их динамических испытаний определяется по формуле
Fd = cFu,n/g,
где c - коэффициент условий работы, принимаемый в случае вдавливающих
или горизонтальных нагрузок c = 1, а в случае выдергивающих нагрузок при
глубине погружения сваи или сваи-оболочки в грунт на 4 м и более c = 0,6 для
всех видов зданий и сооружений;
Fu,n - нормативное значение предельного сопротивления сваи или сваиоболочки, определяемое в соответствии с указаниями, кН; g - коэффициент
надежности по грунту.
70
В случае, если число свай или свай-оболочек, испытанных в одинаковых
грунтовых условиях, составляет менее 6 шт., нормативное значение предельного
сопротивления сваи и сваи-оболочки в формуле следует принимать равным
наименьшему
предельному
сопротивлению,
полученному
из
результатов
испытаний, т.е. Fu,n = Fu,min, а коэффициент надежности по грунту = 1.
В случае, если число свай или свай-оболочек, испытанных в одинаковых
условиях, составляет 6 штук и более, значения Fu,n и g следует определять на
основании результатов статистической обработки частных значений предельных
сопротивлений свай Fu по графикам зависимости от нагрузок принимается такая
нагрузка, без увеличения которой перемещения сваи непрерывно возрастают.
Несущую способность Fu (кН) забивной висячей сваи, работающей на
сжимающую нагрузку, по результатам испытаний сваи-зонда или статического
зондирования следует определять по формуле
Fd = c Fu/ng,
где c - коэффициент условий работы, т - число испытаний грунтов эталонной
сваей, испытаний сваи-зонда или точек зондирования; Fu - частное значение
предельного сопротивления сваи зонда или в точке зондирования, определяемое в
соответствии с требованиями, кН;
g - коэффициент надежности по грунту, устанавливаемый в зависимости от
изменчивости полученных частных значений предельного сопротивления сваи Fu в
местах испытаний грунтов эталонной сваей, испытаний свай-зонда или в точках
зондирования и числа этих испытаний или точек при значении доверительной
вероятности  = 0,95.
Несущую способность можно определить расчетным способом по Своду
правил СП 24.13330.2011 Свайные фундаменты. Актуализированная редакция
СНиП 2.02.03-85.
71
1.23 Примеры решения задач
Задача №1
Выполнить проверку принятых размеров подошвы столбчатого фундамента
бесподвальной части здания.
Дано: ширина подошвы фундамента – 2,4м;
глубина заложения подошвы – 1,5м;
вертикальная нагрузка на обрез фундамента – 1100 кН;
момент – 40 кНм.
Расчетное сопротивление грунта R=285,15 КПа.
Решение:
Проверяем достаточность размеров фундамента и прочность основания под
фундаментом
Af=b∙l(м)=2,4∙2,4=5,76 м2 W=b∙ l2/6= 2,4 ∙2,42/6=0,96м3
pIImax=N/Af + M/W =1100/5,76 +40/0,96=191+42=233 КПа <1,2R=1,2∙285,15=342,2
pIImin=N/Af - M/W = 1100/5,76 -0,4/0,96=191-42=149 >0
Вывод: прочность основания обеспечена, размеры приняты верно
Задача №2
Определить
ширину
подошвы
ленточного
фундамента
под
стену
бесподвальной части здания, имеющего соотношение L/H = 5. Пол подвала
грунтовый. d=1,8м
72
Дано: вертикальная нагрузка на обрез фундамента ∑FvII =160 кН/м, d1 = 0,5 м,
db =1,8 м.
Грунтовые условия: однородное грунтовое основание представлено песком
мелким со следующими физико-механическими характеристиками, определенными
непосредственно испытаниями:  = 19 кН/м3,  = 28º, С = 4 кПа, песок маловлажный
средней плотности.
Решение:
Определяем площадь подошвы стакана под колонну:
Аf 
 Fv
0II
R o   mf  d
,
где ∑Fv0II – нормативная нагрузка на фундамент, кН;
∑Fv0II =∑FvII /Yf Yf =1,15 – 1,2
Nn=160/1,2=133КН/м
R0 =200 КПа– условное расчетное сопротивление грунта, кПа;
γf  20 кН/м3; d – глубина заложения фундамента.
133
 0,81 м2.
200  20  1,8
Ширина подошвы b =А/1м=1м
Аf 
Можно проверить верность расчетов:
Расчетное сопротивление грунта определяется по формуле
R
 c1 c 2
k
M k b
 z
II



 M q d1 II  M q  1 d b II  M c c II , КПа
Характеристики
Коэффициенты γС1
γС2
k
Угол внутреннего трения грунта
Коэффициенты Мγ
Мq
Мс
kz
Удельное сцепление грунта
Ширина подошвы фундамента
Глубина заложения фундамента
Единицы
измерения
φΙΙ
град.
СII
b
d1
КПа
м
М
73
Для фундамента
ленточного
1,3
1,1
1
28
0,98
4,93
7,4
1,0
4
1
0,5
Глубина подвала db
Осредненное значение удельного веса
грунтов ниже подошвы фундаментов γΙΙ
Тоже выше подошвы фундаментов
γ'II
Расчетное сопротивление грунта
R
 Fv II (N)
м
кН/м3
1,8
19
кН/м3
КПа
19
328
160
 0,55 м
R   mf  d 328  20  1,8
Окончательно принимаем b=0,8-1м
Аf 
Задача №3
Определить

методом
послойного
суммирования
осадку
однородного
основания ленточного фундамента при cледующих данных расчета.
Дано: zp,m=540КПа, b = 1,8м,  II=  II‘ = 19,0 кН/м3, Е = 15000 кПа i=0,4b
Решение:
Осадка основания фундамента:
S=∙zp,m∙i/Eoi =0,8* 540*0,72/15000 =0,02м=2,0см
=0,8
Осадка сравнивается с предельной осадкой (см. прил.4 Свода правил СП
22.13330.2011 Основания зданий и сооружений. Актуализированная редакция СНиП
2.02.01-83*)
S = 2,0см  Su=10см
Вывод: Осадки допустимые.
3адача №4
Определить расчетное сопротивление песчаного грунта, на который
опирается отдельно стоящий фундамент, имеющий глубину заложения 1,8 м и
размер подошвы 1,8×2,1 м. Песок мелкий имеет следующие характеристики,
полученные по результатам испытания:  = 20 кН/м3,  = 24º, С = 5 кПа. Здание без
подвала L/H = 4,5.
Решение:
Расчетное сопротивление грунта определяется по формуле
74
R
 c1 c 2
k
M k b
 z
II



 M q d1 II  M q  1 d b II  M c c II , КПа
Характеристики
Единицы
измерения
Коэффициенты γС1
γС2
k
Угол внутреннего трения грунта φΙΙ
Коэффициенты Мγ
Мq
Мс
kz
Удельное сцепление грунта
СII
Ширина подошвы фундамента
b
Глубина заложения фундамента
d1
Осредненное значение удельного веса
грунтов ниже подошвы фундаментов γΙΙ
Тоже выше подошвы фундаментов
γ'II
Расчетное сопротивление грунта
R
КПа
м
М
кН/м3
Для фундамента
столбчатого
1,3
1,1
1
24
0,72
3,87
6,45
1
5
1,8
1,8
20
кН/м3
КПа
20
282,4
град.
3адача №5
По результатам испытания свай статической нагрузкой определена несущая
способность сваи С10-30 величиной Fd = 750 кН. Определить число свай в ростверке
под колонну и размеры свайного ростверка. Дано: N = 3000 кН.
Представить эскиз ростверка в плане, с указанием расстояний между сваями и
до крайних граней ростверка.
Решение:
Расчётная нагрузка на висячую сваю по грунту:
N1 
Fd
f = 1,2, т.к. испытания сваи
f
проводились статической нагрузкой.
N1 
750
 625кН
1,2
Определяем предварительное количество свай:
n
N
N1
75
n
3000
 4,8шт
625
Принимаем 5 свай.
3адача №6
Определить допустимую расчетную нагрузку на одиночную забивную сваю
С5-30, если несущая способность определена расчетом.
Глубина заложения подошвы ростверка dp = 0,9 м, высота ростверка hp = 0,3 м.
Грунтовые условия:
– слой № 1 – песок средней крупности мощностью 0,6 м;
– слой № 2 – супесь пластинчатая с IL = 0,4,
мощностью 15 м.
Решение:
Несущая способность висячей забивной
сваи определяется по формуле:
Fd   c  ( cr  R  A  u    cfi  f i  hi )
, где
с=1; cr=1; сf=1; -по табл.3
R=2220 кПа – по таблице 1;
u = 4b = 1,2 м2,
А = b x h =0,3 х 0,3 = 0,09 м2;
h1 = h2 = 2,0 м; h3 = 0,9 м.
f1=16,8 кПа f2=25,4 кПа f3=27,9 кПа по т.2
Fd  1  (1  2220  0,09  1,2  (1  16,8  2  1  25,4  2 
 1  27,9  0,9))  329 кН
Расчётная нагрузка на висячую сваю по грунту:
F
N1  d
f
f = 1,4, т.к. испытания сваи не проводились.
N1 
329
 235кН
1,4
3адача №7
76
Определить размеры подошвы фундамента под колонну квадратного
сечения производственного здания, имеющего соотношение L/H = 4,5 д. е.
Дано: глубина заложения подошвы – 2,1 м;
вертикальная нагрузка на обрез фундамента – 1600 кН;
Грунтовые условия: однородное грунтовое основание представлено глиной
тугопластичной (JL = 0,35 е=0,65) со следующими физико-механическими
характеристиками,
определенными
непосредственно
испытаниями:  = 18,5 кН/м3,  = 18º, С = 22 Па.
Решение:
Определяем площадь подошвы стакана под колонну:
Аf 
 Fv
II
(N)
R  γ mf  d
м2 ,
где Nn – нормативная нагрузка на фундамент, кН
Nn =N/Yf Yf =1,15 – 1,2 Nn=1600/1,2=1333КН
R0 =265 КПа– условное расчетное сопротивление грунта, кПа; γmf =20
кН/м3;
d – глубина заложения фундамента.
Àf 
1333
 5.97 м2.
265  20  2.1
b
A f   5.97  2.44 м
Принимаем ширину подошвы стакана под колонну b = 2,5 м.
Можно проверить принятое решение:
Расчетное
R
сопротивление
 c1 c 2
k
M k b
 z
II
грунта

определяются

по
формуле

 M q d1 II  M q  1 d b II  M c c II , КПа
Характеристики
Единицы
измерения
Коэффициенты γС1
γС2
k
Угол внутреннего трения грунта
φΙΙ
Коэффициенты Мγ
град.
Для фундамента
столбчатого
1,2
1
1
18
0,43
77
Мq
Мс
kz
Удельное сцепление грунта
Ширина подошвы фундамента
Глубина заложения фундамента
КПа
м
М
кН/м3
кН/м3
КПа
СII
b
d1
Удельный вес грунтов ниже подошвы γΙΙ
Тоже выше подошвы фундаментов
γ'II
Расчетное сопротивление грунта
R
Аf 
1600
 6.58 м2
288  20  2.1
b
2,73
5,31
1
22
2,5
2,1
18,5
18,5
288
A f   6.58  2.55 м
Окончательно принимаем b=2,6м
3адача №8
Определить допустимую расчетную нагрузку на одиночную забивную
сваю
С8-40, если несущая способность определена расчетом. Свая
работает как стойка с опиранием на скальный грунт
Решение:
Несущая способность висячей забивной сваи определяется по формуле:
Fd   c  R  A , где
с=1;
R=20000 кПа;
А = b x h =0,4 х 0,4 = 0,16 м2;
Fd=1∙20000∙0,16=3200 КН
Расчётная нагрузка на висячую сваю по грунту:
N1 
Fd
f
f = 1,4, т.к. испытания сваи не проводились.
N1 
3200
 2286кН
1,4
78
1.24 Список литературы, рекомендуемой студентам для изучения раздела
1 Берлинов, М.В. Расчет оснований и фундаментов:учебник/ М.В. Берлинов,
Б.А. Ягупов. - М.: Стройиздат, 2001. -214с.- ISBN 5-274-000103-3.
Малышев, М.В. Механика грунтов. Основания и фундаменты (в вопросах
2
и ответах): учебник/ М.В. Малышев, Г.Г. Болдырев. – М.: АСВ, 2001.-328с.- ISBN
5-93093-005-8.
3
Механика грунтов, основания и фундаменты: учебник/ под ред.
С.Б. Ухова, – 3-е изд., перераб. и доп. – М.: Высшая школа, 2004. - 568 с. - ISBN 587829-003-0.
4
Механика грунтов. Ч.1. Основы геотехники: учебник/ под ред.
Б.И. Далматова, – М.-СПб.: АСВ, 2000. - 415 с. - ISBN 5-274-00374-5.
79
2 Дисциплины «Железобетонные и каменные конструкции»,
«Строительная механика»
2.1 Конструкции железобетонных колонн
Сетка колонн одноэтажных промышленных зданий 12х18, 12х24, 12х30 или
6х12, 6х24, 6х30. Преимущественно шаг колонн 12м. Если при шаге 12м прим.
панели длиной 6м, то устанавливаются промежуточные
фахверковые колонны.
Привязка крайних колонн нулевая при шаге 6м и грузоподъемностью до 30т; 250мм
в других случаях. Колонны торцов здания привязка 500мм. Расстояние от
разбивочной оси до оси подкрановых балок при грузоподъемностью до 50т – 750мм.
Колонны в промышленных зданиям могут быть сплошного (до 30т и небольшой
высоте здания) и сквозного сечения (> 30т и высоте здания >12м).
Размеры
надкрановой части средних колонн h=500,600; для крайних h=380мм; ширина
b=400..600мм. Сквозные колонны h=1200…1600мм, высота сечения ветви h=250 или
300мм и ширина b=500 или 600мм.
Железобетонные
колонны
по
форме
сечения
бывают
квадратные,
прямоугольные, реже круглые, многогранные, двутавровые. Размеры поперечного
сечения определяются расчетом. В целях стандартизации опалубки и арматуры
размеры
каркасов
прямоугольных
колонн
назначают
кратными
50мм,
предпочтительнее кратными и 100мм. В колоннах действуют сжимающие силы N и
изгибающие моменты М. Для сжатых элементов применяют бетон классов по
прочности на сжатие не ниже В15, для сильно загруженных не ниже В25. Колонны
армируют
продольными
стержнями
Ø
12-40мм
(рабочая
арматура)
преимущественно из горячекатаной стали А400 и термомеханически упрочненной
Ат400С, а также поперечными стержнями из стали А400, А300, А240 и проволоки
класса В500. Продольную и поперечную арматуру объединяют в сварные или
вязаные каркасы. Для сжатых стержней обычно принимают армирование не боле
3%. Во внецентренно сжатых элементах продольные стержни размещают вблизи
80
коротких граней поперечного сечения элемента. Рабочие стержни размещают
возможно ближе к поверхности элемента с соблюдением защитного слоя а1, но не
менее d стержней арматуры и не менее 20мм. Колонны 400х400 можно армировать
4мя продольными стержнями, наименьшее расстояние между ними в свету должно
быть не менее 50мм (бетонирование вертикальное) и 25-30мм (горизонтальное
бетонирование). При расстоянии
между стержнями более 400мм следует
предусматривать дополнительные стержни по периметру сечения. Расстояние
между поперечными стержнями при сварных каркасах не более 20d, при вязаных –
15d, но не более 500мм. (кратно 50мм). Диаметр поперечных стержней сварных
каркасов должны удов. условиям свариваемости. Предварительное напряжение
прим. для колонн с большими эксцентриситетами сжимающей силы и для элементов
большой гибкости. Колонны зданий должны иметь гибкость λ=l0/i≤120.
2.2 Конструктивная схема предварительно напряженной железобетонной
плиты перекрытия с круглыми пустотами, схема армирования
Рисунок 1 – Конструктивная схема
81
Рисунок 1 – Конструктивная схема
Расчетный пролет l0 принимают равным расстоянию между осями ее опор,
высоту сечения напряженных плит принимают h=l0/30. Для армирования прим.
стальные сетки и каркасы из проволоки и арматуры периодического профиля. В
качестве напрягаемой арматуры прим. А600, A800, Ат600с, Aт800, высокопрочную
проволоку и канаты. Продольную рабочую арматуру располагают по всей ширине
нижней полки сечения. Поперечные стержни объединяют с продольную рабочую
арматурой в плоские сварные каркасы, которые размещаются в ребрах плит на
приопорных участках через 1-2 ребра. В верхней и нижней части плиты ставятся
сетки. Монтажные петли закладывают по 4м углам плиты.
82
2.3 Первые и вторые потери напряжения в предварительно напрягаемой
арматуре, минимальное значение потерь
При расчете предварительно напряженных элементов следует учитывать
потери предварительного напряжения арматуры.
При натяжении арматуры на упоры следует учитывать:
а) первые потери - от деформации анкеров, трения арматуры об огибающие
приспособления, от релаксации напряжений в арматуре, температурного перепада,
деформации форм (при натяжении арматуры на формы), от быстронатекающей
ползучести бетона;
б) вторые потери - от усадки и ползучести бетона.
Первые потери:
1
Потери от Релаксация напряжений арматуры: при механическом способе
натяжения арматуры: при электротермическом и электротермомеханическом
способах натяжения арматуры
2
Температурный перепад (разность температур натянутой арматуры в зоне
нагрева и устройства, воспринимающего усилие натяжения при прогреве бетона.
3
Деформации анкеров, расположенных у натяжных устройств
4
Трение арматуры: а) о стенки каналов или о поверхность бетона
конструкций) б) об огибающие приспособления
5
Деформация
стальной
формы
при
изготовлении
предварительно
напряженных железобетонных конструкций
6
Быстронатекающая ползучесть для бетона:
а) естественного твердения б) подвергнутого тепловой обработке.
Вторые потери:
7. Релаксация напряжений арматуры: а) проволочной б) стержневой
8. Усадка бетона
9. Ползучесть бетона
10. Смятие бетона под витками спиральной или кольцевой арматуры (при
диаметре конструкции до 3 м)
83
11. Деформация обжатия стыков между блоками (для конструкций, состоящих
из блоков)
Минимальное значение потерь определяют в соответствии с СП 63.13330.2012
п. 9.1.
2.4
Изгибаемые
железобетонные
конструкции.
Виды,
особенности
конструирования
Балки – элементы, имеющие длину значительно больше поперечных размеров.
Плиты – элементы, толщина которых значительно меньше длины и ширины. Плиты
и балки могут быть одно- и многопролетными. Монолитные плиты армируют
сварными сетками: в пролетах сетки размещают понизу, а в многопролетных плитах
– еще и поверху. Рабочая арматура Ø3-10мм, с шагом 100-200мм. Защитный слой не
менее 10мм, в особо толстых конструкциях 15мм. поперечные стержни принимают
меньшего Ø, с шагом 250-300мм.
Железобетонные балки могут быть прямоугольного, таврового, двутаврового,
трапециевидного сечения. высота балок h=1/10...1/20l. Высота балок до 600мм –
кратно 50; до 800мм – 100; 1000мм, 1200мм и далее кратно 300мм. Ширина балок
(0,3-0,5)h, а именно 100,120, 150, 200,220,250мм и кратно 50. Рабочую арматуру
размещают в растянутой зоне в 1 или 2 ряда. Расстояние в свету м/у стержнями
продольной арматуры принимают не менее наибольшего Ø стержней. Армирование
не менее μ=0,05% от сечения элемента. Для продольного армирования прим.
стержни периодического профиля Ø12-32мм. В балках шириной 150мм и более
предусматривают не менее 2х продольных (доводимых до опоры) стержней, при
ширине менее 150мм допускается установка одного стержня (одного каркаса). В
железобетонных балках одновременно с изгибающими моментами действуют
поперечные силы. Этим вызывается необходимость установки поперечной
арматуры. Количество ее определяется расчетом и по конструктивным требованиям.
Плоские сварные каркасы объединяются в пространственные с помощью
горизонтальных поперечных стержней через 1-1,5 м. Расстояние в продольном
84
направлении между поперечными стержнями или (хомутами), в элементах без
отгибов должно быть: в балках высотой до 400 мм – не более h/2, но не более 150
мм; в балках высотой выше 400 мм – не более h/3, но не более 500 мм. Поперечные
стержни (хомуты) в балках и ребрах высотой более 150 мм ставят, даже если они не
требуется по расчету; при высоте менее 150 мм поперечную арматуру можно не
применять.
Вместо поперечных стержней или в дополнение к ним можно применять
наклонные стержни. Они работают эффективнее поскольку больше соответствуют
направлению главных растягивающих напряжений балки. При армировании балок
вязанными каркасами устраивают отгибы части продольных рабочих стержней,
закругления по дуге с радиусом не менее 10d.
Наиболее рациональная форма в сечении изгибаемых предварительно
напряженных элементов – двутавровая, а при толстой стенке – тавровая. В
преднапряженных балках особое значение имеет конструирование приопорных
участков. Здесь происходит передача значительных усилий обжатия с арматуры на
бетон через торцовые анкеры (при натяжении на бетон) или при арматуре без
анкеров на концевых участках арматуры в зоне ее анкеровки. Поэтому надо
усиливать концевые участки предварительно напряженной арматуры. Это усиление
ведется с помощью закладных деталей и дополнительную поперечную арматуру, а
также увеличение сечения элемента на этих участках. По концам предварительно
напряженных элементов при арматуре без анкеров производят местное усиление
бетона с помощью дополнительных сеток или хомутов, охватывающих все
продольные стержни.
85
2.5 Факторы, определяющие прочность каменной кладки
Камень и раствор одновременно подвержены внецентренному и местному
сжатию, изгибу, срезу и растяжению.
Это объясняется тем, что раствора и
плотность и жесткость раствора по длине и ширине шва вследствие различных
факторов – неравномерность водоотдачи и усадки, неровное расстилание раствора
каменщиком, наличие вертикальных швов и пустот – неоднородна. Основной
причиной разрушения сжатого камня является изгиб и растяжение. Повышение
подвижности
раствора
способствует
лучшему
его
расстиланию
и
более
равномерному заполнению швов, а, следовательно, приводит к увеличению
прочности кладки. На прочность кладки оказывают влияние размеры и форма
камней, способ перевязки швов, сцепление раствора с камнем и т.п. В работе с
кирпичной (каменной) кладки на сжатие различают 4 стадии: 1) нормальная
эксплуатация кладки, когда усилия, возникающие в кладке под нагрузкой, не
вызывают видимых ее повреждений. 2) характеризуется появлением небольших
трещин в отдельных кирпичах, в этой стадии кладка еще несет нагрузку (60-80% от
разрушающей), и дальнейшего развития трещин при неизменной нагрузке не
наблюдается 3) но при увеличении нагрузки идет возникновение и развитие новых
трещин, которые соединяясь между собой, пересекая значительную часть кладки в
вертикальном направлении. При длительном действии этой нагрузки, даже без ее
увеличения,
будет
постепенно
происходить
дальнейшее
развитие
трещин,
расслаивающих кладку на тонкие гибкие столбики. И 3 стадия прейдет в 4 – стадию
разрушения от потери устойчивости расчлененной трещинами кладки. Прочность
кладки даже при очень прочном растворе всегда меньше прочности кирпича (на
сжатие). Разрушение растянутой кладки может произойти по неперевязанному и
перевязанному сечению.
86
Рисунок 2 – Каменная кладка
При неперевязанном сечении кладка разрушается в большинстве случаев по
плоскости соприкосновения камня и раствора в горизонтальных швах. При
растяжении по перевязанному сечению кладки разрушается либо по раствору либо
по камням и раствору. При длительном действии нагрузки деформации вследствие
ползучести увеличивается. При этом, если сжимающие напряжения превышают
напряжения, при которых в кладке образуются трещины(2-ая стадия), деформации
интенсивно нарастают вплоть до разрушения кладки. Поэтому размеры поперечного
сечения следует назначать такими, чтобы сжимающие напряжения от длительно
действующих нагрузок не превышали напряжения трещинообразования.
2.6 Факторы, влияющие на прочностные и деформативные свойства
бетона
Существенным фактором, влияющим на структуру и прочность бетона,
является количество воды, применяемая для приготовления бетонной смеси,
оцениваемые водоцементным отношением W/С. Для химического соединения с
цементом необходимо, чтобы вот это отношение было 0,2. По технологическим
соображениям для достаточной подвижности и удобоукладываемости бетонной
смеси – количество воды берут с некоторым избытком. Подвижность бетонной
смеси, заполняющие форму под влиянием текучести, имеют W/С=0,5…0,6, а
жесткие смеси, заполняющие форму, под влиянием механической виброобработки
имеют W/С=0,3…0,4. Избыточная, химически несвязанная вода частью вступает в
последствии в хим.соединение с менее активными частицами цемента, а частью
заполняет поры и капилляры в цементном камне и полостях между заполнителем и
87
стальной ар-рой и, постепенно испаряясь, освобождает их. С уменьшением W/С
пористость цементного камня уменьш. и прочность бетона увел. Поэтому на заводах
ЖБИ применяют бетонной смеси с меньшим значением W/С. Бетон представляет
собой капиллярно-пористый мат-л, которым нарушена сплошность массы.
Длительные процессы, происходящие в таком материале – наделяют бетон
своеобразными упругопластичными свойствами.
Бетон обладает свойством уменьш. в объеме при твердении в воздухе (усадка
бетона) и увел. в объеме при твердении в воде (набухании). Усадка бетона зависит
от ряда причин:
1) кол-ва и вида цемента – чем больше цемента на ед. объема бетона, тем
больше усадка;
2) кол-во воды – чем больше W/С, тем больше усадка
3) крупности заполнителя – при мелкозернистых песках и пористом щебне
усадка больше.
Влияние заполнителей на уменьшение усадки бетона тем сильнее, чем выше
их модуль упругости. Различные гидравлические добавки и ускорители твердения,
как правило, увеличивают осадку. Усадка бетона происходит интенсивно в
начальный период твердения в течение года и постепенно затухает. Скорость усадки
зависит от влажности окружающей среды чем меньше влажность, тем больше
усадка. Неравномерное высыхание бетона приводит к неравномерной его усадке,
что в сою очередь ведет к возникновению начальных усадочных напряжений.
Начальные напряжения, возникающие под влиянием усадки бетона, не учитывают
непосредственно в расчете прочности железобетонных конструкций; их учитывают
расчетными
коэффициентами,
охватывающими
совокупность
характеристик
прочности, также конструктивными мерами – армированием элементов. Также
технологическими мерами – подбором состава, увлажнением среды при тепловой
обработке твердеющего бетона, увлажнением поверхности бетона, а также
конструктивными мерами – устройством усадочных швов в конструкциях. В
бетонном образце, подвергнутом сжатию, напряжение концентрируются на более
жестких частицах. В местах, ослабленных порами и пустотами, происходит
88
концентрация напряжения. Отсутствие закономерности в расположении частиц,
составляющих бетон, в расположении крупности пор приводит к тому, что при
испытании образцов, изготовленных из одной и той же бетонной смеси получают
неодинаковые показатели прочности. Прочность бетона зависит от ряда факторов:
1) технологические факторы 2) возраст и условия твердения 3) форма и размеры
образца 4) вид напряженного состояния и длительные процессы.
2.7 Классификация нагрузок. Сочетание нагрузок
Постоянные нагрузки. В зависимости от продолжительности действия
нагрузки делят на постоянные и временные. Постоянными нагрузками являются вес
несущих и ограждающих конструкций зданий и сооружений, вес и давление
грунтов, воздействие предварительного напряжения железобетонных конструкций.
q  qn   f
где коэффициент надежности f , f>1 по 1-ой гр., f=1 по 2-ой гр.
Временные
стационарного
нагрузки.
оборудования
Длительные
нагрузки. К ним относятся: вес
на перекрытиях: станков, аппаратов, двигателей,
емкостей и т.п.; давление газов, жидкостей, сыпучих тел в емкостях; вес
специфического содержимого в складских помещениях, холодильников, архивов,
библиотек и подобных зданий и сооружений; установленная нормами часть
временной нагрузки в жилых домах, в служебных и бытовых помещениях;
длительные температурные технологические воздействия
от
стационарного
оборудования; нагрузки от одного подвесного или одного мостового крана,
умноженные на коэффициенты: 0,5-для кранов группы режимов работы 4К-6К
(среднего режима), 0,6 - для кранов группы режима работы 7К (тяжелого режима),
0,7 - для кранов группы режима работы 8К (тяжелого режима); снеговые нагрузки
для III…VI климатических районов с коэффициентами
0,3...0,6.
Указанные
значения крановых, некоторых временных и снеговых нагрузок составляют часть
полного их значения и вводятся в расчет при учете длительности действия нагрузок
89
этих видов на перемещения, деформации, образование трещин. Полные значения
этих нагрузок относятся к кратковременным.
Кратковременные нагрузки. К ним относятся: вес людей, деталей, материалов
в зонах обслуживания и ремонта оборудования - проходах и других свободных от
оборудования участках; часть нагрузки на перекрытия жилых и общественных
зданий; нагрузки,
Возникающие при изготовлении, перевозке и монтаже элементов конструкций;
нагрузки от подвесных и мостовых кранов, используемых при возведении или
эксплуатации зданий и сооружений; снеговые и ветровые нагрузки; температурные
климатические воздействия.
Особые нагрузки. К ним относятся: сейсмические и взрывные воздействия;
нагрузки, вызываемые неисправностью или поломкой оборудования и резким
нарушением технологического процесса (например, при резком повышении или
понижении
температуры
и
т.п.);
воздействия
неравномерных
деформаций
основания, сопровождающиеся коренным изменением структуры грунта (например,
деформации просадочных грунтов при замачивании или вечномерзлых грунтов при
оттаивании), и др.
  n * 
f
* n
p  pn * f * n
Нормативные нагрузки. Они устанавливаются нормами по заранее заданной
вероятности превышения средних значений или по номинальным значениям.
Нормативные
постоянные
нагрузки
принимают
по
проектным
значениям
геометрических и конструктивных параметров и по средним значениям плотности.
Нормативные временные технологические и монтажные нагрузки устанавливают по
наибольшим значениям, предусмотренным для нормальной эксплуатации; снеговые
и ветровые - по средним из ежегодных неблагоприятных значений или по
неблагоприятным значениям, соответствующим определенному среднему периоду
их повторений.
Расчетные нагрузки. Их значения при расчете конструкций на прочность и
устойчивость определяют умножением нормативной нагрузки на коэффициент
90
надежности по нагрузке γf, обычно больше, чем единица, например g=gnγf.
Коэффициент надежности при действии веса бетонных и железобетонных
конструкций γf= 1,1; веса конструкций из бетонов на легких заполнителях (со
средней плотностью 1600 кг/м3 и менее) и различных стяжек, засыпок, утеплителей,
выполняемых в заводских условиях γf=1,2 и на монтаже γf=1,3; различных временных нагрузок в зависимости от их значения - при полном нормативном значении
менее 2,0 кПа γf= l,3, при полном нормативном значении 2,0 кПа и более γf=1,2.
Коэффициент надежности при действии веса конструкций, применяемый в расчете
на устойчивость положения против всплытия, опрокидывания и скольжения, а также
в других случаях, когда уменьшение массы ухудшает условия работы конструкции,
принят γf=0,9. При расчете конструкций на стадии возведения расчетные
кратковременные
нагрузки
умножают
на
коэффициент
0,8.
При
расчете
конструкций по деформациям к перемещениям (по второй группе предельных состояний) расчетные нагрузки принимают равными нормативным значениям с
коэффициентом γf=1.
Сочетание нагрузок. Конструкции должны быть рассчитаны на различные
сочетания нагрузок или соответствующие им усилия, если расчет ведут по схеме
неупругого состояния. В зависимости от, состава учитываемых нагрузок различают:
основные сочетания, включающие постоянные, длительные и кратковременные
нагрузки или усилия от них; особые сочетания, включающие постоянные,
длительные, возможные кратковременные и одна из особых нагрузки или усилия от
них,
В основных сочетаниях при учете не менее двух временных нагрузок их
расчетные значения (или соответствующих им усилий) умножают на коэффициенты
сочетания равные: для длительных нагрузок ψ1=0,95; для кратковременных ψ2=0,9.
При учете же одной временной нагрузки ψ1= ψ2=1. Нормами допускается при учете
трех и более кратковременных нагрузок их расчетные значения умножать на
коэффициенты сочетаний: ψ2=1 - для первой по степени важности кратковременной
нагрузки; ψ2=0,8 - для второй; ψ2=0,6 - для остальных. В особых сочетаниях для
длительных нагрузок ψ1=0,95, для кратковременных ψ2=0,8 кроме случаев,
91
оговоренных в нормах проектирования зданий и сооружений в сейсмических
районах.
2.8 Армокаменные конструкции – виды армирования, назначение
Для повышения несущей способности каменных конструкций применяют
следующие способы их армирования: поперечное (сетчатое) - с расположением
арматурных сеток в горизонтальных швах кладки (рисунок 3.1); продольное - с
расположением арматуры снаружи кладки под слоем цементного раствора или в бороздах, оставляемых в кладке с последующей заделкой их раствором (рисунок 3.2);
армирование посредством включения в кладку железобетона - комплексные
конструкции (рисунок 3.3); усиление посредством заключения элемента в
железобетонную или металлическую обойму из уголков (рисунок 3.4).
1 - прямоугольная арматурная сетка; 2 - выпуски арматурной сетки для
контроля ее укладки; 3 - сетка типа «зигзаг»
Рисунок 3.1 - Сетчатое армирование каменных конструкций
а - наружное расположение арматуры; 6 - расположение арматуры в штрабе
кирпичной кладки; 1 - поперечные хомуты; 2 - продольная арматура
Рисунок 3.2 - Продольное армирование кирпичных конструкций
92
а - одностороннее расположение железобетона; б - расположение ж/б в штрабе
Рисунок 3.3 - Схемы поперечных сечений комплексных конструкций
а - металлической; б - железобетонной; 1 - планка сечением 35х5...60х12; 2 сварка; 3 - хомуты диаметром 4...10 мм; 4 - стержни диаметром 5...12 мм; 5 бетон классов В7,5...В15
Рисунок 3.4 - Схемы усиления кирпичных столбов обоймой
Сетчатое армирование применяют для повышения прочности тяжело
нагруженных столбов и простенков малой гибкости, загруженных с небольшими
эксцентриситетами. При эксцентриситетах, выходящих за пределы ядра сечения
(для прямоугольных сечений ео>0,17/h), а также при h >15 или i >53 сетчатое
армирование применять не следует, так как в этих случаях в сечении могут
возникнуть растягивающие напряжения и сетчатое армирование не повысит
несущей способности кладки.
Повышение несущей способности сжатой кладки, усиленной сетчатым
армированием, происходит вследствие того, что арматурные стержни, включаясь в
работу
на
растяжение,
препятствуют
расширению
кладки
в
поперечном
направлении. Опыты показывают, что в центрально-сжатой кладке сетчатое
93
армирование используется более эффективно, чем продольная арматура, взятая в
том же количестве.
Сетки изготовляют из стали классов A240 или В500 диаметром 3...8 мм,
причем при наличии пересечений арматуры в швах диаметр стержней должен быть
не более 6 мм. Это ограничение связано с тем, что толщина шва в кладке должна
быть не более 10... 12 мм, но при этом превышать толщину сетки не менее чем на 4
мм. Расстояние между стержнями (c1 с2) должно быть не более 12 и не менее 3 см.
В зависимости от диаметра арматуры сетки могут быть прямоугольными (с
перекрестными стержнями) при диаметре 3...6 мм и типа «зигзаг» при диаметре
стержней 3...8 мм (рисунок 3.1). Сетка «зигзаг» имеет только один ряд стержней,
располагаемых в одном направлении. Эти сетки устанавливают в двух смежных
швах при взаимно перпендикулярном положении стержней. Две такие сетки
эквивалентны одной прямоугольной сетке.
Сетки укладывают не реже чем через 40 см или через пять рядов каменной
кладки из обыкновенного кирпича. При большем расстоянии между сетками их
влияние на несущую способность кладки незначительно и такое армирование
следует рассматривать как конструктивное.
Элементы с продольным армированием.
Продольное армирование применяют в основном для тяжело загруженных
столбов и простенков значительной гибкости (при h >15 или i >53), а также при
внецентренном сжатии с большими эксцентриситетами приложения продольной
силы. Продольную арматуру укладывают как снаружи кладки под слоем цементного
раствора, так и внутри кладки или в бороздах с заполнением их раствором (рисунок
3.2). Для продольной арматуры применяют стержни из стали классов A240, A300 и
Вр-1 диаметром не менее 3 мм (растянутая арматура) и не менее 8 мм (сжатая
арматура). Совместная работа стержней и кладки обеспечивается хомутами,
выполняемыми из стали класса A-I или холоднотянутой проволоки диаметром 3...6
мм. При расположении арматуры снаружи кладки расстояние между хомутами принимают не более 15 диаметров продольного стержня, а при расположении арматуры
внутри кладки - не более 20 диаметров. Площадь сечения продольной сжатой
94
арматуры принимают не менее 0,1%, растянутой - не менее 0,05% площади поперечного сечения элемента. Для защиты арматуры используют марку раствора не менее
50.
Работа армокаменных конструкций с продольным армированием аналогична
работе железобетонных конструкций такого же типа, поэтому их расчет производят
по той же методике, что и железобетонных.
Элементы с комплексным армированием.
Комплексными называют элементы каменной кладки с включением в них
железобетона, работающего совместно с кладкой. При этом железобетон
рекомендуется располагать с внешней стороны (рисунок 3.3), что позволяет
производить
проверку
плотности
уложенного
бетона
и
является
более
рациональным при внецентренном сжатии и изгибе конструкции.
Комплексные конструкции применяют при необходимости значительного
увеличения несущей способности сильно нагруженных центрально - и внецентренно
сжатых элементов с целью уменьшения размеров их сечений.
Для комплексных конструкций применяют бетон класса не выше В15, а
площадь сечения продольной арматуры классов A300 и A400 должна быть не менее
0,2% и не более 1,5% площади сечения бетона.
Элементы, усиленные обоймами.
Одним из наиболее эффективных методов повышения несущей способности
существующих элементов каменных конструкций является заключение их в обойму.
Обойма препятствует поперечному расширению кладки, что увеличивает ее
сопротивляемость воздействию продольной силы. Наиболее широко применяют
обоймы стальные и железобетонные.
Стальная обойма состоит из вертикальных уголков, устанавливаемых по
углам столба или простенка, и планок, являющихся хомутами. Расстояние между
хомутами принимают не более 50 см (рисунок 3.4). При завершении установки
обойма должна быть защищена от коррозии слоем цементного раствора марки
50...75 толщиной 25...30 мм.
95
Железобетонная обойма выполняется из бетона классов В15, В20 с
армированием вертикальными стержнями и сварными хомутами. Расстояние между
хомутами назначают по расчету и принимают в пределах 6...10 см (рисунок 3.4). В
ряде случаев обойму армируют аналогично железобетонной конструкции, но вместо
бетона арматуру покрывают слоем цементного раствора марки 50...100.
2.9 Расчетная схема и армирование железобетонных балок монолитного
ребристого перекрытия с плитами, опертыми по контуру
В состав конструктивной схемы перекрытий входят плиты, работающие на
изгиб в двух направлении, и поддерживающие их балки. Размер сторон плиты в
каждом направлении достигает 4-6 м, возможно отношение сторон l2 :l1=1..1,5. Балки
назначают одинаковой высоты и располагают по осям колонн в 2 направлениях.
Толщина плиты может 5-14 см, но не менее 1/50 l1. Плиты, опертые по контуру
армируют плоскими сварными сетками с рабочей арматурой в обоих направлениях.
Поскольку изгибающий моменты в пролете, приближаясь к опоре, уменьшается,
количество стержней при опорных полосах уменьшают.
С этой целью в пролете по низу плиты укладывают две сетки разных размеров
с одинаковой площадью сечения арматуры. Меньшую сетку не доводят до опоры до
расстояние lk. В плитах неразрезных и закрепленных на опоре, принимают lk=l/4, в
плитах свободно опертых lk=l/8. Плиты армируют в пролете и на опоре раздельно
рулонными сетками с поперечным расположением рабочей арматуры.
96
Рисунок 4 – Армирование плит, опертых по контуру
На опорах балки армирует седловидными каркасами, что позволяет
осуществить независимое армирование в пересечениях на колоннах.
97
2.10 Балки покрытий одноэтажных промышленных зданий. Виды,
основы конструирования
Балки покрытий могут иметь пролет 12 и 18 м, а в отдельных конструкциях пролет 24 м. Очертание верхнего пояса при двускатном покрытии может быть
трапециевидным с постоянным уклоном, ломаным или криволинейным (рисунок 5).
Балки односкатного покрытия выполняют с параллельными поясами или ломаным
нижним поясом, плоского покрытия - с параллельными поясами (рдс.12.33,г...е).
Шаг балок покрытий - 6 или 12 м.
а - двускатных с очертанием верхнего пояса; а - прямолинейным; б - то
же ломанным; в - то же криволинейным; г – односкатных с параллельными
поясами ; д - то же с ломаным нижнем поясе; е – плоских
Рисунок 5 - Конструктивные схемы балок покрытий
Наиболее экономичное поперечное сечение балок покрытий - двутавровое со
стенкой, толщину которой (60...100 мм) устанавливают главным образом из условий
удобства
размещения
арматурных
каркасов,
обеспечения
прочности
и
трещиностойкости. У опор толщина стенки плавно увеличивается и устраивается
уширение в виде вертикального ребра жесткости. Стенки балок в средней части
пролета, где поперечные силы незначительны, могут иметь отверстия круглой или
многоугольной
формы,
что
несколько
уменьшает
расход
бетона,
создает
технологические удобства для сквозных проводок и различных коммуникаций.
98
Высоту сечения балок в середине пролета принимают 1/10...1/15l. Высоту
сечения двускатной трапециевидной балки в середине пролета определяют уклон
верхнего пояса (1:12) и типовой размер высоты сечения на опоре (800 мм или
900мм). В балках с ломаным очертанием верхнего пояса благодаря несколько
большему уклону верхнего пояса в крайней четверти пролета достигается большая
высота сечения в пролете при сохранении типового размера - высоты сечения на
опоре. Балки с криволинейным верхним поясом приближаются по очертанию к
эпюре изгибающих моментов и теоретически несколько выгоднее по расходу
материалов; однако усложненная форма повышает стоимость их изготовления.
Ширину верхней сжатой полки балки для обеспечения устойчивости при
транспортировании и монтаже принимают 1/50...1/60l. Ширину нижней полки для
удобного размещения продольной растянутой арматуры - 250...300 мм.
Двускатные балки выполняют из бетона класса В25...В40 и армируют
напрягаемой проволочной, стержневой и канатной арматурой (рисунок 6). При
армировании высокопрочной проволокой ее располагают группами по 2 шт. В
вертикальном положении, что создает удобства для бетонирования балок в
вертикальном
положении.
Стенку
балки
армируют
сварными
каркасами,
продольные стержни которых являются монтажными, а поперечные - расчетными,
обеспечивающими прочность балки по наклонным сечениям. Приопорные участки
балок для предотвращения образования продольных трещин при отпуске натяжения
арматуры
(или
для
ограничения
ширины
их
раскрытия)
усиливают
дополнительными поперечными стержнями, которые приваривают к стальным
закладным деталям. Повысить трещиностойкости приопорного участка балки
можно созданием двухосного предварительного напряжения (натяжением также и
поперечных стержней).
Двускатные балки двутаврового сечения для ограничения ширины раскрытия
трещин, возникающих в верхней зоне при отпуске натяжения арматуры,
целесообразно армировать так же и конструктивной напрягаемой арматурой,
размещаемой в уровне верха сечения на опоре (рисунок 7). Этим уменьшаются
99
эксцентриситет силы обжатия и предварительные растягивающие напряжения в
бетоне верхней зоны.
Двускатные балки прямоугольного сечения с часто расположенными
отверстиями условно называют решетчатыми балками (рисунок 8). Типовые
решетчатые балки в зависимости от значения расчетной нагрузки имеют градацию
ширины прямоугольного сечения 200, 240 и 280 мм. Для крепления плит покрытий в
верхнем поясе балок всех типов заложены стальные детали.
1 - напрягаемая арматура; 2 - сварные каркасы; 3 - опорный лист б=10
мм; 4 - анкеры опорного листа; 5 - хомуты Ø5 мм через 50; 6 - стенки Ø5 мм
Рисунок 6 - Двускатная балка покрытия двутаврового сечения пролетом
18м
1 – нижняя арматура; 2 – верхняя арматура
Рисунок 7 - Схема расположения напрягаемой арматуры двухскатной балки
100
Рисунок 8 - Двускатная решетчатая балка покрытия прямоугольного сечения
пролетом 18 м
Балки покрытия рассчитывают как свободно лежащие; нагрузки от плит
передаются через ребра. При пяти и больше сосредоточенных силах нагрузку
заменяют эквивалентной равномерно распределенной. Для двускатной балки
расчетным оказывается сечение, расположенное на некотором расстоянии х от
опоры. Так, при уклоне верхнего пояса 1:12 и высоте балки в середине пролета h =
1/ 12, высота сечения на опоре составит hîï =1/24, а на расстоянии от опоры
hx (l 2 x ) / 24
Если принять рабочую высоту сечения балки h0 
hx , изгибающий момент
при равномерно распределенной нагрузке
M x qx( l  x ) / 2 ,
то площадь сечения продольной арматуры
Asx

 M x /( R s h 0 )  12qx( l  x ) / Rs ( l  2 x )
.
Расчетным будет то сечение балки по ее длине, в котором Asx достигает
максимального значения. Для отыскания этого сечения приравнивают нулю
производную
dAsx / dx  0
Отсюда, полагая, что
 - величина постоянная и дифференцируя, получают
2 x 2  2 xl  l 2  0
101
Из решения квадратного уравнения находят х=0,37l. В общем случае
расстояние от опоры до расчетного сечения х=0,35...0,4l.
Если есть фонарь, то расчетным может оказаться сечение под фонарной
стойкой.
2.11 Определить площадь сечения сжатой симметричной арматуры
класса А300, колонны сечением 300×300 мм из тяжелого бетона класса В15,
расчетная длина колонны l0 = 3 м. Полная расчетная нагрузка, действующая на
колонну – 200 кН, при шарнирном закреплении обоих концов колонны
Размеры сечения h=300 мм, b=300 мм. Для бетона класса В15 расчетное
сопротивление на сжатие Rв= 8,5 МПа. Для арматуры класса А300 расчетное
сопротивление сжатию Rsс=280 МПа. Принимаем коэффициент   0,8 , вычисляем
требуемую площадь сечения продольной арматуры по формуле:
As ,tot 
R
N
 A b
  Rsc
Rsc
200  10 3
8,5
As,tot 
 300  300 
 1839 мм²
0,8  280
280
Принимаем конструктивно 4Ø12 А300 с As ,tot  452 мм².
2.12
Проверить
несущую
способность
нормальных
сечений
железобетонной балки пролетом 3м, сечением 200×300 мм из бетона класса В20.
Армирование двумя стержнями диаметром 20 мм класса А400. Влажность
среды 70%. Бетон тяжелый. Ожидаемый момент на балке после реконструкции
28 кН·м.
Бетон тяжелый класса В20. Арматура класса А400. Высота сечения h=300
мм, ширина в=200 мм. Расстояние от центра тяжести арматуры до нижней грани
балки а=30 мм. Коэффициент условий работы бетона в2=0,9. Для бетона класса
102
В20 расчетное сопротивление на сжатие Rв= 11,5 МПа. Для арматуры класса А400
расчетное сопротивление растяжению Rs=365 МПа. Площадь сечения арматуры
2Ø20 А400 As  628 мм 2
1. Рабочая высота сечения
h0=h – a= 300-30=270 мм.
2. Высота сжатой зоны бетона
x
Rs As
280  2080

 126,6 мм.
Rв  в 2 в 11,5  1  400
3. Несущая способность балки
M  Rв  в 2 вх(h0  0,5 x)  11,5  0,9  200  110,73(270  0,5  110,73) 
 49196724 Н  мм  49,2кН  м.
M  49,2кН  м  M   28кН  м . Несущая способность обеспечена.
2.13 Список литературы, рекомендуемой студентам для изучения раздела
1 Байков, В. Н. Железобетонные конструкции: Общий курс: [по спец. «Пром.
и гражд. стр-во»] / В. Н. Байков, Э. Е. Сигалов.- 5-изд., перераб. и доп. - М.:
Стройиздат, 1991. - 766 с. : ил. - (Учебники для вузов). - Предм. указ.: с. 762-767. ISBN 5-274-01528-Х.
2
Бедов, А.И. Проектирование каменных и армокаменных конструкций :
учеб. пособие / А. И. Бедов, Т. А. Щепетьева. - М. : АСВ, 2008. - 240 с. : ил.. Библиогр.: с. 238-239. - ISBN 978-5-93093-120-4.
3
Бондаренко, В. М. Примеры расчета железобетонных и каменных
конструкций : учеб. пособие / В. М. Бондаренко, В. И. Римшин .- 3-е изд., доп. - М. :
Высш. шк., 2009. - 590 с. : ил.. - Прил.: с. 486-585. - Библиогр.: с. 586-587. - ISBN
978-5-06-006093-5.
4
Бородачев, Н. А. Автоматизированное проектирование железобетонных и
каменных конструкций : учеб. пособие для вузов / Н. А. Бородачев. - М.:
Стройиздат, 1995. - 211 с. : ил
103
5
Добромыслов, А. Н. Примеры расчета конструкций железобетонных
инженерных сооружений : [справ. пособие] / А. Н. Добромыслов. - М.: АСВ, 2010. 272 с. : ил. - Прил.: с. 260-265. - Библиогр.: с. 266-268. - ISBN 978-5-93093-713-8.
6
Железобетонные и каменные конструкции : учеб. для строит. спец. вузов /
под ред. В. М. Бондаренко.- 3-е изд., испр. - М. : Высш. шк., 2004. - 876 с. : ил - ISBN
5-06-003162-4.
7
Заикин,
А.И. Проектирование
железобетонных
конструкций
многоэтажных промышленных зданий (примеры расчета) : примеры расчета: учеб.
пособие для студентов вузов / А. И. Заикин .- 2-е изд., стер. - М. : АСВ, 2005. - 202 с.
: ил.. - Прил.: с.155-197. - Библиогр.: с. 198. - ISBN 5-93093-132-1.
8
Заикин, А.И. Железобетонные конструкции одноэтажных промышленных
зданий (примеры расчета) ] : учеб. пособие для вузов / А. И. Заикин. - М.: АСВ,
2002. - 272 с. - Библиогр.: с. 272. - ISBN 35-93093-061-9.
9
Маилян, Р.Л. Строительные конструкции : учеб. пособие / Р. Л. Маилян,
Д. Р. Маилян, Ю. А. Веселев. - Ростов-на-Дону : Феникс, 2004. - 880 с. (Строительство). - Библиогр.: с. 851-853. - ISBN 5-222-04231-6.
10 Плевков, В. С. Железобетонные и каменные конструкции сейсмостойких
зданий и сооружений : учеб. пособие / В. С. Плевков, А. И. Мальганов, И. В. Балдин;
под ред. В. С. Плевкова. - М.: АСВ, 2010. - 290 с.: ил. - Библиогр.: с. 275-288. - ISBN
978-5-93093-720-6.
11 Сербин, Е. П. Строительные конструкции : учеб. пособие / Е. П. Сербин,
В. И. Сетков. - М. : РИОР, 2006. - 236 с. : ил.. - Библиогр.: с. 230. - ISBN 5-36900011-5.
104
3 Дисциплина «Конструкции из дерева и пластмасс»
3.1 Основные принципы конструирования, расчета и изготовления
деревянных клееных конструкций
Клеевые стыки по их расположению и особенности работы разделены на
поперечные, продольные и угловые. Стык по пластям (поперечный) представляет
собой клеевое соединение досок пластями. Прим. для создания клеедеревянных
элементов требуемой высоты сечения и для обеспечения их изогнутой формы по
длине. Стык по кромкам представляет собой клеевое соединение досок кромками.
Применяется при изготовлении элементов с шириной сечений большей, чем ширина
отдельных досок. По высоте сечения эти стыки располагают обыкновенно
вразбежку. В этих стыках не возникает значительных скалывающих напряжений.
Стык по пластям и кромкам представляет собой соединение пласти одной доски с
кромкой другой. Применяется при изготовлении элементов тавровой, двутавровой,
рельсовидной формы. Зубчатый шип – соединение концов досок по зубчатой
поверхности в виде ряда острых клиньев, выходящих на пласти или кромки досок.
Зубчатый шип характеризуется: l – длина зубьев, t – их ширина у основания, b –
затуплением. Длина зубьев обычно не превышает толщины доски. От действующих
растягивающих сил N в зубчатой поверхности стыка возникают основные
скалывающие напряжения τ и доп. растягивающие напряжения σ, действующие
поперек волокон древесины. При действии продольных сжимающих сил зубчатый
шип имеет большую прочность, т.к. при этом в нем не возникает поперечных
растягивающих напряжений. Угловой зубчатый шип имеет ту же форму, что и
прямой, Применяется при изготовлении ломаноклееных полурам. Элементы этих
рам расположены под углом 120º. Такой зубчатый шип работает на сжатие с
изгибом как цельнодеревянное наклонное сечение. Соединение досок по пластям
под углом представляет собой клеевое соединение досок пластями по площади их
пересечения. Так могут соединяться доски шириной до 10см при угле 90º и шириной
до 15см при углах до 45º между ними.
105
При расчете конструкций клеевые соединения следует рассматривать как
неподатливые соединения. Клеевые соединения следует использовать:
а) для стыкования отдельных слоев на зубчатом соединении;
б) для образования сплошного сечения (пакетов) путем сплачивания слоев по
высоте и ширине сечения. При этом по ширине пакета швы склеиваемых кромок в
соседних слоях следует сдвигать не менее чем на толщину слоя  по отношению
друг к другу;
в) для стыкования клееных пакетов, сопрягаемых под углом на зубчатый шип
по всей высоте сечения.
Величина внутреннего угла между осями сопрягаемых под углом элементов
должна быть не менее 104°.
Применение усового соединения допускается для фанеры вдоль волокон
наружных слоев. Длину усового соединения следует принимать не менее 10 толщин
стыкуемых элементов.
Толщину склеиваемых слоев в элементах, как правило, не следует принимать
более 33мм. В прямолинейных элементах допускается толщина слоев до 42мм при
условии устройства в них продольных прорезей.
В клееных элементах из фанеры с древесиной не следует применять доски
шириной более 100мм при склеивании их с фанерой и более 150мм в примыканиях
элементов под углом от 30 до 45°.
3.2 Конструирование и расчет соединений на цилиндрических и
пластинчатых нагелях
Цилиндрические нагели, применяемые для соединений элементов деревянных
конструкций, выполняются из стали, стеклопластиков, твердых пород древесины.
Наиболее распространенными нагельными соединениями являются соединения на
болтах и гвоздях. Гвоздями называются стальные нагели диаметром 6 мм или менее
с заостренным концом. Болты устанавливаются в заранее просверленные отверстия.
Рекомендуется сверлить отверстия одним проходом через соединяемые элементы
106
для надежного совпадения отверстий.
Правила расстановки болтов и гвоздей в соединениях приведены в нормах.
Эти требования установлены для исключения опасности скалывания и раскалывания
древесины, которая повышается по мере уменьшения их толщины (рисунок 1).
Конструктивные требования к нагельным соединениям:
1. Диаметр сверла для засверливания отверстий должен приниматься
диаметром на 0,2-0,5 мм меньше, чем диаметр нагеля. Диаметр болтов более 24 мм
не рекомендуется.
2. В растянутых стыках из брусьев и досок цилиндрические нагели
размещают в два или четыре продольных ряда, симметрично оси действия усилия.
Располагать нагели в один или в три ряда не рекомендуется потому, что средний ряд
при этом обычно попадает в сердцевинную плоскость, где вероятнее всего
появление усушечных трещин. В бревнах допустимо шахматное (рисунок 1).
Конструктивные требования по расположение в два ряда. Количество нагелей по
обеим сторонам сдвига должно быть одинаковым.
Рисунок 1 – Конструктивные требования по расстановке нагелей
3. Расстояния между осями цилиндрических нагелей принимаются с учетом
исключения возможности скалывания.
4. Диаметр гвоздей следует принимать не более 0,25 толщины пробиваемого
элемента.
5. При определении длины защемления гвоздя не учитывается заостренная
часть гвоздя длиной 1,5д, а также из длины гвоздя следует вычесть по 2мм на
каждый шов между нестроганными соединяемыми элементами.
6. Если гвоздь пробивает элемент насквозь, то толщина последнего элемента
уменьшается на 1,5d, так как происходит местное выкалывание древесины.
107
В настоящее время соединения на болтах и гвоздях являются основными
видами нагелей для изготовления деревянных конструкций. Особенно эффективно
применение гвоздевых соединений при изготовлении конструкций построечного
изготовления.
Наряду
с
обычными
гладкими
гвоздями
применяются
профилированные гвозди с различным рисунком профиля. Такие гвозди без
изменения массы имеют большую площадь поверхности по сравнению с гладкими
гвоздями.
Вследствие
этого
увеличивается
сопротивление
выдергиванию,
увеличивается площадь смятая древесины в гнезде гвоздя.
Расчет нагельных соединений. Как известно, в болтовых соединениях
металлических элементов отношение длины болта к диаметру невелико, поэтому
несущая способность нагеля определяется из расчета на смятые и срез. Изгибные
напряжения в болте не имеют существенного значения. В нагельных соединениях
деревянных элементов отношение длины нагеля к его диаметру значительно
больше, в связи с чем нагель рассматривается как гибкий стержень, работающим на
изгиб и неравномерно сминающим древесину в нагельном гнезде. Поэтому несущая
способность нагеля на один условный шов сплачивания элементов определяется из
условия смятая древесины и изгиба нагеля. Несущая способность нагеля из условия
скалывания древесины не определяется, так как конструктивными требованиями по
расстановке ригелей исключается возможность скалывания древесины. Расчетные
формулы несущей способности нагеля приводятся с учетом характера воздействия
внешних сил (рисунок 2). По этим признакам нагельные соединения различаются:
симметричные
(двухсрезные,
многосрезные);
многосрезные).
108
несимметричные
(односрезные,
Рисунок 2 – Схемы соединений
Несущая способность нагельного соединения определяется в зависимости от
диаметра нагеля, толщин соединяемых элементов и направления, прикладываемого
нагелем усилия к волокнам древесины. Для гвоздей ориентация усилия к волокнам
древесины. Не регламентируется.
Несущая способность нагельных соединений определяется. Из условия работы
древесины на смятие и изгиба нагеля. Формулы по определению расчетной несущей
способности на один шов сплачивания (условный срез) приведены в таблице, СП
64.13330.2011.
Для нагелей диаметром от 12 до 24 м, при направлении передаваемого нагелем
усилия под углом к волокнам, в формулы расчета на смятые древесины в нагельном
гнезде вводится коэффициент К из таблицы 21 СП 64.13330.2011. При расчете
нагеля на изгиб расчетная несущая способность умножается на √к.
109
Таблица - Припуски на фрезерование
Припуск Д/ при номинальной ширине
Толщина доски,
мм
до 100 мм
100 – 150 мм
свыше 150 мм
До 30 мм
2 – 2,5
2–3
4–5
Свыше 30 мм
2,5 – 3
3–4
5–6
В соединениях элементов деревянных конструкций, эксплуатируемых в
условиях повышенной влажности и температуры, расчетная несущая способность
умножается на коэффициенты условий работы, учитывающие действие этих
факторов.
Расчетное количество нагелей в соединении с каждой стороны стыка определяется по формуле:
где Тmin - меньшая расчетная несущая способность из условия смятая и изгиба
нагеля,
nш - количество швов сплачивания.
Соединения на нагельных пластинах. Для соединения элементов деревянных
конструкций
толщиной
более
70мм
используются
нагельные
пластины,
предложенные В. Пискуновым. Пластины включают в себе основу из материалов
различной
жесткости
и
конструктивной
формы,
к
которой
прикреплены
цилиндрические нагели, различной длины и диаметра. Закрепление нагелей на
пластине осуществляется либо плотной посадкой в отверстия пластины, либо
контактной сваркой к ее боковым граням или к стержневой основе. В зависимости
от материала основы, на котором крепятся, нагельные пластины подразделяются:
М («мягкие») - из материалов с малым модулем упругости (фанера, ДВП,
цементосодержащие материалы); Т («твердые») - из материалов с высоким модулем
упругости (сталь, конструкционные пластмассы); С («гибкие») - из стержней,
которым придается изогнутая форма в плоскости соединяемых элементов; А
(«армированные») - из материалов армированных сеткой с закреплен, ними на ней
цилиндрическими нагелями.
Применение типов пластин обусловлено толщиной сплачиваемых элементов,
конструкцией узлов и величиной усилий.
110
В зависимости от формы концевой части нагелей пластины подразделяются на
гвоздевые (с заостренными нагелями); нагельные (с незаостренными нагелями).
Нагели рекомендуют изготавливать из стальной проволоки диаметром 5-8мм.
При внедрении в древесину, без предварительного рассверливания отверстий,
используются пластины с заостренными нагелями.
Конструкции с соединениями на нагельных пластинах изготавливаются
посредством запрессовки нагельных пластин в узловые сопряжения при сборке
конструкции в целом либо при изготовлении отдельных сборочных элементов, в частности, для сплачивания брусьев по высоте.
У изгибаемых составных по высоте деревянных балок сдвиговая прочность
соединений на нагельных пластинах близка к прочности балок из цельной
древесины.
Рисунок 3 – Разновидности нагельных пластин
Как вариант нагельных пластин используются металлические пластины с
зубьями - дюбелями. В качестве накладок используется листовая углеродистая сталь
толщиной 3-5мм. Зубьями являются строительные дю6ели диаметром 4,5мм или
диаметром 5,5мм, длиной 60мм. Дюбели устанавливаются в предварительно
рассверленные отверстия, диаметр которых на 0,1-0,15 мм меньше, чем диаметр
дюбеля. За счет использования легированной стали дюбели по сравнению с
гвоздями имеют повышенное сопротивление изгибу, что при определенных
условиях повышает несущую способность соединения. Поэтому соединения на
111
нагельных пластинах с зу6ьями-дю6елями рекомендуют, прежде всего, в случаях,
когда невозможна запрессовка и применяется забивка дюбелей вручную.
3.3 Расчет клеефанерных плит
Клеефанерные плиты рассчитываются по схеме однопролетной свободно
опертой балки на нормальные составляющие постоянных и временных нагрузок,
отнесенных к их полной ширине. Даже при значительных уклонах ската, расчет на
скатную составляющую можно не производить, так как ширина коробчатого
сечения плиты на порядок больше толщины. Расчетный пролет панелей
определяется в зависимости от расстояния между несущими конструкциями.
Фанерные обшивки и продольные ребра каркаса работают на изгиб совместно,
благодаря жесткости клеевых соединений. Поперечное коробчатое сечение панелей,
состоящее из древесины и фанеры, модули упругости которых отличаются,
рассчитывается по приведенному сечению (рисунок 4, а).
Площадь и момент инерции сечения, приведенного к фанере, определяются по
формуле
где ЕФ, JФ, ЕФ - площадь, момент инерции и модуль упругости фанеры на
сжатие или растяжение;
Fg,
Jg,
Еg-
то
же,
для
древесины
продольных
ребер.
При определении приведенных геометрических характеристик сечения расчетная
ширина
фанерных
обшивок
принимается
,
что
равной
объясняется
bрасч
=
0,9
b,
при
неравномерностью
нормальных напряжений в обшивках между ребрами.
Проверка прочности растянутой нижней обшивки производится по формуле:
112
а
где М = (g12 / 8) - расчетный изгибающий момент от действия постоянной и
снеговой нагрузок,
Wпр.н = Jпр /уо -приведенный момент сопротивления нижней обшивки;
Rф,р - расчетное сопротивление фанеры растяжению;
mФ - коэффициент, учитывающий снижение расчетного сопротивления в
стыках фанерных обшивок, принимаемый равным при «усовом» соединении или с
двусторонними накладками; mФ = 0,6 для фанеры обычной и mФ = 0,8 для фанеры
бакелизированной. При отсутствии стыков mФ =1;
уп - коэффициент надежности по назначению здания.
уо = Sпр /Fпр- расстояние от нижней грани панели до центра тяжести сечения.
Устойчивость верхней сжатой обшивки проверяется по формуле:
где Wпр.в = Jпр/ (h-у0) -приведенный момент сопротивления верхней обшивки;
Rф.с - расчетное сопротивление фанеры сжатию.
Коэффициент продольного изгиба фанеры:
где ао - расстояние между ребрами в свету.
Количество продольных ребер определяется преимущественно по условию
расчета на изгиб поперек волокон наружных шпонов верхней фанерной обшивки
при действии сосредоточенной расчетной нагрузки 1 кН с коэффициентом
надежности по нагрузке уf=1,2. При этом считается, что действие сосредоточенной
нагрузки распределяется на участке 100см. В качестве расчетной схемы
принимается 6anка с обоими защемленными концами (рисунок 4, б). В этом случае
максимальный изгибающий момент
113
Рисунок 4 – К расчету клеефанерных панелей
Проверка на местный изгиб от действия сосредоточенной нагрузки
производится по формуле
RФ.и 90 - расчетное сопротивление фанеры изгибу поперек волокон наружных
слоев по табл. 6 СП 64.13330.2011;
mн - коэффициент условий работы, учитывающий расчет на монтажную
нагрузку.
При определении касательных напряжений поперечное сечение панели
рассматривается условно двутавровым. Проверка на скалывание, согласно эпюре
касательных напряжений, производится по клеевому шву в месте примыкания
114
фанерных обшивок к ребрам и нейтральной оси сечения, где касательные
напряжения достигают максимума.
Предварительно
определяются
статический
момент
верхней
обшивки
относительно нейтральной оси сечения
и статический момент половины сечения, расположенной выше нейтральной
оси относительно центра тяжести панели,
Касательные напряжения в местах соединения фанеры к ребрам определяются
по формуле:
где Q = q1 / 2 - расчетная поперечная сила;
RФ.ск - расчетное сопротивление скалыванию в плоскости листа клеевых швов
между шпонами фанеры по табл. 6 СП 64.13330.2011;
Максимальные касательные напряжения по сечению ребер определяются по
формуле
где Rск - расчетное сопротивление скалыванию цельной древесины по по
табл. 5 СП 64.13330.2011;
Проги6 панели от нормативной нагрузки определяется по формуле:
где 0,7 - коэффициент ползучести, полученный на основании исследований
И.М. Линькова.
115
3.4 Расчет двускатной клееной балки по двум группам предельных
состояний
Наибольшее
распространение
получили
клеевые
балки
сплошного
прямоугольного сечения. Это объясняется простотой их изготовления при высокой
степени надежности и повышенной огнестойкостью. Клеевые балки выпускают, в
основном, следующих
видов:
прямолинейные,
односкатные, двускатные и
гнутоклееные путем склеивания по пласти фрезерованных досок толщиной не более
42мм.
В основном, применяются доски толщиной 33-34мм, т.к. доски большей
толщиной требуют компенсационных прорезей, для уменьшения внутренних
напряжений возникающих при усушке.
Клеевые деревянные балки по сравнению с другими конструкциями являются
материалоемкими конструкциями, особенно для пролетов 12 м и более. Так, балки
пролетом 18м по расходу древесины почтив 3 раза превосходят фермы, в 2 раза треугольные арки с металлической затяжкой, но в то же время технологичны и не
требуют расхода металла. Как показывает опыт проектирования, технико–
экономические
расчеты применения балок целесообразны в пролетах до 12 м.
Высота балок назначается в пределах h = (1/8 -1/12)1, в зависимости от нагрузки.
Ширина
балок
применяется
по
конструктивными
технологическим
соображениям. В случае опирания на балки сборных плит покрытия ширина должна
приниматься не менее 120мм. Максимальная ширина сечения обычно принимается,
исходя
из
ширины
поставляемого
пиломатериала.
На
опорах
древесина
воспринимает опорную реакцию поперек волокон, поэтому балки больших пролетов
имеют недостаточную несущую способность на смятые опорных участков.
Наиболее простое решение по усилению опорных частей заключается в установке
опорной детали на вклеенных стержнях. В этом случае количество вклеенных
стержней воспринимающих опорную реакцию легко определить расчетом на
продавливание. Для коротких и высоких балок, где касательные напряжения имеют
высокие значения и высока вероятность разрушения балок от скалывания, длина
116
вклеенных стержней должна быть не менее 75°/о от высоты балки на опорах. Таким
образом, вклеенные стержни одновременно повышают прочность древесины на
скалывание вдоль волокон при изгибе.
Расчет на прочность по нормальным и касательным напряжениям производят
по формулам:
где Ru – базовое расчетное сопротивление при изгибе принимается по СП;
mб – коэффициент для клееных элементов принимается по СП;
mсл – коэффициент для клееных элементов принимается по СП;
Rс – базовое расчетное сопротивление при скалывании принимается по СП.
Понижающий коэффициент mб зависит от высоты поперечного сечения и
объясняется тем, что расчетное сопротивление при растяжении ниже расчетного
сопротивления при изгибе, а в высоких 6anках, в нижней зоне доски будут в
большей мере подвергнуты растяжению, чем изгибу. Коэффициент mсл зависит от
толщины
досок
клееного
пакета
и
объясняется
большой
вероятностью
рассредоточения пороков древесины по мере уменьшения толщины досок. Для
односкатных и двускатных балок, при нагружении равномерно распределенной
нагрузкой, расчетный изгибающий момент определяется в сечении, которое
находится на расстоянии х от опоры (для односкатных балок, от опоры с меньшей
высотой сечения) определяемое по формуле
где l - пролет балки;
h - высота балки на опоре, но не менее 0,5Н;
Н- высота балки в середине пролета (для двускатных), или высота балки на
второй опоре (для односкатных).
Величина изгибающего момента в этом сечении определяется по формуле
Высота расчетного сечения балки определяется по формуле
117
где i - уклон балки.
Для гнутоклееных балок с криволинейной нижней гранью при нагрузке,
приложенной по скатам, следует проверять радиальные растягивающие напряжения
по формуле
где σ0 - нормальные напряжения в крайних растянутых волокнах;
σi - нормальное напряжение в волокне сечения, для которого определяются
радиальные растягивающие напряжения;
hi - расстояние между крайним и рассматриваемым волокнами;
τi- радиус кривизны линии, проходящей через центр тяжести части эпюры
нормальных растягивающих напряжений;
Rр.д- расчетное сопротивление древесины растяжению поперек волокон.
Балки прямоугольного сечения с постоянной высотой по длине пролета,
необходимо проверять на устойчивость плоской формы реформирования по
формуле
где φм - коэффициент для балок шарнирно-закрепленных от смещения из
плоскости изгиба;
Lр - расстояние между опорами, а при закреплениями сжатой кромки
прогонами, расстояние между этими точками;
b -ширина сечения балки;
h - максимальная высота сечения на участке lр;
kФ - коэффициент, зависящий от формы эпюры изгибающих моментов на
участке 1р, принимаемый по СП.
Для односкатных и двускатных балок, а также для балок с подкрепленной
растянутой кромкой (например, элементами подвесного потолка) коэффициент φм
корректируется в соответствии с СП.
118
Расчет по предельному состоянию второй группы предполагает производить
оценку деформативности
балок на нормативную нагрузку Снеговая нагрузка
принимается с пониженным нормативным значением (2).
Для высоких балок, где величина сдвигающих усилий значительна, а также
для двускатных балок, имеющих переменный по длине момент инерции, в СП
64.13330.2011 приводится удобная для практического использования формула
где f0- прогиб балки от изгибающего момента;
h - наибольшая высота сечения;
1- пролет балки;
k - коэффициент, учитывающий изменение момента инерции по длине. Для
балок постоянной высоты k =1;
с - коэффициент, учитывающий влияние деформаций сдвига на прогиб.
Значение коэффициентов k и c для основных расчетных схем балок приведены
в СП.
Для балок постоянной высоты при 1/ h > 20, где сдвигающие усилия
невелики, прогиб можно оценить определением только величины А. При
проектировании балок чаще всего сечение балок определяется методом подбора
сечений и проверки напряжений и прогибов.
Имеется и более современный метод–метод оптимизации сечения, алгоритм
которого достаточно прост.
119
3.5 Подобрать сечение брусчатой стойки из древесины сосны 2 сорта
длинной l=4,5 м
с шарнирно-закреплёнными концами. Стойка не имеет
ослаблений сечения и нагружена продольной сжимающей силой N=270 кН
Решение:
1) Задаёмся гибкостью λ=80. По λ принимаем φ=0,484 (прил.№2 .Шишкин)
2) Находим требуемый мин. радиус инерции :
rтр=lo/ λ=450/80=5,825 см
3) Требуемая площадь поперечного сечения стойки:
Fтр=N/ φRc=270/0,484×1,3=429,1см2,
где Rc-13 МПа=1,3 кН/см2 (СП т.3)
Требуемая ширина поперечного сечения бруса:
bтр= rтр/0,29=5,825/0,29=23,3 см
В соответствием с сортаментом на пиломатериалы принимаем b=25 см.
Требуемая высота сечения бруса:
hтр= Fтр/ b=429,1/25=17,1 см.
Принимаем: h=18 см. F=18×25=450 см2.
3.6 Подобрать сечение однопролётной шарнирно опёртой балки из
древесины, сосна 2 сорта. Балка имеет пролёт l=4 м и воспринимает
равномерно распределённую нагрузку q=2,2 кН/м.
Изгибающий момент :М=2,2×42/8=4,4кНм.
Требуемый момент сопротивления:
Wтр=M/Ru=4,4×100/1,3=338,5 см3
где Ru-13 МПа=1,3 кН/см2 (СНиП т.2)
Задаёмся шириной сечения в=10см;найдём
120
hтр=
6Wтт
6  338,5

 14,25см
в
10
Принимаем балку сечением в×h=10×15, F=150 см2.
W=bh2/6=10×152/6=375 см4.
I=bh3/12=10×153/12=2812,5 см3.
3.7 Список литературы, рекомендуемой студентам для изучения раздела
1 Арленинов, Д.К
Конструкции из дерева и пластмасс [Текст] учебник. /
Арленинов Д..К., Буслаев Ю.Н. , Игнатьев В.П., Романов П.Г., Чахов Д.К. ; под ред.
Арленинова Д.К.. - М. : АСВ, 2002. - 280 с - ISBN 5-93093-153-4.
2 Вдовин , В.М.: Сборник задач и практические методы их решения по курсу
«Конструкции из дерева и пластмасс»: Учебное пособие / Вдовин В.М.,
Карпов В.Н..- 2-е изд., исправ. и доп. - М. : Изд-во Ассоциации строительных вузов,
2004. - 144 с. - ISBN 5-93093-269-7.
3Калугин, А.В. Деревянные конструкции: Учебное пособие / Калугин А.В.. М.: Изд-во Ассоциации строительных вузов, 2003. - 224 с : ил. - ISBN 5-93093-207-7.
4
Маилян, Р.Л. Строительные конструкции: Учеб. пособие / Маилян Р.Л.,
Маилян Д.Р., Веселов Ю.А.. - Ростов-на-Дону: Феникс, 2004. - 880 с. (Строительство) - ISBN 5-222-04231-6.
5
Житушкин, В.Г. Усиление каменных и деревянных конструкций [Текст] :
Учеб. пособие / Житушкин В.Г..- 2-е изд., доп. и перераб.. - М.: Ассациация авторов
и издателей ТАНДЕМ, 2009. - 111 с. - Библиогр.: с. 10-111 - ISBN 978-93093-657-5.
6
Сборник задач и практические методы их решения по курсу «Конструкции
из дерева и пластмасс»: Учебное пособие / Вдовин В.М., Карпов В.Н. .- 2-е изд.,
исправ. и доп. - М. : Изд-во Ассоциации строительных вузов, 2004. - 144 с - ISBN 593093-269-7.
121
4
Дисциплины
«Технология
строительных
процессов»,
«Технология возведения зданий и сооружений», «Строительные
машины»
4.1 Для устройства фундаментов здания предусматривается отрывка
котлована под все здание в плане. Изобразите план и поперечный разрез
выемки с размерами, образованной первой проходкой экскаватора (прямая
лопата) при разработке им котлована.
4.2 Исходные данные для разработки проекта производства работ
1) задание на разработку, выдаваемое строительной организацией как
заказчиком
ППР,
с
обоснованием
необходимости
разработки
на
здание
(сооружение) в целом, его часть и с указанием сроков разработки;
2) проект организации строительства;
3) необходимая рабочая документация;
4) условия
оборудования,
и сроки поставки конструкций,
использования
строительных
122
машин,
изделий,
материалов и
транспортных
средств,
обеспечения рабочими кадрами строителей по основным профессиям, применения
бригадного подряда;
5) материалы и результаты технического обследования действующих
предприятий, зданий и сооружений при их реконструкции, а также требования к
выполнению работ в условиях действующего производства.
Для строительства зданий и сооружений с особо сложными конструкциями и
методами
производства
работ
проектные
организации
в
составе
рабочей
документации должны разработать:
- оснастку и приспособления для транспортирования и монтажа уникального
оборудования, негабаритных и тяжеловесных технологических, строительных и
строительно-технологических блоков;
- специальную опалубку сводов-оболочек, несъемную и скользящую
опалубки;
- устройства для обеспечения работ по искусственному понижению уровня
грунтовых вод, искусственному замораживанию и т.д.;
- оснастку и специальные устройства для возведения подземных сооружений
способом «стена в грунте», прокладку подземных трубопроводов методом
продавливания грунта и др.
Состав и содержание ППР
1. Календарный план производства работ по объекту или комплексный
сетевой график, в котором определяется; последовательность и сроки выполнения
работ с максимально возможным их совмещением; нормативное время работы
строительных машин, потребность в материально-технических и трудовых ресурсах;
2. Объектный стройгенплан с указанием: границ строительной площадки и
видов ограждения, существующих и временных;
3. Графики поступления на объект строительных конструкций, изделий,
материалов и оборудования с данными о поступлении этих ресурсов по каждой
подрядной бригаде;
4. Графики движения рабочих кадров по объекту;
5. Графики движения основных строительных машин;
123
6. Технологические карты (схемы) с включением схем операционного
контроля качества, описанием методов производства работ, указанием трудозатрат и
потребности в материалах, машинах, оснастке, приспособлениях и средствах
защиты рабочих, последовательность демонтажных работ при реконструкции
предприятий, зданий и сооружений;
7. Решения по производству геодезических работ, включающие схемы
размещения знаков, указания для выполнения геодезических построении и
измерений,
указания
о
необходимой
точности
и
технических
средствах
геодезического контроля выполнения строительно-монтажных работ;
8. Решения по технике безопасности;
9. Мероприятия по выполнению работ методом сквозного поточного
бригадного подряда;
10. Мероприятия по выполнению работ, в случае необходимости, вахтовым
методом;
11. Решения по прокладке временных инженерных сетей;
12. Перечень технологического инвентаря и монтажной оснастки, а также
схемы строповки грузов;
13. Пояснительная записка:
- обоснование решений по производству работ, в том числе выполняемых в
зимнее время;
- потребность в энергетических ресурсах и решения по ее покрытию;
- перечень инвентарных зданий и сооружений и устройств с расчетом
потребности и обоснованием условий привязки их к участкам строительной
площадки;
- мероприятия, направленные на обеспечение сохранности и исключение
хищения материалов, изделий, конструкций и оборудования на строительной
площадке;
- мероприятия по защите действующих зданий и сооружений от повреждений,
а также природоохранные мероприятия;
124
- ТЭП,
включая
объемы и продолжительность выполнения
СМР,
себестоимость в сопоставлении со сметной, уровень механизации работ и затрат
труда на 1 м3 объема, 1 м2 площади здания, на единицу физических объемов работ.
4.3 Технология монтажа железобетонных колонн
Монтаж колонн при помощи кондуктора.
Монтаж конструкций начинают только после тщательной инструментальной
проверки отметок и положения в плане опор, опорных и закладных деталей,
Монтажный процесс оказывает решающее влияние на общую продолжительность
строительства и организацию последующих работ. Монтаж колонн ведут по
направлению вдоль пролета здания.
При ширине пролета более 18 м кран, перемещаясь вдоль одного из рядов
колонн, устанавливает этот ряд колонн, монтируя по одной или по две колонны с
одной стоянки, возвращается и ведет монтаж колонны с одной стоянки,
возвращается и ведет монтаж колонн другого ряда. Устанавливать колонны второго
ряда нецелесообразно, т.к. вызовет задержку монтажа остальных конструкций из-за
недостаточной прочности стыков. Кондуктор позволяет автоматизировать процесс
выверки колонн и применять принудительную установку се в проектное положение.
Монтаж колонн обычно ведут самоходными стреловыми и башенными кранами.
Колонны промышленных зданий монтируют, предварительно раскладывая их у
места монтажа, или непосредственно с транспортных средств, которыми их подают
в зону действия монтажного крана. С транспортных средств колонны монтируют
способом поворота на весу.
Монтаж колонн.
Доставленные на объект строительства колонны раскладывают так, чтобы в
процессе монтажа необходимые перемещения и объем вспомогательных работ были
минимальными чтобы к колоннам обеспечивался свободный доступ для осмотра,
навески оснастки и строповки.
125
Колонны раскладывают не плашмя, а так чтобы в процессе подъема
изгибающий момент от веса колонны и оснастки действовал в плоскости
наибольшей жесткости колонны (особенно это необходимо учитывать при монтаже
двухветвевых колонн).
До начала подъема колонны ее длину измеряют стальной рулеткой, проверяют
расстояние от низа колонны до плоскости подкрановой консоли или при отсутствии
таковых — до плоскости опирания элементов покрытия. Если измеряемое
расстояние меньше проектного, то следует произвести «подливку» дна стакана
фундамента цементным раствором или установить стальные подкладки.
Установку колонны начинают после того, как выравнивающий слой
цементного раствора в стакане фундамента набрал не менее 70% проектной
прочности.
Кроме того, перед подъемом на четыре грани колонны наносят осевые риски,
а также риски осей подкрановых балок.
Монтаж колонны ведется самостоятельным потоком. Кран перемещается
вдоль пролета и с одной стоянки устанавливает 2 колонны.
Колонну, установленную в стакан фундамента, центрируют до совпадения
рисок с рисками на верхней плоскости стакана фундамента.
Для проверки вертикальности колонн устанавливают два теодолита под
прямыми углами к цифровой и буквенной осям здания. При этом крест нитей
наводят на риски, нанесенные на стакане и нижней части колонны, а затем, плавно
поднимая трубу теодолита - на риску у верхнего торца колонны.
Нивелировку плоскостей на торцах или консолях колонн, на которых
установлены стропильные конструкции и подкрановые балки, выполняют по
маркировочным отметкам или по рейке, подвешенной к нивелируемой плоскости.
Выверенные колонны закрепляют в стакане фундамента с помощью
кондукторов
или
стальных,
деревянных
и
железобетонных
клиньев.
Железобетонные клинья при выверке колонны и заделке стыка бетонной смесью не
удаляют, а оставляют в бетоне. Клинья устанавливают по два у каждой грани
колонны шириной более 400 мм.
126
Как правило, нижние колонны устанавливают на фундаменты стаканного
типа, выверяют и закрепляют в них, как и колонны одноэтажных зданий. А колонны
последующих этажей устанавливают уже на верхние торцы колонн, расположенных
ниже, или на ригели.
Практикуются установка, выверка и временное закрепление колонн тремя
следующими способами:
 установка по рискам с выверкой вертикальности отвесом и сваркой деталей
стыковых соединений. Для обеспечения вертикальности колонн при выверке в
необходимых случаях используют оттяжки. Этот способ применяют при монтаже
колонн со стыками платформенного типа. Его можно использовать и при монтаже
колонн с фрезерованными стальными плитами по торцам, но тогда временное
крепление выполняют болтами, для чего к закладным деталям заранее приваривают
уголки;
 установка колонн на оголовки колонн, на которых заранее закрепляют
винтами одиночные кондукторы (оголовки нижних колонн обычно выше уровня
перекрытия на 0,5-0,8 м). Колонну, установленную в кондуктор, крепят
регулировочными винтами и выверяют по разбивочным осям и по вертикали.
Применяются различные конструкции одиночных кондукторов;
 установка колонн на оголовки нижних колонн с временным закреплением и
выверкой при помощи групповых кондукторов на четыре колонны. Групповой
кондуктор устанавливают и крепят хомутами к оголовкам колонн, установленных
ниже. Каждую из четырех колонн устанавливают, закрепляют и выверяют
аналогично установки с одиночными кондукторами. Настил с ограждениями
наверху кондуктора позволяет монтировать конструкции перекрытий. После
окончания монтажных работ и закрепления элементов в одной ячейке здания
кондуктор передвигают в следующую ячейку. На следующий этаж кондукторы
поднимают краном.
Наиболее распространенный групповой кондуктор - рамно-шарнирный
индикатор
(РШИ).
РШИ
представляет
собой
устройство,
состоящее
из
пространственных решетчатых подмостей, на которых расположена шарнирная
127
(плавающая) рама с угловыми упорами для крепления в верхнем положении сразу
четырех колонн, выдвижных и поворотных люлек для монтажников и сварщиков.
По углам рамы для временного крепления колонн в проектном положении
установлены угловые граненые фиксаторы (упоры) - два поворотных и два
откидных, которые могут занимать транспортное или рабочее положение и не
препятствуют установке ригелей и плит.
С помощью такого кондуктора колонны монтируют без дополнительной
выверки. Их поочередно поднимают, подводят краном к соответствующим
фиксаторам кондуктора и плавно опускают на головки нижерасположенных колонн.
Боковые грани низа монтируемой колонны крепят натяжным устройством нижнего
фиксатора, закрепленного за оголовок колонны, вплотную подтягивая к граням
фиксатора.
Таким
способом
обеспечивается
точное
совмещение
их
с
соответствующими гранями оголовка колонны. Верх колонны закрепляют верхним
захватом - фиксатором индикаторной рамы, приводя колонну в строго вертикальное
положение.
Замоноличивание стыков и швов раствором или бетонной смесью производят
после выверки правильности установки элементов конструкций, приемки сварных
соединений и выполнения антикоррозийной защиты стальных закладных деталей и
выпусков арматурных стержней. Бетонная или растворная смесь подается в стык
под давлением или свободно- механизированным способом или вручную. Процесс
заполнения стыков и швов раствором и бетонной смесью состоит из подачи и
укладки в швы раствора или бетонной смеси с последующим уплотнением.
4.4 Способы укладки бетонной смеси в опалубку
Укладка бетонной смеси должна быть осуществлена такими способами, чтобы
были
обеспечены
монолитность
уложенного
бетона,
проектные
физико-
механические показатели и однородность бетона, надлежащее его сцепление с
арматурой и закладными деталями и полное (без каких-либо пустот) заполнение
бетоном заопалубленного пространства возводимой конструкции.
128
Бетонную смесь укладывают тремя методами: с уплотнением, литьем
(бетонные смеси с суперпластификаторами) и напорной укладкой. При каждом
методе укладки должно быть соблюдено основное правило - новая порция бетонной
смеси должна быть уложена до начала схватывания цемента в ранее уложенном
слое.
Как правило, укладку в небольшие в плане конструкции (колонны, балки,
тонкостенные стены, перегородки и др.) ведут сразу на всю высоту без перерыва для
исключения устройства рабочих швов. В большие в плане конструкции (например,
массивные фундаментные плиты) бетонную смесь укладывают горизонтальными
слоями и, как правило, сразу по всей площади. Слои должны быть одинаковой
толщины без разрывов, с последовательным направлением укладки в одну сторону
во всех слоях.
При укладке бетонной смеси с уплотнением полученная по расчетам толщина
слоя должна соответствовать (но не превышать) установленной нормами глубине
проработки применяемых в данных конкретных условиях технических средств
уплотнения. При подаче бетонной смеси в опалубку бетононасосом необходимо
осуществлять напорное бетонирование, при котором конец бетоновода должен быть
постоянно заглублен в укладываемую бетонную смесь. Поступающая снизу
опалубки через бетонолитную трубу бетонная смесь, поднимаясь наверх, будет под
давлением последовательно заполнять всю бетонируемую полость. Литая бетонная
сверхпластичная смесь с осадкой конуса 14... 16 см со специальными добавками, в
частности,
суперпластификаторами,
позволяет
смеси
самоуплотняться
без
вибрирования.
На больших массивах иногда невозможно перекрыть предыдущий слой бетона
до начала схватывания в нем цемента. В этом случае применяют ступенчатый
способ укладки с одновременной укладкой двух-трех слоев. При укладке ступенями
отпадает необходимость перекрывать слои по всей площади массива. Для удобства
ведения работ длину «ступени» принимают не менее 3 м.
129
До начала работ по укладке бетонной смеси в опалубку стен и перекрытий
необходимо закончить монтаж арматуры и опалубки в пределах захватки и
обеспечить бесперебойную подачу бетонной смеси к месту укладки.
Доставленная автобетоносмесителями смесь должна подаваться краном в
бункерах или бадьях к месту укладки, целесообразно использовать бетононасосы с
распределительной стрелой.
Перед укладкой бетонной смеси в опалубку необходимо проверить качество
установки и закрепления опалубки, а также всех конструкций и элементов,
закрываемых в процессе бетонирования (арматура, закладные детали и др.).
Бетонную смесь укладывают в бетонируемую конструкцию горизонтальными
слоями приблизительно одинаковой толщины, без разрывов по длине и с
последовательным направлением укладки в одну сторону во всех слоях. При
уплотнении бетонной смеси не допускается опирание вибраторов на арматуру,
закладные детали, винтовые стяжки и другие элементы опалубки. Глубина
погружения глубинного вибратора в бетонную смесь должна обеспечивать
углубление его в ранее уложенный слой на 5... 10 см. Шаг перестановки глубинных
вибраторов не должен превышать полуторного радиуса их действия. Укладку
последующего слоя бетонной смеси необходимо выполнять до начала схватывания
бетона предыдущего слоя.
Продолжительность
вибрирования
должна
обеспечить
достаточное
уплотнение, основными признаками которого являются:
 прекращение оседания уложенной бетонной смеси;
 появление цементного молока на ее поверхности;
 прекращение выделения на поверхности пузырьков воздуха.
В процессе производства бетонных работ необходимо постоянно контролировать состояние опалубки и закладных деталей.
130
4.5 Способы выверки и временного крепления сборных железобетонных
конструкций
Подъем сборного элемента рекомендуется производить в том же положении, в
каком монтируемый элемент будет работать в возводимой конструкции. Поднимать
монтируемые конструкции необходимо плавно, без рывков, раскачивания и
вращения.
Подъем
изделий
осуществляют
способами,
исключающими
возникновение опасных напряжений в процессе их подъема и установки, а также
гарантирующими
безопасные
условия
ведения
работ.
При
необходимости
производят временное усиление поднимаемых элементов. Тяжелые элементы
конструкции поднимают в два приема: сначала на высоту 0,2...0,3 м с задержкой на
весу для дополнительной проверки надежности строповки и правильного
положения, затем продолжают поднимать на проектную отметку.
а-расчалка, б-подкос; в-кондуктор для установки колонны в стакан
фундамента: г-кондуктор для установки колонн на оголовки ранее
смонтированных колонн: 1-фундамент, 2-колонна, 3-расчалка; 4-винтовая
стяжка, 5
клиновой вкладыш, б-крюк с надвижной муфтой (телескопическая
штанга 8-струбцина, 9-панель; 10-стяжные болты, 11-рама, 12-распор ный
домкрат 13-запорный шкворень. 14-поворотная балка, 15-винты для выверки
колонны, 16-оголовок колонны 17-винты для закрепления кондуктора на
оголовке колонны
Рисунок 1 - Приспособления для временного закрепления и выверки
конструкций
131
а - клиньями, б - кондуктором; в - клиновыми вкладышами; 1 - клинья
стальные или деревянные; 2 - домкраты; 3 - кондуктор; 4 - клиновой
вкладыш
Рисунок 2 - Временное крепление колонн в стаканах фундаментов
В строительстве для временного закрепления монтируемых элементов
применяют различные монтажные приспособления и устройства. Они могут быть
индивидуальными и групповыми. К индивидуальным средствам относятся клинья,
расчалки, подкосы, распорки, кондукторы, фиксаторы и т. п. Групповые средства
предусматривают закрепление нескольких статически неустойчивых монтажных
элементов.
Для металлических
конструкций
временное закрепление осуществляют
монтажными болтами.
Для железобетонных конструкций:
- колонны, устанавливаемые в стаканы фундаментов, крепятся деревянными,
бетонными, железобетонными и металлическими клиньями, по одному — два клина с
каждой стороны в зависимости от сечения и высоты колонны; растяжками и металлическими кондукторами, оснащенными регулировочными винтами (рисунок 2).
Выверку осуществляют путем погружения клиньев в полость между боковой гранью
колонны и стакана фундамента с последующим инструментальным контролем.
После замоноличивания стыков и набора бетоном определенной прочности
деревянные и металлические клинья извлекают, что требует больших затрат ручного
труда. Широкое распространение получили инвентарные клиновые вкладыши с
винтовыми домкратами (рисунок 3); Временное крепление на колоннах осуществ132
ляют с помощью специальных кондукторов; стеновые панели (в основном жилых
зданий) крепят инвентарными винтовыми стяжками и струбцинами (рисунок 4).
1 - корпус; 2 - бобышка; 3 - гайка; 4 - винт; 5 - колонна; б - ключ; 7 ручка; 8 - шарнир; 9 -клин; 10 - фундамент
Рисунок 3 - Клиновой вкладыш и приставка
а - бесструбцшшым подкосом с винтовым зажимом; б. в - укороченным
подкосом; 1- панель наружной стены; 2 - монтажная петля панели; 3 верхняя захватная головка; 4 - гайка с барашком; 5 - труба подкоса; 6 натяжная муфта; 7 - клиновой захват; 8 - плита перекрытия; 9 -верхний
захват с натяжным устройством; 10 - нижний захватывающий крюк с
натяжной муфтой; 11 - внутренняя стеновая панель; 12 - универсальный
захват
Рисунок 4 - Временное крепление наружных и внутренних стеновых панелей
133
Выверка обеспечивает точное соответствие монтируемых конструкций
проектному положению. В зависимости от вида монтируемых конструкций, их
оснастки, стыков и условий обеспечения устойчивости, выверку производят
визуально или инструментально в процессе установки, когда конструкция
удерживается монтажным механизмом или после установки при ее закреплении.
Визуальную
выверку
производят
при
достаточной
точности
опорных
поверхностей и стыков конструкций. При этом могут использоваться стальные
рулетки, калибры, шаблоны и т.п.
Инструментальную выверку выполняют при сложности обеспечения точности
установки монтажных элементов и конструкций проверкой только опорных
поверхностей, торцовых оснований или стыков смонтированных конструкций. Ее
производят при установке специальных монтажных приспособлений (кондукторов,
рамно-шарнирных индикаторов и т.п.). Инструментальная выверка является
наиболее распространенным видом проверки положения смонтированных конструкций в плане, высотном и вертикальном положениях. В процессе такой выверки
применяют теодолиты, нивелиры, лазерные приборы и устройства.
Безвыверочная
монтаже
сборных
установка
получила
металлических
наибольшее
конструкций
(в
распространение
отдельных
при
случаях
и
железобетонных конструкций). Основным ее условием является I применение
конструкций с повышенным классом точности геометрических размеров в
монтажных стыках. Это позволяет при монтаже устанавливать, например, стальные
колонны, опоры и другие элементы каркаса с фрезерованными опорными торцами в
проектное положение, исключая выверку по высоте и вертикали.
Автоматическая
выверка
предусматривает
установку
конструкций
с
параллельной выверкой при помощи автоматических устройств.
При выверке элементов:
 вертикальность установки элементов проверяют по отвесу или при помощи
теодолита;
 горизонтальность установки проверяют уровнем или нивелиром;
134
 перед установкой колонн в стаканы фундаментов контролируют их
фактические
размеры,
по
этим
размерам
подготавливают
фундаменты
-
осуществляют углубление гнезда стакана фундамента или проводят подливку
бетонной смеси в стакан, чаще укладывают армоцементные прокладки толщиной 1
и 2 см.
В период выверки конструкция должна быть устойчивой под действием
собственной массы, монтажных и ветровых нагрузок благодаря правильной
последовательности монтажа, соблюдению проектных размеров опорных площадок
и сопряжений, своевременной установке предусмотренных в проекте постоянных
или временных связей или креплений, а также обеспечению мероприятий по
безопасному ведению строительных процессов.
Возможные предельные отклонения от проектного положения элементов и
конструкций при монтаже должны быть установлены в проекте производства работ
в зависимости от конструктивных решений, применяемых приспособлений и
оснастки, порядка сварки и других условий в пределах, предусмотренных СНиПом.
Результаты проверки оформляют актами промежуточной приемки смонтированных
ответственных конструкций и актами освидетельствования скрытых работ с
приложением исполнительной схемы геодезического контроля.
4.6 Технология производства при устройстве улучшенной штукатурки
Подготовка поверхности под оштукатуривание заключается в очистке
поверхности от потерявших сцепление и вяжущие свойства штукатурок, продуктов
разрушения кирпича, старых отслоившихся окрасочных слоев, пыли и грязи.
Методы и средства очистки зависят от химического состава очищаемого материала,
характера загрязнений и наслоений. Требования к качеству очистки определяются
видом проектируемой отделки.
Обеспыливание поверхностей производить перед нанесением каждого слоя
огрунтовочных или штукатурных составов. При необходимости должны быть
произведены насечки поверхности.
135
От качества подготовки поверхности под оштукатуривание зависит сцепление
(адгезия) штукатурного покрытия с основанием.
На подлежащих оштукатуриванию поверхностях не допускаются жировые,
битумные и масляные пятна (следы смазки), высолы, выступающая арматура,
ржавчина. Поверхности стен очищают от наплывов раствора, срубая их скребками и
штукатурными молотками, после чего ветошью очищают поверхность от пыли.
При оштукатуривании кирпичных стен и перегородок, выложенных с
заполненными раствором швами, предварительно процарапывают швы на глубину
10 - 15 мм или равномерно насекают поверхность, а затем удаляют пыль.
Метод очистки назначают с учетом характера загрязнений, сравнительной
химической стойкости очищаемых поверхностей, свойств и возможностей
применяемых моющих средств и смывок (например, некоторые компоненты
моющих веществ и смывок могут вызвать коррозию старых материалов).
Поверхности, подлежащие оштукатуриванию, проверяются провешиванием
в вертикальной и горизонтальной плоскостях с установкой инвентарных съемных
марок согласно рисункам 5 и 6. Стены удобнее всего провешивать отвесом, схема
провешивания которым представлена на рисунке 5. В углу стены на расстоянии 300
- 400 мм от потолка вбивают гвоздь 1 на толщину штукатурки. Со шляпки этого
гвоздя до пола опускают отвес и вбивают внизу гвоздь 2 так, чтобы его шляпка
почти касалась шнура, после чего вбивают промежуточный гвоздь 3. Аналогичным
образом провешивают противоположный угол стены, вбивая поочередно гвозди 4, 5
и 6. Затем проверяют ровность плоскости стены. Для этого шнур натягивают с 1-го
на 6-ой гвоздь и со 2-го на 4-ый гвоздь. Шнур не должен касаться стены, в
противном случае выпуклость стены срубают. Если срубить выпуклость нельзя,
вытаскивают гвозди 1, 2, 3 или 4, 5, 6 одного из вертикальных рядов и
устанавливают их так, чтобы в выпуклых местах оставалась нормальная толщина
штукатурки. Затем по шнуру между гвоздями 1 и 4 забивают промежуточные гвозди
7 и 8 верхнего горизонтального ряда, затем между гвоздями 3 и 6 и 2 и 5 забивают
гвозди 9, 10 и 11, 12.
136
1 - 12 - гвозди
Рисунок 5 - Провешивание стен отвесом
Выбор и применение растворов должен производиться в зависимости от
условий, в которых будет находиться здание в период эксплуатации.
Прочность основания, подлежащего оштукатуриванию, должно быть не менее
прочности штукатурного покрытия согласно СНиП 3.04.01-87 «Изоляционные и
отделочные покрытия».
Крупность песка для всех растворов, перекачиваемых по шлангам, должна
составлять в пределах 0,3 ÷ 0,8 мм.
2.10 Вода для приготовления строительных растворов должна удовлетворять
требованиям ГОСТ 23732-79 «Вода для бетонов и растворов. Технические условия».
2.11 Штукатурные растворы в зависимости от способа их нанесения и
назначения должны иметь подвижность, определяемую погружением стандартного
конуса согласно ГОСТ.
Качество готовых растворов должно удовлетворять требованиям СП 82-101-98
«Свод правил на приготовление и применение растворов строительных».
Оштукатуривание поверхности выполняется путем нанесения штукатурных
составов в следующей последовательности:
- при улучшенной штукатурке:
а) нанесение обрызга из обычных растворов;
137
б) нанесение слоя грунта из обычных растворов с последующим его
разравниванием и выверкой;
в) разделка углов, лузг, усенков;
г) разделка потолочных рустов;
д) нанесение накрывочного слоя с последующей затиркой.
При оштукатуривании поверхностей высотой до 3,5 метров внутри
помещений при простой штукатурке работы ведут в такой последовательности.
Подготовив поверхности стен, предварительно устраивают лузги. Для этого по
углам стен наносят растворные марки согласно рисунку 6 на толщину будущей
штукатурки. К маркам приставляют правило и набрасывают раствор в пространство
между ним и стеной. Устроив марку с одной стороны стены у самого угла,
приступают к устройству второй марки этого же угла. Таким образом, две марки
образуют точный лузг. Это проделывают по всем углам стен.
1 - правило; 2 - пространство между правилом и стеной; 3, 4 - марки; 5 - маяки
Рисунок 6 - Устройство растворных марок и маяков на стенах
Оштукатуривание выполняют в такой последовательности. На одной стороне
стены наносят полосу раствора шириной 1 м, называемую отмазкой. Обрызг и грунт
отмазки разравнивают правилом. Такую же отмазку делают на противоположной
стороне стены. В дальнейшем эти отмазки будут играть роль маяков. На
138
оставшуюся часть стены между отмазками наносят обрызг согласно рисунку 5, на
него грунт, который разравнивают длинным полутерком или правилом, как
показано на рисунке 6.
Улучшенную штукатурку выполняют по маркам без дополнительных
исправлений. Марки чаще устраивают «под шнур», т.е. не придерживаясь строгой
вертикальности. После подготовки поверхности устраивают марки и маяки. На
каждый вбитый гвоздь намазывают гипсовое тесто или раствор, равняют его
лицевую сторону на уровне шляпки гвоздя и обрезают с боков. Марки делают для
того, чтобы на них установить правило, которое закрепляют гипсом, гвоздями или
зажимами. Под правило наносят гипс или раствор. После схватывания гипса или
раствора правило снимают, нанося по нему легкие удары молотком, после чего на
стене остается полоса раствора, называемая маяком. В углах делают по два маяка,
чтобы образовать лузги. После оштукатуривания потолка и верхней части стен
выполняют падугу с помощью обычного или фасонного полутерка. Накрывочный
раствор наносят и затирают сначала на потолок, затем на стены. Работу можно
выполнять и так. Оштукатуривают полностью потолок. Верх стен оштукатуривают
до подмостей, выполняют падугу, накрывают стены, заглаживают и затирают. Затем
оштукатуривают нижние части стен. В процессе оштукатуривания работу
проверяют, исправляя неточности. Отклонение ширины оштукатуренного откоса от
проектной должно быть не более 3 мм. Чтобы не было больших отклонений на
стенах с оконными проемами, стены провешивают, устраивают маяки, к ним
прикладывают правило, отмеряют от него расстояние, равное ширине откоса, и на
этом расстоянии укрепляют оконные коробки. Это мероприятие обеспечивает
точную ширину откосов. Верх коробок на одной стене должен быть на одном
уровне.
139
4.7 Разработка грунта землеройно-транспортными машинами
К землеройно-транспортным машинам относят погрузчики, скреперы,
бульдозеры, грейдеры и грейдер-элеваторы.
Бульдозеры используют для перемещения грунта из выемки в насыпь на
расстояние до 100 м, при мощных тракторах дальность может быть увеличена.
Бульдозеры применяют для обратной засыпки пазух траншей и котлованов грунтом,
лежащем на бровке, зачистки дна котлованов после их разработки другими
механизмами, для разравнивания и планировки грунта, для рытья небольших и
неглубоких котлованов. При перемещении грунта на значительные расстояния
отвалы бульдозеров могут быть оборудованы по бокам окрылками.
Цикл работы бульдозера состоит из резания и набора грунта путем снятия
стружки, перемещения грунта с надвижкой его отвалом бульдозера и разгрузки
грунта с последующим возвратом бульдозера к месту набора грунта, обычно задним
ходом. При планировке площадок могут быть использованы два основных способа
работ - траншейный и послойный. При траншейном способе выемку разбивают на
ярусы высотой 0,4...0,5 м. Каждый участок на ширину отвала бульдозера
разрабатывают за 2...3 проходки по нему. Между соседними участками оставляют
полосу неразработанного грунта шириной до 0,6 м. Этот грунт служит стенками
траншеи при их разработке, способствуя более полному заполнению отвала. Эти
полосы разрабатывают в последнюю очередь перед окончательной планировкой
площадки. Данный способ исключает значительные потери грунта при его
перемещении и поэтому более производителен.
Послойный способ применим при небольших глубинах срезки и сложном
очертании площадки работ. Выемки разрабатывают слоями на толщину снимаемой
стружки за один проход бульдозера последовательно по всей площади выемки.
Скреперы - высокопроизводительные земперойно-транспортные машины
цикличного действия, выполняющие самостоятельную разработку грунта, его
транспортировку из выемок в насыпи с частичным уплотнением. Эксплуатационные
140
характеристики скреперов позволяют их использовать при необходимости для
отрывки котлованов и планировке поверхностей.
Рабочий орган скрепера - ковш с ножевым устройством, который
осуществляет послойное резание грунта с одновременным набором его в ковш.
Переход
в
транспортное
состояние
осуществляется
подъемомковша
с
одновременным его закрытием. Выгрузка производится в процессе движения
скрепера послойно путем наклона ковша скрепера или перемещения задней стенки
ковша - свободной или принудительной разгрузкой.
Скреперы подразделяют на прицепные, полуприцепные, самоходные. Главный
параметр - вместимость ковша, м3. Основные технологические параметры:
грузоподъемность, ширина и глубина резания, толщина отсыпаемого слоя. Работа
скрепера осуществляется по следующей схеме: набор грунта ковшом скрепера,
перемещение нагруженного скрепера в насыпь, разгрузка ковша с разравниванием и
частичным уплотнением, возвращение порожним ходом к выемке и повторение
цикла. В зависимости от взаимного расположения мест разработки и укладки грунта
и
от
условий
производства
работ
используют
несколько
рабочих
схем.
Эллиптическая схема применяется особенно часто при планировочных работах в
промышленном и гражданском строительстве. Спиральная (кольцевая) схема
является разновидностью эллиптической, она наиболее подходит при возведении
широких насыпей высотой 2...2,5 м из двухсторонних резервов или при разработке
широких выемок глубиной до 2,6 м. Восьмерка является также разновидностью
эллиптической схемы. Восьмерку применяют при большом объеме работ,
возведении насыпей высотой 4...6 м из боковых резервов, при разработке протяженных выемок и планировке площадок, особенно на площадках со сложным
рельефом, при наличии, например, двух зон выемки грунта и одной насыпи или
наоборот. За один цикл скрепер дважды набирает и разгружает грунт, поэтому
имеется возможность чередовать при движении левые и правые повороты, что
улучшает технико-экономические показатели, сокращается время цикла работы.
141
Зигзаг используют при возведении протяженных насыпей (дорог, плотин)
высотой до 6 м из рядом расположенных выемок при протяженности рабочих
участков не менее 200 м.
Челночно-поперечная схема применяется при возведении насыпей из
двухсторонних выемок, а также при разработке выемок на глубину до 1,5 м с
перемещением грунта в двусторонние отвалы. Набор грунта осуществляется
перпендикулярно оси выемки при Движении скрепера как в одну, так и в другую
сторону. Схема сокращает число поворотов скрепера, длину пути груженого и
порожнего хода.
Челночно - продольная схема движения скреперов используется при
возведении высоких насыпей (4...6 м) с откосами не более 45° с транспортировкой
грунта из двусторонних резервов или русла будущего канала. Схема позволяет
сократить до минимума длину" порожнего хода, произвести за один цикл две
отсыпки и сократить число поворотов.
Одноковшовые погрузчики получили большое распространение при
производстве земляных работ в строительстве. Это связано с тем, что современные
модели этих машин своей мобильностью, маневренностью, простотой конструкции,
особенно пневмоколесные фронтальные погрузчики, превосходят одноковшовые
экскаваторы- Применение погрузчиков позволяет механизировать следующие
процессы и операции комплексного технологического процесса: снятие и перемещение растительного слоя грунта; подготовку забоя; содержание и ремонт
землевозных работ; зачистку дна выемок; срезку грунта в земляных сооружениях;
разработку и транспортировку грунта при устройстве
погрузку грунта;
подземных сооружений;
перемещение грунта на расстояние до 200 м; послойное
разравнивание грунта; планировку грунта; обратную засыпку выемок и пазух.
Главный параметр одноковшовых погрузчиков - грузоподъемность.
142
4.8 Состав работ в подготовительный период строительства
Одним из важных этапов строительства зданий и сооружений, в течение
которого
осуществляется
подготовка
строительного
производства,
является
подготовительный период. На этом этапе закладывается основа планомерного
развертывания строительно-монтажных работ и взаимоувязанной деятельности всех
участников строительства объекта, создание и обеспечение необходимых условий
качественного возведения зданий и сооружений в установленные сроки.
В этот период решаются вопросы обеспечения строительства проектносметной документацией, отводи закрепление площадки под строительство,
обеспечение объекта подъездными путями, водой и электроэнергией, анализ рынка
и проведение подготовительных переговоров с поставщиками конструкций,
материалов и оборудования, заключение договоров подряда и субподряда,
оформление разрешений и допусков на производство работ.
В
каждом
регламентируется
строительной
конкретном
случае
состав
природно-климатическими
площадки,
спецификой
подготовительных
условиями,
возводимых
зданий
работ
особенностями
и
сооружений,
особенностями объекта - новое строительство, расширение, реконструкция,
капитальный ремонт.
Работы по подготовке объекта к строительству бывают внеплощадочные и
внутриплощадочные.
Внеплощадочные
подъездных
путей
подготовительные
к
объекту
работы
строительства,
включают:
линий
прокладку
электропередачи
и
телефонизации, сетей водоснабжения, канализации и ливневого водостока, при
необходимости - жилых поселков для строителей и производственной базы
строительных и монтажных организаций.
Внутриплощадочные
подготовительные
работы
включают:
изучение
инженерно-геологических свойств грунтов на площадке; создание геодезической
разбивочной
основы;
строительных
работ
освобождение
-
расчистку
площадки
для
производства
территории,
снос
строений;
143
на
ней
планировку
территории;
отвод
поверхностных
и
грунтовых
вод,
при
необходимости
искусственное понижение уровня грунтовых вод; перекладку существующих и
прокладку новы инженерных сетей; устройство постоянных и временных дорог;
обеспечение строительной площадки электроэнергией (в частности освещением);
временное
ограждение;
обеспечение
строительства
противопожарным
водоснабжением и инвентарем. Площадку строительства оборудуют раздевалкамибытовками, столовой, помещениями производителей работ и другого технического
персонала, душевыми, санузлами, складами для хранения строительных материалов,
инструмента, временными мастерскими, навесами и Т. д. Под эти сооружения
можно использовать часть сносимых зданий, если они не попадают в габариты
возводимого сооружения и, не будут мешать нормальному осуществлению
строительных работ. Временные здания на строительной площадке обычно бывают
инвентарными блочного или вагонного типа.
В подготовительный период прокладывают линии временного водоснабжения
(включая противопожарный водопровод) и электроснабжения с подводкой энергии
ко всем бытовкам и другим помещениям, а также к местам установки электрических
механизмов. Помещение начальника строительства и прорабская должны быть
обеспечены телефонной и другими современными средствами связи с персоналом
внутри площадки и сторонними организациями. На строительной площадке должно
быть
оборудовано
место
для
временной
стоянки
строительных
машин
(землеройных, самоходных кранов, самосвалов), предусмотрена возможность их
ремонта. Площадка должна быть ограждена, иметь закрывающиеся ворота, охрану;
объект оборудуют и обозначают соответствующими знаками и надписями.
4.9 Технология монтажа железобетонных балок и ферм покрытия
Разгрузка ферм и балок на объекте, раскладка и установка элементов
производится обычно автомобильным краном в зоне действия монтажного крана.
Монтаж этих конструкций может выполняться с предварительной раскладкой
элементов (включая подкрановые балки и плиты покрытия) или непосредственно с
144
транспортных средств. Раскладку ферм и балок производят таким образом, чтобы
кран с монтажной стоянки мог устанавливать их в проектное положение без
изменения вылета стрелы. Для обеспечения устойчивости монтируемых элементов
на земле их складируют в специальных кассетах. При поставке на объект
конструкций в значительных количествах допускается временное складирование в
групповых кассетах без раскладки в зоне монтажа. Если предполагается
монтировать подкрановые балки самостоятельным потоком, то предпочтительно
подстропильные фермы монтировать с ними в одном потоке.
Перед монтажом конструкции необходимо оснастить: подстропильные фермы
- предохранительным канатом, навесной люлькой и оттяжками; стропильные фермы
и балки - предохранительным канатом и оттяжками.
Для строповки ферм и балок должны применяться траверсы, оснащенные
захватами
с
дистанционной
автоматической
или
полуавтоматической
расстроповкой.
При подъеме фермы ее положение в пространстве регулируют с помощью
оттяжек. На высоте около 0,6 м над местами опирания ферму принимают
монтажники (находящиеся на монтажных площадках, прикрепленных к колоннам),
наводят ее по осевым рискам и устанавливают в проектное положение. Затем
сваривают закладные детали, после чего производят расстроповку фермы. Для
монтажа
балок
и
ферм
часто
используют
передвижные
и
самоходные
телескопические и шарнирные вышки и подъемники, которые обеспечивают
удобство в работе монтажников и позволяют отказаться от подмостей и навесных
люлек
Фермы и балки покрытия следует устанавливать в проектное положение,
совмещая осевые риски на их концах с рисками на опорных поверхностях
нижележащих
конструкций
(колонн,
подстропильных
ферм).
Раскрепление
элементов производят при помощи кондукторов, предварительно устанавливаемых
на оголовки колонн. Расстроповку осуществляют после установки распорок и
приварки связей к верхним поясам.
145
После подъема, установки и выверки первую ферму раскрепляют расчалками,
которые закрепляют за переставные инвентарные якоря или заранее установленные
и замоноличенные колонны, последующие соединяют друг с другом специальными
распорками, имеющими в осях жесткий размер 6 или 12 м. После установки первой
пары ферм на них укладывают и закрепляют 3...4 плиты покрытия для создания
начальной жесткой системы. Затем снимают все элементы временного крепления, т.
е. все инвентарные распорки и расчалки удаляют по мере укладки и приварки плит
покрытия. Одновременно с фермами следует устанавливать все предусмотренные
проектом постоянные связи
4.10 Технологическая последовательность производства работ при
демонтаже стеновых панелей жилого дома
Демонтаж наружных стеновых панелей в зависимости от характера
реконструкции производят полностью участками сверху вниз или частично, снимая
примыкающие к кровле ряд панелей. Работы ведут в следующим порядке:
- разбивают монолитный шов по контуру панели (используя отбойные
молотки);
- строят эти панели при помощи приспособления, включающего две скобы с
фиксирующими пальцами;
- кран натягивает стропы и удерживает их в таком положении пока с помощью
газорезки срезают закладные детали, крепящие панель к колоннам;
- для предотвращения внезапного отклонения панели в сторону по окончании
резки ее удерживают расчалками;
- освобожденная панель укладывается в транспортное средство для вывоза. К
особому виду работ по сложности условий производства следует отнести работы по
замене конструкций реконструируемого здания. Как правило они осуществляются
без остановки производства или с частичной непродолжительной остановкой, что
ограничивает возможность применения современных монтажных кранов и
традиционных методов производства работ.
146
1-панель, 2-двухветвевой строп, 3-скобы, 4-фиксирующий палец
Рисунок 7 - Схема приспособления для демонтажа стеновых панелей
4.11 Способы погружения свай
Ударный метод основан на использовании энергии удара (воздействия
ударной нагрузки), под действием которой свая своей нижней заостренной частью
внедряется в грунт. По мере погружения она смещает частицы грунта в стороны,
частично вниз или наверх. В результате погружения свая вытесняет объем грунта,
практически равный объему ее погруженной части. Меньшая часть этого грунта
оказывается на дневной поверхности, большая - смешивается с окружающим
грунтом и значительно уплотняет грунтовое основание. Зона заметного уплотнения
грунта вокруг сваи составляет 2...3 диаметра сваи.
Ударную нагрузку на оголовок сваи создают специальные механизмы:
паровоздушные молоты, дизель-молоты, вибропогружатели, вибромолоты
Для подъема и установки сваи в заданное положение и для забивки свай с
обеспечением передачи усилия от молота сваи строго в вертикальном положении
применяют специальные устройства -копры. Основная рабочая часть копра - его
стрела, вдоль которой устанавливают перед погружением молот, опускают и поднимают его по мере забивки сваи. Наклонные сваи погружают в грунт копрами с
наклонной
стрелой.
Копры
бывают
на
рельсовом
ходу
(универсальные
металлические копры башенного типа) и самоходные - на базе кранов, тракторов,
экскаваторов и автомашин со стрелой длиной 9...18 м.
147
Отказ - глубина погружения сваи за определенное количество ударов обычно
молота одиночного действия или за единицу времени для молотов двойного
действия. Величина отказа - среднее от 10 или серии ударов в единицу времени.
Замеры проводят с точностью до 1 мм, забивку прекращают при получении
заданного
по
проекту
отказа
(расчетного).
Если
средний
отказ
в
трех
последовательных залогах не превышает расчетного, то процесс забивки сваи
считается законченным.
Если при погружении свая не дошла до проектной отметки, но уже получен
заданный отказ, то этот отказ может оказаться ложным, вследствие возможного
перенапряжения в грунте от забивки предыдущих свай. Через 3...4 дня свая может
быть погружена до проектной отметки.
Погружение
свай
вибрированием
осуществляют
с
использованием
вибрационных механизмов, оказывающих на сваю динамические воздействия,
которые позволяют преодолеть сопротивление трения на боковых поверхностях
сваи, лобовое сопротивление грунта, возникающее под острием сваи, и погрузить
сваю на проектную глубину.
Для погружения свай в грунт вибрированием используют вибропогружатели.
Виброударный способ погружения свай с помощью вибромолотов. При работе
вибромолота наряду с вибрационным воздействием на сваю периодически
опускается ударник, оказывая и динамическое воздействие на голову сваи.
Масса
ударной
части
вибромолота
применительно
к
погружению
железобетонных свай должна быть не менее 50% от массы сваи и составлять
650...1350 кг.
Виброударный способ применим в связанных плотных грунтах, и позволяет в
3...8
раз быстрее
при
одинаковой
мощности
с вибрационным
способом
осуществлять погружение свай в грунт за счет одновременной вибрации и забивки.
При этом должно быть обеспечено жесткое соединение вибропогружателя со сваей.
Метод вибровдавливания основан на комбинации вибрационного или
виброударного воздействия на сваю и статического пригруза. Вибровдавливающая
установка состоит из двух рам. На задней раме находятся электрогенератор,
148
работающий от тракторного двигателя, и двухбарабанная лебедка, на передней раме
размещены направляющая стрела с вибропогружателем и блоки, через которые
проходит к вибропогружателю вдавливающий канат от лебедки. В рабочем положении вибропогружатель, расположенный над местом погружения сваи,
поднимает сваю и устанавливает ее вместе с закрепленным наголовником на место
ее забивки. При включении вибропогружателя и лебедки свая погружается за счет
собственной массы, массы вибропогружателя и части массы трактора, передаваемой
вдавливающим канатом через вибропогружатель на сваю. Одновременно на сваю
действует вибрация, создаваемая низкочастотным погружателем с подрессоренной
плитой.
Погружение свай вдавливанием применяют для коротких свай сплошного и
трубчатого сечения (3...5 м). Статическое вдавливание осуществляется в такой
последовательности:
сваю
устанавливают
в
вертикальное
положение
в
направляющей стреле агрегата. Далее на голову сваи опускают и закрепляют
оголовник, передающий давление от базовой машины (трактора, экскаватора) через
систему блоков и полиспастов непосредственно на сваю, которая благодаря этому
давлению постепенно погружается в грунт. После достижения сваей проектной
отметки погружение прекращают, снимают наголовник, агрегат переезжает на
новую
позицию.
Применимо
статическое
вдавливание
с
использованием
одновременно задействованных двух механизмов.
Погружение свай завинчиванием основано на завинчивании стальных и
железобетонных свай со стальным наконечником с помощью мобильных установок,
смонтированных на базе автомобилей или других самоходных средств. Метод
применяют
чаще
всего
при
устройстве
фундаментов
под
мачты
линий
электропередачи, радиосвязи и других сооружений, где в достаточной мере могут
быть использованы несущая способность винтовых свай и их сопротивление
выдергиванию
Конструкция рабочего органа позволяет выполнять следующие операции:
втягивать винтовую сваю внутрь трубы рабочего органа (предварительно на сваю
надевают инвентарную металлическую оболочку), обеспечивать заданный угол
149
погружения сваи в пределах 0...450 от вертикали, погружать сваю в грунт путем
вращения с одновременным использованием осевого усилия. Это усилие при
необходимости можно использовать при вывертывании сваи из грунта. Вращение
рабочего органа осуществляют от коробки отбора мощности через соответствующие
редукторы.
Погружение свай подмывом грунта применяют в несвязных и малосвязных
грунтах - песчаных и супесчаных. Целесообразно подмыв использовать для свай
большого поперечного сечения и большой длины, но недопустимо для висячих свай.
Способ заключается в том, что под действием воды, вытекающей под напором
у острия сваи из одной или нескольких труб, закрепленных на свае, грунт
разрыхляется и частично вымывается. При этом сопротивление грунта у острия сваи
снижается, а поднимающаяся вдоль сваи вода размывает прилегающий грунт,
уменьшая тем самым трение по боковым поверхностям сваи. В результате свая
погружается в грунт под действием собственной массы и массы установленного на
ней молота.
Расположение трубок для подмыва грунта диаметром 38...62 мм может быть
боковым, когда две или четыре трубки с наконечниками находятся по бокам сваи, и
центральным, когда одно- или многоструйный наконечник размещен в центре
пустотелой забиваемой сваи. При боковом подмыве, по сравнению с центральным
подмывом, создаются более благоприятные условия для уменьшения сил трения по
боковой поверхности свай. При боковом расположении подмывные трубки крепят
таким образом, чтобы наконечники находились у свай на 30...40 см выше острия.
Для подмыва грунта воду в трубки подают под давлением не менее 0,5 МПа.
Учитывая, что свая должна будет в дальнейшем воспринимать нагрузку, погружение
с подмывом осуществляют только до заданного уровня, а затем с помощью
сваебойной установки ее забивают до проектной глубины (на 0,5...2,0 м). При этом
способе погружения.
Погружение
свай
с
использованием
электроосмоса
применяют
в
водонасыщенных плотных глинистых грунтах, в моренных суглинках и глинах. Для
практической реализации метода уже погруженную в грунт сваю присоединяют к
150
положительному полюсу (аноду) электрической сети постоянного тока, а соседнюю
с ней, подготовленную для погружения в грунт - к отрицательному полюсу (катоду).
При включении тока вокруг сваи с положительным полюсом резко снижается
влажность грунта, а у соседней с отрицательным полюсом она наоборот резко
увеличивается. В более влажной среде свая быстрее погружается в грунт, что
позволяет применять сваебойное оборудование меньшей мощности.
4.12 Состав работ инженерной подготовки строительной площадки
Одним из важных этапов строительства зданий и сооружений, в течение
которого
осуществляется
подготовка
строительного
производства,
является
подготовительный период. На этом этапе закладывается основа планомерного
развертывания строительно-монтажных работ и взаимоувязанной деятельности всех
участников строительства объекта, создание и обеспечение необходимых условий
качественного возведения зданий и сооружений в установленные сроки.
В этот период решаются вопросы обеспечения строительства проектносметной документацией, отвод и закрепление площадки под строительство,
обеспечение объекта подъездными путями, водой и электроэнергией, анализ рынка
и проведение подготовительных переговоров с поставщиками конструкций,
материалов и оборудования, заключение договоров подряда и субподряда,
оформление разрешений и допусков на производство работ.
В
каждом
регламентируется
строительной
конкретном
случае
состав
природно-климатическими
площадки,
спецификой
подготовительных
условиями,
возводимых
зданий
работ
особенностями
и
сооружений,
особенностями объекта - новое строительство, расширение, реконструкция,
капитальный ремонт.
Работы по подготовке объекта к строительству бывают внеплощадочные и
внутриплощадочные.
Внеплощадочные
подъездных
путей
подготовительные
к
объекту
работы
строительства,
151
включают:
линий
прокладку
электропередачи
и
телефонизации, сетей водоснабжения, канализации и ливневого водостока, при
необходимости - жилых поселков для строителей и производственной базы
строительных и монтажных организаций.
Внутриплощадочные
подготовительные
работы
включают:
изучение
инженерно-геологических свойств грунтов на площадке; создание геодезической
разбивочной
основы;
строительных
работ
территории;
отвод
освобождение
-
расчистку
поверхностных
площадки
для
производства
территории,
снос
строений;
и
грунтовых
вод,
при
на
ней
планировку
необходимости
искусственное понижение уровня грунтовых вод; перекладку существующих и
прокладку новых инженерных сетей; устройство постоянных и временных дорог;
обеспечение строительной площадки электроэнергией (в частности освещением);
временное
ограждение;
обеспечение
строительства
противопожарным
водоснабжением и инвентарем.
Площадку строительства оборудуют раздевалками-бытовками, столовой,
помещениями производителей работ и другого технического персонала, душевыми,
санузлами, складами для хранения строительных материалов, инструмента,
временными мастерскими, навесами и т. д. Под эти сооружения можно использовать
часть сносимых зданий, если они не попадают в габариты возводимого сооружения
и, не будут мешать нормальному осуществлению строительных работ. Временные
здания на строительной площадке обычно бывают инвентарными блочного или
вагонного типа.
В подготовительный период прокладывают линии временного водоснабжения
(включая противопожарный водопровод) и электроснабжения с подводкой энергии
ко всем бытовкам и другим помещениям, а также к местам установки электрических
механизмов. Помещение начальника строительства и прорабская должны быть
обеспечены телефонной и другими современными средствами связи с персоналом
(внутри площадки и сторонними организациями. На строительной площадке должно
быть
оборудовано
место
для
временной
стоянки
строительных
машин
(землеройных, самоходных кранов, самосвалов), предусмотрена возможность их
152
ремонта. Площадка должна быть ограждена, иметь закрывающиеся ворота, охрану;
объект оборудуют и обозначают соответствующими знаками и надписями.
4.13 Технология устройства теплоизоляции
Виды теплоизоляции.
Теплоизоляция различных ограждающих конструкций предназначена для
обеспечения
заданных
тепловых
режимов зданий, сооружений, установок,
трубопроводов. Тепловые режимы могут иметь разное назначение:
 для
уменьшения
тепловых
потерь
ограждающими
строительными
конструкциями зданий;
 для
обеспечения
нормального
технологического
процесса
внутри
холодильников, специальных складов и т.д.
Различают два способа выполнения теплоизоляции: 1) в заводских условиях
(теплоизоляционный слой в стеновых панелях, плитах покрытия, панелях типа
«сэндвич»); 2) непосредственно на строительной площадке. Для первого вида
изоляции характерными являются жесткость, прочность и относительно высокая (до
1200 кг/м3) плотность. Для изоляции, выполняемой в условиях строительной
площадки, основными ее качествами должны быть гибкость, пластичность и
относительно низкая плотность - до 600 кг/м3.
Теплоизоляцию выполняют из минеральных (асбест и изделия на его основе,
искусственные пористые материалы и изделия на их основе, пено- и газобетоны и
т.п.), органических (торф и материалы на его основе, камышит, фибролит, арболит,
пенополистирол,
пенополиуретан
(минераловатные
плиты
на
и
основе
т.п.)
и
битумных
комбинированных
и
синтетических
материалов
вяжущих,
полимербетоны на пористых заполнителях и т.п.).
В зависимости от положения изолируемых поверхностей в пространстве
строительные теплоизоляции бывают горизонтальные, наклонные и вертикальные, а
по методам устройства – засыпные, мастичные, литые, обволакивающие,
комбинированные и сборно-блочные.
153
Засыпная теплоизоляция. Засыпную изоляцию устраивают по горячим и
холодным поверхностям. Для засыпки используют волокнистые, порошкообразные
и зернистые материалы - минеральную и стеклянную вату, пенопласт, перлитовый
песок, пемзу, шлаки, золы.
Мастичная теплоизоляция. Данный тип теплоизоляции обычно используют
при изоляции трубопроводов с горячими и холодными поверхностями. Для
получения качественной изоляции необходимо, чтобы во время производства
изоляционных работ изолируемые поверхности имели свою рабочую температуру,
так как возможный перепад температур на поверхности может сказаться на качестве
теплоизоляции.
Мастичную теплоизоляцию выполняют из мастик на основе асбестовых
волокон, полимерных материалов, жидкого стекла и т.п. На горизонтальные
поверхности мастику наносят полосами без дополнительных креплений, на
вертикальные поверхности - только по металлической сетке; крепление сетки к
изолируемой поверхности аналогично применяемой для засыпной изоляции.
Литая
теплоизоляция.
Литая
теплоизоляция
предназначена
для
промышленных печей, холодильников и ее осуществляют обычно из пенобетонной
ячеистой массы. Специальную пеномассу и цементный раствор перемешивают в
смесителе, полученную готовую массу (пенобетон или газобетон) укладывают при
горизонтальных поверхностях в опалубку слоями на высоту до 25 см сразу на всю
изолируемую поверхность, послойно уплотняют, наружную поверхность изоляции
тщательно разглаживают и разравнивают. На выполненное изоляционное покрытие
сверху укладывают рогожу, маты, другие материалы, регулярно поливают водой для
обеспечения нормальных условий набора прочности.
Обволакивающая теплоизоляция. Для данного типа изоляции характерно
применение гибких материалов и изделий, а именно минерального войлока,
алюминиевой фольги и подобных им материалов.
154
4.14 Устройству линолеумных полов. Контроль качества
В качестве покрытия пола могут быть линолеум безосновный и на войлочной
основе, синтетические ковровые покрытия.
Настилают
линолеум
по
окончании
всех
строительных,
санитарно-
технических, электромонтажных и отделочных работ.
Бетонное основание или стяжка из цементно-песчаного раствора применимы
при холодных полах из безосновного линолеума, под теплые полы дополнительно
укладывают слой из древесноволокнистых плит. Линолеум на войлочной основе
можно укладывать непосредственно по ровной поверхности плит перекрытия.
Поверхность подстилающего слоя должна быть выровнена. Линолеум наклеивают
на мастиках, приготовленных только на водостойких вяжущих, эти составы должны
обеспечивать легкое нанесение, хорошую клеящую способность и отсутствие
вредных для здоровья летучих компонентов.
Для ликвидации волнистости, возникшей при хранении в рулоне, линолеум
расстилают на подготовленное и очищенное основание за 1 ...2 сут до наклейки,
неровности
линолеума
выпрямляют
пригрузкой.
Полотнища
линолеума
рекомендуется укладывать перпендикулярно наружным стенам, по направлению к
свету. Если линолеум настилают только в коридорах, а в комнатах предусмотрено
другое покрытие, то стыки устраивают только в местах расположения дверных
коробок.
Покрытия из синтетических ворсовых ковров применяют для покрытия в
жилых и общественных зданиях. В зависимости от технологии производства ковры
делят на четыре группы: тканевые, ворсово-прошивные, клееные (нетканые) и
войлочные (иглопробивные).
Укладка ковров аналогична устройству рулонных покрытий на войлочной
основе и может осуществляться тремя способами: свободной укладкой, натяжением
и приклейкой. Основание под полы должно быть выровненным и сухим. Ковры
раскатывают в помещении и прирезают по его периметру. Если нужно состыковать
два полотнища, то при их соединении контролируют, чтобы наклон ворса в них,
155
который создает оттеночность покрытия, был в одном направлении. После
расстилки и соединения полотнищ покрытие оставляют на основании в
незакрепленном состоянии на 3...5 дн для стабилизации размеров и завершения всех
деформаций в ковре.
Свободную укладку ковров можно осуществлять по любому готовому
основанию или готовому покрытию пола, если они обладают достаточной
прочностью и сухостью. Преимущества способа свободной укладки - полы не
портятся клеями и шпатлевками, покрытия можно легко снять для замены или
химчистки. Недостатки способа - износ покрытия в местах интенсивной
эксплуатации, сложность в передвижении мебели в помещении, затрудненность в
очистке покрытия пылесосом.
Способ натяжения ковров состоит в том, что по периметру помещения
закрепляют деревянные или металлические планки с острыми штифтами или
крючьями. При расстилке ковер накалывают на эти штифты, и они удерживают
ковер в напряженном состоянии.
Способ приклейки ковров по всей площади наиболее широко распространен.
Ковры приклеивают к основанию на клеях типа бустилат, при высыхании клея по
контуру помещения устанавливают галтели. Прирезанные по периметру помещения
покрытия раскладывают для разравнивания до полного исчезновения волнистости,
но не менее двух суток.
4.15 Технология устройства фундамента методом «стена в грунте»
Сущность «Т» в том, что в грунте устраивают выемки и траншеи различной
конфигурации, в которых возводят ограждающие конструкции подземного
сооружения из монолитного и сборного ж/б. Затем под защитой этих конструкций
разрабатывают внутреннее грунтовое ядро, устраивают днище и возводят
внутренние конструкции.
156
Свайный – когда ограждающая конструкция образуется из сплошного ряда
вертикальных буронабивных свай. Цель фундамента: достичь водоупорного слоя.
Скважину заполняют бентонитовой глиной, устанавливают литерную трубу, затем
бурят следующую скважину и т.д. После этого устанавливают каркас и отпускают
бетоноводы, закачивают тяжелый бетон. По мере наполнения бетонитовая глина
вытесняется бетоном. Перерывы между бетонированием не должны превышать 1,5ч.
После бетонирования верхнюю часть от 5 до 15 см срезают.
Траншейный способ – выполняется сплошной стеной из монтажного бет. или
сварных ж/б элементов. Эта технология - наиболее перспективна при возведении
подземных сооружений в условиях городской застройки вблизи существующих
зданий.
В зависимости от свойств грунта и его влажности принимают 2 вида
возведения стен:
«Сухой» - при котором не требуется глинистый раствор – применяется при
возведении стен при маловлажных устойчивых грунтах.
«Мокрый» - возводят стены в водонасыщенных грунтах, обычно требующих
закрепления стенок траншей от обрушения грунта в процессе его разработки и
укладки бетонной смеси. В процессе работы землеустроительных машин
устойчивость стенок выемок и траншей достигают заполнением их глинистым
раствором с тикстотробными свойствами – способность раствора запустевать в
состоянии покоя и сдерживать стенки траншей от обрушения, но и разжижаться от
колебательных воздействий. При отрывке траншей используют оборудование:
грейдеры, драглайны, обратную лопату, буровые установки вращательного и
ударного
бурения.
Последовательность
работ
при
устройстве
монтажных
конструкций: 1) забуривание торцевых скважин на захватку; 2) разработка траншей
участками или последовательно на всю длину при постоянном заполнении открытой
полости бентонитовой глиной с ограничителями, разделяющими траншею на
отдельные захватки; 3) монтаж на полностью открытой захваткой арматурных
каркасов и опускание на дно
траншей бетонолитных
бетонированной
вертикальной
смеси
методом
157
труб; 4) укладка
перемещающейся
трубы
с
вытеснением глинистого раствора в запасную емкость или на соседней
разрабатываемый участок траншеи.
4.16 Конструкции опалубочных систем. Оборачиваемость опалубки
Составные части опалубки и опалубочных систем.
В основе эффективности любой опалубочной системы лежит возможность ее
быстрой видоизменяемости в соответствии с требованиями строительного объекта.
Легкость щитов и простота сборки опалубки позволяют значительно увеличить темп
производства всего комплекса бетонных работ, сократить срок строительства.
Изготовленная опалубка должна гарантировать оптимальные размеры щитов, их
высокую прочность и жесткость, качество соприкасаемой с опалубкой поверхности
бетона.
Отдельные элементы опалубочной системы следующие: опалубка - форма для
изготовления монолитной бетонной конструкции; щит - формообразующий элемент
опалубки, состоящий из каркаса и палубы; каркас (рама) щита - несущая
конструкция щита опалубки, выполненная из металлического или деревянного
профиля, изготовленного в кондукторе, гарантирующем точность наружных
размеров изготовляемой конструкции; палуба щита - поверхность, непосредственно
соприкасающаяся с бетоном; опалубочная панель - крупноразмерный элемент
опалубки с плоской или криволинейной поверхностью, собираемый из нескольких
щитов, соединенных между собой с помощью специальных узлов и креплений и
предназначенный для создания необходимой поверхности в заданных размерах;
блок опалубки - пространственный, замкнутый или незамкнутый элемент опалубки
из нескольких щитов, предназначенный для опалубливания угловых участков
бетонируемой конструкции, изготовленный целиком и состоящий из плоских и
угловых панелей или щитов; опалубочная система - понятие, включающее опалубку
и элементы, обеспечивающие ее жесткость и устойчивость, - крепежные элементы,
леса, поддерживающие подмости; элементы крепления - замки, применяемые для
соединения и надежного крепления между собой примыкающих щитов опалубки;
158
стяжки, соединяющие в опалубке противостоящие щиты и другие приспособления,
объединяющие элементы опалубки в единую неизменяемую конструкцию;
поддерживающие элементы - подкосы, стойки, рамы, распорки, опоры, леса, балки
перекрытий и другие поддерживающие устройства, применяемые при установке и
закреплении опалубки стен и перекрытий, фиксирующие опалубку в проектном
положении и воспринимающие нагрузки при бетонировании.
Вспомогательные элементы опалубочных систем:
 навесные подмости - специальные подмости, навешиваемые на стены со
стороны
фасадов
с
помощью
кронштейнов,
закрепленных
в
отверстиях,
оставленных при бетонировании стен;
 выкатные подмости - предназначены для выкатывания по ним туннельной
опалубки или опалубки перекрытий при их демонтаже;
 проемообразователи
-
специальная
опалубка,
предназначенная
для
формирования в монолитных конструкциях оконных, дверных и других проемов;
Оборачиваемость - многократное использование опалубки, что обычно
достигается за счет изготовления ее инвентарной, унифицированной и разборной;
Основные типы опалубок
Опалубку классифицируют по функциональному назначению в зависимости
от типа бетонируемых конструкций и, в общем виде, подразделяют:
 для вертикальных поверхностей, в том числе стен;
 для горизонтальных и наклонных поверхностей, в том числе перекрытий;
 для одновременного бетонирования стен и перекрытий;
 для криволинейных поверхностей (используют в основном пневматическую
опалубку).
В результате практического использования в отечественном и зарубежном
массовом промышленном и гражданском строительстве созданы и с успехом
применяют в зависимости от характеристик возводимых сооружений, материала
опалубки, условий и методов производства работ целый ряд конструктивно
отличающихся опалубок, наибольшее распространение из которых получили
следующие:
159
Разборно-переставная мелкощитовая опалубка из мелких щитов
1.
площадью до 2 м и массой до 50 кг, из которых можно собирать опалубку для
бетонирования любых конструкций, как горизонтальных, так и вертикальных, в том
числе массивов, фундаментов, стен, перегородок, колонн, балок, плит перекрытий и
покрытий.
2. Крупнощитовая опалубка из крупноразмерных щитов площадью до 20 м
(рис.
1.4),
оборудованных
несущими
или
поддерживающими
элементами,
подкосами, регулировочными и установочными домкратами, подмостями для
бетонирования. Она предназначена для возведения крупноразмерных и массивных
конструкций, в том числе протяженных или повторяющихся стен, перекрытий
зданий и сооружений различного назначения.
3.
Блочная опалубка, которая может состоять из отдельных опалубочных
щитов, объединяемых в пространственные конструкции с помощью крепежных
элементов, или специально изготовленных пространственных блоков опалубки для
специфичных
конструкций,
подлежащих
бетонированию.
Опалубку
можно
применять для опалубливания внутренних поверхностей лестничных клеток,
лифтовых шахт, замкнутых ячеек стен жилых зданий, а также и наружных
поверхностей столбчатых фундаментов, ростверков, массивов и др.
4. Подъемно-переставная опалубка, состоящая из щитов, поддерживающих,
несущих и крепежных элементов, рабочего настила и приспособлений для подъема
опалубочной системы. Конструктивное решение опалубки позволяет перед
перемещением ее на очередной ярус отделить щиты от бетонируемой конструкции.
Опалубку используют для возведения конструкций большой высоты постоянной и
изменяющейся геометрии поперечного сечения - труб, градирен, мостовых опор и
др.
5.
Объемно-переставная опалубка, применяемая при одновременном
возведении стен и перекрытий зданий. Опалубка состоит из блоков-секций Г- и Побразной формы, конструкция позволяет секциям сдвигаться внутрь. Секции
опалубки соединяют между собой по длине, образуя сразу несколько параллельных
рядов с расстояниями между блоками, равными толщинам стен. Это позволяет
160
после
установки
опалубки,
укладки
арматурных
каркасов
одновременно
осуществлять бетонирование стен и примыкающих к ним участков перекрытий.
Скользящая опалубка, применяемая при возведении вертикальных
6.
конструкций зданий и сооружений большой высоты. Опалубка представляет собой
систему, состоящую из щитов, рабочего пола, подмостей, домкратов, домкратных
стержней, закрепленных на домкратных рамах, и станции управления подъемом
опалубочной системы. Опалубку используют для возведения наружных и
внутренних стен жилых зданий, ядер жесткости, а также дымовых труб, силосов,
градирен и других сооружений высотой более 40 м и толщиной стен не менее 25 см.
7. Горизонтально перемещаемая опалубка, назначение которой в возведении
линейно-протяженных сооружений длиной от 3 м, решаемых как в виде отдельной
стены (подпорная стенка), двух параллельных стен (открытый коллектор), так и
закрытого сооружения, состоящего из стен и покрытия необходимой заданной
длины. Опалубка представляет собой жесткую раму на тележках с прикрепленными
к ней опалубочными панелями, рабочим настилом с ограждением и механизмом
перемещения опалубки как по вертикали, так и по горизонтали. Опалубку
применяют для непрерывного бетонирования сооружения по длине, в том числе
поярусно по высоте, и бетонирования отдельными секциями сооружения по длине
собранной опалубки. Опалубку используют для возведения каналов, коллекторов,
резервуаров, туннелей, аэротенков и других сооружений, возводимых открытым
способом.
8.
Вертикально перемещаемая опалубка, предназначенная для возведения
сооружений (башня, градирня, жилой дом) или их частей (лифтовая шахта жилого
дома) и отдельных частей зданий и сооружений высотой на этаж (участок лифтовой
шахты, пространственная замкнутая ячейка из 4 стен здания).
9.
секций
Туннельная опалубка, состоящая из замкнутых по периметру туннеля
с
поддерживающими
и
формирующими
элементами.
Опалубка
предназначена для возведения замкнутого контура туннелей, возводимых закрытым
способом. В настоящее время туннельная опалубка нашла широкое применение для
одновременного бетонирования зданий коридорной системы (больницы, санатории,
161
дома отдыха и др.), когда при использовании двух комплектов опалубки
осуществляется
непрерывное устройство
наружных
и
внутренних
стен и
перекрытий сразу на всю ширину этажа возводимого здания.
10.
Несъемная опалубка, применяемая при возведении конструкций без
распалубливания, с устройством в процессе работ одновременно гидроизоляции,
облицовки, утепления и др. Специфика опалубки в том, что после укладки в нее
бетонной смеси опалубка остается в теле конструкции, составляя с ней одно целое.
В настоящее время несъемную опалубку используют не только для бетонирования
отдельных конструкций, но и возведения полностью зданий. Это стало возможным
при использовании в качестве опалубки пенополистирольных плит толщиной 50...
150 мм и плотностью 20...25 кг/м3, с высокой влагостойкостью. Несъемная опалубка
состоит из изготовленных в заводских условиях опалубочных элементов стен и
перекрытий, выполняющих одновременно функции опалубки, утеплителя и
звукоизоляции, а также основания для нанесения отделочных (фактурных)
покрытий. Для несъемной опалубки может быть использована тканая металлическая
сетка, железобетонные, армо- и асбестобетонные плиты, плиты из пенопласта,
стеклоцемента и др. Данный вид опалубки можно применять в стесненных условиях
производства работ и при экономической целесообразности ее использования.
11. Специальные опалубки не попадают в номенклатуру основных типов, хотя
зачастую позволяют возводить аналогичные конструкции. Это пневматическая
опалубка, состоящая из надутой прорезиненной ткани, которая создает опалубку
будущей пространственной конструкции, поддерживающих и несущих элементов. В
рабочем
положении
пневматическую
опалубку
поддерживают
избыточным
давлением воздуха и она служит для бетонирования тонкостенных сооружений и
конструкций криволинейного очертания.
Можно отметить и необорачиваемую (стационарную) опалубку, назначение
которой в бетонировании отдельных мест, участков и даже конструкций, для
опалубливания которых использование индустриальных опалубок неэкономично
или технически нерационально. Это опалубка одноразовая, собираемая из отходов
производства.
162
Для бетонирования стен изготовляют опалубку следующих видов мелкощитовую, крупнощитовую, блок-формы, блочную и скользящую.
Для бетонирования перекрытий используют мелкощитовую опалубку с
поддерживающими элементами и крупнощитовую, в которой опалубочные
поверхности и поддерживающие элементы составляют единый опалубочный блок,
целиком переставляемый краном.
Для одновременного бетонирования стен и перекрытий или части здания
применяют объемно-переставную опалубку. Для этих же целей применяют
горизонтально перемещаемую, в том числе катучую опалубку, которая может быть
использована для бетонирования отдельно вертикальных, горизонтальных и
наклонных поверхностей.
Рациональными являются комбинированные конструкции, в которых несущие
и поддерживающие элементы — из металла, а соприкасающиеся с бетоном - из
пиломатериалов, водостойкой фанеры, древесностружечных плит, пластика.
4.17 Устройство дощатых полов
До начала работ по настилке покрытия на объекте должны быть выполнены:
 все общестроительные, санитарно-технические и электромонтажные работы
за исключением установки санитарно-технических приборов и электротехнической
арматуры;
 штукатурные работы и все операции по окраске водными и масляными
составами, исключая последнюю;
 оклейка стен бумагой;
 настилка покрытий из керамической плитки.
Все процессы по устройству пола из дерева можно разбить на три цикла: подготовка под полы или «черный пол», устройство чистого пола и доведение
покрытия до товарного вида.
163
Основание под дощатые полы передает нагрузку на грунт или междуэтажное
перекрытие и может включать:
при устройстве на грунте - кирпичные или бетонные столбики, сверху гидроизоляция и лаги;
по междуэтажным перекрытиям - звукоизоляционный слой и лаги;
при двухслойных дощатых полах - сплошной настил нижнего слоя из
необрезных досок толщиной 25 мм, антисептированных с двух сторон и
пришиваемых
на
гвоздях.
Поверхность
такого
черного
пола
покрывают
строительной бумагой. Лаги представляют собой необстроганные доски толщиной
40 и шириной 80... 100 мм, обычно из древесины хвойных пород. При устройстве
пола по железобетонному основанию шаг лаг принимают 0,7...0,8 м, при устройстве
пола по кирпичным столбикам - 0,4...0,6 м. Лаги укладывают поперек направления
света, в коридорах - поперек прохода; таким образом, доски настилают
перпендикулярно окну и по направлению перемещения людей. Первую маячную
лагу по перекрытию укладывают на расстоянии 2...3 см от стены помещения,
следующие - через 1,5...2 м. После раскладки, проверки горизонтальности уровнем
укладывают промежуточные лаги между маячными, получая средний шаг между
лагами 0,6...0,8 м.
Имеется специфика при укладке лаг по кирпичным столбикам. Первоначально
проверяют их уровень и выравнивают отметки по этому уровню. По верху
столбиков укладывают деревянные прокладки по двум слоям гидроизоляции. Далее
по этим прокладкам устанавливают, выравнивают по уровню и временно расшивают
лаги. Стыки лаг должны быть в плоскости кирпичных столбиков.
Повышение гидро- и звукоизоляции пола обеспечивают за счет укладки под
лаги гидроизоляционных прокладок шириной 100...150 мм из толя, рубероида или
пергамина и устройством звукоизоляционной засыпки (в полах по железобетонному
основанию в пространство между лагами) из песка, шлака, керамзита и других
пористых материалов. Засыпку выполняют по всей площади основания слоем не
менее 20 мм без уплотнения.
164
Для дощатых покрытий применяют строганые доски, имеющие на боковых
кромках гребни и пазы. Ширина досок находится в пределах 74... 124 мм, толщина
досок 29 мм для жилищного строительства. Все плоскости досок за исключением
верхней, рабочей антисептированы. Влажность досок при укладке не должна быть
более 12%.
При настилке шпунтованных досок первую укладывают пазом к стене,
каждую последующую насаживают паз на гребень ударом молотка через прокладку
и прибивают гвоздями к каждой лаге. Гвозди длиной 60...70 мм прибивают в доску
наклонно с втапливанием шляпок добойни-ком. Максимальное свешивание досок за
лаги допустимо не более 100 мм, в противном случае нужно укладывать
дополнительные лаги. Готовый пол сверху острагивают, толщина острожки не более
1,5...2 мм.
4.18 Согласно календарного плана производства работ кирпичная кладка
здания должна выполняться в зимнее время. Перечислите мероприятия,
выполняемые при подготовке здания к оттаиванию (кладка стен здания
выполняется методом замораживания)
С понижением температуры процесс твердения раствора замедляется при t=
+5°С в 3-4 раза; при 0°С раствор практически не твердеет, при раннем
замораживании кладки конечная прочность, которую она приобретает при «+»
температурах не доходит до марочной и не превышает 50% требуемой прочности.
При кладке в зимних на растворах не выше 20°С принимают следующие способы: 1)
используют противоморозные добавки; 2) используют быстротвердеющие растворы;
3) электропрогрев кладки; 4) армирование кладки; 5) кладка в тепликах.
Особенности кладки в зимний период: 1) сокращение раствора делянки, увеличение
числа каменщиков для быстрого возведения кладки сразу на всей захватке; 2) при
многорядной кладке перевязка швов через 3 ряда; 3) запас раствора на рабочем
месте допускается на 20-30 минут работы, ящики растворные утепляются
оборудуются
подогревом;
4)
не
допускается
165
укладывать
в
конструкцию
намокающий и обледеневший кирпич; 5) не допускается при перерывах в работе
оставлять раствора на верхнем слое кладки.
Мероприятия. После замораживания кладки в весенний период происходит ее
оттаивание, в результате чего может произойти осадка отдельных частей или сторон
здания. После окончания кладки каждого этажа необходимо устанавливать
контрольные рейки и вести по ним наблюдение за осадкой в зимние и весенние
периоды. Наиболее опасные участки оснащаются
временными стойками, также
производится разгрузка перекрытия от мусора и снега. Свободно стоящие столбы и
простенки, имеющие высоту, превышающую их толщину >, чем в 6 раз
раскрепляются.
Наблюдение за кладкой ведут в течении 7-10 дней после
наступления круглосуточных продолжительных температур.
4.19 Раздельный и комплексный методы монтажа каркаса данного здания
(при поэлементной технологии монтажа). Преимущества и недостатки данных
методов относительно друг друга
При сборке конструкций зданий и сооружений необходимо соблюдать
следующие требовании:
1.
последовательность
сборки
должна
обеспечивать
устойчивость
и
геометрическую неизменяемость смонтированных частей здания на всех стадиях
монтажа;
2.
установка конструкций на каждом участке здания должна позволять
производить на смонтированном участке последующие работы;
3.
безопасность монтажных, общестроительных и специальных работ на
объекте с учетом их выполнения по совмещенному графику.
В зависимости от принятой последовательности установку элементов
конструкций
производят
следующими
способами:
дифференцированным
(раздельным), комплексным и смешанным (комбинированным).
Дифференцированный
(раздельный)
метод
характеризуется
установкой
однотипных конструктивных элементов, включая их временное и окончательной
166
закрепление. Для одноэтажных промышленных зданий сначала устанавливают все
колонны, затем все подкрановые балки, при последней проходке монтажного крана
навешивают стеновые панели. В многоэтажных жилых зданиях последовательно
монтируют стеновые панели, перегородки, сантех.кабины и другие элементы.
Завершается работа на этаже укладкой панелей перекрытий.
Комплексный
метод
предусматривает
последовательную
установку,
временное и окончательное закрепление разных конструктивных элементов,
составляющих каркас одной ячейки здания. Установка элементов другой ячейки
начинается после проектного закрепления конструкций предыдущей ячейки.
Достоинство этой схемы – возможность раньше приступить к последующим
отделочным работам и установка технологического оборудования в ячейках,
законченных монтажом. Метод применяют при монтаже многоэтажных каркасных и
бескаркасных зданий, одноэтажных промышленных с металлическим каркасом.
Смешанный или комбинированный метод представляет собой сочетание
раздельного и комплексного методов. Монтаж смешанным методом наиболее часто
применяют для одноэтажных промышленных зданий из сборного ж/б. В первом
монтажном потоке устанавливают колонны, во втором – по ячейкам монтируют
подкрановые балки, стропильные фермы и панели покрытий, в третьем потоке
навешивают стеновые панели. Метод эффективен тогда когда имеется возможность
обеспечить каждый монтажный поток самостоятельными монтажными средствами.
Монтаж с необходимым смещением во времени м/б обеспечен всеми тремя
монтажными механизмами, что приводит к значительному сроку сокращения
монтажных работ.
4.20 Особенности производства работ каменной кладки в зимних
условиях. Применяемые способы, их сущность
Каменные работы в зимних условиях имеют ряд особенностей, обусловленных
влиянием отрицательных температур на процессы укладки и твердения раствора. С
понижением температурь скорость твердения раствора замедляется: при 5°С - в 3...4
167
раза, при 0°С раствор практически не твердеет. При более низких температурах
содержащаяся в растворе свободная вода превращается в лед который в соединение
с вяжущими веществами не вступает. Если твердение раствора началось ранее замерзания, то оно приостанавливается до тех пор, пока свободная вода будет
находиться в растворе F виде льда. Кроме этого, замерзающая вода увеличивается в
объеме до 9°/о, вследствие чего структур раствора разрушается и он в значительной
степени теряет накопленную до замерзания прочность.
При замерзании свежевыложенной кладки в швах раствор очень быстро теряет
пластичность, горизонтальные швы остаются недостаточно уплотненными, при
оттаивании они обжимаются весом вышележащей кладки, а это вызывает
значительную
и
неравномерную
осадку,
создающую
угрозу прочности
и
устойчивости кладки и всего сооружения. При раннем замораживании кладки
конечная прочность, которую она приобретает при положительной температуре, не
доходит до марочной и обычно не превышает 50°/о требуемой прочности.
При каменной кладке в зимних условиях, выполняемой на растворах с
температурой не ниже +20°С, применяют следующие основные способы:
замораживание с приобретением раствором критической прочности до замерзания;
 использование противоморозных добавок;
 использование быстротвердеющих растворов на основе глиноземистого
цемента;
 электропрогрев кладки;
 армирование кладки;
 кладку в тепляках.
Отличительные особенности кирпичной кладки в зимних условиях:
 сокращается
обеспечивается
размер
быстрое
делянок,
возведение
увеличивается
кладки
по
число
высоте
с
каменщиков,
обязательными
одновременным выполнением работ сразу на всей захватке;
 при многорядной системе перевязки вертикальные продольные швы
перевязывают не реже чем через каждые три ряда;
 запас раствора на рабочем месте допускается только на 20...30 мин работы,
168
ящик доджен быть утеплен и оборудован подогревом;
 не разрешается укладывать в конструкцию намокший и обледеневший
кирпич, его необходимо оттаять и просушить;
 не допускается при перерывах в работе оставлять раствор на верхнем Слое
кладки.
4.21 Состав технологической карты на монтаж несущих конструкций
здания
Технологические карты должны содержать следующие разделы:
 область применения;
 нормативные ссылки;
 характеристики основных применяемых материалов и изделий;
 организация и технология производства работ;
 потребность в материально-технических ресурсах;
 контроль качества и приемка работ;
 техника безопасности, охрана труда и окружающей среды;
 калькуляция или калькуляция и нормирование затрат труда.
Допускается
разрабатывать
технологическую
карту
без
раздела
«Калькуляция» или «Калькуляция и нормирование затрат труда», а также
объединять разделы и подразделы и вводить новые.
Нормирование
по
разделам
«Потребность
в
материально-технических
ресурсах» и «Нормирование затрат труда» выполняется в случае разработки на их
основе индивидуальных ресурсно-сметных норм или для разработки новых сметных
нормативов при разработке типовых технологических карт.
169
4.22Технологическая последовательность производства работ при замене
деревянных перекрытий на сборные ж/б настилы
Монтажные работы ведутся башенными кранами или комплектом монтажные
средств. Демонтаж и монтаж ведут башенными кранами в наклонном положении
через проем в крыше. Разборку основных строительных конструкций начинают с
крыши и производят в соответствии ППР. Ремонт ослабленных участков стен и их
подготовку под новые конструкции производят поэтажно – отдельными захватками.
Особое внимание уделяют надежной анкеровки новых перекрытий с несущими
стенами. Используются существующие и устанавливаются новые. При комплексном
капитальном ремонте со сменой всех несущих конструкций монтаж сборных
элементов производят снизу вверх через проем в крыше.
Последовательность выполнения работ:
1.
в
пределах
перекрываемого
этажа
устраивают
перегородки
или
заготавливают материалы для их устройства;
2. завозят сборные конструкции или (или готовятся);
3. производят разбивку и разметку мест установки конструкций, гнезд,
отверстий;
4. пробивают необходимые гнезда, штрабы, отверстия;
5. устраивают подмости;
6.
устанавливают
в
проектное
положение
сборные
крупнообъемные
конструкции;
7. производят анкеровку уложенных конструкций с заделкой гнезд, штраб,
стыков, швов.
Существует два метода установки элементов:
1 гнезда для первоначально заводимого конца конструкций д.б. двойной
глубины или сквозными, а для второго конца пробивают на глубину необходимую
для опирания. Конструктивный элемент подают стропами в перекрываемый пролет
в наклонном положении и заводят в проектное положение челночными движениями.
170
2 конструкции подают в горизонтальном положении под углом к несущим
стенам и заводят в проектное положение вращением.
4.23 Временное закрепление стеновых панелей при монтаже жилых
крупнопанельных домов.
В строительстве для временного закрепления монтируемых элементов
применяют различные монтажные приспособления и устройства. Они могут быть
индивидуальными и групповыми. К индивидуальным средствам относятся клинья,
расчалки, подкосы, распорки, кондукторы, фиксаторы и т. п. Групповые средства
предусматривают закрепление нескольких статически неустойчивых монтажных
элементов.
Стеновые панели (в основном жилых зданий) крепят инвентарными
винтовыми стяжками и струбцинами.
а - бесструбцшшым подкосом с винтовым зажимом; б. в - укороченным
подкосом; 1 - панель наружной стены; 2 - монтажная петля панели; 3 - верхняя
захватная головка; 4 - гайка с барашком; 5 - труба подкоса; 6 - натяжная
муфта; 7 - клиновой захват; 8 - плита перекрытия; 9 -верхний захват с
натяжным устройством; 10 - нижний захватывающий крюк с натяжной
муфтой; 11 - внутренняя стеновая панель; 12 - универсальный захват
Рисунок 8 - Временное крепление наружных и внутренних стеновых
панелей
171
Выверка обеспечивает точное соответствие монтируемых конструкций
проектному положению. В зависимости от вида монтируемых конструкций, их
оснастки, стыков и условий обеспечения устойчивости, выверку производят
визуально или инструментально в процессе установки, когда конструкция
удерживается монтажным механизмом или после установки при ее закреплении.
Визуальную
выверку
производят
при
достаточной
точности
опорных
поверхностей и стыков конструкций. При этом могут использоваться стальные
рулетки, калибры, шаблоны и т.п.
Инструментальную выверку выполняют при сложности обеспечения точности
установки монтажных элементов и конструкций проверкой только опорных
поверхностей, торцовых оснований или стыков смонтированных конструкций. Ее
производят при установке специальных монтажных приспособлений (кондукторов,
рамно-шарнирных индикаторов и т.п.). Инструментальная выверка является
наиболее распространенным видом проверки положения смонтированных конструкций в плане, высотном и вертикальном положениях. В процессе такой выверки
применяют теодолиты, нивелиры, лазерные приборы и устройства.
Безвыверочная
монтаже
сборных
установка
получила
металлических
наибольшее
конструкций
(в
распространение
отдельных
при
случаях
и
железобетонных конструкций). Основным ее условием является I применение
конструкций с повышенным классом точности геометрических размеров в
монтажных стыках. Это позволяет при монтаже устанавливать, например, стальные
колонны, опоры и другие элементы каркаса с фрезерованными опорными торцами в
проектное положение, исключая выверку по высоте и вертикали.
Автоматическая
выверка
предусматривает
установку
конструкций
с
параллельной выверкой при помощи автоматических устройств.
При выверке элементов:
 вертикальность установки элементов проверяют по отвесу или при помощи
теодолита;
 горизонтальность установки проверяют уровнем или нивелиром;
172
 перед установкой колонн в стаканы фундаментов контролируют их
фактические
размеры,
по
этим
размерам
подготавливают
фундаменты
-
осуществляют углубление гнезда стакана фундамента или проводят подливку
бетонной смеси в стакан, чаще укладывают армоцементные прокладки толщиной 1
и 2 см.
В период выверки конструкция должна быть устойчивой под действием
собственной массы, монтажных и ветровых нагрузок благодаря правильной
последовательности монтажа, соблюдению проектных размеров опорных площадок
и сопряжений, своевременной установке предусмотренных в проекте постоянных
или временных связей или креплений, а также обеспечению мероприятий по
безопасному ведению строительных процессов.
Возможные предельные отклонения от проектного положения элементов и
конструкций при монтаже должны быть установлены в проекте производства работ
в зависимости от конструктивных решений, применяемых приспособлений и
оснастки, порядка сварки и других условий в пределах, предусмотренных СНиПом.
Результаты проверки оформляют актами промежуточной приемки смонтированных
ответственных конструкций и актами освидетельствования скрытых работ с
приложением исполнительной схемы геодезического контроля.
4.24
Особенности
технологии
производства
работ
при
усилении
существующего бутового фундамента
Путем замены кладки фундаментов отдельными участками – этот способ
применяется если фундамент выполнен из каменной кладки: кирпича, мелких
блоков, бутовый или бутобетонной кладки и кладка имеет значительные
разрушения. При этом способе фундамент обнажается отдельными захватками,
кладка разбирается участками длиной до 1 м и тут же выкладывается новая кладка.
173
При выполнении работ этим способом подошва фундамента обычно не
затрагивается, вследствие чего исключается необходимость уплотнения грунта.
Способ дорогой.
Путем цементации – отличается малой трудоемкостью, безопасностью и
простотой исполнения. Усиливают фундаменты имеющие трещины. Цементация –
инъецирование или нагнетание водоцементной смеси в трещины кладки.
Внутренние раковины и трещины обычно сообщаются между собой и в отдельных
местах выходят на наружную поверхность. Через наиболее развитые раковины
производится нагнетание водоцементной смеси. Последовательность: освобождают
шов от грязи и ила; устанавливают трубки, концы которых доводят до середины
фундамента; на каждый сквозной вертикальный шов устанавливают по две трубки;
закладывают швы цементным раствором состава 1:3 со всех доступных сторон
фундамента на максимальную глубину; швы заделывают для того чтобы наружу не
вытекала водоцементная смесь во время инъекции; нагнетают водоцементную смесь
через установленные трубки.
1-отверстия для нагнетания раствора, 2-инъектор, 3-гидроизоляция
Рисунок 9 - Инъецирование фундамента
Состав водоцементной смеси принимают обычно В:Ц=1:1,5. даже при
незначительном
давлении
раствор,
если
он
не
встречает
препятствий,
распространяется на 15-25 мм. Вытекание раствора на расстоянии 5 м по
горизонтали и 1,5 м по вертикали – обычное явление. При этом раствор вытекает из
отверстия синхронно с нагнетанием его в тело фундамента. Радиус распространения
смеси можно установить по потемнению от насыщенной влагой поверхности
усиливаемых конструкций и их отсыреванию.
174
1-усиливаемый фундамент, 2-приливы из бетона, 3-металлические балки, 4стяжные болты, 5-кирпичная стена, 6-металические стержни
Рисунок 10 - Увеличение опорной площади и закрепление бутового
фундамента
1-усиливаемый фундамент, 2-кирпичная стена, 3-ж/б обойма, 4-арматурный
каркас обоймы, 5-штраба, пробиваемая по периметру колонны для устройства
обоймы, 6-поверхность фундамента, подготовленная к бетонированию
(очищенная от грунта и промытая)
Рисунок 11 - Устройство ж/б обоймы
175
1-существующий фундамент, 2,3-элементы уширения до и после раздвижки,
4-отверстие, заделываемое жидким раствором под давлением, 5-анкер, 6-зоны
уплотнения грунта, 7-кирпичная кладка
Рисунок 12 - Увеличение опорной площади сборными ж/б элементами с
обжатием или грунта основания
1-существующий фундамент, 2-бетон, 3-кирпичная кладка, 4-анкер, 5,6отметки подошвы соответственно до и после усиления фундамента.
Рисунок 13 - Уширения опорной площади и заглубление фундамента
176
4.25 Технология производства работ при усилении кирпичного простенка
стальной обоймой
Для установки металлического корсета после разгрузки междуоконного
простенка его углы «срубаются» и по углам устанавливаются вертикальные
металлические уголки (размеры по проекту) на всю высоту простенка. На
поверхности простенка на расстоянии друг от друга 30-50 см пробиваются бороздки
глубиной 2-3 см, в которые укладываются металлические пластинки шириной 4-6
см, концы которых привариваются к уголкам. На поверхности металлических уголков и пластинок навариваются «бугорки», создающие неровность поверхности, на
расстоянии друг от друга 3-5 см в шахматном порядке. Неровная поверхность
оштукатуривается с тщательным наблюдением за сцеплением между старым и
новым штукатурным наметом. В отдельных случаях (по проекту) натягивается и
закрепляется к металлическим уголкам и пластинам тканая металлическая сетка и
вся поверхность оштукатуривается.
Усиление кирпичных простенков и столбов состоит из следующих операций:
а) демонтаж оконных заполнений;
б) устройство временных креплений и наружных лесов;
в) при
случаях
наличия
перекладки
соответствующих
(простенков,
указаний
столбов
и
в
проекте, а также во всех
ремонте
элементов
в
этих
конструкциях), связанных с ослаблением сечения кладки при разборке более чем на
25%, производить вывешивание вышерасположенных перекрытий здания;
г) пробивка отбойными молотками борозд, отбивка четвертей, срубка
кирпичной кладки по периметру простенка (при устройстве
железобетонной
обоймы), разборка кирпичной кладки и новая кирпичная кладка (при перекладке
простенка);
д) устройство металлического каркаса или железобетонной обоймы;
е) распалубка монолитных железобетонных конструкций (при устройстве
железобетонной обоймы);
ж) разборка временных креплений и подмостей;
177
з) оштукатуривание и окраска простенков.
4.26 Устройство полов из рулонных материалов
В качестве покрытия пола могут быть линолеум безосновный и на войлочной
основе, синтетические ковровые покрытия.
Линолеум выпускают следующих видов: поливинилхлоридный, алкидный,
резиновый, он может быть на теплоизоляционной подоснове и без нее. Кроме этого
линолеум может быть однослойный и многослойный без подосновы, на тканевой
подоснове. Выпускают линолеум в рулонах длиной 12 м, длина алкидного
линолеума в рулоне может доходить до 30 м, ширина рулонов 1200...2000 мм,
толщина в пределах 1,5...5 мм. Резиновый линолеум (релин) изготовляют из
резиновых смесей на основе синтетических каучуков, для улучшения звукоизоляции
нижний слой может быть из мелкопористой резины.
Настилают
линолеум
по
окончании
всех
строительных,
санитарно-
технических, электромонтажных и отделочных работ. Бетонное основание или
стяжка из цементно-песчаного раствора применимы при холодных полах из
безосновного линолеума, под теплые полы дополнительно укладывают слой из
древесноволокнистых плит. Линолеум на войлочной основе можно укладывать
непосредственно
по
ровной
поверхности
плит
перекрытия.
Поверхность
подстилающего слоя должна быть выровнена. Линолеум наклеивают на мастиках,
приготовленных только на водостойких вяжущих, эти составы должны обеспечивать легкое нанесение, хорошую клеящую способность и отсутствие вредных для
здоровья летучих компонентов.
Для ликвидации волнистости, возникшей при хранении в рулоне, линолеум
расстилают на подготовленное и очищенное основание за 1 ...2 сут до наклейки,
неровности
линолеума
выпрямляют
пригрузкой.
Полотнища
линолеума
рекомендуется укладывать перпендикулярно наружным стенам, по направлению к
свету. Если линолеум настилают только в коридорах, а в комнатах предусмотрено
другое покрытие, то стыки устраивают только в местах расположения дверных
178
коробок. Покрытия из синтетических ворсовых ковров применяют для покрытия в
жилых и общественных зданиях. В зависимости от технологии производства ковры
делят на четыре группы: тканевые, ворсово-прошивные, клееные (нетканые) и
войлочные (иглопробивные). Укладка ковров аналогична устройству рулонных
покрытий на войлочной основе и может осуществляться тремя способами:
свободной укладкой, натяжением и приклейкой. Основание под полы должно быть
выровненным и сухим. Ковры раскатывают в помещении и прирезают по его
периметру. Если нужно состыковать два полотнища, то при их соединении
контролируют, чтобы наклон ворса в них, который создает оттеночность покрытия,
был в одном направлении. После расстилки и соединения полотнищ покрытие
оставляют на основании в незакрепленном состоянии на 3...5 дн для стабилизации
размеров и завершения всех деформаций в ковре. Свободную укладку ковров можно
осуществлять по любому готовому основанию или готовому покрытию пола, если
они обладают достаточной прочностью и сухостью. Преимущества способа
свободной укладки — полы не портятся клеями и шпатлевками, покрытия можно
легко снять для замены или химчистки. Недостатки способа — износ покрытия в
местах интенсивной эксплуатации, сложность в передвижении мебели в помещении,
затрудненность в очистке покрытия пылесосом. Способ натяжения ковров состоит
в том, что по периметру помещения закрепляют деревянные или металлические
планки с острыми штифтами или крючьями. При расстилке ковер накалывают на
эти штифты, и они удерживают ковер в напряженном состоянии. Способ приклейки
ковров по всей площади наиболее широко распространен. Ковры приклеивают к
основанию на клеях типа бустилат, при высыхании клея по контуру помещения
устанавливают
галтели.
Прирезанные
по
периметру
помещения
покрытия
раскладывают для разравнивания до полного исчезновения волнистости, но не
менее двух суток.
179
4.27 Технология производства работ по восстановлению горизонтальной
гидроизоляции
До начала замены или устройства вновь горизонтальной гидроизоляции
должны
быть
выполнены
работы
по
усилению
фундаментов,
если
это
предусмотрено проектом.
При протяженности нарушенного гидроизоляционного слоя до 1,5 м стены
работы производят одновременно на всем участке. При большей длине нарушенной
гидроизоляции или при устройстве вновь работы выполнять отдельными участками.
Приступая к замене или устройству вновь гидроизоляции на протяжении
более 1,5 м, следует стены здания разделить на отдельные участки длиной 1,5-2,0 м
и установить очередность производства работ. При этом предусматривать
одновременную работу на участках, отстоящих друг от друга не менее чем на 3,04,0 м.
При расположении гидроизоляционного слоя выше уровня земли и ниже пола
первого этажа, а также при заглублении слоя гидроизоляции ниже уровня земли (до
1 м) работы по замене гидроизоляции выполняют с наружной стороны фундаментов
и стены. При расположении гидроизоляционного слоя ниже уровня земли более чем
на 1 м, но выше отметки пола подвала работы выполняют внутри помещения.
Для выполнения работ по замене или устройству вновь гидроизоляции
производят разборку отмостки и отрывку траншей или котлованов на участках
длиной
1,5-2,0 м. При глубине свыше 1 м производится отрывка траншей с
откосами или устанавливается крепление вертикальных стенок.
Над уровнем гидроизоляции с помощью отбойных молотков в кирпичной
стене пробивают сквозную борозду высотой четыре-шесть рядов кладки в границах
одного участка. Верх борозды располагается под тычковыми рядами.
Нижняя поверхность борозды очищается, промывается и
слоем
цементного раствора.
выравнивается
После окончания процесса твердения раствора
наносится слой грунтовки и укладывается
двух-трехслойная гидроизоляция
из
рубероида, стекловолокнистого материала или толя, причем в первом случае на
180
горячей битумной мастике, а во втором - на дегтевой мастике.
Мелкая тальковая посыпка на поверхности рубероида перед укладкой должна
быть обезврежена обработкой ее растворителем - зеленым маслом или керосином.
Толщина слоя горячей мастики при приклеивании рулонных материалов не должна
превышать 3 мм.
После устройства
гидроизоляционного рулонного ковра, покрытого слоем
мастики, производят закладку проема кирпичом на цементном растворе с
сохранением старой перевязки.
Между верхней поверхностью новой кладки и нижней поверхностью старой
должен быть оставлен зазор не менее 20 мм, который затем плотно зачеканивается
жирным (1:1 или 1:2) жестким раствором .
Устанавливая
последовательность
работ
на
захватке, следует назначать
начало работ на каждом участке не ранее чем через 7 суток после окончания работ
на смежном участке.
Одновременно можно производить работы на участках, отстоящих друг от
друга на расстоянии не менее 4,5 м.
Обратную засыпку траншей и восстановление отмостки производят после
окончания работ по замене гидроизоляции на всей захватке.
Требования к качеству работ:
а) для обеспечения непрерывности гидроизоляционного слоя должна быть
соблюдена нахлестка на длину не менее 15--20 см рулонного ковра смежных
участков;
б) изоляция не должна иметь каких-либо повреждений, воздушных мешков,
пазух и отслоений, острых углов и перегибов;
в) места пропуска через изоляцию трубопроводов, кабелей и т. п. должны
быть тщательно заделаны.
181
4.28 Открытый способ возведения подземных сооружений. Начертить
схемы крепления стен котлована
При возведении подземной части зданий особые требования предъявляются к
откосам и стенкам выемок, необходимость их крепления, а также конструкция
крепления зависит от гидрогеологических условий и конструкции подземной части
возводимого сооружения. Вертикальные стенки в грунтах естественной влажности
при отсутствии грунтовых вод допускается без крепления: при глубине выемок в
песчаных и крупнообломочных грунтах не более 1 м, в супесях 1,25 м, в суглинках и
глинах – 1,5 м. при больших глубинах устраивают откосы. Для уменьшения объемов
земляных работ, а также когда разработка откосов невозможна вследствие
стесненности площадки или наличия грунтовых вод, устраивают выемки с
вертикальными стенками. Временное крепление стенок земляного сооружения м.б.
выполнено в виде деревянного или металлического шпунта, деревянных щитов с
опорными стойками при подкосном креплении стенок.
Шпунтовое ограждение – надежно, дорогое. Забивают шпунт на глубину 2-3 м
ниже дна котлована. Металлические
стойки (трубы, швеллер). Шпунт м.б.
сплошным в виде единой стенки или прерывистый – между стойками по мере
отрывки котлована забивают деревянную забирку – щиты, отдельные доски.
Распорное крепление применяется для узких траншей. Глубина 2-4 м в сухих и
маловлажных грунтах. Состоит из вертикальных стоек, горизонтальных досок,
щитов и распорок. Стойки и распорки устанавливают через 1,5-1,7 м. и по высоте
0,6-0,7 м одна от другой. Трудоемко и затрудняет прокладку коммуникаций.
Инвентарные
распорные
рамы
–
стальные
трубчатые
стойки
и
телескопические распорки, длина которых изменяется вращением муфт. Простота
монтажа, легкость. Металлические стойки по высоте имеют отверстия для
крепления распорок. Распорка состоит из наружной и внутренней трубы ,
поворотной муфты и опорных частей.
Анкерное крепление – для восприятия моментов от грунта применяют
анкерные устройства. Основной элемент тяга выполняется из металла. Анкерную
182
тягу одним концом крепят к конструкции стенки, а другим – в грунтовый массив за
пределы
возможной призмы
обрушения
и
закрепляют там при помощи
инъецируемого в грунт раствора.
Подкосное крепление устраивают при отрывке широких котлованов. Состоит
из щитов и досок прижатых к грунту стойками, раскрепленными подкосами с
защемлением с помощью упоров. Щиты устанавливают между стойками и стенками
котлована, а свободное между ними расстояние засыпают землей.
а- подкосное; б- анкерное; в- консольное; г- консольное из буронабивных свай
или «стены в грунте»; д- из различных типов стальных шпунтов; е- распорное
с горизонтальными щитами и прозорами; ж- инвентарная трубчатая распорная
рама; з- инвентарные щиты ограждения (забирка); 1-щит забирки сплошной;
2-полость засыпаемая землей; 3-стойка деревянная; 4- распорка; 5-подкос; 6клин-анкер; 7-дно котлована; 8-анкерная тяга; 9-щит забирки и прозорами; 10трубчатая распорная рама; 11-типы стально шпунта; 12-стяжная муфта; 13шпунтовая стенка; 14- буронабивные сваи; 15-то же в обсадной трубе; 16металлические распорки; 17- стойка распорной рамы; 18,19-наружная и
внутренняя трубы распорки
Рисунок 14 – Схема крепления стен котлована
183
4.29 Технология возведения подземных сооружений опускным способом.
Погружение опускных колодцев в «тиксотропной рубашке»
Возведение монолитных опускных колодцев
Возведение сборных опускных колодцев
Возведение сборно-монолитных опускных колодцев
Разработка грунта и погружение опускного колодца
Опускные колодцы предназначены для устройства фундаментов и подземной
части зданий и сооружений глубокого заложения: насосные станции, гаражи, опоры
мостов и др.
По форме в плане опускные колодцы бывают круглые, прямоугольные и
эллиптические.
По форме в пространстве - цилиндрические, конические, призматические и
ступенчатые.
По способу изготовления: монолитные, сборные и сборно-монолитные.
В зависимости от собственных размеров и толщины стен в плане, они бывают
тонкостенные (толщина стен до 0,5 м), средней массивности (толщина стен 0,5-1,2
м) и массивные (толщина стен 1,2 м).
По способу погружения: гравитационные (под воздействием собственного
веса) и выполненные методом задавливания.
Для возведения опускных колодцев применяются строительные краны
козловые, гусеничные, на пневмоходу и башенные.
Для производства земляных работ используются экскаваторы с прямой
лопатой, грейферы, гидромониторы, гидроэлеваторы, бульдозеры.
Опускной колодец устраивают следующим образом:
Сначала конструкцию 1-го яруса опускного колодца устанавливают или
бетонируют на поверхности земли, затем разрабатывают грунт в направлении от
центра к ножу. При этом сопротивление грунта колодцу снижается. Когда
ослабление грунта достигает критической величины, опускной колодец под
184
действием собственного веса опускается, выдавливая оставшуюся часть грунта изпод ножа во внутрь колодца.
Следовательно, для того, чтобы колодец начал погружаться, необходимо,
чтобы собственный вес колодца с пригрузкой превосходил силы трения стен по
грунту.
Технологическая схема возведения опускных колодцев следующая:
1. Подготовка строительной площадки.
2. Возведение стен опускного колодца.
3. Разработка грунта и погружение колодца.
4. Устройство днища или заполнение полости колодца бетоном.
В подготовку строительной площадки входят следующие работы: устройство
пионерного котлована, дно которого должно быть не менее, чем на 0,5 м выше
уровня грунтовых вод; подготовка временного основания под ножевую часть стенок
опускного колодца.
Временное основание под ножевую часть опускного колодца устраивается с
целью уменьшения и равномерной передачи на поверхность грунта давления от
первого яруса колодца.
Временное основание применяется следующих видов: на песчаной подушке и
деревянных подкладках; на насыпной грунтовой или щебеночной призме; на
песчаной подушке и деревянных опорах; в траншее и на опорном кольце из сборных
железобетонных элементов
Опускные колодцы большого диаметра погружают в тиксотропных рубашках.
185
Рисунок 15 - Погружение опускных колодцев в «тиксотропной рубашке»
Сущность этого способа состоит в том, что полость, образованная над
уступом ножа, заполняется глинистым раствором с тиксотропными свойствами.
Тиксотропная рубашка предотвращает обрушение грунта; следовательно, стены
колодца не соприкасаются с грунтом, и трение о грунт остается лишь в пределах
поверхности ножа.
4.30 Для устройства фундаментов здания предусматривается отрывка
котлована под все здание в плане. Начертите план и поперечный разрез выемки
(с размерами), образованной при разработке котлована, если глубина котлована
3,5 м, а размеры здания в плане 24х48 м. Грунт – суглинок легкий
186
4.31 Список литературы, рекомендуемой студентам для изучения
раздела
1 Бадьин, Г. М. Справочник строителя-технолога / Г. М. Бадьин . - М. : Ассоц.
строит. вузов, 2008. - 312 с. - Прил.: с. 305-309. - Предм. указ.: с. 310-311. - ISBN
978-5-93093-599-8;
2
Проектирование производства земляных работ : учеб. пособие для вузов /
В. Д. Ерофеев, А. Д. Богатов, С. А. Молодых. - Саранск : Изд-во Мордовского ун-та,
2002. - 108 с. - ISBN 5-7103-0794-7;
187
3
Соколов, Г. К. Технология строительного производства : учеб. пособие для
вузов / Г. К. Соколов .- 2-е изд., перераб. - М.: Академия, 2007. - 544 с. - Библиогр.:
с. 534. - ISBN 978-5-7695-4560-3;
4
Теличенко, В. И. Технология строительных процессов : в 2 ч.: учеб. для
строит. вузов / В. И. Теличенко, А. А. Лапидус, О. М. Терентьев. - М. : Высш. шк.,
2002-2003. - (Строительные технологии). Ч. 1 : . - , 2002. - 392 с. : ил. - ISBN 5-06004284-7;
5 Теличенко, В. И. Технология строительных процессов : в 2 ч.: учеб. для
строит. вузов / В. И. Теличенко, А. А. Лапидус, О. М. Терентьев . - М. : Высш. шк.,
2002-2003. - (Строительные технологии). Ч. 2 : . - , 2003. - 392 с. : ил. - ISBN 5-06004285-5.
6
Теличенко, В. И. Технология строительных процессов : учеб. для вузов / В.
И. Теличенко, О. М. Терентьев, А. А. Лапидус. - М.: Высш. шк., 2007. - 512 с. Глоссарий: с. 500-506. - Библиогр.: с. 507. - ISBN 978-5-06-005554-2;
7
Технология строительных процессов : учеб. для вузов / под ред. Н. Н.
Данилова, О. М. Терентьева .- 2-е изд., перераб. - М. : Высш. шк., 2001. - 464 с. : ил. ISBN 5-06-003850-5.
188
5 Дисциплины «Металлические конструкции, включая сварку»,
«Строительная механика»
5.1 Расчет и конструирование болтовых соединений на обыкновенных
болтах при статическом нагружении
Болтовые соединения
процессов
и
надежны, просты в установке, не требуют горячих
специального
оборудования.
Для
строительных
конструкций
применяют: обыкновенные болты, высокопрочные и анкерные.
Болты грубые и нормальной точности: грубой – группа С, В, устанавливают
в отверстие на 2-3 мм
> Ø болта; отверстие образуют продавливанием или
сверлением. Не плотная посадка болта повышает деформативность соединения и
ухудшает его работу на сдвигающие силы. Болты класса прочности С – ставятся
конструктивно без расчета; болты класса В – требуют более высокой точности при
образовании отверстий (отверстия 1-1,5 > Ø стержня); болты класса А –
устанавливают в отверстие которое просверлено на проектный Ø в собранных
элементах и Ø отверстия > 0,25-0,3 мм. Болты выполняются точением, при
приложении нагрузки все болты вступают в работу. По прочности болты делятся на
классы прочности: 4.6; 4.8; 5.6; 5.8; 6.6; 8.8; 10.9 .
Первая цифра умноженная на 10 обозначает минимальное временное
сопротивление материала болта в кН/см2, Произведение чисел – предел текучести
материала болта кН/см2.
Вторая цифра умноженная на 10 обозначает соотношение Ø болта: 16, 18, 20,
22, 24, 27, 30, 36, 42, 48.
Расчетные усилия болта:
 на срез: N b  Rbs   b  A  n s
 смятие: N b  Rbp   b  d   t
 растяжение: N b  Rbs  A  bn
Nb – усилие, которое воспринимает один болт
189
Rbs, Rbp, Rbt, - расчетные сопротивления болтовых соединений
γb – коэф-т условия работы болта
A – расчетная площадь стержня болта
ns – число расчетных срезов
Σt – наименьшая суммарная толщина элементов сминаемых в одном направлении
Abn – площадь сечения болта нетто
n – количество болтов.
При конструировании болтовых соединений следует стремиться к передаче
усилия с
одного элемента на другой кратчайшим путем при одновременном
обеспечении удобства выполнения соединения. Расстояние между центрами болтов
нормируется исходя из прочности элементов соединения и удобства выполнения
работ. Минимальное расстояние определяется из условия прочности основного
материала между отверстиями, максимальное – из условия обеспечения плотности
соединения при его работе на работе на растяжение и устойчивости отдельных
элементов в промежутках между болтами. При конструировании болтовых
соединений следует стремиться к применению болтов одного диаметра в пределах
каждого конструктивного элемента и к наименьшему числу диаметров болтов в
сооружении.
5.2 Нормативные и расчетные сопротивления сталей
Большинство строительных сталей имеют площадку текучести, поэтому если
мы доведем напряжения до временного сопротивления, то наша конструкция
получит столь большие перемещения, что задолго до этого придется прекратить ее
эксплуатацию. Поэтому за предельное сопротивление материала для сталей,
имеющих площадку текучести, принимают, как правило, значение предела
текучести. По существу это означает, что, ограничив работу стали пределом
текучести, мы тем самым не допускаем развития чрезмерных пластических
деформаций. В том случае, если работа конструкции допустима при развитии
190
значительных пластических деформаций (например, трубопроводы), за предельное
сопротивление материала может быть принято значение временного сопротивления.
Значения
предела
текучести
и
временного
сопротивления
называют
соответственно нормативным сопротивлением по пределу текучести Ryn и
нормативным сопротивлением по временному сопротивлению Run. Эти значения
соответствуют минимальным браковочным характеристикам, предусмотренным
государственными стандартами и техническими условиями.
Согласно многочисленным статистическим исследованиям, для большинства
строительных сталей обеспеченность нормативных сопротивлений составляет
0,95...0,99, что соответствует требованиям основных положений по расчету.
Хотя обеспеченность нормативных сопротивлений высока, существует, пусть
и небольшая, вероятность, что в конструкцию попадет металл с более низкими
характеристиками, тем более что контроль качества стали, проводят выборочным
методом. Кроме того, прокат часто поставляют с минусовыми допусками, и
геометрические характеристики сечений могут быть меньше номинальных.
Имеются и различия в работе стали в образцах, на которых проводятся испытания, и
в конструкции. Влияние этих факторов на снижение несущей способности
конструкций учитывают коэффициентом надежности по материалу ут. Значения ут
установлены на основании статистической обработки результатов заводских
испытаний образцов и анализа условий контроля качества металлопроката.
Основной
сопротивление,
расчетной
определяемое
характеристикой
делением
стали
нормативного
является
расчетное
сопротивления
на
коэффициент надежности по материалу.
При расчете конструкций с использованием расчетного сопротивления,
установленного по временному сопротивлению, учитывают повышенную опасность
такого состояния путем введения дополнительного коэффициента надежности
yu=1,3.
Рассмотренные нормативные и расчетные сопротивления относятся к работе
стали на растяжение, сжатие, изгиб, т.е. при действии нормальных напряжений. При
срезе расчетные сопротивления К. определяют путем умножения расчетного
191
сопротивления растяжению Ry на коэффициент перехода 0,58, т.е. Rs=0,58Rr что
следует из условия (2.7.). При σx,= у=0 условие перехода в пластическое состояние
При сжатии торцевой поверхности в случае плотной пригонки (строжка или
фрезеровка торца) материат в зоне контакта работает в условиях всестороннего
обжатия и расчетное сопротивление может быть повышено. Согласно нормам,
Rp=Ru.
5.3 Расчет стыковых сварных соединений при статическом нагружении.
Конструктивные требования к стыковым швам
Распределение напряжений по поперечному сечению стыковых швов с
обработанной поверхностью, не имеющих внутренних дефектов (непроваров,
трещин, пор, шлаковых включений), при действии продольной силы равномерно,
поэтому напряжение можно определить по формуле:
σ = P/(ls),
где l - расчетная длина шва;
s - толщина соединяемой полосы.
Когда поверхность сварного шва имеет форму, показанную на рисунке 1, то
распределение напряжений по сечению становится неравномерным. Исследования
показали, что зоны шва, примыкающие к основному металлу, испытывают
концентрацию напряжений, которая зависит от формы шва и характера перехода от
шва к основному металлу.
Коэффициент концентрации напряжений Kф зависит от высоты усиления шва
d и радиуса перехода г. Концентрация резко возрастает при уменьшении радиуса r
до долей миллиметра и увеличении высоты усиления d. Концентрация напряжений
возникает также в корне шва при его непроваре.
192
Рисунок 1 – Распределения напряжений в стыковом сварном шве
Другим источником концентрации напряжений в стыковом соединении может
служить смешение кромок одного элемента относительно другого (рисунок
2).
Коэффициент концентрации напряжений kсм зависит от смешения Δ и может быть
вычислен по формуле:
Kсм=1+3μ
где μ= Δ/s - относительное смешение кромок. Поэтому при сварке элементов
разных толщин необходимо обеспечить плавный переход от более толстого металла
к тонкому, выполнив скос с уклоном 1:5 (рисунок 2).
Рисунок 2 – Смещение кромок в стыковом сварном шве
Результирующий коэффициент концентрации напряжений в стыковых
соединениях вследствие нерационального очертания шва и наличия смещения
кромок будет равен:
Крез=КфКсм
193
Необходимо отметить, что в стыковых швах при всех видах сварки
плавлением концентрация напряжений имеет минимальные значения. При
отлаженном технологическом процессе, отсутствии дефектов шва, смешения кромок
и при плавном сопряжении шва с основным металлом результирующий
коэффициент концентрации напряжений может быть близок к единице.
При
действии
на
соединение
статической
нагрузки
первоначальная
концентрация напряжений в стыковом сварном шве не оказывает влияния на его
прочность, так как из-за развития пластических деформаций происходит релаксация
напряжений в точках концентрации. Поэтому расчет стыковых сварных соединений
выполняют в предположении, что распределение напряжений в поперечном сечении
сварного шва равномерно.
Условие прочности шва при действии на соединение продольной силы N
(рисунок 3, а) имеет вил:
N/(tlw Rwyγc)≤1
где N - внешнее усилие, приложенное к соединению;
t - расчетная толщина шва, равная толщине наиболее тонкого из соединяемых
элементов (местное утолщение сварного шва d в расчет не принимают);
lw. - расчетная длина сварного шва;
Rwy - расчетное сопротивление сварного стыкового шва;
ус - коэффициент условий работы.
194
Рисунок 3
Расчетную длину сварного шва принимают равной полной ширине
соединяемых элементов /при условии выполнения шва с применением выводных
планок (рисунок 3, 6), которые после сварки срезают. В том случае, если выводные
планки не применяют, нужно учесть низкое качество шва в зонах зажигания и
прерывания сварочной дуги, поэтому в этом случае расчетная длина шва равна lw.=
l- 2t.
Расчетное сопротивление сварного стыкового шва равно расчетному
сопротивлению основного металла Ry при сжатии, а также при растяжении, если
применяют физические методы контроля качества сварного шва, позволяющие
обнаружить внутренние дефекты в шве. О применении физических методов
контроля качества сварных швов обязательно должна быть сделана запись в рабочих
чертежах КМ. Если физические методы контроля качества шва, работающего на
растяжение, не используют, то следует принимать Rwy =0,85 Ry. При работе
стыкового шва на сдвиг его расчетное сопротивление назначают равным расчетному
сопротивлению срезу Rs основного металла. Так как расчетное сопротивление стали
зависит от толщины проката, то в расчетах следует принимать Ry наиболее толстого
из свариваемых элементов.
В том случае, если невозможно обеспечить полный провар по толщине
свариваемых деталей путем подварки корня шва, например при односторонней
195
сварке или использовании остающейся стальной подкладки, в формуле вместо t
следует принимать 0,7t.
В тех случаях, когда условие прочности не выполняется, рекомендуется
применять косой шов (рисунок 3, в). При этом расчет прочности шва производят по
нормальным напряжениям:
σw=Nsinα/(tlw)≤Rwy γc
где lw = lw/sinα расчетная длина косого шва.
Для наиболее простого случая, чаше всего встречающегося в практике, при
α=45° условие прочности косого шва имеет вил:
Косые швы с наклоном реза 1 : 2 (α=60) считаются равнопрочными основному
металлу и поэтому не требуют проверки прочности при действии на соединение
статической нагрузки.
5.4
Расчет
элементов
стальных
конструкций
на
осевые
силы.
Центрально-растянутые и центрально-сжатые элементы
Учет
сложного
напряженного
состояния
при
расчете
металлических
конструкций производится через расчетное сопротивление R  Rn  m , которое
устанавливается на основе испытаний металлических образцов при одноосном
нагружении. Расчет на прочность элементов, подверженных центральному
растяжению или сжатию силой выполняется по формуле:
  N An  R c ,
где N  N n 
f
- продольная сила в элементах;
An - площадь нетто поперечного сечения элемента;
196
R
- расчетное сопротивление, принимаемое равным R y , если в элементе не
допускается развитие пластических деформаций; если же пластические деформации
допустимы, то R равняется наибольшему из двух значений R y и RU  U (здесь R y и
RU - расчетные сопротивления материала по пределу текучести и по временному
сопротивлению соответственно);
 U  1,3 - коэффициент надежности по материалу при расчете конструкции по
временному сопротивлению;
 c - коэффициент условий работы.
Расчет на устойчивость элементов, подверженных центральному сжатию
силой выполняется по формуле:

Ry   c
N

A
n
где  - коэффициент продольного изгиба, учитывающий снижение несущей
способности гибкого элемента; зависит от гибкости элемента  
l ef
i
и расчетного
сопротивления стали (табл. 72 СНиП 11-23),
l ef - расчетная длина элемента. Расчетная длина колонн (стоек) l ef   l ;
l - длина колонны, отдельного ее участка или высота этажа;
 - коэффициент расчетной длины, зависит от условий закрепления на опорах
и вида нагрузки.
5.5 Классификация строительных сталей и их химический состав. Выбор
сталей для строительных конструкций
По
прочностным
свойствам
стали
условно
делят на три группы:
обычной прочности (σу < 29 кН/см2); повышенной прочности (29 кН/см2 ≤ σу < 40
кН/см2);
высокой
прочности
(σу ≥40 кН/см2).
197
Повышение прочности стали достигается легированием и термической
обработкой.
По
химическому
составу
стали
подразделяют
на
углеродистые
и
легированные. Углеродистые стали обыкновенного качества состоят из железа и
углерода с некоторой добавкой кремния (или алюминия) и марганца. Прочие
добавки (медь, хром и т.д.) специально не вводятся и могут попасть в сталь из руды.
Основными легирующими добавками являются кремний (С), марганец (Г),
медь (Д), хром (X), никель (Н), ванадий (Ф), молибден ' М), алюминий (Ю), азот (А).
Состав легирующих добавок указывают в наименовании стали: первые две цифры в
марке стали соответствуют содержанию углерода в сотых долях процента, далее
перечисляют добавки и их содержание с округлением до целых процентов, цифру I
при этом обычно не проставляют. Например: 09Г2С. 14Г2АФ.
В зависимости от вида поставки стали подразделяют на горячекатаные и
термообработанные
(нормализованные
или
термически
улучшенные).
В
горячекатаном состоянии сталь далеко не всегда обладает оптимальным комплексом
свойств. При нормализации измельчается структура стали, повышается ее
однородность,
увеличивается
вязкость,
однако
существенного
повышения
прочности не происходит. Термическое улучшение (закалка в воде и высокотемпературный отпуск) позволяют получить стали высокой прочности, хорошо
сопротивляющиеся хрупкому разрушению. Существенное снижение затрат по
термической
отработке
стали
можно
получить,
если
проводить
закалку
непосредственно с прокатного нагрева.
По степени раскисления стали могут быть кипящими, полуспокойными,
спокойными. Нераскисленные стали кипят при разливке вследствие выделения
газов: такая сталь носит название кипящей и оказывается более засоренной газами и
менее однородной.
Механические свойства несколько изменяются по длине слитка ввиду
неравномерного распределения химических элементов. Особенно это относится к
головной части, которая получается наиболее рыхлой (вследствие усадки и
наибольшего насыщения газами), и в ней происходит наибольшая ликвация вредных
198
примесей и углерода. Поэтому от слитка отрезают дефектную часть, составляющую
примерно 5% массы слитка. Кипящие стали, имея достаточно хорошие показатели
по пределу текучести и временному сопротивлению, хуже сопротивляются
хрупкому разрушению и старению.
Стали обычной прочности (σу < 29 кН/см2). К этой группе относят
низкоуглеродистые
стали
(С235...С285)
различной
степени
раскисления,
поставляемые в горячекатаном состоянии. Обладая относительно небольшой
прочностью, эти стали очень пластичны: протяженность площадки текучести
составляет 2,5% и больше, соотношения σу/σи » 0.6...0.7. Хорошая свариваемость
обеспечивается низким содержанием углерода (не более 0,22%) и кремния.
Коррозионная стойкость - средняя, поэтому конструкции, выполненные из сталей
обычной прочности, следует защищать с помощью лакокрасочных и других
покрытий. Однако благодаря невысокой стоимости и хорошим технологическим
свойствам стали обычной прочности очень широко применяют для строительных
металлических конструкций. Потребление этих сталей составляет свыше 50% от
общего объема. Недостатком низкоуглеродистых сталей является СКЛОННОСТЬ к
хрупкому разрушению при низких температурах (особенно для кипящей стали
С235). поэтому их применение в конструкциях, эксплуатирующихся при низких
отрицательных температурах, ограничено.
Стали повышенной прочности (29 кН/см2 < σу < 40 кН/см2). Стали
повышенной прочности (С345...С390) получают либо введением при выплавке стаж
легирующих добавок, в основном марганца и кремния, реже никеля и хрома, либо
термоупрочнением низкоуглеродистой стали (C34ST). Пластичность стали при этом
несколько снижается и протяженность площадки текучести уменьшается до
1…1,5%
Стали повышенной прочности несколько хуже свариваются (особенно стали с
высоким содержанием кремния) и требуют иногда использования специальных
технологических мероприятий дли предотвращения образования горячих трещин.
199
По коррозионной стойкости большинство сталей этой группы близки к
низкоуглеродистым сталям. Более высокой коррозионной стойкостью обладают
стали с повышенным содержанием меди (С345Д, С375Д, С390Д).
Мелкозернистая структура низколегированных сталей позволяет значительно
повысить их сопротивление хрупкому разрушению.
Стали высокой прочности (σу ≥ 40 кН/см2). Прокат из стали высокой
прочности (С440...С590) получают, как правило, путем легирования и термической
обработки.
Для
легирования
используют
нитридообразующие
элементы,
способствующие образованию мелкозернистой структуры.
Стали высокой прочности могут не иметь площадки текучести (при σу> 50
кН/см2), и их пластичность (относительное удлинение) снижается до 14% и ниже.
Отношение σy/σu увеличивается до 0,8...0.9. что не позволяет учитывать при расчете
конструкций из этих сталей пластические деформации
Выбор стали для стальных конструкций.
Выбор стали производит на основе вариантного проектирования и техникоэкономического анализа с учетом требований норм. В целях упрощения заказа
металла при выборе стали следует стремиться к большей унификации конструкций,
сокращению количества сталей и профилей. Выбор стали зависит от следующих
факторов, влияющих на работу материала:
 температуры среды, в которой монтируется и эксплуатируется конструкция;
этот фактор учитывает повышенную опасность хрупкого разрушения при
пониженных температурах;
 характера нагружения, определяющего особенность работы материала и
конструкций при динамической, вибрационной и переменной нагрузках;
 вида напряженного состояния (одноосное сжатие или растяжение, плоское
или объемное напряженное состояние) и уровня возникающих напряжений (сильно
или слабо нагруженные элементы);
 способа соединения элементов, определяющего уровень собственных
напряжений, степень концентрации напряжений и свойства материала
соединения;
200
в зоне
 толщины проката, применяемого в элементах. Этот фактор учитывает
изменение свойств стали с увеличением толщины.
При выборе стали необходимо учитывать группу конструкций.
К первом группе относят сварные конструкции, работающие в особо тяжелых
условиях или подвергающиеся непосредственному воздействию динамических,
вибрационных или подвижных нагрузок (например, подкрановые балки, балки
рабочих площадок или элементы эстакад, непосредственно воспринимающих
нагрузку от подвижных составов, фасонки ферм и т.д.). Напряженное состояние
таких конструкций характеризуется высоким уровнем и большой частотой
нагружения.
Конструкции первой группы работают в наиболее сложных условиях,
способствующих возможности их хрупкого или усталостного разрушения, поэтому
к свойствам сталей для этих конструкций предъявляются наиболее высокие
требования.
Ко второй группе относят сварные конструкции, работающие на статическую
нагрузку
при
воздействии
одноосного
и
однозначного
двухосного
поли
растягивающих напряжений (например, фермы, ригели рам, балки перекрытий и
другие растянутые, растянуто-изгибаемые и изгибаемые элементы), а также
конструкции второй группы при отсутствии сварных соединений.
Общим для конструкций этой группы является повышенная опасность
хрупкого разрушения, связанная с наличием поля растягивающих напряжений.
Вероятность усталостного разрушения здесь меньше, чем для конструкций первой
группы.
К
третьей
группе
относят
сварные
конструкции,
работающие
при
преимущественной воздействии сжимающих напряжений (например, колонны,
стойки, опоры под оборудование и другие сжатые и сжато-изгибаемые элементы), а
также конструкции второй группы при отсутствии сварных соединений.
В четвертую группу включены вспомогательные конструкции и элементы
(связи, элементы фахверка, лестницы, ограждения и т.п.), а также конструкции
третьей группы при отсутствии сварных соединений.
201
5.6 Расчет угловых сварных соединений при статическом нагружении
Разрушение сварных угловых соединений
происходит как по металлу шва,
так и по металлу границы сплавления (рисунок 4). В соответствии с этим расчет
выполняют по одному из двух сечений: сечению 1 по металлу шва и сечению 2 – по
металлу границы сплавления (рисунок 4), в зависимости от того какое сечение более
опасно. Угловые швы всегда работают в условиях сложного напряженного
состояния и срезывающее напряжение доминирует. Поэтому СНиП допускает
производить расчет на срез, названный «условным» срезом.
Расчетная площадь сечения шва при разрушении по металлу шва равна
Awf   f  k f  lw , при разрушении по металлу границы сплавления Awz =  z kf lw
Расчетным является сечение по металлу границы сплавления. В этом случае
расчетная длина шва lw  N z k f Rwz .
Если  f k f 0,45 z Run  1 , то расчетным сечением является сечение по
металлу шва и напряжение
 wf  N  f k f lw  Rwf  c .
Если  f Rwf 0,45 z Run  1, то проверка прочности соединения выполняется
по металлу границы сплавления, тогда:
 wz  N  f k f l w  Rwz  c
R wz  0,45 Run
где N - усилие проходящее через центр тяжести соединения;
l w - расчетная длина шва в сварном соединении, равная суммарной длине всех
его участков за вычетом 1 см;
 f и  z - коэффициенты, принимаемые по табл.4.3 и учитывающие
проплавление металла при сварке. Физический смысл коэффициентов  f и  z отношение минимальных размеров в сечении шва к катету шва (рисунок 4). При
ручной сварке, когда глубина проплавления невелика и заштрихованную площадь
на рисунке 4,б можно считать равносторонним прямоугольником, а  f  0,7 .
Из формулы можно определить катет шва « k f », который должен быть не
меньше величин, указанных в табл.4.4. СНиП. Однако, чем меньше отношение
202
катета шва (или толщина шва) к толщине свариваемого металла k f t , тем более
хрупким становится металл шва, что ведет к образованию трещин. Поэтому
СНиП диктует, что катеты угловых швов k f должны быть не более 1,2t , где t наименьшая толщина соединяемых элементов.
1 – по металлу шва; 2 – по металлу границы сплавления
Рисунок 4 - Расчетные сечения шва
5.7 Пример решения задач
Задача 1. Подобрать сечение верхнего сжатого пояса фермы из парных
равнополочных уголков Nmax= 300кН, сооружение 2 класса ответственности,
 n  0,95 ,  с  0,95 сталь С245, расчетная длина стержней lefx  lefy  2 м , tf=12мм;
Решение:
Ry   c
N


A
n ;
Атр 
N  n
;
  Ry  c
Задаемся гибкостью   80    0,686 , RУ=24 кН/см2
300  0,95
Атр 
 18.2 см 2 ;
0,686  24  0,95
Подбираем 2 ∟90х6, A=10,6·2= 21,2см2, iy=4.11 см, ix =2.78 см,
l efy 200
l
Проверка по гибкости: x  efx  200  72 ;  y 

 49 ;
i y 4,11
ix
2,78
203
По мах
= 72, определяем

Ry   c
N
;

A
n
300
24  0,95 ;


0,741  21,2
0,95
 =0,741
и проводим проверку по формуле
 
19кн/см2< 24 кН/см2- условие выполняется, сечение подобрано
Задача 2. Подобрать сечение нижнего растянутого пояса фермы из парных
равнополочных
ответственности,
Атр 
N
Ry c

уголков
Nmax=600кН,
расчетная
длина
сталь
стержней
С255,
сооружение
lefx  lefy  3 м ,
1
класса
 с  0,95 ;
600
 25,3 см 2 ;
25  0,95
Подбираем 2 ∟100х7,
A=13,8·2= 27,6 см2 , проверка прочности не
проводится, т. к. А > Атр
Задача 3. Подобрать сечение из прокатного двутавра сплошной стальной
колонны с шарнирным закреплением концов, в обеих плоскостях. Расчетное усилие
N=1200 кН, высота колонны L=4,8м, Сталь С245,
RУ=24 кН/см2,  с  1 ;
lefx  lefy  4,8 м ;
Задаемся гибкостью
  70    0,754 Атр 
iтр 
l ef


N
1200

 66,3 см 2
  R y   c 0,754  24  1
480
 6,9см ,
70
принимаем 30К1 (iy=7,5 см, ix =12.95 см, A=108см2) Проверка:
l efx
l
480
480
x 

 37,1 ;  y  efy 
 64 ;
i x 12,92
iy
7,5
N
По  y =64 подбираем   0,785 ;  
 Ry   c ;
A
204

1200
 24  1; 14,3 <24 кН/см2
0,785  108
Задача 4.
Подобрать сечение однопролетной стальной прокатной балки
настила. Расчетная погонная нагрузка на балку q=33,0 кН/м, пролет 7 м. С245,  с  1
1) Предварительный подбор без учета собственного веса балки: Ry=24кН/см2;
ql 2 33.0  7 2
M

 202,1кН  м
8
8
Wred 
M max
202,1 100

 752см 3 ;
c1  R y   c 1,12  24 1
Принимаем двутавр 40Б1. Wx=803,6см3; Ix=15750см4; Sx=456см; m=48,1кг/м;
tw=7мм.
2) Корректировка нагрузки с учетом собственного веса
qв=48,1·(9,81·10-3)=0,472кН/м;
q=33,0+0,472 *1,05=33,5кН/м;
ql 2 33,5  7 2
M

 205 кН  м
8
8
ql
33,5  7
Q

 117 кН ;
2
2
3)Проверка несущей способности балки по первому предельному состоянию:
а) по прочности:
Нормальные напряжения
M max
205  100
 1;
 1;
c1  W x  R y   c
1,1  803,24  24  1
0,97  1
условие выполняется
с1 – коэф. пласт. деформаций (т 66 стр. 74 );
б)Касательные напряжения:
Af
Aw
 0,6 => с1=1,1;
Qmax  S x
117  456
 1;
 0,34  1
I x  t w  Rs   c
15750  0,7  13,92  1
условие выполняется
Rs= 0,58Ry = 0,58·24 =13,92кН/см2
Проверка по второму предельному состоянию (прогиб)
205
Определяем прогиб от нормативной нагрузки
4
5 qn  L
f 

384 E  I x
qn= 33,0/1,2 +0,472= 28 Кн/м
5
0,28  700 4
f 

 2,7см ,
384 20600  15750
700
 2,8см , 2,7см меньше 2,8см, условие
250
выполняется. Сечение балки подобрано верно.
Фактический прогиб принимаем f 
Задача 5. Проверить сечение центрально-сжатой стальной колонны С255,
двутавр 30Ш1, расчетная схема – шарнирное закрепление концов в обеих
плоскостях, высота этажа Hэ=4,8м, N=900кН,

N
 Ry   c ;
A
с 1
N    A  Ry   c ;
По сортаменту выбираем фактические характеристики А= 68,31 см2;
12,34 см; iy= 4,64 см; Ry= 25 кН/см2
l efx
ix=
l
480
480
 39 ;  y  efy 
 103 ;
i x 12,34
iy
4,64
По мах  =103 находим  =0,533; N  0,533  68,31  24  1  873,8 кН
x 

Сечение подобрано верно.
5.8 Список литературы, рекомендуемой студентам для изучения раздела
1 Анохин, Н.Н. Строительная механика в примерах и задачах. ч.II. Статически
неопределимые системы: Учеб. пос. / Н.Н. Анохин. – 2-е изд., доп. и перераб. – М.:
Изд-во АСВ, 2007. – 464 с. – (Высшее образование). – ISBN 5-93093-024-4.
2
Дарков, А.В. Строительная механика: учебник / А.В. Дарков, Н.Н.
Шапошников. – 9-е изд., испр. – М.: Издательство «Лань», 2004. – 607 с. –
(Учебники для вузов. Специальная литература). – ISBN 5-8114-0576-6.
206
3
Ельчанинов, П.Н. Строительная механика. Расчетно-проектировочные
работы: учебное пособие / П.Н. Ельчанинов. -2-е изд., испр. и доп. - Оренбург: ГОУ
ОГУ, 2010.- 162 с.
4
Леонтьев, Н.Н. Основы строительной механики стержневых систем:
учебник / Н.Н. Леонтьев, Д.Н. Соболев, А.А. Амосов. – М.: Изд-во АСВ, 1996. –
541 с. – ISBN 5-87829-023-5.
5
Металлические конструкции: Учебник /Под редакцией Ю.И. Кудишина-9-е
изд-е, стереотипное М.: Академия, 2007.- 688 с.- (ВПО). - ISBN 5-7695-3603.9
6
Металлические конструкции В 3 т. : Учеб. для строит. вузов / Под ред.
В.В. Горева . - 3-е изд.,стереотипное. - М.: Высшая школа, 2004. - ISBN 5-06-0036979. - ISBN 5-06-03.
7
Москалев, Н.С. Стальные конструкции легких зданий: Учеб.пособие /
Н.С. Москалев, Р.А. Попова . - М. : Изд-во Ассоциации строительных вузов, 2003. 216 с - ISBN 5-93093-202-6.
8
Нехаев, Г.А. Проектирование стального каркаса однопролетных зданий:
Учебное пособие / Г.А. Нехаев. -М.: АСВ. 2009.-183с.-Библиогр.: с 168. - ISBN: 9785-93093-541-7.
9
Сборник задач по строительным конструкций: Учебное пособие /
А.И. Павлова. - М.: Инфра-М.: 2005-149с. (СПО) ISBN 5-16-00222-2-8
10 Саргсян,
А.Е.
Строительная
механика.
Механика
инженерных
конструкций: учебник / А.Е. Саргсян. – М.: Высшая школа, 2000. – 462 с. – ISBN 506-003867-Х.
11 Синицын, С.Б. Строительная механика в методе конечных элементов
стержневых систем: учеб. пособ. для техн. вузов / С.Б. Синицын. – М.: Издательство
АСВ, 2002. – 320 с. – ISBN 5-93093-154-2.
12 Снитко, Н.К. Строительная механика: учебник / Н.К. Снитко. – 3-е изд.,
перераб. – М.: Высш. школа, 1980. – 431 с. – (Высшее образование).
207
6 Дисциплина «Экономика отрасли»
6.1 Основные участники инвестиционного строительного процесса
Субъектами
инвестиционной
деятельности,
осуществляемой
в
форме
капитальных вложений, являются инвесторы, заказчики, застройщики, подрядчики,
пользователи объектов капитальных вложений, другие лица.
Инвестор - юридическое или физическое лицо, осуществляющее вложение
собственных
и
(или)
привлеченных
(заемных)
средств
в
создание
или
воспроизводство основных фондов. Инвестор может выступать в роли заказчика,
кредитора, покупателя объекта капитального строительства, а также выполнять
функции заказчика (застройщика). Инвестор самостоятельно определяет объемы,
направления, размеры и эффективность инвестиций, определяет организационные
формы строительства и привлекает на договорной основе юридических и
физических лиц, необходимых для реализации инвестиционного проекта, а также
вступает в финансово-кредитные отношения с другими участниками инвестиционного процесса. Инвестор передает застройщику право распоряжаться
выделенными средствами.
Заказчик - юридическое или физическое лицо, принявшее на себя функции
организации и управления финансовым проектом строительства объекта, начиная со
стадии технико-экономического обоснования капитальных вложений и заканчивая
вводом объекта в эксплуатацию.
Застройщик - инвестор или иное юридическое и физическое лицо,
уполномоченное
реализовать
инвестиционный
проект
по
капитальному
строительству. Застройщик обладает правами на земельный участок под застройку,
он является землевладельцем. Заказчик в отличие от застройщика лишь использует
земельный участок под застройку на правах аренды. Застройщик на основании
договора
с
инвестором
распоряжается
его
денежными
средствами
для
финансирования возведения объектов. Для строительных организаций застройщик
задает исходные данные для разработки проектно-сметной документации, выдает
208
заказ на ее разработку, заключает договоры строительного подряда на выполнение
строительно-монтажных и пуско-наладочных работ. Застройщик осуществляет
технический надзор за соблюдением норм и правил при производстве строительномонтажных работ, прием промежуточных и законченных работ, подготовку
объектов для сдачи в эксплуатацию.
Подрядчик - юридическое лицо, выполняющее подрядные работы по договору
на строительство. Подрядчик должен иметь лицензию на осуществление тех или
иных видов деятельности.
Генеральный подрядчик - юридическое лицо, осуществляющее по договору
подряда строительство, отвечает перед заказчиком за возведение объекта в полном
соответствии
с
условиями
договора,
проектно-сметной
документации,
строительными нормами и правилами. Генеральный подрядчик привлекает к
выполнению отдельных видов строительно-монтажных работ субподрядные организации
и
несет
ответственность
за
уровень
и
качество
выполненных
специализированных работ - монтаж конструкций, монтаж теплотехнического
оборудования, выполнение сантехнических, электромонтажных, пусконаладочных
работ - в течение гарантийного срока после ввода объекта в эксплуатацию.
Пользователь объекта капитального строительства - юридическое или
физическое лицо, для которого строится объект, а также иностранные юридические
лица, государственные органы, органы местного самоуправления, иностранные
государства, международные организации. Пользователем объекта строительства
может быть и инвестор.
В процессе подготовки производства строительства ведущая роль отводится
проектировщику.
Проектировщик
-
проектная,
проектно-изыскательская
и
научно-
исследовательская организация, осуществляющая разработку проекта объекта
строительства.
Отношения между участниками капитального строительства осуществляются
на основе договора строительного подряда, заключаемого в соответствии с
Гражданским кодексом РФ. При оформлении и заключении договоров подряда на
209
строительство объектов учитываются рекомендации, изложенные в руководстве по
составлению договоров подряда на строительство в Российской Федерации,
направленном письмом Минстроя России от 10 июня 1992 г. № БФ-558/15. В
соответствии с указанным документом могут заключаться генеральные, прямые и
субподрядные договоры.
Генеральный договор заключается подрядной организацией с заказчиком на
всю стоимость строительных работ в целом. При этом строительно-монтажная
организация должна иметь лицензию на осуществление функций генерального
подрядчика. При наличии такой лицензии генподрядчик вправе по согласованию с
заказчиком привлекать для выполнения различных видов работ третьих лиц —
специализированные
и
другие
строительные
организации
(субподрядные
организации), с которыми заключаются субподрядные договоры.
Прямой договор заключается подрядной организацией на выполнение
определенного вида работ. По прямому договору с заказчиком каждый подрядчик
несет
ответственность
по
своим
прямым
обязательствам
за
работы,
предусмотренные договором.
6.2 Организационные формы строительства
В
капитальном
строительстве
получили
распространение
следующие
организационные формы строительства: подрядный способ, хозяйственный способ,
строительство объектов «под ключ».
При подрядном способе строительство объекта осуществляется постоянно
действующими специальными строительными и монтажными организациями
(подрядчиками) по договору с заказчиком, которые имеют собственные материально-технические базы, средства механизации и транспорта, постоянные строительномонтажные кадры соответствующих специальностей и опираются в своей
деятельности на крупное механизированное промышленное производство строи-
210
тельных конструкций, деталей полуфабрикатов. Этот способ строительства является
основным.
Подрядный способ работ предполагает заключение между заказчиком и
подрядчиком (генеральным подрядчиком) договора на весь период строительства до
полного завершения стройки. Этот договор носит название генерального. В развитие генерального договора стороны заключают дополнительные соглашения на год.
Все взаимоотношения между участниками процесса строительства регулируются
Правилами о договорах подряда на капитальное строительство, Правилами
финансирования строительства и договорами подряда. В договоре оговариваются
взаимные обязательства сторон и ответственность за их выполнение, порядок
осуществления строительства, обеспечение материально-техническими ресурсами,
регламентируются условия производства работ.
Заказчик
предоставляет
подрядчику
площадку
для
строительства,
своевременно передает ему утвержденную проектно-сметную документацию,
обеспечивает финансирование, поставляет технологическое, энергетическое и
другие виды оборудования.
Заказчик проводит комплексное опробование оборудования с участием
заинтересованных
сторон,
обеспечивает
шеф-монтаж
заводов-изготовителей,
проводит наладку технологических процессов и вместе с генеральным подрядчиком
обеспечивает
ввод
в
действие
производственных
мощностей
и
объектов
строительства.
В процессе строительства заказчик осуществляет технический надзор за ходом
строительства, контроль за соответствием фактических объемов, стоимости и
качества выполняемых работ, а также технических условий на производство и
приемку работ, обеспечивает приемку и оплату законченных строительством
объектов и отдельных этапов работ, рассчитывается с подрядчиком за принятую
законченную строительную продукцию.
При
хозяйственном
способе
строительство
объектов
осуществляется
собственными силами заказчика или инвестора. Для этого в организационной
структуре заказчика создается строительно-монтажное подразделение, которое и
211
осуществляет комплексное строительство объекта. Данный способ обычно
применяют при реконструкции или расширении действующих предприятий, при
строительстве небольших объектов на территории существующего предприятия, в
сельском строительстве, т.е. в тех условиях, когда не представляется возможным
организовать равномерную загрузку строительных кадров, когда выполнение
строительно-монтажных работ во времени зависит от характера технологического
процесса
основного
производства
и
имеет
место
неопределенность
в
предоставлении фронта работ. Следовательно, приходится выполнять небольшие по
масштабам объемы работ различного профиля с неритмичной загрузкой рабочих.
При этом требуется относительно небольшое количество рабочих, владеющих
широким спектром специальностей.
При хозяйственном способе строительно-монтажные участки или управления,
как правило, характеризуются слабой оснащенностью высокопроизводительной
специализированной
техникой,
невысоким
уровнем
квалификации
рабочих,
неритмичностью строительных процессов, текучестью строительных кадров,
низким
уровнем
индустриализации
производительности
строительства,
труда.
Все
созданию
это
не
способствует
высококвалифицированных
строительных коллективов. Однако хозяйственный способ имеет и преимущества:
сокращается время на всевозможные согласования, связанные с привлечением
подрядных строительных организаций, усиливается заинтересованность коллектива
действующего предприятия и строительного управления в быстром и качественном
осуществлении проводимых работ по реконструкции, перевооружению или
расширению предприятия при единстве руководства эксплуатации и строительства
объекта.
В последние годы широкое распространение начинает получать форма
строительства объектов «под ключ», когда функции заказчика передаются
генеральному подрядчику. В этом случае генподрядная строительная организация
принимает на себя полную ответственность на строительство объекта в
соответствии с утвержденным проектом, в установленные сроки и в пределах
утвержденной
сметной
стоимости.
212
Это
повышает
заинтересованность
генподрядчика в более экономном расходовании установленного сметного лимита,
так как полученная экономия поступает в его распоряжение, упрощается система
связей, что способствует повышению оперативности принятия и реализации
решений, а, в конечном счете - удешевлению и ускорению строительства.
6.3 Основные принципы определения эффективности инвестиций
Эффективность инвестиций (Э) определяется соотношением результата от
вложений (К) и инвестиционных затрат (З). Для определения эффективности
инвестиций в какой-либо объект или предприятие разрабатывается инвестиционный
проект, в котором дается обоснование экономической целесообразности, объема и
сроков осуществления капитальных вложений, в том числе описание проекта
строительного объекта и практических действий по осуществлению инвестиций
(бизнес-план).
В соответствии с Методическими рекомендациями по оценке эффективности
инвестиционных проектов, утвержденными Постановлением Госстроя РФ от 21
июня 1999 г. № ВК 477, рекомендуется оценивать следующие виды эффективности:
эффективность проекта в целом и эффективность участия в проекте. Эффективность
проекта
в
целом
оценивается
с
целью
определения
потенциальной
привлекательности проекта для возможных участников и поисков источников финансирования. Показатели
эффективности проекта в целом характеризуют
проектные решения объекта строительного производства с экономической точки
зрения. Эффективность проекта в целом включает общественную социально-экономическую эффективность проекта и коммерческую эффективность проекта.
Показатели
общественной
эффективности
раскрывают
социально-
экономические последствия осуществления инвестиционного проекта для общества
в целом как непосредственные результаты и затраты проекта, так и «внешние» в
смежных секторах экономики, экологии, социальные и внеэкономические эффекты.
Показатели коммерческой эффективности проекта отражают финансовые
последствия его осуществления для участника, реализующего инвестиционный
213
проект, при условии, что он производит все необходимые для реализации проекта
затраты и пользуется всеми его результатами.
В основу оценок эффективности инвестиционных проектов положены
следующие основные принципы, применимые к любым типам проектов независимо
от их технических и технологических решений, финансовых, отраслевых или региональных особенностей:
 рассмотрение проекта на протяжении всего его жизненного цикла - от
проведения
прединвестиционных
исследований
до
прекращения
его
функционирования;
 моделирование
денежных
потоков,
включающих
все
связанные
с
осуществлением проекта денежные поступления и расходы;
 сопоставимость условий осуществления проекта;
 принцип
положительности
и
максимум
эффекта:
при
сравнении
альтернативных вариантов предпочтение должно отдаваться проекту с наибольшим
значением эффекта;
 фактор времени, в том числе разрыв во времени между началом
строительства и вводом в эксплуатацию (лаги), неравноценность разновременных
затрат и др.;
 учет только предстоящих затрат и поступлений. Используемые в проекте
ранее созданные ресурсы оцениваются не затратами на их создание, а
альтернативной стоимостью, отражающей максимальное значение упущенной
выгоды;
 сравнение: «с проектом» и «без проекта»;
 учет всех наиболее существенных последствий проекта, наличия разных
участников проекта, влияния оборотного капитала, инфляции, неопределенностей и
рисков.
214
6.4 Виды прибыли в строительстве
Финансовый результат деятельности строительной организации определяется
показателем прибыли или убытка, формируемым в течение календарного года, что
соответственно приводит к увеличению или уменьшению ее капитала.
Прибыль - положительный конечный финансовый результат деятельности
организации.
В учете, отчетности и планировании основная масса прибыли строительной
организации
формируется
в
результате
сдачи
заказчикам
выполненных
строительно-монтажных работ, которая в зависимости от этапа инвестиционного
процесса может быть сметной, плановой и фактической.
Сметная
прибыль
определяется
при
разработке
проектно-сметной
документации на строительство объекта. Это сумма средств, необходимых для
покрытия отдельных расходов строительных организаций, не относимых на
себестоимость работ (на развитие производства, социальной сферы и материального
стимулирования).
Сметная прибыль в строительстве именуется плановыми накоплениями.
Плановые накопления определяются нормативным методом в процентах от
принятой базы исчисления. Установлены общеотраслевые нормативы сметной
прибыли к фонду оплаты труда рабочих-строителей и рабочих, обслуживающих
строительные машины и механизмы:
 при строительстве и реконструкции - 65 %;
 при ремонтно-строительных работах - 50 % фонда оплаты труда рабочих,
что составляет 11 -12 % сметной стоимости строительно-монтажных работ.
В условиях рыночных отношений и нестабильности экономики нормативы по
определению плановых накоплений могут периодически изменяться.
Плановая прибыль - прогнозируемая сумма прибыли, определяемая при
разработке бизнес-плана строительной организации. Плановая прибыль может
определяться как по строительной организации в целом, так и по отдельным
объектам и выполненным работам. Плановая прибыль по отдельным объектам
215
определяется, исходя из суммы плановых накоплений, предусмотренных в смете и
плановой экономии затрат от снижения себестоимости строительно-монтажных
работ, планируемой на основе эффекта разработанных организационно-технических
мероприятий.
Размер плановой прибыли (Ппл) рассчитывается по следующим формулам:
П пл  Н п  Э  К ,
где Нп – плановые накопления (сметная прибыль), тыс. р.;
Э – плановая экономия от снижения себестоимости работ за период
строительства объекта, тыс. р.;
К – компенсационные доплаты сверх сметной стоимости, выплачиваемые
заказчиком, тыс. р.;
П пл  (С смр  К)  С пл ,
Плановая прибыль в целом по строительной организации определяется как
сумма прибыли от сдачи заказчикам работ, выполненных собственными силами, от
реализации услуг подсобных производств и вспомогательных хозяйств.
Фактическая прибыль (Пф) от сдачи выполненных работ заказчиком
определяется как разность между выручкой от их реализации (без налога на
добавленную стоимость) и затратами на их производство и реализацию
(фактическая полная себестоимость строительно-монтажных работ).
Фактическая прибыль определяется по следующей формуле:
Пф = Цд – Нндс – Сф ,
где Цд – договорная цена объекта строительства;
Нндс – налог на 1 добавленную стоимость (НДС);
Сф – фактическая себестоимость выполненных работ.
216
Выручка - основной источник формирования собственных финансовых
ресурсов
организации.
Выручка
формируется
в
результате
деятельности
организации по трем основным направлениям:
 основной деятельности;
 инвестиционной деятельности;
 финансовой деятельности.
Выручка от основной деятельности выступает в виде выручки от реализации
продукции (выполненных работ, оказанных услуг).
Выручка от инвестиционной деятельности выражается в виде финансового
результата от продажи внеоборотных активов, реализации ценных бумаг.
Выручка от финансовой деятельности включает результат от размещения
среди инвесторов облигаций и акций предприятия.
Законодательством закреплено два метода отражения выручки от реализации
продукции:
 по отгрузке товаров (выполнению работ, оказанию услуг) и предъявлению
контрагенту расчетных документов - метод начислений;
 по мере оплаты - кассовый метод.
Реализацией продукции и поступлением выручки на расчётные счета
организации завершается последняя стадия кругооборота средств, и товарная
стоимость вновь превращается в денежную.
6.5 Состав и виды сметной документации
Сметная документация является составной частью проектов на строительство
предприятий, зданий, сооружений производственного назначения, а также объектов
жилищно-гражданского назначения и входит в проект в виде отдельного раздела.
Сметная документация подлежит государственной экспертизе и утверждению в
составе проекта независимо от источников финансирования, форм собственности и
принадлежности проектов в соответствии с порядком, принятым в РФ.
217
Сметная документация составляется в определенной последовательности, с
постепенным переходом от мелких к более крупным элементам строительства.
Существует несколько видов смет.
Локальные сметы - это первичная сметная документация. Они составляются
на отдельные виды работ и затрат по зданиям и сооружениям.
В локальных сметах данные группируются в разделы по отдельным
конструктивным элементам здания (сооружения), видам работ и устройств.
Локальная смета может включать следующие разделы:
1. строительные работы
2. специальные строительные работы (фундаменты под оборудование,
специальные основания, каналы, химические защитные покрытия и прочие работы);
3. внутренние санитарно-технические работы: водопровод, канализацию,
отопление;
4. газоснабжение;
5. монтаж оборудования;
6. вентиляцию и кондиционирование;
7. электромонтажные работы;
8. низковольтные сети;
9. КИП (контрольно-измерительные приборы) и автоматику.
В общем случае смета представляет собой ведомость, в которую сведены
единичные расценки, сгруппированные по разделам.
Локальная смета состоит из прямых затрат, накладных расходов и плановых
накоплений (сметной прибыли).
Прямые затраты состоят из основной заработной платы рабочих, стоимости
эксплуатации строительных машин и стоимости материалов, изделий, конструкций
(все эти цифры указываются в столбцах сметы).
Начисление накладных расходов и плановых накоплений при формировании по
разделам - в конце каждого раздела и в целом по локальной смете. Начисление накладных расходов осуществляется по нормам накладных расходов, размер которых
предусматривается действующими документами.
218
Итак прямые затраты, накладные расходы и плановые накопления составляют
стоимость строительно-монтажных и ремонтно-строительных работ.
Объектные сметы объединяют в своем составе данные из локальных смет по
всему объекту. На мелкие объекты, например частичный ремонт автомобильной
дороги, ремонт крыши строения, подъезда, этажа, квартиры, объектная смета не
составляется. В этом случае ограничиваются только локальной сметой.
Сметные расчеты на отдельные виды затрат предназначены для тех случаев,
когда необходимо определить в целом по стройке размер средств, необходимых для
возмещения тех затрат, которые не учтены сметными нормативами.
Сводный сметный расчет стоимости строительства составляется на основе
объектных сметных расчетов и сметных расчетов на отдельные виды работ и затрат.
Сводный сметный расчет является документом, определяющим сметный лимит
средств, необходимых для полного завершения строительства всех объектов,
предусмотренных проектом.
Сводный сметный расчет составляется в базисно-текущих или базиснопрогнозных ценах
Кроме того, после подведения итога по сводному сметному расчету отдельной
строкой указываются возвратные суммы и суммы налога на добавленную стоимость
(НДС). Возвратные суммы - это стоимость материалов и деталей, полученных от
разборки временных зданий и сооружений (15% от их сметной стоимости),
материалов, полученных в порядке попутной добычи и т. п. Базой для начисления
НДС для строительно-монтажных, ремонтных организаций является стоимость
реализованной продукции, исчисленная исходя из свободных (договорных) цен на
нее.
При расчете сметной стоимости методом УПС на основании объектных смет
определяется стоимость только основных сооружений (гл. 2 сводного сметного
расчета). Объем затрат по остальным главам производится в процентах от
стоимости гл. 2.
Сводка затрат - это сметный документ, определяющий стоимость
строительства предприятий, зданий, сооружений или их очередей, когда наряду с
219
объектами
производственного
назначения
составляется
проектно-сметная
документация на объекты жилищно-гражданского и другого назначения.
6.6 Выбор метода составления смет
При составлении смет (расчетов) могут применяться следующие методы:
 ресурсный;
 ресурсно-индексный;
 базисно-индексный;
 на
основе
банка
данных
о
стоимости
ранее
построенных
или
запроектированных объектов-аналогов.
Ресурсный
метод
определения
стоимости
представляет
собой
калькулирование в текущих (прогнозных) ценах и тарифах ресурсов (элементов
затрат), необходимых для реализации проектного решения. Калькулирование
ведется на основе выраженной в натуральных измерителях потребности в
материалах, изделиях, конструкциях, данных о расстояниях и способах их доставки
на место строительства, расходах энергоносителей на технологические цели, времени эксплуатации строительных машин и их состава, затратах труда рабочих.
Указанные ресурсы выделяются из состава проектных материалов, различных
нормативных и других источников.
Ресурсно-индексный метод - предусматривает сочетание ресурсного метода с
системой индексов на ресурсы, используемые в строительстве.
Базисно-индексный метод определения стоимости строительства основан на
использовании системы текущих и прогнозных индексов по отношению к
стоимости, определенной в базисном уровне.
На различных стадиях инвестиционного процесса для определения стоимости
в текущем (прогнозном) уровне цен используется система текущих и прогнозных
индексов,
дифференцированная
по
элементам
технологической
структуры
капитальных вложений и по уровню укрупнения строительной продукции. Расчет
индексов цен на строительную продукцию, учитывающих рыночные изменения
220
ценовых показателей на материально-технические, трудовые и другие ресурсы,
производится в порядке, указанном в Письме Минстроя России от 13.11.96 № ВБ26/12-367, на основании информации о фактически сложившихся индексах цен,
публикуемых
строительства,
в
информационно-аналитических
жилищно-коммунального
бюллетенях
хозяйства
и
по
вопросам
ценообразования
в
строительстве в регионах.
Приведение в уровень текущих (прогнозных) цен производится путем
перемножения базисной стоимости по строкам сметы и каждому из элементов
технологической структуры капитальных вложений на соответствующий индекс по
отрасли (подотрасли), виду работ с последующим суммированием итогов сметного
документа по соответствующим графам.
Метод применения банка данных о стоимости ранее построенных или
запроектированных объектов - это использование при проектировании объекта
стоимостных данных по ранее построенным или запроектированным аналогичным
зданиям и сооружениям.
6.7 Рентабельность в строительстве
В целом результативность деятельности строительной организации может
оцениваться с помощью абсолютных и относительных показателей.
Прибыль
является
абсолютным
показателем
эффективности
работы
организации, а рентабельность - относительным.
Абсолютные показатели прибыли дают возможность определить их динамику,
но не позволяют дать сравнительную оценку.
Эту задачу решают относительные показатели рентабельности, которые
отражают
прибыль,
получаемую
с
каждого
рубля
вложенных
средств.
Относительные показатели слабо подвержены влиянию инфляции, так как
представляют различные соотношения прибыли и вложенного капитала.
В строительстве различают сметный, плановый и фактический уровни
рентабельности.
221
Сметный уровень рентабельности характеризует отношение сметной прибыли
(плановых накоплений) к сметной стоимости объекта:
Рсм = (Нпл/Соб)100,
где Рсм – сметный уровень рентабельности, %;
Нпл – плановые накопления, тыс. р.;
Соб – сметная стоимость объекта, тыс. р.
Плановый уровень рентабельности определяется по формуле:
Рпл = (Ппл/Цд)100,
где Рпл – плановый уровень рентабельности, %;
Ппл – плановая прибыль, тыс. р.;
Цд – договорная цена объекта строительства, тыс. р.
Фактический уровень рентабельности определяется по формуле:
Рф = (Пф/Сф)100,
где Рф – фактическая рентабельность, %;
Пф – фактическая прибыль от сдачи объекта (с учетом экономии и
компенсации), тыс. р.;
Сф – фактическая стоимость строительства объекта, тыс. р.
В зависимости от поставленных целей и от состава используемых средств в
практике работы строительных организаций применяются и другие показатели
рентабельности.
Рентабельность собственного капитала - это отношение чистой прибыли к
средней величине собственного капитала. Данный показатель дает возможность
определить
эффективность
использования
капитала,
инвестированного
собственниками, и сравнить этот показатель с возможным получением дохода от
вложения этих средств в другие ценные бумаги.
222
Рентабельность реализованной продукции показывает отношение чистой
прибыли
к
выручке
от
реализации
продукции
(работ).
Этот
показатель
характеризует конкурентоспособность продукции.
Рентабельность основной деятельности характеризует отношение прибыли
от реализации (от продаж) к затратам на производство реализованной продукции.
Этот показатель оценивает эффективность издержек организации на производство
строительно-монтажных работ.
Рентабельность
инвестиций
отражает
отношение
прибыли
до
налогообложения к сумме собственного капитала и долгосрочных обязательств.
Этот показатель оценивает эффективность управления инвестициями.
Рентабельность
активов
подразумевает
отношение
прибыли
до
налогообложения к средней стоимости активов. Этот показатель определяет
величину прибыли на каждый вложенный рубль в имущество организации.
Рентабельность
оборотных активов
-
это
отношение прибыли
до
налогообложения к средней величине оборотных активов. Данный показатель
характеризует эффективность использования оборотных активов.
6.8 Структура сметной стоимости строительства и порядок определения
составляющих ее сметных затрат
Структурой сметной стоимости строительства (строительно-монтажных
работ) называют распределение общей стоимости по группам затрат с указанием их
удельного веса.
Структура полной сметной стоимости складывается из следующих затрат:
К = Ссмр + Соб + Спр,
где Ссмр – сметная стоимость строительно-монтажных работ;
Соб – стоимость технологического оборудования;
223
Спр – прочие затраты (проектно-изыскательские и научно-исследовательские
работы).
По методам расчета и экономическому содержанию сметная стоимость
строительно-монтажных работ (Ссмр) слагается из затрат на строительное
производство и сметную прибыль. Затраты на производство работ делятся на две
группы: прямые затраты (Зп) и накладные затраты (Нн). Соответственно этому
определению формула цены единицы строительной продукции (Ссмр), или
единичная сметная стоимость работ, может быть представлена в следующем виде:
Ссмр = Зп + Нн + Нп,
где Нп – сметная прибыль.
Прямые затраты и накладные расходы в сумме образовывают сметную
себестоимость работ:
Сс = Зп + Нн,
где Сс – себестоимость работ.
Прямые затраты включают: оплату труда рабочих-строителей; стоимость
материалов, деталей и конструкций; расходы на эксплуатацию строительных машин
и механизмов. Прямые затраты формируют основную часть стоимости строительномонтажных работ.
Прямые затраты при составлении сметы определяются на основании
физических объемов работ, конструктивных решений сооружений, принятых
методов технологии производства работ и организации строительства, единичных
расценок на отдельные виды работ.
Накладные расходы предусматриваются в сметах на строительство для
покрытия
собственных
организацией
и
расходов
управлением
производственно-хозяйственных
строительной
организации,
связанных
строительством,
обеспечением
необходимых
условий
для
функционирования
с
процесса
строительного производства, организации и обслуживания строительно-монтажных
224
работ. Накладные расходы становятся частью себестоимости строительномонтажных работ. Исходя, из условий накладные расходы подразделяются на
четыре части.
1. Административно-хозяйственные расходы, включающие оплату труда
инженерно-технических работников (ИТР) и младшего обслуживающего персонала
(МОП); командировочные расходы, канцелярские и почтово-телеграфные расходы;
оплата консультационных и аудиторских услуг; отчисления на социальные нужды
работников
управления;
другие
расходы,
связанные
с
административно-
хозяйственной деятельностью.
2. Расходы на обслуживание работников строительства, переподготовку
кадров; отчисления на медицинское и социальное страхование строительных
рабочих,
охрану
труда
и
технику
безопасности,
обеспечение
санитарно-
гигиенических и бытовых условий.
3. Расходы на организацию работ на строительной площадке, включающие
затраты на содержание пожарной и сторожевой охраны, содержание лабораторий,
разработку проектов производства работ, благоустройство строительной площадки
и поддержание ее в надлежащем состоянии.
4. Прочие накладные расходы, включающие страхование имущества
строительной организации, затраты на рекламу, представительские расходы,
платежи по кредитам банков и т.п.
Сметная прибыль - это отчисления денежных средств для покрытия расходов
строительной
организации
на
развитие
производства
и
материальное
стимулирование работников. (Сметная прибыль не относится к себестоимости
работ.) Эти расходы включают: затраты на развитие производства, модернизацию
оборудования, реконструкцию объектов основных фондов; частичное пополнение
собственных оборотных средств; расходы на уплату налога на прибыль по
установленной
законом
ставке;
затраты
на
материальное
стимулирование
работников; оказание материальной помощи; затраты на развитие социальной
сферы; проведение мероприятий по охране здоровья и отдыха. Сметную прибыль
определяют в 65% от средств на оплату труда рабочих и механизаторов.
225
6.9 Виды сметных нормативов и основы новой системы нормативов
Сметным нормативом называется комплекс сметных норм, расценок и цен,
представленных отдельными сборниками, содержащими требования по выполнению
строительно-монтажных работ, основу для определения сметной стоимости
строительства зданий и сооружений.
Государственные
сметные
нормы
являются
первичным
нормативным
документом и служат для разработки единичных сметных стоимостей - единичных
расценок. Эти нормы приведены в ч. IV СНиП «Сметные нормы и правила» и
отражают:
 данные о затратах труда, в человеко-часах;
 нормы времени строительных машин и механизмов, в машино-часах;
 нормы расхода материалов, полуфабрикатов, деталей и конструкций в
натуральном выражении, в кубических метрах, штуках, тоннах.
Единичной расценкой называется сметный норматив, устанавливающий
размер прямых затрат, т.е. без учета накладных расходов и сметной прибыли, в
денежном выражении на единицу того или иного конструктивного элемента или
вида работ. (Единичная расценка предназначена для составления смет по рабочим
чертежам.) В единичной расценке в стоимостной форме учтены все затраты на
выполнение полного комплекса работ, предусмотренного элементными сметными
нормами.
Сметные нормативы подразделяются на: федеральные, ведомственные
(отраслевые), территориальные (местные) и собственную нормативную базу
пользователя.
Федеральные
нормативы
утверждаются
Госстроем,
отраслевые
и
территориальные - соответственно министерствами и администрацией субъектов и
регистрируются Госстроем.
Основой современного сметного нормирования являются сборники сметных
норм и расценок на строительные работы - СНиП-2001.
226
Укрупненные сметные нормы. Определение сметной стоимости строительства
на основе единичных расценок требует большого объема исходных данных, а также
затрат инженерного труда. Поэтому для упрощения сметных расчётов на ранних
стадиях проектирования разработаны и применяются укрупненные сметные нормы.
Наиболее широкое распространение укрупненные сметные нормы (УСН)
имеют в жилищно-гражданском и промышленном строительстве, для которых
разработаны специальные сборники УСН.
Укрупненные сметные нормы разрабатываются на укрупненные измерители:
типовое здание и сооружение в целом, 100 м2 площади типового здания, 1 км
трубопровода, 1 км автомобильной дороги, 1 м длины моста и т.д.
Введение
в
практику
строительства
цен
за
конечную
продукцию
строительного производства взамен многочисленных расценок на отдельные виды
работ значительно упрощает процесс составления сметной документации, а главное,
упрощает взаиморасчеты между заказчиком и подрядчиком за выполненные работы,
повышает качество сметной документации, максимально сближает фактическую и
расчётную стоимости строительства.
6.10 Основные налоги, уплачиваемые строительными предприятиями
Налог на добавленную стоимость (НДС-18%) - главный косвенный налог, он
обеспечивает более 40% всех поступлений в бюджет. В настоящее время это
важнейший бюджетный налог. НДС - всеобщий налог на потребление, который
должны уплачивать все предприятия, участвующие в процессе производства и
реализации продукции, работ, услуг, товаров. Любая хозяйственная операция
предприятия по купле-продаже является основанием для обложения НДС.
В строительстве облагаемым оборотом по НДС является стоимость
реализованной строительной продукции (работ, услуг), т.е. объемы выполненных и
реализованных СМР (услуг).
227
Налог на прибыль организаций - относится к группе прямых налогов. Его
сущность заключается в обязательном изъятии части дохода строительного
предприятия в пользу государства.
Объектом
строительного
полученную
налогообложения
предприятия,
от
является
которая
реализации
валовая
представляет
строительных
работ
(балансовая)
собой
(услуг)
сумму
и
прибыль
прибыли,
доходов
от
внереализационных операций, уменьшенных на сумму расходов по этим операциям.
Прибылью признаются полученные предприятием доходы от реализации СМР и
имущественных прав, уменьшенные на величину этих расходов. Прибыль от
реализации строительно-монтажных работ (услуг) - превышение выручки от реализации СМР (услуг) за минусом НДС, налога с продаж над затратами на ее
производство и реализацию, включаемыми в себестоимость СМР (услуг).
В целях определения налогооблагаемой прибыли строительное предприятие
(налогоплательщик) уменьшает полученные доходы на сумму произведенных
расходов.
Расходами признаются обоснованные и документально подтвержденные
затраты, осуществленные (понесенные) налогоплательщиком.
Под обоснованными расходами понимаются экономически оправданные
затраты, оценка которых выражена в денежной форме.
Под документально подтвержденными расходами понимаются затраты,
подтвержденные документами, оформленными в соответствии с законодательством
РФ. Расходами признаются любые затраты при условии, что они произведены для
осуществления деятельности, направленной на получение дохода.
Расходы в зависимости от их характера, а также условий осуществления и
направлений
деятельности
налогоплательщика
подразделяются
на
расходы,
связанные с выполнением и реализацией СМР (услуг), и внереализационные
расходы.
Единый социальный налог (ЕСН). Единый социальный налог (ЕСН)
предназначен для аккумуляции средств в целях реализации прав граждан на
государственное пенсионное и социальное обеспечение и медицинскую помощь.
228
ЕСН зачисляется в государственные внебюджетные фонды - Пенсионный
фонд РФ, Фонд социального страхования РФ и Фонды обязательного медицинского
страхования РФ.
Для строительных предприятий объектом налогообложения ЕСН являются
выплаты и иные вознаграждения, начисляемые работникам организаций по
трудовым и гражданско-правовым договорам за выполнение СМР (оказание услуг,
изготовление продукции).
Налог на имущество предприятий. Плательщиками налога на имущество
являются
строительные
организации,
их
филиалы
и
иные
аналогичные
подразделения, имеющие отдельный баланс и расчетный счет. Строительные
организации, в состав которых входят филиалы и другие обособленные
подразделения, имеющие отдельный баланс и расчетный (текущий) счет, должны
исчислять налоговую базу и уплачивать налог на имущество по месту нахождения
указанных подразделений. При этом налоговая база по налогу на имущество
предприятий по месту нахождения обособленных подразделений определяется
исходя из стоимости основных средств, материалов, которыми они располагают.
Объектом налогообложения являются основные средства, нематериальные
активы, запасы и затраты, находящиеся на балансе плательщика.
Основные средства и нематериальные активы для целей налогообложения
учитываются по остаточной стоимости. Сумма износа по основным средствам
определяется налогоплательщиками исходя из суммы амортизации, начисленной в
соответствии с принятым порядком.
В случае если для отдельных объектов основных средств начисление
амортизации не предусматривается, то сумма износа при определении налоговой
базы по налогу на имущество предприятий определяется исходя из единых норм
амортизации на полное восстановление.
Налоговым периодом по налогу на имущество предприятий является
календарный год, а отчетным - квартал, полугодие, девять месяцев, год.
229
6.11 Основные фонды в строительстве, классификация и структура
основных фондов
Для производства любого вида продукции, в том числе и строительной,
необходимо наличие и взаимодействие трех элементов: средств труда, предметов
труда и живого труда.
Средства труда и предметы труда представляют собой средства производства,
которые, участвуя в производственном процессе в натуральной и стоимостной
форме, в совокупности составляют вещественное содержание производственных
В зависимости от специфики характера участия в производственном процессе
и способа оборота, производственные фонды подразделяются на основные и
оборотные (рисунок 1).
Основные фонды в строительстве представляют собой совокупность
материально-вещественных ценностей, действующих как в сфере материального
производства, так и в непроизводственной сфере (рисунок 2).
В бухгалтерском учете основные фонды отражаются в виде основных средств
организаций, предприятий и хозяйств.
Основные
фонды
являются
имуществом
предприятия
(строительных
организаций) и составляют его сущность
Источниками формирования имущества предприятий и соответственно
основных фондов могут быть:
 денежные и материальные взносы учредителей;
 доходы, полученные от реализации строительно-монтажных работ, а также
от других видов хозяйственной деятельности;
 доходы от ценных бумаг;
 кредиты банков и других кредиторов;
 капитальные вложения и дотации из бюджетов соответствующих уровней;
 другие источники, не запрещенные законодательством
230
Основные производственные фонды либо непосредственно участвуют в
процессе создания строительной продукции либо создают необходимые условия для
его осуществления
К основным производственным фондам строительства относятся следующие
средства труда: рабочие машины и оборудование, силовые машины и оборудование,
транспортные средства, производственные здания и сооружения.
К группе рабочие машины и оборудование относятся: строительные машины и
механизмы (экскаваторы, скреперы, бульдозеры, подъемные краны и т.п.),
применяемые непосредственно при производстве строительных и монтажных работ.
Рисунок 1 - Классификация производственных фондов
231
Рисунок 2 - Состав основных фондов
Силовые машины и оборудование включают: генераторы, производящие
тепловую и электрическую энергию, газогенераторы, паровые котлы, передвижные
электростанции, компрессоры, оборудование трансформаторных подстанций и т.д.
Рабочие и силовые машины и оборудование - это машины, непосредственно
участвующие в производстве строительно-монтажных работ, подготовке и
обработке строительных материалов и оказывающие влияние на выполнение
объемов работ и сроки возведения объектов строительства.
Транспортные
автомобильным,
средства
строительных
железнодорожным
организаций
транспортом,
представлены
предназначенным
для
транспортирования людей, грузов, строительных материалов и конструкций.
Наибольший удельный вес в составе транспортных средств, обслуживающих
строительство, имеют автомобили, локомотивы, платформы, вагоны и т.п.,
выполняющие как технологические процессы, так и транспортные функции.
232
К основным производственным фондам относится также группа средств
труда (включающая строительный механизированный инструмент, конторское
оборудование и мебель, компьютерную технику, информационные системы),
стоимостная оценка которых определяется по нормативу, установленному в
законодательном порядке. С 1 января 1997 г. их стоимость определена в сумме
свыше 100 минимальных размеров месячной оплаты труда.
Группа производственные здания и сооружения объединяет инженерностроительные
объекты,
назначением
которых
является
создание
условий,
необходимых для осуществления процесса производства строительно-монтажных
работ. К производственным зданиям относятся: строения, занятые конторами,
складами, лабораториями, телефонными станциями; проходные, контрольные и
весовые пункты; пожарные вышки и депо; здания транспортного хозяйства (гаражи
и т.д.) и все другие здания, обслуживающие строительное производство. К
сооружениям в строительстве относятся: мосты, эстакады, линии электропередач,
водонапорные башни, шоссейные дороги, железнодорожные насыпи, бункера для
хранения сыпучих материалов и т.д.
Основные фонды строительства характеризуются большим многообразием и
неодинаковой ролью в создании строительной продукции.
С точки зрения участия отдельных составляющих в производственном
процессе и воздействия их на предметы труда основные производственные фонды
подразделяются на две части: активную, включающую рабочие и силовые машины и
оборудование, транспортные средства, инструмент и инвентарь, и пассивную, к
которой
относятся
строения,
занятые
подсобными
и
вспомогательными
производствами, строения, в которых размещены конторы, склады, лаборатории, а
также эстакады, дороги и т.д.
Структура
основных
производственных
фондов
указывает
на
их
специфические особенности для строительства, которые непосредственно связаны с
технико-экономическими особенностями продукции строительства и в первую
очередь с тем, что продукция отрасли «строительство» является неподвижной, а
передислокации подлежат средства производства. Поэтому отличительной чертой
233
структуры основных производственных фондов для строительства является, прежде
всего, значительный удельный вес активной части фондов по сравнению с их
пассивной частью. Это объясняется тем, что производственные здания и сооружения
имеются в основном в подсобных и вспомогательных производствах и предназначены для обслуживания процесса производства, в то время как производство
строительной продукции осуществляется на открытом воздухе. Структура основных
производственных фондов свидетельствует также о том, что основу активной части
фондов
составляют
строительные
машины
и
механизмы,
силовое
и
производственное оборудование.
По принадлежности основные производственные фонды подразделяются на
собственные и привлеченные. Собственные основные фонды - это фонды,
находящиеся на балансе строительной организации. Привлеченные - взятые во временное пользование у другой организации на условиях аренды или оказания услуг.
Основными фондами, переданными в порядке оказания услуг, являются фонды,
находящиеся на балансе специализированных организаций (фирм), но привлекаемые
для
выполнения
строительно-монтажных
работ
вместе
с
обслуживающим персоналом (экскаваторщики, машинисты башенных кранов,
бульдозеристы). Оплата выполненных объемов работ осуществляется по акту за
фактически отработанное время. Ремонт, техническое обслуживание фондов
осуществляет их владелец.
В настоящее время наметилась тенденция, при которой значительная часть
активных основных фондов привлекается строительными организациями для
выполнения работ по лизингу.
По
признаку
использования
основные
фонды
подразделяются
на
действующие, к которым относятся средства труда, функционирующие в процессе
строительства,
как
в
основном,
так
и
в
подсобных
производствах,
и
бездействующие, которыми считаются фонды, находящиеся на стадии выбытия в
связи с их износом, на консервации или в запасе.
Основные непроизводственные фонды непосредственно не участвуют в
создании строительной продукции и предназначены для удовлетворения социально234
бытовых потребностей работников строительных организаций. Непроизводственные
фонды строительных организаций включают объекты жилищного и коммунального
хозяйства, культурно-бытового обслуживания, здравоохранения и просвещения.
6.12 Оценка основных фондов
Для планирования воспроизводства основных фондов, определения размеров
амортизации, анализа эффективности их использования большое значение имеют
правильный учет и достоверная оценка стоимости основных фондов.
Учет в натуральных показателях необходим для определения количества и
производственной мощности основных производственных фондов строительной
организации. Этот вид учета основан на паспортных данных основных фондов,
которые фиксируют время приобретения или постройки, содержат технические
характеристики фондов, а также информацию по изменению их состояния (ремонт,
модернизация, реконструкция и т.д.). Наиболее часто встречающимися натуральными показателями, которые применяются для учета основных фондов,
являются: общая и полезная площадь зданий и сооружений, имеющихся на балансе
строительной организации, количество и общая мощность по отдельным видам и
типоразмерам строительных машин, средняя их единичная мощность, а также
показатель
технической
и
эксплуатационной
производительности
машин.
Перечисленные показатели дают представление о количественном составе основных
фондов и технико-экономических показателях их функционирования, однако при
этом отсутствует, возможность сопоставления различных объектов учета и нет
представления об их общей величине.
В связи с длительностью функционирования основных фондов, постепенным
их износом в процессе работы, изменением общественно необходимых затрат труда
на их воспроизводство для оценки основных фондов в стоимостном выражении
используются первоначальная стоимость, восстановительная стоимость и
остаточная стоимость основных фондов.
235
Первоначальная стоимость отражает фактические затраты организации на
приобретение машин, оборудования или возведение зданий (с учетом доставки и
монтажа оборудования) в ценах, действующих в год приобретения, и может быть
определена по формуле:
Фп = Фф + Зтр,
где Фф - фактические затраты организации на приобретение фондов или
сметная стоимость зданий, сооружений, тыс. руб.;
Зтр - транспортные расходы и стоимость монтажа оборудования, тыс. руб.
По первоначальной стоимости основные фонды числятся на балансе
строительной организации. Этот вид стоимости используется для исчисления
амортизационных отчислений, расчета рентабельности и фондоотдачи, а также
других показателей, характеризующих эффективность использования основных
фондов. Недостатком оценки основных фондов по первоначальной стоимости
является то обстоятельство, что произведенные в разное время средства труда
числятся на балансе строительной организации в ценах разных лет. В результате
невозможно достаточно точно определить изменения в динамике основных
производственных фондов, учесть потребности строительной организации в
денежных средствах для замены средств труда в конце срока их службы. Этот
недостаток
может
быть
устранен
путем
оценки
основных
фондов
по
восстановительной стоимости.
Восстановительная стоимость - это стоимость основных производственных
фондов, приведенная к условиям и ценам года воспроизводства основных фондов.
Данный вид оценки стоимости позволяет определить реальную стоимость средств
труда с учетом современных условий общественного производства, роста
технического уровня и повышения производительной силы труда при их
воспроизводстве.
Оценка
основных
производственных
фондов
по
восстановительной стоимости дает возможность получить сопоставимые данные для
характеристики объемов, структуры и состава основных производственных фондов,
а также более точно определить эффективность их использования. Применение
236
данного вида оценки фондов связано с проведением периодических переоценок
стоимости фондов, что является трудоемким и относительно длительным
процессом.
Наряду
с
оценкой
основных
фондов
по
первоначальной
и
восстановительной стоимости стоимость фондов может быть определена по их
остаточной стоимости.
Остаточная стоимость (первоначальная Фпо либо восстановительная Фво)
выражает стоимость основных фондов, еще не перенесенную на стоимость
производимой
продукции
(строительно-монтажные
работы),
и
позволяет
установить, какая часть основных производственных фондов изношена и учтена в
себестоимости работ. Остаточная стоимость характеризует собой фактическую
стоимость фондов на момент оценки и позволяет оценить качественное состояние
основных фондов строительной организации. Остаточная стоимость определяется в
виде:
Фпо = Фп - И;
Фво = Фв - И,
где И - износ основных фондов, тыс. руб.
6.13 Показатели и пути повышения эффективности использования
основных фондов
Для оценки эффективности применения основных фондов используется
система показателей, включающая общие (стоимостные) и частные (натуральные)
показатели.
Общие показатели характеризуют уровень использования всей совокупности
основных производственных фондов в целом, а частные показатели – отдельных
элементов основных фондов (парка строительных машин, транс-портных средств и
т.д.).
Наиболее
широко
из
общих
показателей
используется
показатель
фондоотдачи, который отражает эффективность использования овеществленного в
основных производственных фондах труда и характеризует количество продукции,
237
приходящейся на 1 руб. стоимости основных фондов. Показатель фондоотдачи
(Фотд.) определяется по формуле:
Ф отд. 
С смр.
Ф п.
,
где Ссмр. – годовой объем строительно-монтажных работ в сметных ценах, тыс.
руб.;
Фп. – среднегодовая стоимость основных производственных фондов, тыс. руб.
Показателем, обратным фондоотдаче, является фондоёмкость, показывающая,
какая часть стоимости основных производственных фондов приходится на 1 руб.
выполненного объема работ:
Ф п.
,
С смр.
строительных
Ф ём . 
Уровень
оснащенности
организаций
основными
производственными фондами характеризуется рядом показателей, в том числе
показателем
механовооруженности
труда.
Механовооруженность
труда
определяется по формуле:
М тр. 
где
Фа
–
среднегодовая
Фа
,
Ч
стоимость
активной
части
основных
производственных фондов, тыс. руб.; Ч – среднесписочная численность рабочих в
наиболее загруженную смену, чел.
К частным показателям, характеризующим эффективность использования
основных фондов, относятся показатели использования машин и механизмов по
времени и производительности. Все частные показатели можно разделить на две
категории: показатели, характеризующие экстенсивность использования машин и
оборудования, и показатели, характеризующие интенсивность их использования.
Одним из показателей, характеризующих экстенсивность использования
активной части основных фондов, является коэффициент использования машин по
времени:
238
К иф. 
Т ф.
Т н ( пл.)
,
где Тф. – фактическое время работы в течение года, ч;
Тн(пл.) – нормативное (плановое) время работы в течение года, ч.
К числу показателей, отражающих интенсивность использования машинного
парка, следует отнести в первую очередь показатель выполнения норм выработки
машин за определенный период (Кн.в.), определяемый по формуле:
К н .в . 
Vф.
Vн ( пл.)
где Vф – фактический объем выработки, натур, ед. изм.;
Vн(пл.) – нормативная (плановая) выработка, натур, ед. изм.
Данные о работе строительных организаций свидетельствуют, что резервы
улучшения
использования
основных
фондов
строительного
производства
чрезвычайно велики. Реализация их должна идти по двум основным направлениям:
1) увеличение времени использования основных фондов (экстенсивный путь);
2) увеличение выпуска продукции в единицу времени использования
основных фондов (интенсивный путь).
К числу факторов, влияющих на улучшение использования основных
производственных фондов по времени, можно отнести увеличение сменности
работы основных фондов, снижение внутрисменных простоев в строительных
организациях, обеспечение лучшего использования календарного времени работы
строительной техники. Увеличение числа часов работы основных фондов может
быть достигнуто также за счет сокращения времени нахождения машин в ремонте и
техническом обслуживании, снижения затрат времени на перебазирование и т.д.
Интенсивность использования основных производственных фондов (активной
их части), в свою очередь, может быть обеспечена в результате осуществления
следующих мероприятий:
 внедрения передовых методов организации и технологии производства
строительно-монтажных работ;
239
 повышения
степени
сборности
зданий
и
сооружений,
возводимых
строительными организациями, что повлечет за собой улучшение использования
монтажных кранов по грузоподъемности и мощности;
 внедрения системы научной организации труда;
 механизации и автоматизации процессов управления машинами;
 повышения
квалификации
рабочих,
обслуживающих
строительную
технику, и др.
Усиление эффективности использования основных фондов строительных
организаций может быть достигнуто путем совершенствования организации
ремонта строительной техники на основе межведомственной кооперации, внедрения
агрегатно-узловых методов ремонта, создания сети специализированных ремонтных
предприятий.
6.14
Понятия
производительности
труда,
методы
измерения
производительности труда
Производительность труда отражает плодотворность, эффективность труда в
процессе производства и определяется количеством продукции, вырабатываемой в
единицу времени или количеством рабочего времени, затрачиваемого на единицу
продукции.
Рост производительности труда приводит к сокращению рабочего времени,
необходимого для производства продукции, либо к увеличению количества
продукции, изготовленной за то же рабочее время.
Уровень производительности труда в строительстве определяется двумя
основными показателями: количеством продукции, выработанной в единицу
времени (выработка), и затратами времени, необходимыми на изготовление
единицы продукции (трудоёмкость).
Производительность труда определяется разными способами в зависимости от
того, в каких единицах измеряются объем продукции и трудовые затраты.
Методы измерения:
240
1. Объем производства продукции (работ, услуг):
 натуральный;
 нормативный;
 стоимостной: валовой, товарной, условно чистой, чистой продукции.
2. Трудовые затраты:
 человеко-часы;
 человеко-дни;
 среднесписочная численность персонала.
Натуральный метод производительности труда позволяет определять
выработку рабочего по профессиям в натуральных показателях по видам работ
(кубометры кладки, кубометры конструкций, квадратные метры площади) либо в
целом в единицах измерения конечного продукта, приходящегося на одного
работающего (квадратные метры жилой площади, километры трубопровода и т.д.).
По видам работ натуральный показатель (выработка рабочего в натуральных
показателях) можно определить как отношение объема отдельного вида работ в
натуральном измерении (кубометры, погонные метры, квадратные метры) к
численности рабочих по данному виду работ (человек).
Натуральная выработка является наиболее объективным и достоверным
показателем производительности труда. Показатели выработки в натуральных
измерителях позволяют определить и сравнивать производительность труда
отдельных бригад и рабочих, планировать их численность, профессиональный и
квалификационный состав, сопоставлять уровень производительности труда при
строительстве однотипных объектов, на однородных работах в различных
строительных организациях и т.д.
Нормативный метод измерения производительности труда показывает
соотношение фактических затрат труда на определенный объем работ с затратами
труда, полагающимися по норме, т.е. характеризует степень выполнения норм
выработки рабочими. Нормативный показатель представляет собой отношение
трудоемкости работ по норме (человеко-дни), умноженный на 100% . Нормативный
241
метод дает возможность определить либо степень сокращения нормативного
времени, либо уровень выполнения норм выработки.
Стоимостной показатель является показателем, обобщающим уровень
производительности труда по строительной организации (по строительному
управлению, тресту), а также по объединению, министерству в целом. Достоинства
показателя - простота исчисления, возможность сопоставлять уровни выработки на
разных объектах, стройках, определять динамику за ряд лет, его недостаток влияние материалоемкости работ, динамики цен на орудия и предметы труда,
которые
не
имеют
материалоемкость
отношения
к
эффективности
строительно-монтажных
работ
живого
на
труда.
монтаже
Ведь
сборного
железобетона достигает 70-75%, а на земляных работах только 5-8%. Поэтому
возникает проблема учета структурных сдвигов выполняемых работ.
Показатель стоимости валовой продукции, на основе которого долгие годы
планировались и учитывались объемы производства продукции, привлекателен тем,
что продукция разных предприятий и за разные годы исчислялась в единых оптовых
ценах предприятий по состоянию на какое-то время. Это позволяло нивелировать
изменение цен в разные периоды и добиваться по этому критерию сопоставимых
показателей. Однако стоимость продукции отражает не только затраты Живого
труда, но и прошлого, овеществленного в сырье, материалах, покупных
полуфабрикатах, деталях и узлах, поступающих по кооперации. Более дорогое
сырье, направляемое на обработку, увеличивало стоимость валовой продукции и
соответственно уровень производительности труда без какого-либо участия
работников предприятия. В стоимость валовой продукции входит также разница в
стоимости незавершенного производства на начало и на конец периода. Это дает
возможность предприятиям повышать стоимость валовой продукции, а вместе с ней
и показатель производительности труда за счет увеличения объемов незавершенного
производства.
Показатель стоимости товарной продукции свободен от влияния объемов
незавершенного
производства, но
сохраняет другие недостатки, присущие
показателю валовой продукции.
242
Теоретически наиболее полное представление о вкладе предприятия в
создание продукции дает показатель чистой продукции - вновь созданной
стоимости, так как на его величину не влияют затраты на сырье, материалы,
покупные полуфабрикаты и узлы, он свободен от стоимости амортизационных
отчислений.
Р = З + Пр,
где З - заработная плата работников предприятия с начислениями;
Пр - прибыль предприятия.
Чистая продукция точно характеризует вновь созданную стоимость, если
продукция реализуется по рыночным ценам. Но в нашей действительности большое
влияние оказывают монопольные цены, которые искажают реальный вклад предприятия в создание новой стоимости, и установление стоимости чистой продукции
становится проблематичным.
Показатель условно-чистой продукции включает в себя помимо заработной
платы с начислениями и прибылью также сумму амортизационных отчислений
основных средств, то есть часть прошлого труда:
Р = З + Пр + А,
где З - заработная плата всех работников предприятия с начислениями;
Пр - прибыль предприятия;
А - сумма амортизации.
Трудозатраты наиболее точно отражаются отработанным количеством
человеко-часов. Но их подсчет очень трудоемок.
Человеко-дни дают менее точный результат трудозатрат по сравнению с
человеко-часами, так как они не учитывают внутрисменных простоев.
Другой показатель производительности труда - трудоёмкость - представляет
собой сумму затрат живого труда на производство единицы продукции.
243
Для определения трудоёмкости единицы продукции затраты на все
производство делятся на объем выпущенной продукции за определенный период.
Показатель трудоёмкости не подвержен влиянию посторонних по отношению к
данному строительству факторов. Поэтому фактическая трудоёмкость продукции
(работ) более правильно, чем показатель стоимостной выработки, характеризует
уровень и динамику производительности труда.
6.15 Диверсификация производства, классификация
Принято различать диверсификацию экономическую и производства.
Экономическая диверсификация — это объединение в одной фирме выпуска
продукции с разной рентабельностью, что позволяет манипулировать издержками
производства.
В
строительстве
диверсификацию, так
практически
как
невозможно
применять
экономическую
строительные фирмы осуществляют позаказную
(объектную) деятельность с примерно одинаковым уровнем рентабельности всех
видов строительно-монтажных работ (8-10%). Поэтому наибольший интерес для
строительства представляет диверсификация производства.
Диверсификация производства в строительстве - проникновение в новые
сектора строительного и нестроительных рынков с одновременным развитием
нескольких связанных или несвязанных друг с другом видов производств или
сочетание производства товаров (работ, услуг) в разнородных сферах деятельности.
Диверсификация
производства
определяется
как
расширение
сферы
деятельности предприятия, связанной или не связанной с основным производством.
В строительстве можно выделить следующие направления диверсификации
производства:
объединение
производства
строительных
в
одной
системе
материалов
с
собственно
созданием
строительства
предприятий
и
типа
домостроительных комбинатов; объединение в одной производственной системе
строительного
проектирования
и
собственного
244
строительства
с
созданием
предприятий типа проектно-строительных фирм. Объединение этих двух видов
деятельности имеет значительный экономический потенциал, так как позволяет
накапливать
внутри
фирмы
большие
возможности
оперативного
решения
разнообразных строительных задач, что делает поведение фирмы на строительном
рынке более гибким; создание инжиниринговых фирм, включающих в сферу своей
деятельности весь комплекс работ и услуг по созданию законченных объектов,
подготовленных к эксплуатации с проектной мощностью (в том числе объектов,
связанных с созданием инфраструктуры); организация производства строительных
материалов и заделов с выходом на рынок строительных материалов с
использованием отходов строительного производства, некондиционной продукции,
отходов от разборки зданий и сооружений при их реконструкции; организация
других производств, не связанных с основным производством, на которых можно в
той или иной мере использовать квалификацию работников строительной фирмы
(например, в мебельном производстве). Одним из направлений повышения
эффективности
деятельности
и
экономической
стабильности
строительной
организации является диверсификация производства. Данное направление развития
является особенно актуальным в условиях жесткой конкуренции, когда узкая
специализация еще больше снижает возможность получения строительной
организацией подряда на выполнение работ.
Желание диверсифицировать свою деятельность может быть вызвано такими
мотивами, как необходимость вложения капитала, снижение рисков, издержек на
выпускаемую продукцию, стремление более эффективно использовать каналы
дистрибьюции, систему управления и т.д. Предлагая более широкий спектр товаров
и услуг, предприятие может повысить свою конкурентоспособность. Кроме того,
при диверсификации неизменно возникает синергетический эффект, вытекающий из
свойств системы: компонент вне системы имеет меньший потенциал, чем в
совокупности системы.
Диверсификацию
разделяют
на
связанную
и
несвязанную
(конгломеративную). Связанная в свою очередь делится на вертикальную и
горизонтальную. Вертикальная диверсификация (интеграция) - процесс включения в
245
имеющуюся систему новых компонентов (производств, предприятий), входящих в
единую
технологическую
различают
три
типа
цепочку
производственного
интеграции:
полная,
процесса.
частичная
и
При
этом
квазиинтеграция
(подразумевается создание альянсов между заинтересованными компаниями без
перехода права собственности). Кроме того, вертикальная диверсификация может
быть прямая (интеграция с предприятиями - потребителями продукции) и обратная
(с предприятиями - поставщиками). Горизонтальная диверсификация - процесс
объединения предприятий, работающих в одной сфере, - проводится для усиления
своей конкурентоспособности или для контроля над конкурентами. Несвязанная
диверсификация - это процесс проникновения на новые рынки, не связанные с
основным видом деятельности компании.
(Классификацию процессов диверсификации в строительстве смотри на
рисунке 3) Западный опыт показывает, что в случае общеэкономического спада к
кризису более устойчивы компании со связанной диверсификацией.
Диверсификация производства имеет два пути развития:
 внутренний
рост
-
проведение
диверсификации
существующего
предприятия (создание или выделение новых направлений);
 внешний рост - диверсификация путем слияния, поглощения.
В любом случае процесс диверсификации является достаточно сложным и
требует комплексной предварительной экономической оценки.
В процессе поиска вариантов для диверсификации компания может
остановить свой выбор на родственной или на новой для нее отрасли. В первом
случае
диверсификация
проводится
в
отрасли,
обладающей
своего
рода
стратегическим соответствием.
Некоторые фирмы предпочитают проводить диверсификацию в другие
отрасли с хорошими возможностями для получения прибылей.
Фирмы, идущие на непрофильную диверсификацию, почти всегда проникают
в новые производственные сектора путем приобретения уже функционирующих
компаний, а не посредством создания нового филиала в рамках единой
корпоративной структуры. Такая стратегия основывается на положении о том, что
246
рост компании путем поглощения других фирм (конгломератное слияние) повышает
стабильность акций. Критерий получения дополнительных выгод отодвигается на
второй план, что оправдывает себя до тех пор, пока непрофильная диверсификация
обеспечивает рост корпоративных доходов, а также при условии, что ни одно из
приобретенных производств не функционирует неэффективно.
Диверсификация производства может быть:
 плановой (по заранее разработанному бизнес-плану) и внеплановой
(вынужденной);
 внутриотраслевой и межотраслевой;
 простой (без затрат на ее проведение) и сложной (с выделением
капитальных вложений на ее осуществление).
Крупные строительные предприятия, как правило, имели и имеют в своем
составе подразделения по производству строительных материалов, конструкций и
изделий
(сборных
железобетонных
и
бетонных
конструкций,
кирпича,
асфальтобетона, закладных деталей, нерудных материалов, дверных и оконных
коробок, встроенной мебели и т.п.), поэтому выпуск ряда строительных материалов,
конструкций, изделий - это внутриотраслевая диверсификация. Торговля данными
товарами - это межотраслевая диверсификация производства.
В настоящее время в строительных предприятиях происходят два типа
диверсификации производства:
 внутриотраслевая, связанного типа, с обратными связями, в основном
простая на внеплановой основе;
 межотраслевая, несвязанного типа, как правило, на плановой основе. Может
быть сложной и простой в зависимости от финансового состояния предприятия.
Неблагоприятные условия хозяйствования, которые являются характерными
для большинства предприятий строительства в условиях кризиса переходной
экономики, стали предпосылками использования диверсификационной стратегии
отечественными предприятиями. Здесь хотелось бы отметить, что отличие
российских
условий
от
условий
возникновения
и
активного
применения
диверсификационной стратегии на Западе заключается в том, что в отечественной
247
практике диверсификация - это вынужденная мера в кризисный период, один из
способов выживания, а в западной - поиск источников дополнительной прибыли,
когда рамки традиционной отрасли становятся тесными и появляется возможность в
других отраслях добиться лучших экономических результатов.
В
условиях
затянувшегося
экономического
кризиса
строительные
предприятия на практике стали применять диверсификацию как способ укрепления
своего
экономического
положения.
На
рисунке
4
отражены
варианты
экономической стратегии строительных предприятий в переходной экономике.
Диверсификация производства является способом разрешения возникающих
противоречий между снижающейся нормой прибыли в специализированных
строительных предприятиях и возможностью ее увеличения в других секторах строительного и нестроительного рынков.
Рисунок 3 - Классификацию процессов диверсификации в строительстве
248
Рисунок 4 – Варианты экономической стратегии
6.16 Список литературы, рекомендуемой студентам для изучения раздела
1 Основы ценообразования и сметного дела в строительстве: учеб. пособие /
Е.Е. Ермолаев [и др.]. – М.: Изд-во АСВ, 2006. – 136 с. – ISBN 5-93093-440-1.
2
Степанов, И.С. Экономика строительства: учебник / И.С. Степанов. – М.:
Юрайт-Издат, 2006. – 620 с. – (Основы наук). – ISBN 5-94879-382-6.
3
Симионов,
Ю.Ф.
Экономика
строительства:
учеб.
пособие
/
Ю.Ф. Симионов. – М.: МарТ, 2003. – 352 с. – (Экономика и управление). – ISBN 5241-00192-1.
4
Толмачев,
Е.А.
Экономика
строительства:
учебное
пособие
/
Е.А. Толмачев, Б.Е. Монахов. – М.: ИД Юриспруденция, 2003. – 224 с. – ISBN 59516-0023-5.
5
Экономика строительства: учеб. пособие / В.В. Бузырёв [и др.]. – М.:
Издательский центр «Академия», 2006. – 336 с. – (Высшее профессиональное
образование). – ISBN 5-7695-2789-7.
6
Экономика строительства. Часть I: учебник для вузов / Н.И. Барановская [и
др.]; под общ. ред. Ю.Н. Казанского, Ю.П. Панибратова. – М.: Изд-во АСВ; СПб.:
СПбГАСУ, 2003. – 368 с. – ISBN 5-9227-0010-3.
249
7 Дисциплина «Организация, управление и планирование
строительного производства»
7.1
Понятие
предприятия,
организационно-правовые
формы
предприятий в строительстве в соответствии с законом РФ
В соответствии с Конституцией Российской Федерации, принятой 12 декабря
1993г., и Законом РФ «О собственности» стране признаны два вида собственности:
государственная и частная.
В России могут создаваться и действовать предприятия (организации, фирмы)
различных
форм
собственности:
государственной,
муниципальной,
частной
собственности и собственности общественных организаций, а также предприятий
смешанной формы собственности, основанные на объединении имущества
иностранных государств, юридических лиц и граждан.
Государственный вид собственности включает в себя - имущество:
 министерств, учреждений социального обеспечения, здравоохранения и
связи, космоса и вооруженных сил;
 объектов федерации;
 местных органов исполнительной власти;
 государственные
(муниципальные)
предприятия,
а
также
национализированные отрасли промышленности.
Государственные предприятия действуют в следующих организационноправовых формах: федеральное предприятие (федеральное казенное предприятие),
основанное на праве оперативного управления; государственное предприятие
(государственное коммерческое предприятие); основанное на праве хозяйственного
ведения; муниципальное предприятие на праве хозяйственного ведения.
В государственных строительных предприятиях все имущество находится в
государственной
собственности.
Имущество
государственного
строительного
предприятия образуется за счет бюджетных ассигнований, полученных доходов и не
250
может быть распределено по вкладам (долям, паям), принадлежит предприятию на
праве оперативного управления или хозяйственного ведения и отражается на
самостоятельном балансе предприятия.
Государственное строительное предприятие является юридическим лицом,
имеет фирменное наименование с указанием его организационно-правовой формы.
Руководитель государственного строительного предприятия действует на
принципе единоначалия и несет ответственность перед собственником предприятия
за последствия своих действии в соответствии с законодательством Российской Федерации или заключенным с ним контрактом.
В
Российской
Федерации
в
строительной
отрасли
государственная
собственность и государственное предприятие (организация) в настоящее время
осталось около 15% от общей собственности страны, а в производстве строительных
материалов и конструкций - почти 0%.
Частный сектор в России состоит из следующих организаций и фирм:
1. открытые акционерные общества (ОАО);
2. закрытые акционерные общества (ЗАО);
3. неакционерные строительные организации (фирмы):
 товарищества
с
ограниченной
ответственностью (общество с
ограниченной ответственностью);
 полное товарищество (общество с полной ответственностью);
 смешанное товарищество;
 кооператив;
 индивидуальное частное предпринимательство.
Акционерное общество (АО) - объединение капитала нескольких граждан или
юридических лиц для совместной хозяйственной деятельности.
Акционерные общества бывают открытого и закрытого типа. Имущество
акционерного общества закрытого типа формируется за счет продажи акций в
форме открытой подписки, полученных доходов, внесения основных средств и
других законных источников. В закрытом акционерном обществе имущество
образуется только за счет вкладов данного коллектива.
251
В акционерном обществе имеются три органа управления: общее собрание
акционеров, совет директоров в качестве «законодательных органов» и служба
генерального директора или правление в качестве исполнительного.
Высшим
органом
акционерного
общества
является
общее
собрание
акционеров. Голосование на общем собрании проводится по принципу: одна акция один голос.
Товарищество с ограниченной ответственностью (ТОО), а в последнее время
общество с ограниченной ответственностью (ООО) - объединение лиц для
совместной хозяйственной деятельности. ТОО (ООО) имеет уставный фонд,
разделенный на доли, размер которых определен учредительными документами и
должен быть не менее суммы, равной 100-кратному размеру минимальной оплаты
труда в месяц, установленной законодательством Российской Федерации на дату
представления учредительных документов для регистрации.
Участники ТОО несут ответственность по обязательствам товарищества
только долей своего вклада.
К моменту регистрации товарищества каждый из участников обязан внести не
менее 50% указанного в учредительных документах вклада, что подтверждается
документами, выданными банковским учреждением. Участник товарищества должен полностью внести свой вклад не позднее года после регистрации товарищества.
Полное товарищество - объединение нескольких граждан или юридических
лиц для совместной хозяйственной деятельности на основании договора между
ними с целью извлечения прибыли.
Участники полного товарищества лично участвуют в делах товарищества, и
каждый несет полную ответственность по обязательствам товарищества, не только
своими средствами, но и всем своим имуществом.
Имущество полного товарищества формируется за счет вкладов участников,
полученных доходов и других законных источников, и принадлежит его участникам
на праве общей долевой собственности. Полное товарищество не является юридическим лицом. При государственной регистрации полных товариществ не
требуется представления устава, но представляется договор учредителей.
252
Смешанное
товарищество
объединение
-
нескольких
граждан
или
юридических лиц, созданное на основании договора между ними для совместной
хозяйственной деятельность. В смешанных товариществах создается уставный
фонд, размер которого должен быть не менее суммы, равной 100-кратному размеру
минимальной оплаты труда в месяц, установленной законодательством Российской
Федерации на дату представления учредительных документов для регистрации.
Имущество
смешанного
товарищества
формируется
за
счет
вкладов
участников, полученных доходов и других законных источников, и принадлежит его
участникам на праве общей долевой собственности. Смешанное товарищество
является юридическим лицом.
Кооператив - это товарищество, деятельность которого направлена, в
принципе, не на получение доходов, а на оказание помощи и содействия членам
товарищества.
Капитал кооперативного товарищества складывается из взносов -паев, размер
которых определяется уставом кооператива и является одинаковым для всех членов.
Налог берут с общей прибыли кооператива, т.е. как с юридического лица.
Индивидуальное частное предприятие
- предприятие, принадлежащее
гражданину на праве собственности или членам его семьи на праве общей долевой
собственности, если иное не предусмотрено договором между ними.
Имущество
индивидуального
частного
предприятия
имущества гражданина (семьи), полученных доходов и
формируется
других
из
законных
источников.
Индивидуальное
предприятие
может
быть
образовано
в
результате
приобретения гражданином (семьей) государственного или муниципального
предприятия. Собственник индивидуального частного предприятия ведет дело за
свой счет и риск, лично занимается управлением и несет личную ответственность за
обеспечение его необходимыми средствами, самостоятельно принимает решения.
Совместные предприятия (СП) образуются с участием представителей России
и
иностранных
совместных
граждан
предприятий
или
иностранных
образуется
253
путем
юридических
вкладов.
В
лиц.
Имущество
качестве
вкладов
используется имущество участников или денежные средства в валюте или рублях.
Условия хозяйственной деятельности и распределение прибыли между участниками
устанавливаются договором.
Наличие строительных предприятий и организаций, обладающих различными
возможностями, предопределяет возникновение конкуренции между ними. В
условиях конкуренции любая строительная организация должна заниматься
маркетингом с целью определения сферы собственной деятельности, обеспечения
жизнеспособности и получения максимальной прибыли. При осуществлении
предпринимательской деятельности доходы партнеров определяются на основе
договоров, заключенных между ними.
Предприятия при необходимости входят в состав объединения, к которым
относятся ассоциации, концерны, межотраслевые государственные объединения,
консорциумы и т.п.
Ассоциации представляют собой добровольные объединения предприятий,
созданные
в
целях
совместной
деятельности
на
основе
хозрасчета,
самофинансирования и самоуправления. Предприятие, входящее в ассоциацию,
сохраняет самостоятельность и права юридического лица, не меняет форм
собственности. Ассоциация пользуется только добровольно делегированными ей
полномочиями.
Концерны отличаются от ассоциаций тем, что объединяют крупные
производственные коллективы, имеющие в своем распоряжении значительные
производственные мощности. Концерны обладают научными и проектными
подразделениями. Они способны решать задачи стратегического значения. Это
единый
производственный
комплекс,
созданный
проектирование-освоение-распространение.
Концерн,
по
схеме
как
исследования-
правило,
имеет
собственный коммерческий банк с отделениями по всей стране.
Межотраслевое государственное объединение отличается от концерна
меньшей мощностью и большим разнообразием хозяйственной деятельности.
Консорциумы создаются для решения конкретных производственных задач,
осуществления крупных целевых программ и проектов.
254
Каждое из названных предприятий имеет свое название и является
юридическим лицом. Предприятия самостоятельно планируют свою деятельность и
определяют перспективы развития, исходя из спроса на строительную продукцию,
работы и услуги, необходимости собственного развития, улучшения жизни, быта и
социального обеспечения своих работников.
Фирма - тип производственного объединения, предприятий (организаций),
являющийся
самостоятельным
субъектом
хозяйствования,
имеющим
свое
наименование и осуществляющим свою деятельность на базе всех форм
собственности: государственной, муниципальной, акционерной, кооперативной,
общественных
организаций
и
местных
органов
исполнительной
власти,
национальных и иностранных, юридических и физических лиц, а также смешанной.
7.2 Этапы подготовки строительного производства
ПСП, охватывая широкий круг вопросов, зависит от многих факторов:
номенклатуры, сложности и объема строительства, принадлежности зданий и
сооружений к той или иной отрасли материального производства, мощности
строительных
организации
и
производственных
предприятий,
уровня
специализации и кооперации строительных организации и других показателей.
Подготовка строительного производства в общем, объеме строительства
любого объекта составляет примерно 14-17% сметной стоимости, 16-19% общей
трудоемкости и 14-20% продолжительности строительства здании и сооружений.
Под
ПСП
понимается
комплекс
взаимоувязанных
организационных,
технических, планово-экономических и финансовых документов и мероприятий,
своевременно разрабатываемых и внедряемых в строительство с целью обеспечения
выполнения
запланированных
строительных
программ
с
наибольшей
экономической эффективностью.
Подготовку строительного производства разбивают на следующие этапы:
общая подготовка, подготовка объекта, организации, подготовка строительномонтажных работ.
255
Общая организационно-техническая подготовка:
1. Обеспечение проектно-сметной документации.
2. Отвод площадки строительства в натуре.
3. Оформление финансирования.
4. Заключение договоров.
5. Оформление разрешения и допуска на производство работ.
6. Снос и перенос зданий, переселение.
7. Обеспечение подъездными путями и причалами; водо-, энерго-, теплоснабжением (трансформаторные подстанции, водозаборные устройства, очистные
сооружения, линии электропередачи, канализационные коллекторы и т.д.); система
связи; бытового обслуживания кадров.
8. Организация поставок материалов и оборудования.
9. Сооружение и устройство средств связи для управления строительством.
Подготовка к строительству объекта:
1. Разработка документации по организации работ.
2. Обеспечение всех объектов трудовыми и техническими ресурсами с увязкой
по срокам.
3. Создание системы управления.
Подготовка к строительству организации:
1. Изучение ИТР проектно-сметной документации.
2. Детальное ознакомление с условиями строительства.
3. Разработка ППР на вне- и внутриплощадочные подготовительные работы.
4. Разработка ППР на возведение зданий и их частей.
5. Выполнение работ подготовительного периода с учетом природоохранных
требований и безопасности труда.
Подготовка к производству СМР:
1. Передача закрепленных на местности геодезических знаков.
2. Освобождение строительной площадки для производства СМР.
3. Планировка площадки, искусственное понижение грунтовых вод.
4. Перекладка и прокладка новых инженерных систем.
256
5. Устройство постоянных и временных дорог.
6. Ограждение территории, размещение временных зданий и сооружений.
7. Организация связи для обеспечения диспетчерского управления.
8.
Обеспечение
противопожарным
водоснабжением,
инвентарным
освещением, средствами сигнализации.
9. Организация инструментального хозяйства и обеспечение нормокомплекта.
10. Оборудование площадок и стендов для укрупнительной сборки.
11. Создание необходимого запаса стройматериалов.
12. Поставка и перебазирование на рабочее место строительных машин и
оборудования, мехустановок.
7.3
Классификация
организационно
–
технологических
моделей
строительного производства
Модель представляет собой абстрактное отображение наиболее существенных
характеристик, процессов и взаимосвязей реальных систем. Модель - это условный
образ объекта, сконструированный для упрощения его исследования.
В
организационно
функционирования, которой
-
технологическом
является
проектировании,
основой
информация, модели, создаются для
получения информации о свойствах и поведении реальных систем в определенных
условиях. С учетом этого модель можно определить как систему, исследование
которой служит средством для получения информации о другой системе оригинале. Существуют различные классификации моделей.
Виды моделей. Различают два вида моделей: физические и символические
(абстрактные).
Физическая модель представляет собой некоторую материальную систему,
которая отличается от моделируемого объекта размерами, материалами и т. п.
Физическая модель может быть масштабной (например, макет здания, строительной
257
конструкции и т. д.) или аналоговой, построенной на основании того или иного
физического процесса.
Символические (абстрактные) модели создаются с помощью языковых,
графических, математических средств описания и абстрагирования.
Математические модели нашли наибольшее применение в управлении
благодаря их свойству - возможности использования в разных, на первый взгляд
совершенно несхожих, ситуациях.
Приняты следующие группировки математических моделей в зависимости от
характера математических зависимостей:
а) линейные, когда все зависимости связаны линейными соотношениями, и
нелинейные, при наличии хотя бы частично нелинейных соотношений;
б)
детерминированные,
в которых учитываются только усредненные
значения параметров, и вероятностные (или, что однозначно, статистические,
стохастические), предусматривающие случайный характер тех или иных параметров
и процессов;
в) статические, фиксирующие только один период времени, и динамические,
в которых рассматриваются и рассчитываются параметры по различным периодам,
этапам;
г)
оптимизационные, в которых выбор элементов и самого процесса
осуществляется с учетом экстремизации целевой функции, и неоптимизационные с
заранее данным объемом выпуска, производства;
д) с высоким уровнем детализации, когда модель отображает многие факторы
процесса или включает в себя большое число элементарных составляющих, и
агрегированные укрупненные модели, где объединяются многие параметры, близкие
по назначению.
Очевидно, что в каждой модели возможны различные сочетания этих
признаков с определенным приоритетом одного из них.
Выбор модели осуществляется исходя из характера процесса, деятельности,
его целевой направленности, необходимой информации и требований к точности
258
получаемых решений. Формулировка модели требует главным образом глубокого
понимания физического существа моделируемого явления, процесса и характера.
К
моделям
предъявляются
два
взаимопротиворечивых
требования
-
адекватности (соответствия), с одной стороны, и простоты - с другой. В связи с этим
в модель включают только наиболее существенные для проводимого исследования
свойства.
7.4 Условия разработки и документы, включаемые в проект организации
строительства
ПОС разрабатывает Генпроектировщик или по его заказу другая проектная
организация. В соответствии со СНиПом, ПОС является обязательным документом
для заказчика и организаций, осуществляющих строительство и материальнотехническое снабжение объекта.
Исходными материалами для разработки ПОС являются:
 технико-экономическое обоснование (ТЭО) строительства и задание на
проектирование объекта;
 материалы инженерных изысканий (при реконструкции объектов материалы их предпроектного технического обследования);
 решения по применению материалов, механизмов и ресурсов сведения об
условиях поставки строительных конструкций изделий и оборудования;
 объемно-планировочные
и
конструктивные
решения
объектов
и
принципиальные технологические схемы строительства;
 другие сведения и материалы, необходимые для разработки проекта.
ПОС включает в себя следующие документы:
 календарный план строительства, в котором определяются сроки и
очередность возведения основных и вспомогательных зданий с распределением
капитальных вложений по периодам строительства;
 строительные генеральные планы для подготовительного и основного
периодов строительства;
259
 организационно-технологические
схемы,
определяющие
последовательность возведения объектов и выполнения работ;
 ведомость объемов основных строительных, монтажных и специальных
строительных работ с выделением работ по основным зданиям и сооружениям и
периодам строительства;
 ведомость потребности в строительных материалах и оборудовании с
распределением по календарным периодам строительства;
 график потребности в основных строительных машинах;
 график потребности в кадрах строителей по основным категориям;
 пояснительная записка, содержащая основные данные для разработки
организационно-технологических
решений
проекта,
обоснование
методов
организации и технологии строительного производства, потребности в кадрах и
материально-технических
ресурсах,
обоснование
методов
производства
строительных, монтажных и специальных строительных работ, перечень условий
сохранения окружающей природной среды; технико-экономические показатели
(ТЭП).
Состав и содержание ПОС могут изменяться с учетом сложности и специфики
проектируемых
объектов,
необходимости
применения
специальных
вспомогательных
сооружений,
приспособлений
и
особенностей
установок,
отдельных видов работ, а также от условия поставки на строительную площадку
материалов, конструкций и оборудования.
Для сложных объектов, где впервые применяется принципиально новая
технология производства, уникальное технологическое оборудование, а также
зданий, строительство которых намечается в особо сложных природных условиях, в
состав ПОС включают несколько дополнительных документов, важнейшим из
которых является комплексный укрупненный сетевой график (КУСГ).
ПОС для несложных объектов можно разрабатывать в сокращенном объеме;
он состоит из календарного плана строительства; строительного генерального плана
(СГП); данных об объемах СМР и потребности стройки в основных материалах,
конструкциях, изделиях и оборудовании; графика потребности в строительных
260
машинах и транспортных средствах; краткой пояснительной записки, включая
мероприятия по охране труда; технико-экономических показателей (ТЭП).
7.5 Состав проекта производства работ
ППР на строительство новых, расширение и реконструкцию действующих
предприятий, зданий или сооружений разрабатывают подрядные строительные или
проектно-технологические организации.
В зависимости от продолжительности строительства объектов и объемов
работ можно разрабатывать ППР не только на здание, но и на отдельные его части, а
также на выполнение отдельных технически сложных общестроительных или
спецмонтажных работ. ППР на работы подготовительного периода, на основные и
технически сложные работы должны быть выполнены до начала строительства
объекта или тех его частей, на которые составлен ППР.
Исходными материалами для разработки ППР служат: задание на разработку
ППР; ПОС; рабочая и проектная документация; условия поставки материалов и
оборудования; материалы и результаты технического обследования действующих
предприятий при их реконструкции, а также требования к особенностям
выполнения СМР и специальных работ в условиях действующего предприятия.
В обязательном порядке в ППР должны быть включены:
 календарный план производства работ по объекту;
 строительный генеральный план;
 технологические карты (схемы) на выполнение отдельных видов работ,
последовательность работ при реконструкции;
 решения по производству геодезических работ;
 решения по технике безопасности;
 решения по прокладке временных коммуникаций;
 перечни технологического инвентаря и монтажной оснастки;
 пояснительная записка.
261
ППР на выполнение отдельных видов работ (монтажных, отделочных и т. п.)
должен состоять из: календарного плана производства работ по виду работ; СГП;
технологической карты производства работ; данных о потребности в основных
материалах, машинах, приспособлениях и оснастке; краткой пояснительной записки
с необходимыми обоснованиями и технико-экономическими показателями.
Основные положения по производству строительных и монтажных работ в
составе рабочей документации типовых проектов должны разрабатываться с
обоснованием принятых методов организации и технологии выполнения основных
видов работ, указаниями по производству работ в зимних условиях, требованиями
по технике безопасности, перечнем рекомендуемой монтажной оснастки, инвентаря
и приспособлений. К указанным положениям должны прилагаться график
производства работ, схема строительного генерального плана на возведение
надземной части здания (сооружения) и краткая пояснительная записка.
7.6 Стройгенплан. Назначение и виды стройгенпланов
Стройгенплан - важнейшая составная часть технической документации и
основной документ, регламентирующий организацию площадки и объемы
временного строительства.
Различают строительные генеральные планы двух видов: общеплощадочные и
объектные.
Общеплощадочный стройгенплан разрабатывается на всю территорию
строительства комплекса объектов (промышленного предприятия, жилого массива и
т.п.) и включает, наряду с существующими и проектируемыми объектами,
временные здания и сооружения, основные коммуникации, склады, дороги,
строительные машины и механизированные установки, обслуживающие нужды
строительства комплекса объектов в целом.
Он разрабатывается проектной организацией в составе раздела проекта
«Организация строительства» на первой стадии проектирования (проект, рабочий
проект) обычно в масштабе 1:1000 или 1:2000.
262
Объектный стройгенплан составляется только на площадку, непосредственно
прилегающую к конкретному зданию или сооружению, и определяет расположение
временных зданий, инженерных сетей, строительных машин и устройств, необходимых для возведения отдельного объекта строительства. Объектный стройгенплан
разрабатывается строительной организацией в составе проекта производства работ
(ППР), как правило, в масштабе 1:100 или 1:500.
В зависимости от стадии проектирования и строительства практикуется также
разработка
стройгенпланов
на
отдельные
периоды
возведения
объекта:
подготовительный, выполнения работ нулевого цикла, возведения надземной части
здания и др.
Со стадийностью проектирования и строительства связано также назначение
строительного генерального плана.
В
составе
ТЭО
или
проекта
разрабатывается
схема
стройгенплана,
используемая на начальном этапе строительства для получения разрешения на
производство подготовительных работ, устройство котлованов и фундаментов в
инспекции Госархстройнадзора.
Стройгенплан, разработанный на основе рабочей документации, необходим
для получения разрешения (ордера) на производство земляных и строительных
работ в административно-технической инспекции и предварительного согласования
ППР отделом подземных сооружении горгеотреста.
Стройгенплан на период возведения надземной части здания является одним
из
документов,
предъявляемых
строительной
организацией
в
органы
Госгортехнадзора для приемки в эксплуатацию грузоподъёмных кранов.
7.7 Основные принципы проектирования стройгенплана
Строительный генеральный план является вторым по значимости документом
проекта организации строительства (ПОС) или проекта производства работ (ППР).
Он устанавливает: границы строительной площадки, расположение постоянных,
строящихся
и
временных
зданий
263
и
сооружений,
действующих,
вновь
прокладываемых и временных подземных, надземных и воздушных сетей и
инженерных коммуникаций, постоянных и временных дорог, места установки
строительных и грузоподъемных машин с указанием путей их перемещения,
источники и средства энерго- и водоснабжения строительной площадки, места
складирования материалов и конструкций, площадки укрупнительной сборки и др.
При проектировании строительного генерального плана устанавливают состав
и наиболее целесообразное расположение строительных машин, временных зданий
и сооружений и других элементов обустройства строительной площадки как с точки
зрения удобства и безопасности их использования при выполнении строительномонтажных работ, так и в отношении санитарно-гигиенических, противопожарных,
экологических и экономических требований.
Основными принципами проектирования стройгенпланов являются:
 согласованность
его
решений
с
остальными
разделами
проектов
организации строительства, проектов производства работ, технологическими
картами и картами трудовых процессов;
 минимизация объемов временного строительства на площадке за счет
максимального использования постоянных (существующих и проектируемых)
зданий, дорог и инженерных коммуникаций;
 использование
для
размещения
временных
зданий,
сооружений
и
коммуникаций территорий, не предназначенных под застройку постоянными
объектами строительства;
 минимизация затрат на создание временных сооружений, зданий и
устройств при максимально возможном удовлетворении потребности строительного
производства во всех видах ресурсов;
 рациональность организации транспортных потоков на площадке за счет
уменьшения расстояний перевозки материалов и конструкций и сокращения
количества их перегрузок;
 обеспечение условий минимального перемещения материалов, изделий и
конструкций
в
процессе
выполнения
264
строительно-монтажных
работ
с
использованием
монтажных
механизмов,
механизированных
установок
и
санитарно-бытового
и
специальных (технологических) транспортных средств;
 применение
для
производственных
целей,
материально-технического обеспечения строительства преимущественно типовых,
мобильных и сборно-разборных зданий и сооружений, обеспечивающих возможность многократного использования.
7.8 Организация складского хозяйства
Складское хозяйство - территория, здания и сооружения для хранения запасов
материальных ресурсов; устройства и оборудование для их складской переработки,
весовое, измерительное и противопожарное оборудование; средства и системы
формирования
и
обработки
информации
для
планирования,
оперативного
управления и учета наличия и движения материалов. С.х. предназначается для
накопления запасов материалов, изделий, конструкций, сырья, топлива и
обеспечения
бесперебойного
снабжения
и
комплектации
ими
объектов
строительства; рациональной организации погрузочно-разгрузочных и складских
работ с минимальными затратами труда и средств; правильного использования
складских помещений и эксплуатации складского оборудования; осуществления
надлежащей подготовки материально-технических ресурсов к производственному
потреблению; организации централизованной доставки материалов и изделий к
местам
потребления;
обеспечения
сохранности
материальных
ценностей;
своевременного выявления излишних материальных ценностей; обеспечения
планирующих органов управления снабжением и комплектацией сведениями о
наличии, поступлении и расходе запасов материальных ценностей.
Основным видом складов на строительной площадке являются открытые
площадки. Открытые склады располагают внутри зоны действия крана. Материалы,
требующиеся в большом количестве, распределяют равномерно по всему фронту
работ параллельно пути движения крана. При этом потребная площадь склада по
265
ведомости расчета должна соответствовать сумме принятых при размещении их на
стройгенплане.
Площадки для складирования строительных конструкций располагают в зоне
действия кранов с учетом технологической последовательности монтажа.
Размеры
площадок принимают соответственно габаритам конструкций с учетом проходов.
Проходы на открытых складах устраиваются шириной не менее 0,5 – 1м через
каждые 25м по длине склада. Площадки открытого складирования этих конструкций
располагаются вдоль временных дорог. Основание площадок должно быть
выполнено с уклоном до 5 град для отвода воды. На недренирующих фунтах
предусмотреть подсыпку песком или щебнем толщиной 5 – 10см. Граница открытых
складов должна проходить от края дороги не менее чем на 0,5 м.
Прием раствора и бетона необходимо предусматривать в зоне действия крана
в одном или нескольких местах по фронту работ. Оборудование для приема
раствора и бетона устанавливается на расширенной части дороги.
Помимо открытого складирования сборных конструкций стройгепланом
должна быть предусмотрена организация закрытого приобъектного склада для
хранения материалов, портящихся на открытом воздухе и требующих защиты от
атмосферных воздействий. Площадь такого склада должна быть не менее 25 м 2,
размещение - вблизи конторы производителя работ и подъездных дорог, за
пределами опасных зон работы кранов.
7.9 Временные здания для обслуживания строительства
Для обеспечения производства строительно-монтажных работ, размещения и
бытового обслуживания рабочих на строительной площадке возводятся временные
здания и сооружения различного назначения: производственные, административные, санитарно-бытовые.
По конструктивному решению эти здания относятся к трем типам: сборноразборные, контейнерные и передвижные.
266
Здания сборно-разборного типа в основном, применяются для организации
закрытого
складирования
материалов,
производства
различных
изделий,
размещения аппарата управления строительством, предприятий общественного
питания. Они используются при массовой застройке городских территорий,
строительстве крупных комплексов производственного назначения, а также при
строительстве объектов в отдаленных труднодоступных районах.
Достоинствами этих зданий являются: возможность сборки из относительно
набольших по размеру и легких конструкций, обеспечение большого разнообразия
объёмно-планировочных
компоновок
без
ограничений
по
площади
и
многофункциональность их использования.
В качестве недостатков следует отметить относительно большие затраты
труда и времени на сборку и разборку, а также необходимость выполнения
трудоёмких работ по устройству фундаментов, прокладке систем внутреннего
электроснабжения и других специальных работ.
Контейнерные
здания
представляют
собой
объемно-пространственную
конструкцию каркасно-панельного типа. Несущий каркас таких зданий чаще всего
выполняется из стального проката, ограждающие конструкции стен - из дерева или
панелей типа «сэндвич» с обшивкой из стального профилированного листа, кровля
плоская из стального листа или с рулонным покрытием. Габариты контейнеров
определяются условиями транспортирования по автомобильным или железным
дорогам, чаще всего в пределах: длина - 6,0 м, ширина - 3,0 м, высота - 2,7м. Из
набора нескольких контейнеров (торцовых и рядовых) могут быть возведены
сблокированные здания требуемой площади.
Одиночные контейнеры используются для размещения административноуправленческого
персонала,
организации
санитарно-бытового
обслуживания
работников, а также для жилья, складирования инструментов и организации
мастерских различного назначения.
Передвижные
здания
в
наибольшей
степени
отвечают
требованиям
мобильности. Они состоят из кузова и ходовой части, жестко соединенных между
собой. Конструкция кузова аналогична зданиям контейнерного типа. В качестве
267
шасси используются двухосные прицепы на автомобильном ходу. Передвижные
здания - автофургоны используются для организации жилья, размещения бытовых,
административных, производственных и складских помещений на объектах с
небольшими продолжительностями работ или для бытового обеспечения рабочих в
начальный период строительства. Необходимо отметить, что здания этого типа
являются наиболее дорогими.
Организация
7.10
материально
–
технического
обеспечения
строительства
Под
система
материально-технической
предприятий
и
хозяйств
базой
строительства (МТБС) понимается
строительных
организаций,
предприятий
промышленности строительных материалов, а также отраслей, обслуживающих
строительство.
Структура МТБС включает три составляющих звена (рисунок 1):
 строительно-монтажное;
 промышленно-производственное;
 инфраструктурное.
Строительно-монтажное
звено.
Включает
строительно-монтажные
организации, осуществляющие процесс строительства, процесс создания конечного
продукта строительного производства - здания, сооружения, предприятия, жилые
комплексы.
Производственная мощность предприятия - это расчетный максимально
возможный объем выпуска продукции в единицу времени при наиболее полном
использовании производственного оборудования и площадей по прогрессивным
нормам, передовой технологии и организации производства.
Специализация - это форма рациональной организации производства,
обеспечивающая сокращение номенклатуры продукции и увеличение ее серийности
на данном производстве.
268
Специализация строительно-монтажной организации может быть:
1. По степени специализации:
 специализированной,
выпускает
однородную
когда
по
строительно-монтажная организация
конструктивно-технологическим признакам
строительную продукцию и выполняет однородные виды работ;
 универсальной,
разнообразную
по
когда
общестроительная
конструктивно-технологическим
организация
признакам
выпускает
строительную
продукцию и выполняет разнообразные по технологии виды работ, например,
бетонные, каменные, монтажные и другие.
2. По виду специализации:
 отраслевой, когда строительно-монтажная организация ориентирована на
выполнение строительно-монтажных работ в определенной отрасли, например, в
машиностроительной, электростроительной и других;
 технологической, когда строительно-монтажная организация ориентирована
на выполнение однородных по технологии строительно-монтажных работ,
например, электромонтажных, санитарно-технических, отделочных и других;
 предметной, когда строительно-монтажная организация ориентирована на
выпуск строительной продукции однородной по назначению, например, жилые
здания: многоквартирные, одноквартирные и другие, промышленные и сельскохозяйственные объекты, объекты культурно-бытового назначения и другие.
Промышленно-производственное звено. Это промышленно-производственные
предприятия, которые обеспечивают строительство индустриальными материалами,
например, цементом, кирпичом, раствором, бетоном и другими полуфабрикатами;
изделиями, конструкциями, например, металлическими, деревянными, сборными
железобетонными и другими.
269
Рисунок 1 - Структура материально-технической базы строительства
Промышленно-производственные предприятия по своей организационной
структуре, специализации и кооперированию подразделяются на четыре группы
(таблица 1).
270
Таблица 1 - Промышленно-производственные предприятия
Группа
I
II
III
IV
Предприятие
Продукция
Песок, щебень, глина, асбест,
известь, цемент,
облицовочные материалы из
природного и искусственного
сырья, гранитные и
Узкоспециализированные
мраморные плиты, плиты на
предприятия по
основе полимерных вяжущих,
производству строительных
стекло, стеклопрофили,
материалов
керамика и сантехника
на основе глины, отделочные,
теплоизоляционные и
гидроизоляционные
материалы,
столярные изделия и другие.
Специализированные
предприятия,
Стеновые материалы и
организованные на базе
вяжущие материалы на
предприятий других
основе шлаков и зол
отраслей и
топливной промышленности и
перерабатывающие отходы
другие
предприятий
других отраслей
Бетонные,
железобетонные
Предприятия строительных
изделия, комплекты изделий
материалов, изделии и
на дом, растворы, бетоны,
конструкций
опалубка, оснастка,
ограниченного
деревянные изделия и
регионального
заготовки, оконные и дверные
потребления продукции
блоки и другое
Предприятия, входящие в
Бетон, раствор,
состав строительноасфаль-тобетон,
монтажных организаций
нестандартные
(находятся на балансе
железобетонные,
строительно-монтажной
металлические и столярные
организации)
изделия и другое
Характеристики
-Размещаются в
местах источника
сырья;
-Имеют широкую
географию
потребления
выпускаемой
продукции.
-Специализированы на
выпуск определенной
продукции
- Ориентированы на
выпуск продукции
регионального
потребления
- Небольшая
мощность;
- Могут быть
стационарными и
передвижными.
Промышленно-производственные предприятия классифицируются по виду
специализации, по комбинированию и кооперированию, по объему производства, по
характеру концентрации, по виду функционирования (таблица 2).
271
Таблица 2 - Классификация промышленно-производственных предприятий
Параметры
классификации
1. По видам
специализации
2. По
комбинированию и
кооперированию
3. По объему
производства
4. По характеру
концентрации
5. По виду
функционирования
Технологическая
Подетальная
Предметная
На основе сочетания последовательных стадий
обработки сырья
На основе использования отходов производства
На основе комплексной переработки сырья
Крупные
Средние
Мелкие
Технологическая и агрегатная
Организационно-хозяйственная
Стационарные
Передвижные
Инфраструктурное
взаимодействия
звено.
Это
предприятия,
строительно-монтажных
которые
организаций
и
обеспечивают
промышленно-
производственных предприятий и осуществляют транспортные связи, а именно:
 транспортирование материалов, изделий и конструкций;
 складирование и хранение материалов, изделий и конструкций;
 производственно-технологическую комплектацию;
 обслуживание и ремонт машин, механизмов, оборудования;
 профессиональную подготовку и переподготовку кадров;
 создание социально-бытовых условий.
Мощность строительно-монтажной организации определяется по объему
производства. В зависимости от количества выпускаемой продукции, численности
рабочих, объема основных фондов они могут быть: крупными, средними, мелкими.
272
7.11 Лизинг в строительном производстве
Лизинг – финансовая аренда.
Основными субъектами лизинга являются:
 лизингодатель - физическое или юридическое лицо, которое за счет
привлеченных или собственных денежных средств приобретает в ходе реализации
лизинговой сделки в собственность имущество и предоставляет его в качестве
предмета лизинга лизингополучателю за определенную плату, на определенный
срок и на определенных условиях во временное владение и пользование с переходом
или без перехода к лизингополучателю права собственности на предмет лизинга;
 лизингополучатель - физическое или юридическое лицо, которое в
соответствии с договором лизинга обязано принять предмет лизинга за
определенную плату, на определенный срок и на определенных условиях во
временное владение и в пользование в соответствии с договором лизинга;
 продавец (поставщик) - физическое или юридическое лицо, которое в
соответствии
с
лизингополучателю
договором
в
купли-продажи
обусловленный
срок
с
лизингодателем
производимое
продает
(закупаемое)
им
имущество, являющееся предметом лизинга. Продавец (поставщик) обязан передать
предмет лизинга лизингодателю или лизингополучателю в соответствии с
условиями договора купли-продажи.
Производственная функция лизинга заключается в оперативном и гибком
решении
лизингополучателем
временного
использования,
своих
а
не
производственных
приобретения
задач
машин,
посредством
оборудования
и
производственных помещений в собственность. Он наиболее эффективен в отношении особо дорогостоящей, с наибольшим риском морального старения техники.
Характерные черты лизинга - оперативность и гибкость. Поэтому наиболее
эффективно применение лизинга в отраслях экономики с передвижным характером
работ (строительство) и сезонным (сельское хозяйство и перерабатывающие
отрасли).
Выделяют две формы лизинга: финансовый и операционный лизинг.
273
Финансовый лизинг (finance leasing) называют иногда подлинным лизингом, он
представляет собой лизинг имущества с полной окупаемостью или с полной
выплатой его стоимости. Данный вид лизинга имеет место тогда, когда в течение
срока договора лизингодатель возвращает себе всю стоимость имущества и
получает
прибыль
от
лизинговой
операции.
Существует
Конвенция
о
международном финансовом лизинге от 28 мая 1988 г.
При финансовом лизинге срок, на который оборудование передается во
временное пользование, по продолжительности совпадает со сроком его полной
амортизации.
При операционном лизинге (operative leasing), или еще его называют
эксплуатационным
лизингом,
продолжительность
службы
срок
договора
имущества.
Как
короче,
чем
отмечалось
экономическая
выше,
объект
операционного лизинга в строительстве - это различные виды машин и
оборудования с высокими темпами морального старения, а также здания
производственного назначения.
Операционный лизинг в строительном производстве существует в следующем
виде: лизингодатель - предприятие механизации, лизингополучатель - строительная
организация, использующее одну из схем организационных форм управления
строительством - традиционную систему генподрядных отношений, систему «под
ключ», организационную форму «профессионального управления строительством».
При операционном лизинге происходит частичная выплата стоимости
арендуемого имущества, т.е. лизингодатель за время действия данного договора
возмещает лишь часть стоимости оборудования и поэтому он вынужден сдавать его
во временное пользование несколько раз, как правило, разным пользователям.
При операционном лизинге возрастает риск лизингодателя по возмещению
остаточной стоимости объекта лизинга при отсутствии спроса на него.
274
7.12 Виды контроля качества строительной продукции
1 Входной контроль - на складах или на объекте при получении материалов,
деталей
и
конструкций.
Проверка
соответствия
размеров,
маркировки
и
комплектности сопроводительным документам, паспортам, техническим условиям,
рабочим чертежам.
2
Операционный
контроль
производственных операций
-
после
(вертикальность
завершения
определенных
колонн, горизонтальность плит и
др.). Цель - при возникновении дефекта своевременно его устранить.
3 Промежуточный контроль скрытых работ (устройство фундаментов,
арматуры, закладных деталей и др.), от качества которых зависит устойчивость
всего здания и отдельных его элементов, а также тепло- и водозащитные свойства
стен и покрытий. Акт на скрытые работы подписывают автор проекта (или его
уполномоченный), представители технического надзора заказчика и строительной
организации (мастер, прораб, начальник участка).
В процессе строительства периодически осуществляется:
 авторский надзор проектных организаций (главный архитектор, главный
инженер проекта);
 технический надзор заказчика;
 госстройнадзор (выдача разрешений на начало производства работ на
площадке, контроль качества материалов, а также качества самих работ и др.);
 госсаннадзор (соблюдение на объекте санитарных норм по защите воздуха,
воды, земли, зеленых насаждений и т.д.);
 госпожнадзор (контроль за порядком складирования материалов, при
устройстве противопожарных разрывов, пожарных гидрантов и пр.; в зависимости
от характера строительства в контроле могут участвовать и другие органы
госнадзора).
Особый
контроль
за
строительством
принадлежит
инспекциям
Государственного строительного надзора. Главная их задача - надзор за
соблюдением
участниками
строительства
275
требований
законодательства,
нормативно-технической
и
проектной
документации
с
целью
обеспечения
эксплуатационной надежности и безопасности объектов строительства.
Функции органов госстройнадзора такие.
 Проверять
необходимые
документы
заказчиков
(застройщиков)
на
строительство и выдавать им разрешения на производство строительно-монтажных
работ.
 Осуществлять
надзор
за
соблюдением
в
процессе
строительства
требований строительных норм и стандартов, утвержденного проекта, а также
соответствия используемых на объекте материалов, изделий и конструкций
проектным решениям и сертификатам.
 Выдавать заключения о готовности объектов к приемке в эксплуатацию и
осуществлять контроль за соблюдением порядка приемки.
 Выдавать заключения о возможности выдачи или продления срока
действия лицензий на выполнение строительно-монтажных работ.
На заключительном этапе строительства подрядчик в письменной форме
сообщает заказчику о дате завершения объекта. Заказчик, получив уведомление о
предстоящем окончании строительных работ, создает комиссию по приемке во главе
с председателем.
4. Прием в эксплуатацию построенных зданий производит приемочная
комиссия, которая подписывает акт, при наличии положительных заключений
органов государственного надзора о соответствии объекта утвержденной проектносметной
документации
(госстройнадзора,
госпожнадзора,
госсаннадзора,
госэнергонадзора, госпроматомнадзора, госкомитета по экологии и других органов
госнадзора).
Например,
эксплуатирующей
организации
жилой
организации;
(ГАП,
ГИП);
дом
принимают
генподрядчика;
комитета
представители
заказчика;
госпожнадзора;
проектной
архитектуры,
градостроительства
и
землеустройства; горсовета; администрации района.
Приемка жилого дома производится с учетом благоустройства территории,
готовности
встроенных
помещений
оборудования здания к внешним сетям.
276
и
подключения
систем
инженерного
С согласия заказчика (инвестора), жильцов и при внесении соответствующих
изменений в проект и договор строительного подряда жилые дома, строящиеся за
счет внебюджетных средств и кредитов банков, могут приниматься в эксплуатацию
без внутренней отделки стен и потолков (кроме штукатурки), без покрытия полов
(кроме дощатых), встроенной мебели, установки дверных блоков в межкомнатных
перегородках, сантехнических приборов (кроме унитазов, приборов учета воды и
газа), а также электроплит. Естественно, что при этом должны быть выполнены в
полном объеме работы по инженерному обеспечению здания. Окончательное
обустройство своих квартир производится самими жильцами с учетом своих
желаний и возможностей.
7.13 Методы и стиль управления
Используются различные методы управления, которые различаются по
продолжительности цикла управления, по способу циркуляции информации в
системе управления и способу принятия решений.
Исходя из продолжительности цикла управления методы управления могут
быть стратегическими, рассчитанными на текущий год или на оперативный и
краткосрочный периоды. В основе этих методов лежат планы: стратегические (на
10-15 лет), годовые, оперативные на квартал и месяц и недельно-суточные
(диспетчерские) графики.
По способу циркуляции информации методы управления различают по виду
информационных каналов. Такими каналами могут быть межличностные связи,
каналы
движения
бумажных
источников
информации,
телефонные
коммуникационные связи, компьютерные видеоканалы.
По способу принятия решений методы управления делятся на альтернативные
и коллегиальные. В первом случае решения принимаются единолично, во втором правлениями и советами строительных предприятий.
Под стилем руководства следует понимать совокупность различных методов и
приемов воздействия на рабочие коллективы и отдельных работников.
277
Различают общий и индивидуальный стили руководства.
Общий стиль характеризуется степенью проявления коллегиальности и
единоначалия. Условно можно выделить авторитарный (или автократический),
демократический и либеральный стили управления.
Авторитарный
стиль
основан
на
прямых
приказах,
указаниях,
распоряжениях, не предполагающих возражений со стороны подчиненных.
Руководители однозначно определяют, кому, что и как делать, отдают команды и
требуют докладов об их исполнении. Их указания подчиненным кратки, строги,
порой с угрожающим подтекстом. Они придирчивы до мелочности. Автократы
стремятся к решению всех вопросов, как мелких, так и крупных. На их взгляд,
подчиненные всегда нуждаются в указаниях. Им по душе пусть слабый, меньше
знающий, но зато послушный работник. Автократы, как правило, уверены в себе, не
сомневаются в своих способностях руководить коллективом. Отрицательные
качества автократов особенно заметны, когда им не хватает организаторских
способностей и профессиональной подготовленности. Но у автократов есть и
положительные черты. Люди этого типа обладают молниеносной реакцией,
энергичны и толковы, решительно преодолевают трудности. Они быстро и смело
принимают решения, настойчиво добиваются их выполнения.
Демократический стиль подразумевает активное участие подчиненных в
выработке управленческих решений. По достигаемым результатам - это наиболее
эффективный стиль руководства, ибо он воспитывает в подчиненных инициативу,
творческое отношение к труду, чувство ответственности и сопричастности.
Руководители-демократы не командуют, а воодушевляют, не инструктируют, а
советуют. Рядом с ними работники чувствуют себя не столько подчиненными,
сколько сотрудниками, ответственными за выполнение коллективом работы.
Прежде чем принять решение, «демократы» обсуждают его с широким кругом
сотрудников, систематически информируют подчиненных о положении дел в
коллективе, не скрывая ни успехов, ни трудностей. Они правильно реагируют на
критику в свой адрес, никогда и ни в чем не демонстрируя своего превосходства, не
278
избегают ответственности за собственные решения или ошибки подчиненных, по
заслугам хвалят или ругают, указания формулируют четко и убедительно.
Либеральный стиль руководства отличается невмешательством руководителей
в работу подчиненных до тех пор, пока последние не попросят совета. Такой стиль
допустим лишь в тех случаях, когда подчиненные по уровню квалификации выше
руководителей или равны им и не хуже руководителей знают основные
производственные задачи коллектива. «Либералы» не демонстрируют свое
руководящее положение. Они не слишком активны в работе, легко поддаются
чужому влиянию, готовы отказаться от только что принятого решения. В сложных
ситуациях «либералы» страдают отсутствием принципиального подхода к решениям
и последовательности в действиях.
В строительстве предпочтение следует отдать демократическому стилю
руководства. Автократический стиль целесообразен лишь в исключительных
случаях (аварийная ситуация, особый склад характера подчиненного и т. п.).
Либеральный стиль может применяться в виде исключения по отношению к
отдельным подчиненным особо высокой квалификации.
Формируя индивидуальный стиль руководства, каждый руководитель должен
исходить из того, что ни один из общих стилей не является оптимальным.
Оптимален лишь динамичный стиль, меняющийся сообразно изменению ситуации и
объектов руководства.
7.14 Диаграмма безубыточности строительного производства
Для анализа итогов работы строительного участка (строительного комплекса),
строительного предприятия применяют как аналитические, так и графические
методы. Например, для постоянного анализа важнейшей взаимосвязи прибыли,
объемов работ и себестоимости в каждом строительном подразделении строят
фактически и варьируют возможные графики этих зависимостей. Это позволяет
находить точку безубыточности и изменять ее местоположение в зависимости от
279
объемов работ и себестоимости, то есть от соотношения в себестоимости
постоянных и переменных затрат.
Точка
безубыточности
(иногда
называют
«мертвая
точка»,
порог
рентабельности, критический объем продаж производства) показывает величину
минимального объема выпуска готовой строительной продукции, при котором
производство будет безубыточным, то есть это такой объем выручки от реализации,
при котором строительная организация (участок) уже не имеет убытков, но еще не
имеет прибылей. Результата от реализации после возмещения переменных затрат в
точности хватает только на покрытие постоянных затрат, а прибыль при этом равна
нулю.
График расчета безубыточности строится следующим образом. Точка О
отображает условное начало работы строительной организации (участка), которое
уже несет условно-постоянные затраты (административно-хозяйственные и прочие
расходы), начинает процесс строительства и необходимые для него переменные
затраты, но сдачи работ и доходов от них еще нет (рисунок 2).
Рисунок 2 – Расчет безубыточности строительного производства
280
До «точки безубыточности» расположена «зона убыточной работы», так как
сумма постоянных и переменных расходов еще превышает доходы. По мере
нарастания выполнения объемов строительно-монтажных работ удельная величина
условно-постоянных расходов на единицу работы уменьшается, вследствие чего
сумма доходов «догоняет» себестоимость; в «точке безубыточности» они
сравниваются, а за ее пределами сумма доходов превышает себестоимость и
начинается зона прибыльности работы строительной организации.
Цифра 100 на оси абсцисс отражает полную номинальную мощность
организации (предприятия), до нее - нарастание объемов работ.
Каждое предприятие заинтересовано в том, чтобы сдвинуть точку T1 влево и
как можно раньше начать работу рентабельно. Это можно сделать уменьшением
себестоимости
и, прежде всего, за счет сокращения
условно-переменной
составляющей. Уменьшение ее на величину ∆ПЗ при прежнем объеме дохода
передвигает точку Т1 в положение Т2, что соответствует 30% мощности предприятия
от полной номинальной. Дальнейшее превышение мощности (наращивание объемов
работ,
т.е.
увеличение
размеров
предприятия,
обещает
пропорциональное
увеличение доходов и прибыли (П1>П2) но не выше Пmax.
Такой
графический
подход
позволяет
строительной
организации
(строительному участку) контролировать и анализировать различные стадии
строительства и вносить соответствующие корректировки.
7.15 Виды документов в строительных организациях
Документ - материальный (графический, текстовый и т.п.) носитель,
содержащий зафиксированную информацию и имеющий в соответствии с
действующим законодательством правовое значение.
Документ первичный содержит первичную информацию о состоянии объекта
управления и процессов, происходящих в управляемой подсистеме. Составляется
при непосредственном наблюдении события и его регистрации.
281
Документ вторичный получается в результате анализа и (переработки
информации, содержащейся в первичном Д., с сохранением положений последнего.
Документация - совокупность документов, оформленных по единым
правилам. Применяются различные виды Д.
Графическая Д. представляется в виде графиков, диаграмм; описывается в
текстово-графической форме сведения и зависимости описываемого исследования
объекта, события, явления, в частности, о производственной деятельности
строительных и монтажных предприятий, а также их подразделений.
Исполнительная Д. - совокупность документов, фиксирующих процесс
выполнения к.-л. задания (проекта) или его элементов. Для строительного
производства - это Д., фиксирующая процесс производства строительных и
монтажных работ и техническое состояние строительного объекта (исполнительные
схемы и чертежи на инженерные конструкции, схемы приемки выполненных и
скрытых работ, акты промежуточной приемки отдельных элементов работ, журналы
производства работ, операционного контроля, авторского надзора и др.). до. д.
предъявляется при приемке объекта в эксплуатацию и используется в процессе
будущей эксплуатации.
Конструкторская Д. - совокупность документов, разрабатываемых и
используемых в ходе проектирования изделия, детали, при изготовлении опытного
образца и организации серийного производства этого изделия, детали.
Нормативно-справочная Д. (нормативно-техническая Д.) – совокупность
официальных документов, содержащих определенные правила, стандарты, нормали,
нормативы и условия. В области строительства - это СНиПы и др. нормативные
документы, утвержденные органами госнадзора, министерствами и ведомствами. К
Н.-с.
д.
относятся
обязательного
отдельных
или
видов
также
инструкции,
рекомендательного
строительства.
указания,
руководства,
положения
характера,
отражающие
специфику
Нормативные
документы
регламентируют
деятельность предприятий и правомерность их решений в соответствующих
областях деятельности на всех этапах инвестиционного цикла (изысканиях,
проектировании, строительстве, реконструкции, ремонте и т.п.).
282
Отчетная Д. - совокупность документов, отражающих отчетные показатели
работы предприятий или их подразделений по выполнению к.-л. задания (проекта),
или отчетные показатели за к.-л. период (финансовый, материальный отчет, отчет по
выполнению НИР и т.д.).
Нормативная Д. - совокупность официальных документов, содержащих
определенные правила, стандарты, нормативы, условия, носящих обязательный или
рекомендательный
характер.
В
строительстве
-
это
СНиПы,
инструкции,
руководства, утвержденные органами госнадзора, министерствами, ведомствами и
определяющие рамки и условия принятия тех или иных решений в процессе всего
инвестиционного процесса (изысканий, проектирования, строительства).
Предпроектная Д. - совокупность проектно-сметных документов (материалов)
на предварительных стадиях проектирования (схема, эскизный проект, ТЭО). Состав
и
содержание
П.
д.
устанавливаются
соответствующими
нормативными
документами федерального или муниципального уровня в зависимости от
принадлежности объекта строительства.
Проектно-сметная Д.
(ПСД) - совокупность графических, расчетных и
текстовых материалов, обосновывающих объемно-планировочные, конструктивные,
организационно-технологические
решения,
стоимость
и
экономическую
целесообразность строительства конкретного здания, сооружения, объекта. Состав и
содержание
ПСД
действующими
зависят
от
нормативными
стадий
проектирования
документами.
ПСД
и
для
устанавливаются
несложных
и
непродолжительных по срокам выполнения объектов разрабатывается в одну
стадию;- а для крупных и сложных объектов,- как правило, в 2 стадии: 1 – «проект
со сметным расчетом»; 2 –«рабочая документация со сметами». Основанием для
разработки ПСД служит задание на проектирование, составляемое заказчиком при
участии проектной и подрядной строительной организации.
Рабочая Д. - часть ПСД, разрабатываемая на стадии «рабочая документация» и
используемая непосредственно на строительных площадках при возведении
объектов.
283
Разрешительная Д. - комплекс документов, разрешающий заказчику
производство проектно-изыскательских работ по строительству или реконструкции
объекта,
органами.
выдаваемый
Р.д.
министерствами,
разрабатывается
на
ведомствами
основании
или
заявок
и
муниципальными
соответствующих
обоснований технической возможности и целесообразности строительства или
реконструкции объекта со стороны заказчика (застройщика). Р.д. является
основанием для оформления акта на землепользование, выдачи архитектурнопланировочного задания, задания на проектирование и титульного списка на
выполнение проектно-изыскательских работ.
Организационно-технологическая Д. - часть П.с.д., обосновывающая решения
по технологии, организации работ и строительства. Разработка О.-т. д. обычно
ведется в две стадии - на первой разрабатывают ПОС, на второй - ППР. Состав и
содержание ПОС и ППР определяются нормативными документами, в частности,
СНиП.
ППР
разрабатывают
генпроектировщики
или
по
заказу
специализированные
строительной
организации
проектно-технологические
организации. В ряде случаев ППР разрабатывают строители своими силами.
Тендерная Д.
- комплекс документов, содержащих информацию по
организационным, технологическим и коммерческим вопросам проведения торгов
(условия проведения торгов, основные финансовые и коммерческие условия куплипродажи или подряда, описание процесса торгов, технические характеристики
товара, сведения о характере, видах и объемах предлагаемых на торгах работ и
услуг). Т.д. разрабатывается специалистами заказчика, как правило, тендерным
комитетом. Основные задачи тендерного комитета: подготовка Т.д., объявление и
проведение торгов, анализ и оценка заявок-оферт, представленных участниками
торгов, выбор наиболее конкурентоспособной оферты. Комплект Т.д. рассылается
тендерным комитетом фирмам или организациям - возможным участникам торгов.
284
7.16 Список литературы, рекомендуемой студентам для изучения раздела
1
Гребенник, Р.А. Организация и технология возведения зданий и
сооружений: учеб. пособие для вузов / Р.А. Гребенник, В.Р. Гребенник. – М.: Высш.
шк., 2008. – 304 с. – (Для высших учебных заведений). – ISBN 978-5-06-005556-6.
2
Данилкин, М.С. Основы строительного производства: учеб.пособие /
М.С. Данилкин, И.А. Мартыненко, С.Г. Страданченко. – Ростов н/Д.: Феникс, 2007.
– 474 с. – (Высшее образование). – ISBN 978-5-222-12153-5.
3
Дикман, Л.Г. Организация строительного производства: учебник для
строит. вузов / Л.Г. Дикман. – 4-е изд. – М.: Издательство АСВ, 2002. – 512 с. –
ISBN 5-93093-141-0.
4
Костюченко, В.В. Организация, планирование и управление в строи-
тельстве: учебное пособие / В.В. Костюченко, Д.О. Кудинов. – Ростов н/Д.: Феникс,
2006. – 352 с. – (Высшее образование). – ISBN 5-222-07357-2.
5
Невзоров, Л.А. Краны башенные и автомобильные: учеб. пособие для
нач. проф. образования / Л.А. Невзоров, М.Д. Полосин. – М.: Издательский центр
«Академия», 2005. – 416 с. – (Профессиональное образование). – ISBN 5-7695-16720.
6
Организация и управление в строительстве. Основные понятия и термины:
учеб.- справ. пособие / В.А. Афанасьев [и др.]. – М.: Изд-во АСВ; СПб., СПбГАСУ –
1998. – 316 с. – ISBN 5-87829-075-8.
7
Организация строительного производства: учебник для вузов / Т.Н. Цай,
П.Г. Грабовый, В.А. Большаков и др. – М.: Изд-во АСВ, 1999. – 432 с. – ISBN 593093-006-6.
8
Расчет и оптимизация сетевых графиков строительства: учеб. пособие /
В.А. Побожий, С.И. Павленко, М.В. Побожая, В.В. Ткаченко, В.Я. Целлермаер. –
М.: АСВ, 2001. – 240 с. – ISBN 5-93093-091-0.
9
Справочник современного строителя / Л.Р. Маилян [и др.]; под общ. ред.
Л.Р. Маиляна. – 2-е изд. – Ростов н/Д.: Феникс, 2005. – 540 с. – (Строительство и
дизайн). – ISBN 5-222-06429-8.
285
10 Трушкевич, А.И. Организация проектирования и строительства: учеб.
пособие / А.И. Трушкевич. – 2-е изд., испр. – Мн.: Выш. шк., 2004. – 416 с. – ISBN
985-06-0984-2.
11 Управление в строительстве: учебник для вузов / В. М. Васильев, Ю. П.
Панибратов, С. Д. Резник, В. А. Хитров; Под общ. ред. В. М. Васильева. Изд. 2-е,
перераб. и доп. – М.: Изд-во АСВ; СПб.: СПбГАСУ, 2001. – 352 с. – ISBN 5-93093104-6.
12 Управление
качеством
строительной
продукции:
Техническое
регулирование безопасности и качества в строительстве: учебное пособие /
В.И. Теличенко [и др.]. – М.: Изд-во АСВ, 2003. – 512 с. – ISBN 5-93093-195-Х.
286
8 Дисциплина «Архитектура ГПЗ», «Реконструкция зданий,
сооружений и застройки»
8.1 Конструктивные схемы зданий
Фундаменты, стены, отдельные опоры и перекрытия являются основными
несущими элементами здания. Они образуют несущий остов - пространственную
систему, обеспечивающую прочность и устойчивость здания.
В состав несущего остова могут входить различные конструктивные
элементы, которые определяют конструктивную схему здания.
По характеру конструктивной схемы различают следующие основные типы
зданий: с несущими наружными и внутренними стенами (бескаркасные), с полным
каркасом, с несущими наружными стенами и внутренним каркасом (с неполным
каркасом).
В зданиях с несущими стенами все нагрузки воспринимают продольные и
поперечные стены. Пространственную жесткость здания обеспечивают перекрытия,
внутренние стены и лестничные клетки.
В зданиях с продольными несущими стенами плиты перекрытий располагают
поперек здания. Устойчивость такой конструктивной схемы в поперечном
направлении обеспечивается специально устраиваемыми поперечными стенами,
которые не несут нагрузки от перекрытий (рисунок 1, а). Такие поперечные стены
возводятся лишь для ограждения лестничных клеток и в местах, где они нужны для
придания устойчивости наружным стенам. Применение этой конструктивной схемы
дает большие возможности для решения планировки помещений.
1 – поперечная стена; 2 - продольная стена; 3 - перекрытие
Рисунок 1 - Здание с продольными (а) и поперечными (б) несущими стенами
287
В зданиях с поперечными несущими стенами плиты перекрытий располагают
вдоль здания (рисунок 1,б). В таких зданиях обеспечена большая жесткость
системы, однако увеличивается общая протяженность несущих внутренних стен. Но
такое решение часто является рациональным, так как к конструкциям наружных
ненесущих продольных стен предъявляются только теплозащитные требования и
для их устройства можно применить легкие эффективные материалы.
Иногда применяется смешанный вариант, при котором опорами для
перекрытий служат как продольные, так и поперечные стены.
1 - колонна; 2 - ригель; 3 - навесная стена
Рисунок 2 - Гражданское здание с полным каркасом
В каркасных зданиях (рисунок 2 и 3) несущий остов состоит из колонн,
размещаемых по периметру и внутри здания, и горизонтальных связей (балок,
ригелей), на которые опираются перекрытия. Такой каркас называется полным. В
этом случае наружные и внутренние стены выполняют только ограждающие
функции и могут быть самонесущими или навесными.
288
1 -колонна; 2-ферма покрытия; 3 -плита покрытия; 4 - самонесущая стена; 5 фундаментная балка
Рисунок 3 - Одноэтажное промышленное здание
По характеру работы каркасы бывают трех типов: рамные, связевые и рамносвязевые. Стойки и ригели рамного каркаса (рисунок 4,а) соединяются между собой
жесткими узлами и образуют поперечные и продольные рамы, воспринимающие все
действующие на каркас вертикальные и горизонтальные нагрузки.
В зданиях со связевым каркасом (рисунок 4,б) узлы между стойками и
ригелями нежесткие, поэтому для восприятия горизонтальных нагрузок (например,
ветровых) необходимы дополнительные связи. Роль этих связей в многоэтажных
зданиях
выполняют
чаще
всего
перекрытия,
образующие
горизонтальные
диафрагмы и передающие горизонтальные нагрузки на жесткие вертикальные
диафрагмы (стены лестничных клеток, шахты лифтов, железобетонные перегородки
и др.).
289
1 - элементы каркаса; 2 - жесткий узел; 3 - горизонтальная диафрагма; 4 вертикальные поперечная и продольная диафрагмы
Рисунок 4 - Схемы рамного (а) и связевого (б) каркасов
В практике строительства часто применяют здания с комбинированным типом
каркаса, который называется рамно-связевым. В нем в одном направлении ставят
рамы, в другом связи.
1-несущая стена; 2-внутренняя колонна; 3- ригель; 4 - перекрытие
Рисунок 5 - Здание с неполным каркасом
Если стойки (колонны) расположены только внутри здания с несущими
наружными стенами, каркас называется неполным (рисунок 5).
290
В
гражданском
строительстве
применяются
все
перечисленные
конструктивные схемы зданий.
При проектировании промышленных зданий применяют, как правило,
каркасную схему. Конструктивными элементами этих зданий являются колонны,
подкрановые балки, стропильные балки или фермы, плиты покрытий. Стойки
(колонны) и несущие элементы покрытий (балки или фермы) образуют поперечные
рамы каркасов, которые в продольном направлении связаны плитами покрытия,
подкрановыми балками и связями.
Материалом для конструкций каркаса служит, как правило, сборный
железобетон, реже сталь. В малоэтажных зданиях стойки внутреннего каркаса
иногда выкладывают из кирпича, в деревянном строительстве каркас выполняют из
дерева.
8.2 Классификация фундаментов гражданских зданий
Фундаменты и их основания - ответственные элементы сооружения, от
качества и надежности которых в большой степени зависят долговечность и
безопасность его эксплуатации. Фундаменты мостовых опор обычно возводят в
сложных гидрогеологических условиях, вынуждающих применять конструкции и
способы устройства, как правило, во многом отличающиеся от фундаментов промышленных, гражданских и других инженерных сооружений. В фундаментах
принято
различать:
обрез
-
плоскость,
разделяющую
фундамент от над
фундаментной части; подошву - плоскость, которой фундамент опирается на грунт;
высоту фундамента - расстояние между его обрезом и подошвой; глубину
заложения - расстояние между поверхностью грунта и подошвой . Чтобы обеспечить
устойчивость сооружения, фундаменты располагают на прочных грунтах. От
глубины залегания прочных грунтов зависят условия работы фундамента в грунте,
его конструкция и способ возведения. В современном строительстве применяют различные конструкции и способы устройства фундаментов, которые условно
разделяют на две основные группы - мелкого и глубокого заложения.
291
Классификация фундаментов под гражданские здания:
 по конструктивным особенностям - неглубокого заложения (отдельные
(столбчатые), ленточные, сплошные) и специальные (свайные, фундаменты под
оборудование);
 по
характеру
работы –
центрально
нагруженные
и
внецентренно-
нагруженные;
 по способу изготовления - монолитные и сборные.
Фундаменты мелкого заложения.
Если фундамент заложен на глубине до 5-6 м и отношение этой глубины к
ширине подошвы не превышает 1,5-2, то его называют фундаментом мелкого заложения и возводят в заранее открытой выемке, называемой котлованом. Большинство
зданий, а также многих других инженерных сооружений имеют фундаменты
мелкого заложения. Возможность без больших затрат обнажать прочные слон грунта и использовать их в качестве основания определяет и конструктивную форму
фундамента. В этих условиях под сооружение, имеющее небольшую протяженность
в плане, например под опору моста фундамент возводят в виде сплошного массива и
называют массивным. Если длина фундамента значительно больше ширины, то его
называют ленточным. Ленточные фундаменты возводят под колонны, когда
последние расположены на небольшом расстоянии друг от друга, под стены зданий,
подподпорные стенки и другие аналогичные сооружения большой протяженности.
Если расстояние между колоннами большое, то колонны располагают на отдельных
фундаментах небольшого объема, называемых башмаками или подушками. Для
уменьшения давлений на грунты основания иногда приходится возводить под всем
сооружением сплошной фундамент, состоящий из горизонтальных плит и
вертикальных стен. Сплошные фундаменты устраивают под высотные здания,
водонапорные башни, элеваторы и т. п.
Фундаменты глубокого заложения.
Если подошва фундамента расположена на глубине более 5-6 м и отношение
этой глубины к ширине подошвы более 1,5-2, то фундамент будет глубокого
292
заложения. Такие фундаменты, в свою очередь, подразделяются на свайные,
опускные колодцы и кессонные.
Свайный фундамент состоит из свай и объединяющей их поверху плиты.
Подошвой его будет поверхность, на которой располагаются нижние концы свай. В
этом уровне все на грузки, действующие на фундамент, передаются нижележащему
грунту, а грунт, расположенный между сваями, служит промежу точной средой,
способствующей передаче нагрузок на грунт основания . Плита свайного
фундамента, называемая ростверком, может быть расположена на разных уровнях
по отношению к поверхности земли. Она может быть заглублена в грунт, может
быть расположена и выше поверхности земли. На верхней поверхности плиты (на
обрезе) свайного фундамента располагается над фундаментная часть сооружения.
Есть также конструкции, в которых сваи и объединяющая их плита выполняют
функции и фундамента и над фундаментной части сооружения. Так, в мостах
свайно-эстакадного типа опоры состоят из свай и плит насадок, на которые
опираются пролетные строения. Техника устройства свайных фундаментов в
настоящее время настолько развилась и усовершенствовалась, что этот тип фундаментов стал одним из основных, особенно в строительстве искусстенных
сооружений. Достаточно указать, что современное технологическое оборудование
позволяет возводить фундаменты со сваями длиной более 50-60 м.
Опускные колодцы бывают массивными или тонкостенными. Массивные
колодцы представляют собой бетонную или железобетонную толстостенную
конструкцию, которую погружают под действием собственного веса до прочных
слоев грунта. Грунт из внутренних полостей колодца извлекают и полости частично
или полностью заполняют кладкой. В результате получается массивный фундамент
глубокого заложения. К тонкостенным колодцам относятся железобетонные
оболочки диаметром свыше 3 м, принудительно погружаемые в грунт. Глубина
погружения колодцев может быть значительной. Известны случаи, когда колодцы
погружали в грунт до 50 м. Если опусканию колодцев препятствуют твердые
труднопроходимые прослойки скальных пород или отдельные включения в виде
валунов,
погребенных
стволов
деревьев,
293
заиленных
частей
разрушенных
конструкций и т. д., то возводят кессонный фундамент, состоящий из кессона и
надкессонной кладки.
Кессон представляет собой перевернутый ящик, на потолке которого возводят
кладку тела фундамента. Для разработки грунта при погружении кессона в его
рабочую камеру подают сжатый воздух, который отжимает воду и осушает камеру,
обеспечивая возможность разработки. Работы под сжатым воздухом вредны для
человеческого организма, поэтому при постройке мостов кессонные фундаменты
разрешается применять в исключительных слvчаях. Наибольшая глубина опускания
кессонов, считая от уровня воды составляет около 35 м; при этой глубине
избыточное давление в рабочей камере кессона может достигать предельного
значения 4 кгс/см2, при котором еще возможно разрабатывать грунт.
8.3 Деформационные швы: температурные, осадочные, антисейсмические
Деформационный шов - предназначен для уменьшения нагрузок на элементы
конструкций в местах возможных деформаций, возникающих при колебании
температуры
воздуха, сейсмических
явлений,
неравномерной
осадки грунта и
других воздействий, способных вызвать опасные собственные нагрузки, которые
снижают несущую способность конструкций. Представляет собой своего рода
разрез в конструкции здания, разделяющий сооружение на отдельные блоки и, тем
самым, придающий сооружению некоторую степень упругости. С целью
герметизации заполняется упругим изоляционным материалом.
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.
294
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 температурноосадочных 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.
Для организации и гидроизоляции деформационных швов используют
различные материалы: герметики, замазки, гидрошпонки.
295
8.4 Вычертить узел крепления стропильной железобетонной балки на
колонне
1-анкерный болт; 2- шайба; 3-опорная плита
Рисунок 6 – Узел крепления стропильной железобетонной балки
8.5
Конструкции
скатных
стропильных
крыш
в
малоэтажном
строительстве
Выбор конструкции крыши зависит:
1. От величины перекрываемых пролетов. Чем больше перекрываемый пролет,
тем более массивное сечение стропильной ноги необходимо для того, чтоб они
выдержали нагрузку от кровли. К примеру, чтоб перекрыть односкатной кровлей
строение с пролетом 5 метров будет достаточно стропила с шагом 1-1.2м и сечением
150*50мм, а для того чтоб перекрыть пролет 10 метров потребуется сечение из 2
досок 150*50мм и шаг стропил будет 0,6м или же нужно применить клееную балку
высотой ориентировочно 30см.
2. От уклона крыши дома. Логично предположить, что на крышах с большим
уклоном кровли (от 50градусов) снег не будет скапливаться, а будет падать на
землю под действием силы притяжения Земли, соответственно нагрузка на
конструкции будет меньшей, благодаря чему уменьшится сечение стропил. В случае
если Вы выбрали пологую крышу (уклон до 20 градусов) то сечение стропил
увеличится в несколько раз из-за того что крыше теперь придется воспринимать еще
вес скопившегося снега.
296
3. От требований долговечности конструкций. В целом долговечность крыши
должна быть такой же как и долговечность здания, то есть для частных домов или
коттеджей это 100лет. Долговечность работы конструкций крыши, при надлежащем
уходе и правильной эксплуатации, такая:
 деревянные 20-30лет (без капитального ремонта)
 металлические 30-50лет
Это расчетные значения и существует много примеров когда деревянные
крыши эксплуатировались не одну сотню лет в правильных условиях эксплуатации.
4. От огнестойкости конструкции. Огнестойкость является неотъемлемым
атрибутом стропильной системы. Для зданий малой этажности (1-2 этажа), согласно
украинским строительным нормам, конструкции чердачных крыш должны не терять
несущую способность (нести заданную на них нагрузку собственного веса, веса
кровли и веса снег) и целостность при действии открытого огня на них от 15 минут
(металл) до 45 минут (деревянные конструкции). Такой предел огнестойкости
достигается при помощи оптимального сечения конструкции (чем больше сечение
конструкции тем дольше она выдержит действие огня, но тем больше она стоит) и
качественной огнезащиты (цементно-песчаной штукатурки, негорючих матов,
антиперенов, защитных красок).
5. От теплотехнических свойств кровли. Чем теплее кровлю необходимо
получить, тем больше она будет весить и тем больше сечение конструкций кровли
необходимо выбирать. К примеру вес минераловатных плит толщиной 100мм
разнится от 16 до 50кг/кв.м, в тоже время такой же толщины пенопласт весит 612кг/кв.м. Если Вы решили сделать теплый чердак, то вес утепления будет
действовать на стропильную систему и его нужно включить в расчет стропил, если
чердак у Вас холодный то весь утеплителя действует на чердачное перекрытие, тем
самым снижая нагрузку на стропильную систему и уменьшая сечение стропил.
В зависимости от назначения и условий эксплуатации крыши можно
выделить такие виды конструкций скатных крыш:
Деревянные конструкции крыши
297
Получили наибольшее распространения в малоэтажном строительстве.
Обычно выполняются в 3 видах: наслонные и висячие стропила, деревянные фермы.
Стропильные системы состоят из стропил или стропильных ног (деревянные балки
непосредственно воспринимающие нагрузку кровли), мауэрлата (лежащий вдоль
стены брус на который опираются стропила), стойки (вертикальные деревянные
балки), стяжек (воспринимающие растягивающие усилия крыши), обрешетки
(совокупность брусьев, перпендикулярно уложенных на стропильные ноги).
Наслонные стропила опираются нижним концом на мауэрлат, а вторым
верхним концом на стену или стойку. Мауэрлат служит для того, чтоб передать и
распределить нагрузку от стропил на стену. Стропила идут с шагом от 0,6м до 2м, в
зависимости от нагрузки, вида и сорта дерева. Стропила изготавливают из бруса
толщиной 150-200мм или из составных досок толщиной от 50мм. Стойки
располагаются с шагом 2-3м. Для увеличения жесткости стропильной конструкции
устанавливают горизонтальные связи между стойками, в виде бруса шириной 150200мм. Также необходимо закрепить стропильную систему к дому, чтоб ее не
унесло
ветром, это
делается
при помощи проволоки
(скрутки), которая
заанкеривается в стену (пример крепления крыши скруткой на рисунке 7).
Рисунок 7 – Пример крепления крыши скруткой
298
Такой вид стропильной системы наиболее распространен, так как имеет очень
удобную схему и может быть легко изменен в зависимости от конфигурации дома.
Применяется когда ширина дома больше 7метров и в доме есть одна или более
продольных несущих стен (для опирания стоек). На схемах показаны наиболее
распространенные поперечные сечения и планы зданий в которых целесообразно
применение таких стропил.
Висячие стропильные системы применяют в домах где нет посредине несущей
стены на которую можно опереть крышу. Такая система применяется в случае если
ширина дома не превышает 6-8м. Также таким видом стропил перекрывают
небольшие хозяйственные постройки. В данной схеме стропила нижними концам
опираются на боковые стены (без промежуточных опор), чем создают большие
горизонтальные напряжения для стен. Для увеличения жесткости конструкции
устраивают стяжку (затяжку) стропил благодаря чему уменьшаются распорные
усилия и защищаются стены от опрокидывания.
Чем выше находится стяжка тем более массивной она должна быть, так что
эффективнее делать стяжку как можно ниже, но это в свою очередь мешает
эксплуатации крыши. Все деревянные конструкции крепятся металлическими
накладками, нагелями (гвоздями) и болтами.
Рисунок 8 – Коньковый узел
299
Деревянные фермы наименее распространенный вариант кровли в частном
строительстве, используется для перекрывания больших пролетов до 15-20м в
промышленном строительстве. Такие конструкции представляют собой сложные
конструктивные системы из деревянной клееной доски или бруса, геометрически
неизменяемую систему, состоящую из отдельных, связанных между собой
элементов (брусьев, доски с сечением от 50*150мм). Применяют такие виды
конструкций в основном при реконструкции «отживших» себя кровельных систем, к
примеру здания «сталинской» постройки, театры, общественные здания постройки
прошлого века (чтобы не менять ни материал, ни конструкцию, ни вес крыши) или
для деревянных одно и двух этажных сельскохозяйственных зданий для хранения
урожая. Применять их в частном строительстве - это неоправданная трата денег и
сил, так как в коттедже нет необходимости перекрывать такие большие пролеты (до
20 метров) и вполне можно обойтись стропильной конструкцией, с опиранием на 2-3
продольные стены. Наряду с этим фермы приобрели популярность в так называемых
«канадских домах» строящихся по типовым проектам полностью из древесины.
Положительными сторонами деревянных конструкций крыши можно назвать
долговечность конструкций, при правильно эксплуатации и защите, относительную
дешевизну, экологичность. Отрицательные стороны - вероятность гниения, порчи
паразитами, легко воспламеняемость при неправильной защите.
Металлодеревянные конструкции крыши.
Представляют из себя комбинированные конструкции из металла и дерева в
виде арок, ферм и рам. Перекрывают пролеты до 15-20м. Обычно верхние пояса
таких конструкций сделаны из клееной древесины, а нижний из арматуры
(диаметры 16-25) или профилей периодического сечения (двутавр, тавр). Таким
образом, дерево работает на сжатие в таких конструкциях, а на растяжение
работают металлические элементы. Мало применимы в частном строительстве из-за
их отрицательной стороны - сложности и дороговизны технологии изготовления,
хотя являются достаточно ходовым решением за рубежом из-за декоративной
притягательности - они отлично смотрятся в интерьере. Такие конструкции
характерны для бассейнов и промышленных предприятий с агрессивными
300
условиями работы, в частном же строительстве такие конструкции скорее
«исключение из правил» или эксклюзивное пожелание хозяина дома, так как можно
заменить конструкции более простыми, распространенными и дешевыми стропильными системами.
В настоящее время также получили распространение сборные железобетонные
стропила заводского изготовления. Такие стропила представляют из себя балки с
узким деревянным бруском прикрепленным сверху, к которому специальными
скобами или гвоздями монтируют обрешетку. Стропила имеют прямоугольное и
тавровое сечение. Железобетонные стропила устанавливают на стены и коньковый
прогон, соединив их между собой сваркой закладных деталей. Нет смысла
применять железобетонные стропила при строительстве частного дома, если рядом
нет завода железобетонных конструкций, который их производит, или же при
монтаже крыши решено не привлекать кран, который смонтирует такие стропила.
Также сложно решаются узлы опирания таких стропил на кладку стен, необходимо
предусматривать дополнительные закладные детали, чтоб к ним варить стропила.
Эти конструкции больше характерны для сооружений сельскохозяйственного
назначения (склады, здания для хранения урожая, техники). Положительные
стороны таких видов конструкций: долговечность, высокая прочность, простота в
обслуживании, отрицательные стороны - потребность крана для монтажа и
доставки, большой вес (200-300кг), сложность сочетания дерева и бетона.
Стальные конструкции крыши
Стальные конструкции кровли выполняются в виде стропильных ферм и
предназначены для больших пролетов от 6м до 30м. Фермы представляют собой
конструкции
из профилей
периодического
сечения
-
спаренных
уголков,
гнутосварных труб прямоугольного и квадратного сечения. Фермы имеют
двускатную треугольную форму с разными уклонами от 20 градусов. Опираются
такие фермы на стены, через распределительные железобетонные подушки с
закладными или колонны. На ферму при помощи сварки крепят прогоны из уголков
и деревянного бруса, на которые в свою очередь набивают обрешетку. Для
увеличение жесткости такой системы по нижним поясам ферм пускают
301
горизонтальные связи из уголка. Металлические фермы редко применимы к
частному домостроению, они являются более характерной чертой промышленного и
гражданского строительства, такие строения как заводы, фабрики, ангары, склады,
высотные общественные здания. Их применяют в частных домах со стальным
модульным легким каркасом, так как весь дом состоит из легких металлических
профилей и смысла вводить в несущий остов новый материал - дерево нет, в этом
случае крыша решается очень просто по схеме «сварили ферму на заводе – привезли
– смонтировали – готовая конструкция крыши».
Стальные фермы очень просты в производстве - сварить можно на любом
заводе. К плюсам таких конструкций можно отнести высокую прочность,
возможность перекрывать большие пролеты, высокую жесткость. Минусы такой
конструкции состоят в том что для монтажа необходима спецтехника (вес такой
конструкции 20-30кг/кв.м по сравнению с деревянными конструкциями -520кг/кв.м), такие конструкции боятся огня (степень огнестойкости конструкций
крыши 15-30минут) и коррозии без соответствующей подготовки.
8.6 Несущие второстепенные элементы гражданских зданий (полы)
В конструкцию пола входят все элементы, укладываемые поверх основания несущей панели перекрытий или грунта. Верхним элементом пола является чистый
пол
(покрытие).
гигиеничными,
а
Чистые
полы
также
служить
должны
быть
элементами
прочными,
интерьера
долговечными,
помещений
(без
дополнительной отделки и значительного последующего ремонта). В зависимости
от назначения помещений применяют теплые чистые полы или полы из бетонных и
керамических материалов со значительной величиной тепловой активности.
Чистые полы по виду материалов и способу выполнения делят на монолитные
(сплошные) и штучные - мелкоразмерные, щитовые и листовые. Под чистым полом
(покрытием) обычно находится прослойка - слой, склеивающий пол со стяжкой или
являющийся упругой прокладкой. В большинстве конструкций пола предусмотрен
жесткий слой - стяжка или плиты. Его применяют для выравнивания основания пола
302
по сплошному теплозвукоизоляционному слою или по звукоизоляционным
ленточным прокладкам.
При
необходимости
в
конструкцию
пола
вводят
гидроизоляционные слои.
Монолитные (сплошные, бесшовные) полы выполняют на основе цементного
или полимерного вяжущего. Бетонные полы назначают толщиной не менее 20 мм
при бетоне класса не менее В15. Для наливных сплошных полов в мастике
применяют поливинил-ацетатную эмульсию, из которой в смеси с водой и
минеральным порошком выполняют чистый пол по подготовленной поверхности.
Такие полы прочны, эластичны и гигиеничны, но предназначаются для гражданских
зданий со средним движением людей. При более высоких эксплуатационных
требованиях используют поливинилацетатноцементнобетонный пол, в состав
которого входят поливинилацетатная эмульсия, цемент, щебень и среднезернистый
песок. Класс прочности такого бетона В20.
Чистые полы из штучных изделий могут быть плитными (неорганическими и
синтетическими) и деревянными.
Полы из бетонных и мозаичных плит назначают при слабых механических
воздействиях - толщиной 20 мм (бетон класса В15), при средних - 25 мм (бетон
класса В20). Керамические плитки для полов (метлахские) выпускают согласно
ГОСТ 6787-80. Их предназначают для полов помещений с интенсивным движением
и значительным увлажнением. Плитки имеют гладкую или рифленую лицевую
поверхность и различную расцветку. Водопоглощение не должно превышать 4 %.
Керамические плитки по форме бывают квадратными, прямоугольными, шести- и
восьмигранными с размерами сторон 50-150 мм. Толщина плиток 10 и 13 мм.
Широкое применение получили более мелкие цветные керамические плитки
для мозаичных полов квадратной и прямоугольной формы (48 X 48, 22 X 22, 48 X 23
мм; толщина - 6 мм). Эти плитки выпускают в виде ковров (плитки лицевой
поверхностью наклеены на оберточную бумагу) и затем укладывают на стройке.
Размеры поставляемых ковров (мм): для полов санитарно-технических узлов 412x724; для полов лестничных клеток - 260 X (946-h 1373). Для помещений, в
303
которых требуются гладкие, малоистираемые полы, используют шлакоситалловые
плиты размерами 250X250 и 300X300 мм, толщиной 10-20 мм.
Плитки для полов изготовляют также из синтетических материалов:
поливинилхлорида, кумарона, фенолита и др. Лучшими из них являются
поливинилхлоридные
плитки,
имеющие
высокие
эксплуатационные
и
гигиенические свойства. Поливинилхлоридные плитки одно- и многоцветные
выпускают квадратными, прямоугольными и трапециевидными Для деревянных
полов применяют мелкоразмерные и укрупненные изделия; укрупненные изделия
более эффективны. С целью укрупнения изделия для полов предварительно
соединяют в щиты. При отборе и назначении деревянных полов необходимо
экономно использовать изделия из хвойных пород, дуба и бука с одновременным
широким применением древесностружечных плит, маломерных пиломатериалов,
клееных деталей и др. Доски (бруски) для чистых полов изготовляют строгаными на
деревообрабатывающих предприятиях толщиной 29 и 37 мм и шириной 74, 84, 94,
104, 124 мм. На боковых кромках доски имеют пазы и гребни.
Чистые паркетные полы состоят из тонких клепок (планок), изготовленных из
твердой древесины. Выпускают щитовой, мозаичный и штучный паркет и
паркетные доски.
Щитовой паркет представляет собой поддон, выполненный из отходов
лесопиления, поверх которого наклеены тонкие клепки паркета. Размеры щитов 400
X 400, 800 X 800, 475X475, 600X600 мм, толщина 30 мм. В последние годы освоен
щитовой паркет, в котором поддоном являются древесностружечные плиты.
Паркетные доски имеют основание из реек длиной 1200, 1800, 2400 и 3000 мм,
шириной 145,155 и 200 мм. Поперек реечного основания наклеивают паркетную
клепку. Общая толщина доски 25 мм. Кромки щитового паркета и паркетные доски
имеют пазы и гребни.
Мозаичный (наборный) паркет является наиболее экономичным по расходу
древесины. Его выпускают в виде ковра разных рисунков из тонких клепок (длина
клепок 100 - 200, ширина 20-40, толщина 8 мм), наклеенных лицевой стороной на
304
прочную бумагу. Размеры ковра могут быть от 400 X 400 до 600 X 600 мм.
Мозаичный паркет предназначен для укладки по жесткому основанию.
Штучный паркет, укладываемый по сплошному деревянному основанию,
требует больших расходов древесины и затрат труда. В массовом строительстве его
применение не рекомендуется. Допускается укладка штучного паркета на мастике
по безлесному основанию. Размеры клепок штучного паркета (мм): длина 150-500 (с
градацией через 50 мм); ширина 30-90 (с градацией через 5 мм); толщина 15, 18 мм.
Толщина
паркета
из
хвойных
пород
древесины
10
мм.
В целях эффективной замены паркета из дуба проведены успешные эксперименты
по использованию березы и других лиственных пород. Такую древесину
высушивают и пропитывают петролатумом. Эта обработка повышает прочность и
долговечность паркета, снижает его водопоглощение.
Чистые полы из линолеума благодаря укрупненным размерам листов снижают
трудозатраты на строительстве и материалоемкость. Полы из линолеума и
синтетических плиток применяют в помещениях III и IV групп при движении не
более 500 человек на 1 м ширины в сутки.
Линолеум
поливинилхлоридный,
преимущественно
применяемый
для
современных гражданских зданий, выпускают следующих типов: многослойный
безосновный,
на
тканевой
основе,
с
теплозвукоизоляционным
слоем.
Многослойный безосновный одно- и многоцветный линолеум изготовляют в виде
рулонов длиной 12 м и более, толщина линолеума 1,5 и 1,8 мм.
Линолеум на тканевой основе имеет размеры: длина 3-12 м, ширина 1600 мм,
толщина 2 и 2,5 мм.
Линолеум с теплозвукоизоляционным слоем является наиболее эффективным.
При его применении почти полностью исключается устройство стяжки, тепло- и
звукоизоляционных слоев из различных плит и других материалов. Верхний слой
линолеума
поливинилхлоридный,
нижний
(теплозвукоизоляционный)
-
из
антисептированного войлока, пористого синтетического материала и др. Наиболее
распространен
поливинилхлоридный
305
линолеум
на
войлочной
основе.
Он
рекомендуется для сухих помещений без интенсивного движения людей. Длина
рулона 12 м, ширина 1350-1800 мм.
При повышенных архитектурных и эксплуатационных требованиях для жилых
помещений в качестве чистых полов могут применяться ворсовые синтетические
ковры. Ширина рулона 1000-6000 мм.
Для жестких слоев пола применяют монолитную стяжку или сборные плиты.
Стяжку выполняют из цементно-песчаного раствора (марка 150-200), легкого бетона
(класс В3,5 - В5) или тяжелого бетона (класс В7,5).
8.7 Физический и моральный износ зданий
Физический
первоначальных
износ
зданий
и
их
элементов
технико-эксплуатационных
состоит
качеств
под
в
утрате
ими
воздействием
эксплуатационных нагрузок или сил природы. Признаками физического износа
зданий являются явные нарушения и неисправности основных элементов зданий.
Физический износ определяется процентами износа различных элементов здания,
которые имеют свое процентное удельное соотношение во всем объеме здания.
Цифры износа приведены условно, так как в реальной жизни потеря устойчивости,
прочности, появление недопустимой деформации конструктивного элемента может
возникнуть
от
стихийных
или
чрезвычайных
условий
природы
или
жизнедеятельности людей, которые приведут к разрушению здания. Эти признаки
физического износа здания, как правило, можно обнаружить визуально, методом
внешнего пли внутреннего осмотра. Изменение состояния элементов здания,
характеризующееся их неисправностью, определяется и фиксируется разными
стадиями развития. Каждой такой стадии изменения соответствует определенный
процент физического износа. Физический износ конструкции, элемента или целой
системы, имеющих различную степень износа отдельных участков, устанавливают
как прямую сумму показателей износа отдельных участков, взвешенных по их
отдельному удельному весу в общем объеме соответствующего элемента,
конструкции или системы. Степень износа всего здания определяется сложением
306
степеней износа отдельных его элементов, конструкций или систем, взвешенных по
удельному весу их стоимости в общей восстановительной стоимости здания. Если
эта стоимость превосходит сумму затрат на снос здания и нового строительства
такого же объема здания на этом участке и, в свою очередь, здание не является
памятником истории и архитектуры, то здание подлежит разборке и сносу, то есть
проведение его реконструкции нецелесообразно.
Моральный износ жилых и общественных зданий или сооружений - очень
тонкий и порой затруднительный момент оценки состояния здания, хотя
нормативно это определяется несоответствием эксплуатационных характеристик
здания современным требованиям, которые отражены в нормах строительного
проектирования. Однако отклонения от норм могут рассматриваться лишь как
признаки морального износа. Они группируются по следующим признакам:
 недостатки планировочного решения;
 несоответствие ограждающих конструкций действующим нормативам по
теплозащите помещений от холода или жары;
 несоответствие конструкций внутренних стен и перегородок нормативам
звукоизоляции, гидроизоляции и другим требованиям комфорта проживания или
эксплуатации;
 отсутствие или недостаточное количество, а также качество инженерных
систем или отдельных видов инженерного благоустройства.
Однако это лишь часть недостатков, приносящих моральный ущерб
проживающим или работающим людям. Очень важно оценить моральный износ
здания комплексно. При этом учитывается состояние интерьеров помещений,
архитектурно-художественное решение фасадов здания, этажность, силуэт объекта,
его композиционное построение с оценкой значимости в окружающей застройке.
Как правило, нормативный моральный износ здания может быть устранен в
процессе текущих и капитальных ремонтов. Муниципальное жилище подвергается
процессу устранения морального износа лишь в том случае, когда затраты
материальных средств на его устранение гораздо ниже тех прибылей, которые
может получить муниципалитет (администрация города или района) после
307
улучшения состояния здания (сдача в аренду или продажа недвижимости за
большую сумму финансовых поступлений). При этом количественная оценка
морального износа здания требуется для обоснования проведения текущего или
капитального ремонта с процессом реконструкции, улучшающей облик, планировку
и инженерное оснащение здания.
8.8 Несущие второстепенные элементы промышленных зданий (полы)
Основными
подстилающий
конструктивными
слой
элементами
(подготовка),
прослойка,
полов
стяжка,
являются
покрытие,
гидроизоляция
и
теплоизоляция.
Покрытие - это верхний элемент пола, непосредственно воспринимающий все
эксплуатационные воздействия. Покрытия полов подразделяют на сплошные
(бетонные, асфальтобетонные, ксилолитовые, мастичные и др.), из рулонных
материалов (линолеумные п др.) и из штучных (бетонных, керамических,
пластмассовых, чугунных и других плиток, из брусчатки, деревянных торцовых
шашек, кирпича и др.).
Толщину покрытия пола назначают с учетом характера воздействия и
величины нагрузок на пол, применяемых материалов и свойств грунта основания.
Подстилающий слой (подготовка) - элемент пола на грунте, распределяющий
нагрузки по основанию. Делают этот слой из бетона, гравия, щебня, песка, шлака,
булыжного камня и т. п. Толщину подстилающего слоя определяют по расчету и
принимают не менее: бетонного (из бетона М300 и выше) - 100 мм, песчаного - СО,
булыжного - 120, гравийного, щебеночного и шлакового - 80 мм. В полах по
перекрытиям в качестве подстилающего слоя часто используют звукоизоляционные
материалы.
Прослойка - промежуточный слой, связывающий покрытие с нижележащим
элементом или служащий для покрытия упругой постелью. В качестве прослоек
используют цементно-песчаный раствор (толщина слоя 10-5 мм), жидкое стекло (1025 мм), связующие мастики (1-3 мм) и песок (10-15 мм). В полах из металлических
308
плит устраивают песчаные прослойки толщиной 60-220 мм, а из крупных бетонных
плит 35-40 мм.
Стяжка - слой, образующий жесткую или плотную корку по нежестким или
пористым элементам пола. Ее устраивают также для выравнивания поверхности
элементов пола (или перекрытия) или с целью придания покрытию заданного
уклона. Выполняют стяжки из цементно-песчаного раствора марок 150-200
(толщина 20-50 мм), ксилолита М50-75 (15 мм), бетона Ml00 (20-40 мм) и легкого
бетона М50-75 (20-60 мм). Допускается устраивать сборные стяжки из железобетонных и твердых древесноволокнистых плит толщиной соответственно 40-50 и 4-5
мм.
Гидроизоляция препятствует прониканию через пол сточных вод и других
жидкостей к основанию и проникновению в пол грунтовых вод. В первом случае
применяют оклеечную гидроизоляцию, укладывая ее под покрытием пола, во
втором - наливную, асфальтовую или оклеечную под подстилающим слоем.
Оклеенная гидроизоляция состоит из 3-5 слоев толя, 2-4 слоев гидроизола или
1-2 слоев полиизобутилена, укладываемых на соответствующих мастиках, наливная
- из одного слоя щебня, пропитанного битумом или дегтем.
Тепло- и звукоизоляцию в полах устраивают из минераловатных и
стекловолокнистых матов и плит, древесноволокнистых плит, легких, бетонов и
других материалов.
Полы со сплошными покрытиями. Бетонные и мозаичные полы (рисунок 9, а)
устраивают в цехах с повышенной влажностью, при попадании на пол минеральных
масел, щелочей, органических растворителей, при механических воздействиях и
высоких температурах (до 100°С). В особых условиях покрытие пола выполняют из
жаростойкого или кислотоупорного бетона.
Бетонные полы толщиной 20-30 мм выполняют из бетона марок 200-400 на
гравийном и щебеночном заполнителе. Вид цемента и заполнителя выбирают в
зависимости от требований, предъявляемых к полу.
309
Бетонные полы применяют в цехах с повышенной влажностью и интенсивным
движением напольного транспорта. Кроме того, бетонные полы обладают
стойкостью при действии на них минеральных масел и других агрессивных веществ.
Мозаичное покрытие толщиной 20-25 мм устраивают из бетона марок 200-300
и втоплеиной в него крошки. Крошку и песок мозаичного состава изготовляют из
мрамора, гранита и базальта. Бетонное и мозаичное покрытия укладывают по
бетонному подстилающему слою, плитам перекрытия и стяжке. Мозаичные полы
рекомендуется устраивать в производствах высокой чистоты, лабораториях и т. п.
Цементно-песчаные и металлоцементные полы устраивают в основном в тех
же условиях, что и бетонные. Металлоцементные полы целесообразны в цехах с
напольным транспортом на гусеничном ходу и металлических шинах. Не
рекомендуется применять такие полы с возможным попаданием на них кислот и
щелочей и в условиях, не допускающих электропроводность и искрение пола.
Цементно-песчаное покрытие толщиной 20-30 мм делают из раствора марок
200-300. Металлоцементное покрытие выполняют из смеси стальной стяжки
цемента и воды. Отношение стальной стружки в смеси к цементу по объему
принимают 1:1. Толщина цементно-песчаного покрытия 15-20 мм. Укладывают
покрытие по цементно-песчаной стяжке толщиной 20 мм (рисунок 9, б).
Асфальтобетонные
полы
(рисунок
9,
в)
устраивают
в
цехах
с
малоинтенсивным движением, при незначительных ударах, воздействии на пол
воды, а также малоконцентрированных кислот и щелочей.
Асфальтобетонное покрытие, устраиваемое толщиной 25-50 мм, состоит из
смеси битума, пылевидного наполнителя, песка, щебня или гравия. Такой пол
обладает
эластичностью,
асфальтобетонное
бесшумностью
покрытие
по
и
бетонному,
диэлектричностью.
булыжному
или
Укладывают
щебеночному
подстилающему слою.
Ксилолитовые полы (рисунок 9, г) делают в помещениях с длительным
пребыванием людей без интенсивного движения, с сухим режимом эксплуатации, а
также при требованиях, исключающих взрывоопасность (безыскровость).
310
Ксилолитовое покрытие выполняют из смеси каустического магнезита,
водного раствора хлористого магния, древесных опилок, песка и минерального
пигмента. Покрытие укладывают в один или два слоя. Толщина однослойного
покрытия 15-20 мм; в двухслойном покрытии каждый слой имеет толщину 8-10 мм.
Покрытие укладывают по цементно-песчаной стяжке (марка раствора 150).
Подстилающий слой выполняют из бетона.
Такие полы можно устраивать быстро, они не трудоемки. К недостаткам
ксилолитовых полов следует отнести их шероховатую поверхность, возможность
пыления, темный цвет, ухудшающий общий вид интерьера.
Полимерцементно-бетонные
полы
(рисунок
9,
д)
обладают
высокой
прочностью, малой пыльностью и хорошими эстетическими качествами. Они легко
очищаются от пыли и грязи. Такие полы устраивают с использованием
поливинилацетата и латекс-цемента. Первые стойки к воздействию минеральных
масел, масляных эмульсий, органических растворителей, вторые - к действию
растворов щелочей малой интенсивности.
Полимерцементно-бетонное покрытие создают из комплексного вяжущего–
полимера (поливинилацетатной дисперсии или дивинилстирольного латекса) и
портландцемента, щебня, песка, пигмента и воды. Толщину покрытия принимают 20
мм. Укладывают его по бетонному подстилающему слою, плитам перекрытия или
стяжке из бетона марки не ниже 200.
311
а - бетонный; б - металлоцементный; в-асфальтобетонный; г-ксилолитовым
однослойный; д - полимерцементно-бетонный; е - поливинилацетатный; ж - из
бетонных плиток; з - из керамических плиток на битумной мастике; и брусчатый на цементно-несчаном растворе; к - пол из деревянных торцов на
мастике; л - пол из чугунных плит на прослойке из мелкозернистого бетона;
м - из поливинилхлоридного линолеума
Рисунок 9 -Основные типы полов промышленных зданий (разрезы)
Поливинилацетатные полы (рисунок 9, е) обладают малой истираемостью,
эластичностью, они красивы. В состав поливи-нилацетатного покрытия входят:
эмульсия ПВА (пластифицированная), минеральный порошок, пигмент и вода.
Покрытие, как правило, делают из 2-3 слоев общей толщиной 3-4 мм. Верхний слой
должен быть более эластичным. Нижний слой укладывают по стяжке из цементнопесчаного раствора марки не ниже 150 толщиной 20-25 мм.
Полы из штучных и рулонных материалов. Плиточные полы (рисунок 9, ж, з)
настилают в зданиях многих отраслей промышленности, особенно в помещениях с
повышенной чистотой. Тип плиток выбирают в зависимости от воздействий на пол.
Для покрытия применяют бетонные, цементно-песчаные, мозаичные, ксилолитовые
и асфальто-бетонные плитки, изготовляемые из материалов и смесей, аналогичных
312
одноименным сплошным покрытиям. Керамические плитки настилают на полы,
подвергающиеся воздействию кислот и щелочей.
Бетонные,
цементно-песчаные,
мозаичные
и
ксилолитовые
плитки
укладывают по прослойке из цементно-песчаного раствора толщиной 10-15 мм.
Керамические, шлакоситалловые и каменнолитные плитки настилают как по
цементно-песчаной прослойке, так и по прослойкам из битумной или дегтевой
мастики (толщиной 2-3 мм) и из раствора на жидком стекле (толщиной 25 мм).
Асфальтобетонные плитки кладут по прослойкам из битумной или дегтевой
мастики.
Наибольшей механической прочностью и стойкостью в агрессивной среде
обладают бетонные и керамические плитки, пропитанные мономерами. Такие
плитки по сравнению с обычными имеют в 2-2,5 раза меньшую толщину.
Плиточные полы устраивают также из плиток, изготовленных на основе
поливинилхлоридных, кумароновых и фенольных полимеров. Плитки могут быть
квадратными, прямоугольными и фигурными, различного цвета, гладкими и
рифлеными. Размеры их от 100x200 до 500x500 мм, толщина 1,5-7,5 мм.
Поливинилхлоридные кумароновые и фенольные плитки высоко гигиеничны,
они обладают диэлектрическими и гидроизоляционными свойствами, стойкостью ко
многим химическим реагентам и повышенной температуре. Укладывают плитки на
соответствующих мастиках или клеях по цементно-песчаной стяжке.
Под плиточные полы одноэтажных зданий делают бетонный подсшлающий
слой. В многоэтажных зданиях их укладывают по плитам перекрытий. Полы из
набора таких плиток имеют хорошие декоративные качества и их легко заменяют на
поврежденных участках. Недостаток таких полов - большое количество швов, что
снижает их гигиеничность и долговечность.
Брусчатые полы (рисунок 9, и) устраивают на участках производств с
высокими
температурами,
возможностью
тяжелых
ударов,
воздействием
химических реагентов, а также на путях движения тяжелого транспорта, в том
числе и на гусеничном ходу. Брусчатку готовят из гранита, базальта, диабаза и
других прочных материалов. Размеры брусчатки 150x200 мм, высота 120-160 мм.
313
Покрытие из брусчатки укладывают по бетонному (иногда песчаному)
подстилающему слою на песчаной, цементно-песчаной или мастичной прослойке.
Толщина прослойки из песка должна быть 10-15 мм, из мастики - всего 2-3 мм, из
раствора и жидкого стекла – 10-15 мм.
Кирпичные (клинкерные) полы применяют в тех же случаях, что и брусчатые.
Они имеют и аналогичную с ними конструкцию. Укладывают кирпичи на ребро или
плашмя.
Торцовые полы (рисунок 9, с) эластичны и бесшумны, благодаря чему их
применяют в тех помещениях, где людям приходится работать преимущественно
стоя.
Для устройства торцовых покрытий применяют шашки из древесины хвойных
и твердых лиственных пород. Шашки имеют прямоугольную и шестигранную
форму. Ширина прямоугольных торцов 60-100 мм, длина 80-250 мм и высота 60-80
мм.
Торцовые шашки укладывают, как правило, на бетонный подстилающий слой
по песчаной прослойке толщиной 10-15 мм или на мастике (толщина слоя 2-3 мм).
Шашки размещают волокнами перпендикулярно плоскости пола, а швы между ними
заполняют битумной или дегтевой мастикой.
Металлические полы (рисунок 9, л), имеющие высокую стоимость из-за
большого расхода металла, применяют в исключительных случаях, в частности на
отдельных участках горячих цехов (в местах возможного падения на пол тяжелых
предметов, разлива металла, воздействия высоких температур).
Для таких покрытий используют чугунные и стальные плиты с отверстиями.
Размеры чугунных плит 248x248 и 298X298 мм, толщина 6 мм и высота с учетом
ребер соответственно 42 и 30 мм. Стальные штампованные перфорированные плиты
имеют размеры 300X300 мм, толщина 2,5-3 мм и высоту 19 мм.
Металлические
плиты
укладывают
на
прослойку
из
песка
или
мелкозернистого бетона. В первом случае подстилающий слой может быть
бетонным, булыжным, щебеночным, песчаным и т. п., во втором - только бетонным.
314
Полы из рулонных материалов (рисунок 9, ж) пригодны в условиях лишь
незначительных механических воздействий или жидких агрессивных сред.
Материалами для таких покрытий полов могут быть поливинилхлоридные,
алкидные, резиновые и другие полимерные линолеумы и ковровые покрытия. Их
изготовляют безосновпыми и с упрочняющей или тепло- и звукоизолирующей
основой. Они имеют гладкую, рифленую и ворсистую поверхность и различную
цветовую отделку. Линолеумы выпускают длиной от 6 до 20 м, шириной 1-2 м и
толщиной от 1,5 до 6 мм.
Вследствие эластичности, мягкости и незначительной толщины линолеума
укладывать его можно только по ровному и прочному основанию. Подстилающий
слой делают, как правило, из бетона, а стяжку из цементно-песчаного раствора.
Наклеивают линолеум мастиками.
8.9 Конструктивные особенности перекрытий гражданских зданий
(балочные, плитные)
По конструктивной схеме перекрытия подразделяют на балочные и плитные.
В балочных перекрытиях основным несущим элементом являются балки,
опирающиеся на стены или отдельные опоры. Между балками располагают
самонесущее межбалочное заполнение. Иногда на балки опирают мелкоразмерные
плиты, являющиеся основанием пола. Длина пролетов балочных перекрытий до 7,2
м.
В плитных перекрытиях несущие и функции межбалочного заполнения
выполняют сплошные, многопустотные или ребристые плиты. Длина пролетов
плитных перекрытий до 6,3 м.
По
способу возведения различают сборные, монолитные и сборно-
монолитные перекрытия.
Сборные балочные перекрытия по деревянным балкам. В строительстве
малоэтажных зданий применяют балки из цельной и из клееной древесины. Длина
315
балок первого типа 2,4-3,6 м, второго - от 4,2 до 6 м. Балки подразделяются
на балки с одно-и двусторонним расположением черепных брусков. Шаг балок
принимают 400 и 500 мм при опирании досок пола через звукоизоляционные
прокладки непосредственно на балки. Допускается шаг балок 600, 800 и 1100 мм с
опиранием досок пола на промежуточные балки - лаги. Однако в этом случае
усложняется конструкция пола и межбалочного заполнения, возрастает расход
древесины и увеличиваются нагрузки на балки.
Балки опирают на стены или отдельные опоры, глубина опирания балки
принимается не менее 180 мм. Размеры поперечного сечения балок: из цельной
древесины - 50 х 150 и 50 х 180 мм; из клееной древесины - 100 х 180 и 100 х 200
мм.
Толщину досок пола по деревянным балкам принимают 22 или 29 мм, а в
помещениях со значительными нагрузками на пол (залы, вестибюли) - 40 мм.
Межбалочное заполнение может быть выполнено из деревянных щитов или из
мелкоразмерных гипсовых плит толщиной 90 мм (серийно не выпускаются). Для
опирания межбалочного заполнения к боковым граням балок прибивают черепные
бруски сечением 40х40 мм. Вместо межбалочного заполнения допускается
применять подшивку досками по нижним поясам балок.
Перекрытия по деревянным балкам в санузлах и ванных комнатах не должны
иметь пустот, поэтому балки снизу оставляют открытыми, а в конструкцию пола
включают гидроизоляционный слой.
Чердачные перекрытия не имеют пола, а слой теплоизоляции защищают от
случайной влаги известково-песчаной коркой толщиной 20 мм.
Сборные балочные перекрытия по железобетонным балкам. Этот тип
перекрытия применяется только при реконструкции и капитальном ремонте зданий.
Балки изготавливают таврового сечения с полками по низу для опирания на них
сборных железобетонных ребристых плит межбалочного заполнения. Пролет балок
до 7,4 м, ширина нижней полки 160 мм. Пространство между балками заполняется
сборными железобетонными ребристыми плитами.
Сборные балочные перекрытия по металлическим балкам.
316
Чаще всего предусматривают прокатные (из швеллеров, обычных или
широкополочных
двутавров),
реже
сварные балки перекрытий.
Межбалочное
заполнение устраивают из мелкоразмерных нестандартных железобетонных плит,
размеры которых и определяют шаг балок от 0,5 до 1,5м.
Сборные перекрытия из плит. Сборные плитные перекрытия являются
массовым типом индустриальных перекрытий
зданий. Плиты подразделяют на
следующие типы:
 1П - сплошные однослойные толщиной 120 мм;
 2П - то же толщиной 160 мм;
 1 ПК - многопустотные плиты толщиной 220 мм с круглыми пустотами
диаметром 159 мм;
 2ПК - то же с круглыми пустотами диаметром 140 мм;
 ПБ
-
многопустотные
плиты
толщиной
220
мм
безопалубочного
формования.
Плиты всех типов могут быть рассчитаны для опирания по двум или трем
сторонам или по контуру.
Плиты в перекрытии здания следует располагать таким образом, чтобы их
координационная
длина
равнялась
соответствующему
продольному
или
поперечному шагу несущих конструкций здания.
Монолитные железобетонные перекрытия. Монолитными перекрытиями
называют перекрытия, возводимые непосредственно на месте в специальных
формах, называемых опалубкой:
 ребристые
перекрытия
из
тонких
монолитных
плит
(60-100
мм), бетонируемых совместно с поддерживающими балками. Различают главные
балки (пролет 6-8 м) и второстепенные балки (пролет 0,5-2 м);
 часторебристые
монолитные
перекрытия.
Одновременно
с
тонкой
монолитной плитой бетонируются расположенные в одном направлении балки
(ребра) с шагом 60-80 см. Второстепенных балок нет. Максимальный пролет ребер
15 м;
317
 кессонные плиты (с ребрами одинаковой длины в двух направлениях),
образующие в плоскости потолка углубления (кессоны). Шаг ребер от 0,6 до 1,8 м,
пролет перекрытий до 15 м;
 плоские безбалочные плиты перекрытий. В перекрытиях этого типа нет ни
главных, ни второстепенных балок. Сплошная плита опирается на стены или
отдельные опоры. При значительных нагрузках в местах опирания плит на отдельные опоры устраивают утолщения (вуты или капители). Толщина плит зависит
от перекрываемого пролета и обычно составляет 1/20-1/30 величины пролета.
Пролеты таких перекрытий до 12 м.
8.10 Сборный железобетонный каркас многоэтажного промышленного
здания. Область применения. Элементы каркаса
Каркас многоэтажных промышленных зданий состоит из колонн и балочных
или безбалочных междуэтажных перекрытий и покрытия. В зданиях с балочными
перекрытиями ригели и колонны связаны между собой в узлах сваркой закладных
деталей, т. е. шарнирно, в этом случае каркас в целом воспринимает только
вертикальные нагрузки.
Такая конструктивная схема здания называется связевой. Ветровые и другие
горизонтальные нагрузки воспринимают перекрытия, которые передают их на
торцовые стены и стены лестничных клеток. Иногда устраивают специальные стены
или диафрагмы для обеспечения жесткости и устойчивости каркасного здания
связевой системы.
Многоэтажные здания могут также иметь каркас рамной конструкции. В этом
случае поперечными железобетонными рамами с жесткими узлами обеспечивается
пространственная жесткость здания.
Балочная схема многоэтажных зданий является наиболее распространенной.
При этой схеме в поперечном направлении располагаются ригели, опирающиеся на
консоли колонн, а по ригелям укладываются сборные железобетонные ребристые
или пустотелые настилы. Настилы, укладываемые вдоль разбивочных осей ряда
318
колонн, имеют вырезы для пропуска колонн (рисунок 10). Ригели имеют тавровое
поперечное сечение. В некоторых случаях для уменьшения высоты перекрытия
применяют ригели трапецеидального сечения с четвертями для опирания настилов.
Рисунок 10 - Многоэтажное здание с балочными перекрытиями
Колонны делают высотой на этаж, при этом стыки колонн располагаются не в
уровне междуэтажного перекрытия, а на 60 см выше него. Для унификации
размеров всех сборных элементов сечения колонн, ригелей и настилов перекрытий
всех этажей принимают одинаковыми. Узлы и стыки сборных элементов
выполняются
сваркой
закладных
замоноличиванием (рисунок 11).
319
стальных
частей
с
последующим
а - ригелей и настилов; б, в - ригелей с колоннами; 1 - колонна; 2 - ригель;
3 - настил
Рисунок 11 - Сопряжение элементов каркаса
Стальные планки, заложенные в нижнем поясе ригелей, привариваются к
планкам, заложенным в консоли колонн. Планки в консолях шире планок ригелей,
благодаря чему сварные швы накладываются в нижнем положении, самом удобном
для производства сварочных работ. Поверху ригели соединяются стыковыми
накладками, которые обнимают колонну с двух сторон и привариваются к
закладным планкам верхнего пояса ригелей. Вертикальные зазоры между торцами
ригелей и колонной заполняют бетонной смесью на мелком гравии или цементным
раствором. Элементы настила соединяются с ригелями сваркой закладных деталей.
Вместо ригелей могут быть применены парные прогоны, которые опираются
на консоли вдоль разбивочных осей колонн. На прогоны укладываются
многопустотные настилы. Швы между элементами настила замоноличиваются.
320
Перекрытие получается с гладким потолком, что является большим преимуществом
перед перекрытием с ребристым настилом.
Безбалочная схема многоэтажных промышленных зданий в сравнении с
балочной обеспечивает большую полезную высоту помещений так как само
перекрытие имеет меньшую высоту (рисунок 12). Сетка колонн 6 X 6 м.
Рисунок 12 - Многоэтажное промышленное здание со сборными безбалочными
перекрытиями
Основные несущие элементы безбалочного перекрытия - это колонны с
капителями, на которые опираются многопустотные надколонные панели толщиной
30 см. На надколонные панели в свою очередь опираются пролетные панели
перекрытия толщиной 16 см. Капители имеют форму усеченной пирамиды с
квадратным основанием и с отверстием посередине, через которое проходит
колонна. Капитель выполняет роль обоймы стаканного типа, которая охватывает
верхушку колонны, опирается на консоли колонны и скрепляется с ними путем
приварки закладных деталей.
Поэтажный стык колонн осуществляется в пределах капители. Сборные
безбалочные перекрытия сложны в монтаже и неэкономичны по расходу бетона и
стали, поэтому применяются редко. Более экономичными являются сборномонолитные безбалочные перекрытия, которые устроены следующим образом:
плоская железобетонная плита с отверстием посередине для пропуска колонны
служит
капителью;
на
капители
опираются
321
межколонные
предварительно
напряженные многопустотные панели, на которые в свою очередь опираются
пролетные панели (рисунок 13).
а - план; б - разрез
Рисунок 13 - Сборно-монолитное безбалочное перекрытие
По
межколонным
панелям
укладывается
арматурная
сетка,
которая
сваривается с выпусками арматуры пролетных панелей и заполняется бетоном.
Такая сборно-монолитная конструкция безбалочного перекрытия благодаря тому,
что элементы не разрезаны, отличается большой жесткостью. Достоинство сборномонолитного перекрытия - значительно меньший расход бетона и стали по
сравнению со сборным; недостаток - применение монолитного бетона.
8.11 Вентилируемые фасадные системы
Вентилируемый фасад - это конструкция, которая состоит из материалов
облицовки и подоблицовочной конструкции (подконструкции), которая крепится к
стене таким образом, чтобы между защитно-декоративной облицовкой и стеной
оставался воздушный промежуток. Для дополнительного утепления наружных
конструкций,
между
стеной
и
облицовкой
может
устанавливаться
теплоизоляционный слой, в этом случае вентиляционный зазор оставляется между
облицовкой и теплоизоляцией.
Современные подоблицовочные конструкции состоят:
1) Кронштейны.
322
Основное их назначение – обеспечивать необходимое расстояние между
стеной, утеплителем и облицовкой, что позволяет
использовать утеплитель
необходимой толщины, обеспечивать возможность исправления неровности стен, а
также выдерживать статические и динамические нагрузки.
Для
подоблицовочных
конструкций
применяются
алюминиевые,
нержавеющие или оцинкованные кронштейны различных конструкций, которые
позволяют выравнивать существующие неровности стен. Крепление их к стене
обеспечивают специальные анкеровочные элементы.
2)Направляющие.
Это
элемент
подконструкции
к
которому
непосредственно
крепится
облицовка.
Они, как правило, представляют из себя профили, выполненные из разных
материалов
(алюминия,
нержавеющей
или
оцинкованной
стали
и
даже
антисептированного дерева).
В настоящее время используется большое многообразие профилей различного
сечения. Они могут иметь Т-образную, Г-образную, П-образную и др. формы.
Несущая профильная конструкция (фахверк) применяется трех типов:
горизонтальная, вертикальная и совмещенная. Наихудшей, с точки зрения работы
пространственной
конструкции,
является
конструкция
из
горизонтальных
направляющих, т.к. горизонтальные направляющие работают в худшем режиме - на
изгиб и кручение. Конструкция из вертикальных направляющих нагружает их более
равномерно (лучший режим работы – сжатие, растяжение), кроме того, такая
конструкция не препятствует вертикальному (основному) воздушному потоку.
Наилучшей является комбинированная (совмещенная) конструкция, в которой к
несущей стене крепятся горизонтальные направляющие, а к ним – вертикальные
направляющие, несущие облицовочные плиты. В такой конструкции происходит
правильное перераспределение нагрузки и она не препятствует вертикальному
воздушному потоку.
3)Крепеж.
По назначению крепеж можно разделить на 3 группы:
323
а) Крепеж кронштейнов и утеплителя к основной стене.
Крепление кронштейнов к стене осуществляется с помощью анкеровочных
элементов из оцинкованной или нержавеющей стали. Тип анкеров, их диаметр,
глубина установки подбирается в зависимости от вырывающей нагрузки, нагрузки
на срез и материала стены, в которую устанавливается данный дюбель. Как правило,
для определения нужного типа анкерного элемента проводятся его предварительные
испытания на конкретном фасаде.
Утеплитель крепится полимерными тарельчатыми дюбелями с металлическим
сердечником, длина которого зависит от толщины применяемого утеплителя. Кроме
выдерживаемых механических нагрузок, важным показателем для дюбелей является
морозостойкость
и стойкость к слабо- и среднеагрессивной среде. Плиты
теплоизоляционного материала устанавливаются между несущими профилями и
крепятся непосредственно к стене. При недостаточно прочном креплении возникает
опасность сползания плит и образования между ними щелей – «мостиков холода».
б) Внутрисистемный крепеж. Осуществляет крепление элементов подсистемы
друг к другу (кронштейны с направляющими и т.д.). Элементами такого крепежа
являются заклепки, винты, болты, гайки и пр. Основные, предъявляемые к ним
требования: достаточная механическая прочность самих элементов и их соединений,
коррозионная стойкость, отсутствие возможности образования гальванических пар и
удобство монтажа.
в)Крепеж облицовки. Осуществляет механическое крепление облицовочных
материалов к несущим профилям подоблицовочной конструкции. Различают
видимые и скрытые элементы крепления.
Видимое крепление более простое, осуществляется специальными скобами
(клипсы, кляммеры), шурупами-саморезами или заклепками. Чтобы придать всей
конструкции единое цветовое решение, видимые части крепежа окрашивают в цвет
облицовочного материала.
Скобы должны позволять легко производить монтаж облицовки, не позволять
плите вибрировать при порывах ветра, обеспечивать надежное крепление. Чаще
всего скобы изготавливают из нержавеющей стали с высоким пределом текучести.
324
Преимущества системы видимого монтажа: снижение затрат, так как не
требуется подготовительных работ на плите, максимальная гибкость и возможность
подгонки, плиты просто резать с последующей подгонкой и обработкой
непосредственно на стройплощадке, относительно недорогое решение даже при
размере плит менее 600х600 мм, плиты можно снимать для проверки и заменять.
Невидимое
(скрытое)
крепление
может
быть
нескольких
типов:
механическим, химическим (клеевым), комбинированным (механическое/клеевое).
Оба типа крепления (скрытое и видимое) позволяют достаточно легко и
быстро закрепить элементы облицовки к несущей конструкции. Но скрытое
крепление
обеспечения
требует
их
дополнительной
крепления,
что
обработки
приводит
облицовочных
к
удорожанию
панелей
для
конструкции
вентилируемого фасада. На это необходимо обращать внимание архитекторов и
заказчиков. Вентилируемый фасад со скрытой системой крепежа облицовочных
панелей в ряде случаев будет стоить значительно дороже, чем аналогичный с
видимым креплением.
В качестве утеплителя в вентилируемых фасадах применяются жесткие и
твердые плиты, изготовленные из влагостойкой и водоотталкивающей минеральной
ваты которая, является неблагоприятной средой для образования плесневых и
других грибков.
1)Керамический гранит.
Является, одним из самых часто применяемых материалов в вентилируемых
фасадах. Это обусловлено, в
первую очередь,
его высочайшей механической
прочностью и износостойкостью. Прочность на излом керамогранита превышает 50
Н/мм2, а прочность на сжатие обычно более 200
позволяют
использовать
плитки
в
сложных
устойчивость к различным неблагоприятным
Н/мм2. Такие характеристики
условиях,
когда
необходима
условиям (ударная или ветровая
нагрузка, внутренние напряжения, вызванные перепадами температур и т.д.). Кроме
того, керамический гранит имеет прекрасный внешний вид, и то неповторимое
благородство, которое присуще натуральному камню.
325
К достоинствам керамического гранита относится его устойчивость к
воздействию кислот и щелочей, даже в концентрированном виде, благодаря чему он
идеален для применения в условиях загрязненной городской среды. Он обладает
чрезвычайно низким водопоглощением (порядка 0.05%), что объясняется плотной
структурой
материала
и
морозоустойчивость (до –50
соответственно
0
обеспечивает
гарантированную
С). Благодаря особой технологии производства
керамический гранит необычайно стоек к солнечному излучению и не теряет цвет в
течение многих десятилетий. Он негорюч. На его поверхность практически не
оседает городская пыль, на нем не остаются следы от водяных потеков, поэтому
здание всегда имеет чистый опрятный вид.
Керамогранит
может
иметь
различную
поверхность:
полированную,
неполированную (матовую), полуполированную и атласную, а также может быть
разных рисунков и фактур.
2) Цементно-волокнистые (фиброцементные) плиты.
Являются
вторым
по
распространенности
отделочным
материалом,
применяемым на вентилируемых фасадах. Они состоят на 90% из цемента,
армированного минеральными либо искусственными волокнами и наполнителей.
Благодаря своему составу плиты практически негорючи и экологически
чисты. Они морозоустойчивы, не боятся коррозии, гниения, УФ-излучения и
кислотных дождей. Плиты являются влагонепроницаемыми, хорошо изолируют
звук, стойки к ударам. Фасадные панели на цементной основе сочетают в себе
прочность бетона и многофункциональность панелей.
Плиты ЦВП негорючи, экологически чисты, морозостойки, не гниют,
устойчивы к солнечному излучению. Одним из преимуществ ЦВП является
сочетание высокой механической прочности с упругостью, они гораздо менее
хрупки чем керамический гранит, поэтому способны выдерживать достаточно
сильные удары.
Эти панели легко обрабатываются, и могут иметь самый разнообразный
внешний вид поверхности: от крашенных панелей до покрытых разнообразными
декоративными пленками и крошкой из натурального камня.
326
Крепление ЦВП в вентилируемом фасаде производится, как правило, с
использованием шурупов-саморезов, шляпки которых окрашены в цвет поверхности
ЦВП. Применяют также видимый крепеж с помощью скоб (клипс, кляммеров) для
плит малого размера, и невидимый (скрытый) крепеж.
3) Облицовка с использованием металлических панелей и композитных
материалов.
Металлические облицовочные покрытия зданий –профилированные листы,
сайдинг, а также металлические кассеты, облицовочные панели для фасадов,
колонн, фризов и элементы для линейной фасадной облицовки.
Они изготавливаются из алюминия или оцинкованной стали. В качестве
покрытия используются либо обычные порошковые краски, либо специальные
полимерные покрытия. Они позволяют получить огромное разнообразие цветов и
оттенков, в том числе, имитирующих натуральный камень или имеющих
металлический блеск, а также разнообразные рисунки. Все это, в сочетании с
возможностью придания изделиям разнообразных геометрических форм, открывает
широкие возможности для применения их в фасадах зданий самого различного
назначения и самой необычной архитектуры.
Эти материалы негорючи, долговечны и удобны в монтаже.
К этому классу материалов можно отнести и композитные материалы,
которые представляют собой многослойную структуру, включающую в себя
металлическую наружную оболочку , внутренний полимерный наполнитель и
защитно-декоративные слои. Этот материал позволяет формовать еще большее
количество объемных геометрических конструкций, чем обычный металлический
лист.
Технологичность
обработки
позволяет
осуществлять
резку,
сгибание,
фрезеровку, сверление даже с помощью ручных станков по дереву и алюминию.
Область применения композитных материалов чрезвычайно широка. Это облицовка
для вентилируемых фасадов, балконов, карнизов, козырьков; отделка интерьеров; в
рекламе для изготовления различных коробчатых конструкций; кожухи для
различного оборудования и др. Устойчивость панелей к воздействию агрессивных
327
сред и износоустойчивость дает возможность их применять как для облицовки
общественных и жилых зданий, так и дорожных сооружений (заправок и т.п.).
Использование навесных панелей позволяет осуществить легкий доступ к
коммуникациям и осветительным приборам.
4)Натуральный камень.
Натуральный камень реже применяется. Это вызвано его относительной
дороговизной, весом и трудностью обработки. Но неповторимый вид натурального
камня не позволяет от него отказаться. Облицовка из природного камня
обеспечивает долговечность отделки и придает зданию солидное лицо.
Существует несколько способов обработки поверхности камня:
Полированная поверхность
камня
- это гладкая с зеркальным блеском
поверхность дающая четкое отражение. Особенно ярко проявляет цвет и рисунок
камня. Уменьшает водопоглощение.
Шлифованная поверхность – равномерно шероховатая. Рисунок камня
сглажен. На темных и узорчатых камнях, особенно гранитах, совершенно не
выигрышна, т.к. практически полностью скрадывает цвет.
Бучарлированная поверхность представляет собой равномерно и плотно
нанесенные раковины глубиной до 1 мм (мелкое бучарлирование) до 4 мм
(глубокое).
Огневая (термический метод, воздейстие струей газа высокой температуры)
дает слегка «оплавленную поверхность, позволяет более ярко чем при шлифовке,
проявить цвет и фактуру камня. Применяется, в основном, на гранитах.
Фактура «скала» имитирует природный раскол породы с хаотическими
впадинами и бурами.
Из наиболее распространенных видов натуральных камней (гранит, мрамор,
известняк) на вентилируемых фасадах нашел применение, в основном, только
гранит. Это связано с тем, что использование мрамора на фасадах ограничено из-за
его слабой устойчивости к агрессивности окружающей среды, а известняк слишком
непрочен.
328
Плотность гранита 2680 кг/м3 , коэффициент теплопроводности
-2,75,
прочность на сжатие – до 300 МПа, твердость по шкале Мооса – 6. Добывается
гранит красных, розовых, желтоватых, оранжевых, зеленовато-голубоватых, темнои светло-серых оттенков. Состоит гранит в основном из кварца, калиевого полевого
шпата и слюды.
Граниты очень тверды, тем не менее, хорошо полируются, сохраняя
зеркальную поверхность в течение длительного времени. Фасады, облицовочные
этим материалов длительное время сохраняют свой первоначальный вид благодаря
чрезвычайной стойкости гранита к атмосферным воздействиям.
5)
Другие
материалы.Есть
и
другие
материалы,
применяемые
в
вентилируемых фасадах такие, как: бетонные плиты с мраморным заполнителем,
полимерный
сайдинг,
полимербетонные
фасадные
панели,
панели
из
искусственных материалов, фасадное стекло и ряд других.
Будучи сами по себе достаточно интересными, они тем не менее, применяются
на фасадах гораздо реже. Это вызвано разными причинами: недостаточной
огнестойкостью,
необходимостью
разработки
нестандартной
конструкции
крепления, не самым оптимальным соотношением цены-качества или другими
причинами.
8.12 Конструктивные решения покрытий по прогонам
Покрытия по прогонам. Такие покрытия устраивают с применением
армоцементных и легкобетонных плит, асбестоцементных и металлических листов и
металлических панелей. Настилы укладывают по стальным или железобетонным
прогонам.
Стальные прогоны длиной 6 м выполняют из сортаментов швеллерного,
двутаврового и коробчатого сечений, а при длине 12 м-из решетчатого (риунок 14, а,
в).
329
а - стальные прогоны; б - железобетонные прогоны; в - решетчатые
прогоны длиной 12 м; г - армоцементная плита; д - легкобетонная плита; е асбестоцементная полая плита и детали крепления плит к прогонам; 1 прогон; 2 - бобышка 40X102X120 мм; 3 - утеплитель; 4 - пароизоляция; 5 упругая прокладка; в - герметизирующая мастика; 7 - рулонный ковер; 8 стальная накладка; 9 - кляммера
Рисунок 14 - Элементы покрытий с прогонами
Железобетонные прогоны (рисунок 14, б) имеют швеллерное или тавровое
сечение. Несмотря на экономию стали (до 8 кг/м2), железобетонные прогоны
применяют редко из-за большой их массы. К стропильным конструкциям прогоны
крепят с помощью уголков, стальных пластин и болтов.
Наиболее
часто
применяемые
конструкции
настилов
описаны
ниже.
Армоцементные плиты (рисунок 14, г) изготовляют длиной 1,5 и 3,0 м и шириной
0,5 м из бетона М300, армированного стальной
330
а - асбестоцементный волнистый лист; б - то же, армированный; в детали неутепленного покрытия; г - утепленное покрытие с несущими
асбестоцементными листами; д - то же, с несущими и кровельными листами; е
- то же, с кровельными листами; 1 - асбестоцементный волнистый лист; 2 кляммера из полосовой стали; 3 - гребенка из плоского асбестоцементного
листа; 4 - коньковая деталь; 5 - стальной прогон; 6 - рулонная кровля; 7 утеплитель; 8 - пароизоляция; 9 - деревянный брусок; 10 - легкобетонная
панель; 11 - железобетонный прогонсеткой
Рисунок 15 - Покрытия из асбестоцементных волнистых листов
Шаг продольных и поперечных ребер в плите равен 250 мм. Толщина плит до
20 мм.
Легкобетонные
плиты
(рисунок
14,
д),
совмещающие
несущие
и
теплозащитные функции, имеют длину 1,5 и 3,0 м, ширину 0,5 м и толщину 80-160
мм. Для изготовления плит используют бетоны марок 100-150 и сварные
арматурные сетки. Швы между плитами заливают цементно-песчаным раствором.
331
Асбестоцементные полые плиты (рисунок 14, е) изготовляют длиной 1,5 и 3,0
м, шириной по средней линии 0,5 и общей высотой 120 мм. Плиты состоят из двух
фигурных асбестоцементных листов, соединенных заклепками или на клею,
торцовых листов и минерального утеплителя. Толщина листов 8-10 мм.
Пароизоляцию наносят на верхнюю поверхность нижнего листа.
Плиты укладывают на прогоны и крепят к ним кляммерами, а между собой стальными накладками. Швы заделывают упругими прокладками и мастикой. По
плитам устраивают рулонную или мастичную кровлю. Вследствие большой
трудоемкости асбестоцементные полые плиты применяют редко.
Весьма эффективны в промышленном строительстве покрытия с несущими
профилированными стальными и алюминиевыми настилами (рисунок 15, а, б). Их
изготовляют ребристыми или волнистыми. Стальные настилы штампуют из
оцинкованных листов толщиной 0,8-1,5 мм, ширина их 600-1000, высота 40-80 мм.
Алюминиевые настилы изготовляют из листов толщиной 0,5-1,2 мм, шириной 8002000 и высотой 25-70 мм. Настилы имеют длину от 2 до 12 м.
Укладывают настилы по прогонам или непосредственно по несущим
конструкциям покрытия. Шаги прогонов принимают 1,5 и 3,0 м. К прогонам
настилы крепят самонарезающими болтами, которые ставят по концам в каждой
впадине (рисунок 15, в), а на промежуточных прогонах - не менее чем в трех местах
по ширине.
8.13 Усиление каменных стен
Трещины на стенах возникают по разным причинам. Но все они
свидетельствуют о неблагополучном состоянии здания. Через трещины может
проникать влага, уровень теплоизоляции здания падает, стены теряют прочность все это приводит к полному разрушению здания. Чтобы этого не допустить,
необходимо при первом же появлении трещин немедленно их устранять.
Заделка трещин начинается с осмотра внешних стен, оценивается количество
трещин, их глубина, ширина их раскрытия. В первую очередь, нужно определить
332
причину возникновения трещин, которую
необходимо устранить. А затем
убедиться, что деформации стен закончились, и трещины не увеличиваются. Для
контроля над развитием трещин используют геодезические приборы и инструменты,
струнные, стеклянные и другие маяки.
На первом этапе стены освобождаются от старой штукатурки, расчищают
швы кладки, очищают трещину от пыли и промывают водой. Только после этого
производится ремонт трещин. Нельзя ставить маяки на неочищенную и непромытую
кладку, так как из-за слабого сцепления с ней увеличение раскрытия трещин в
кладке не будет зафиксировано. Гипсовые маяки делают шириной 5–6 см и длиной
около 20 см. Длину маяков уточняют на месте в зависимости от характера развития
трещин. Толщина маяка обычно 10–15 мм. Маяки нумеруют и пишут на них дату
установки. В журнале наблюдений фиксируют: место расположения маяка, его
номер, дату установки, первоначальную ширину трещины. За состоянием маяков
систематически наблюдают (не реже одного раза в сутки), и эти наблюдения
фиксируют в журнале. Если маяк разрывается, рядом с ним устанавливают новый,
которому придают тот же номер с индексом. При повторной деформации (разрыве)
маяков необходимо немедленно принимать меры, предупреждающие возможность
неожиданных осадок или даже обрушения конструкции. Если спустя три-четыре
недели после установки маяков их разрыва не последовало, значит, деформация в
контролируемой
конструкции
прекращена
и
можно
заделывать
трещины.
Отдельные мелкие трещины расчищают от грязи и пыли и затирают цементным
раствором состава 1:3 на портландцементе марок 400–500.
При значительном ослаблении стен производят цементацию (инъецирование)
кладки раствором. Технология производства работ по цементации состоит из
следующих процессов: бурения отверстий в кладке, установки инъекторов и
нагнетания раствора с помощью специальных шприцев или растворонасосов. В
качестве инъекторов используют газовые трубы диаметром 1,25…1,87 см с резьбой
или резиновыми уплотнителями.
Более крупные трещины (шире 20 мм) заделывают путем разборки части
старой кладки и замены ее новой в виде кирпичных замков, а в длинных и широких
333
трещинах устраивают «замок с якорем» из прокатного профиля, укрепляемого в
стене анкерами. Якорь устанавливают с той стороны, в которую развивается
трещина: если трещина расширяется кверху - якорь устанавливают вверху, если
книзу - то внизу. Замена поврежденного слоя кладки на новую должна проводиться
с соблюдением перевязки швов, как в новой кладке, так и при сопряжении новой
кладки со старой.
Рисунок 16 - Устранение дефектов в каменных стенах вставкой простых
кирпичных замков в широких трещинах и вставкой замков с металлическим
якорем
Если в стене обнаружены сквозные трещины в виде разрывов кладки в местах
сопряжения наружных и внутренних стен или в наружных углах, для укрепления
применяют металлические накладки из полосовой стали. Концы накладок загибают
в сторону стены для лучшего сцепления с ней и фиксируют болтами,
располагаемыми от трещины на расстоянии, равном примерно полутора толщинам
стены.
334
1 – накладка из полосовой стали 50×10 мм; 2 – стальные стрежни диаметром
20…24 мм с винтовой нарезкой одного конца; 3 – то же, с нарезкой на обоих
концах
Рисунок 17 - Устранение дефектов в каменных стенах путем двухсторонней
накладки на прямом участке стены, в местах примыкания внутренней стены и
на углу здания
Если же возникает опасность значительного смещения двух частей стены,
применяют стальные скобы. В тонких стенах скобы делают на всю толщину
конструкции. Для них сверлят отверстия и после установки заделывают цементным
раствором.
1 - усиливаемая стена; 2 - трещина; 4 - цементный раствор; 8 - стальные скобы
с шагом 500 мм
Рисунок 18 - Устранение дефектов в каменных стенах скобами на сквозные
трещины
335
8.14 Кровли промышленных зданий. Организация водоотвода
В промышленном строительстве для скатных и малоуклонных покрытий
применяют рулонные кровли, стальные и алюминиевые листы. Для отапливаемых
зданий наиболее экономичными являются рулонные или мастичные кровли,
которые
устраивают
по
покрытиям
с
уклоном
от
1,5
до
12%.
Преимуществом плоских рулонных кровель являются водонепроницаемость,
стойкость
против
растрескивания
в
связи
с
применением
пластичных
приклеивающих мастик, стойкость против механических и атмосферных влияний.
Материалами для устройства рулонных кровель служат гидроизол, стеклорубероид,
пергамин, которые наклеивают на битумные или дегтевые мастик
Для обеспечения водонепроницаемости кровлю укладывают в несколько
слоев, количество которых зависит от уклона покрытия; при уклоне свыше 15% –
двухслойные без защитного слоя; от 10 до 15% – трехслойные без защитного слоя;
от 2,5 до 10% – трехслойные с защитным слоем; до 2,5% – четырехслойные (и
более) с защитным слоем.
Полотнища рулонных материалов при уклонах до 15% располагают
параллельно, а при уклонах свыше 19% - перпендикулярно к коньку с напуском
полотнищ одно на одно 50-100 мм.
В местах примыкания рулонных кровель к выступающим элементам
и в
местах устройства температурных швов в покрытии укладывают дополнительные
слои водоизоляционного ковра. Ковер заводят на выступающие элементы,
прикрепляют к ним гвоздями или дюбелями, а стыки защищают промазкой или
обивают оцинкованной сталью. На участках ендов всех скатных покрытий
укладывают защитный гравийный или слюдяной слой.
В районах с расчетными температурами наружного воздуха в 13 часов самого
жаркого места +25 °С и выше целесообразно применение водонаполненных кровель.
Слой воды до 300 м обеспечивает надежную защиту зданий от перегревания. Зимой
воду спускают в специальные воронки, которые устраивают на покрытии (одна
воронка на 1000 м2 площади).
336
Водоотвод
с покрытий промышленных
зданий бывает наружный и
внутренний. Наружный водоотвод делают неорганизованный при высоте здания не
более чем 10 м, а также организованный через водосточные воронки. Для
неотапливаемых зданий, как правило, проектируют свободное сбрасывание воды с
кровли. Внутренний отвод воды с покрытий неотапливаемых зданий допускается
при
наличии
производственных
тепловыделений,
которые
обеспечивают
положительную температуру в здании или при специальном обогреве водосточных
воронок и труб.
При устройстве внутреннего водоотвода расположение водоприемных
воронок, отводных труб и стояков, которые собирают и отводят воду в ливневую
канализацию, устраивают соответственно
с размерами площади покрытия и
поперечного профиля. При устройстве покрытия необходимо создать уклон в
сторону водоприемных воронок путем укладки в ендовах слоя легкого бетона
переменной толщины.
Водонепроницаемость кровель в местах установки водосточных воронок
достигается
наклейкой
на
фланец
чаши
воронки
слоев
основного
гидроизоляционного ковра с усилением тремя мастичными слоями, с армированием
стеклохолстом или стеклосеткой. Воронки должны быть равномерно размещены на
плане кровли. Максимальное расстояние между ними не должно превышать 48-60 м.
В поперечном направлении здания на каждой продольный разбивочной оси здания
следует располагать не менее двух воронок.
8.15
Описать
типы
многоэтажных
жилых
домов.
Этажность,
оборудование. Архитектурно- планировочная структура многоэтажных жилых
домов. Их преимущества и недостатки
В практике строительства и проектирования малых и средних городов и поселков распространены 4- и 5-этажные многоквартирные жилые дома, для крупных
и крупнейших городов характерны 9- и 12-этажные дома, а также повышенной
этажности (17... 25 этажей)
и высотные (свыше 25 этажей). Экономичность,
337
структура
и
форма
многоэтажных
зданий
определяются
типом
объемно-
планировочного решения здания и рациональным выбором несущей конструктивной схемы.
Многоэтажные жилые дома проектируются и строятся секционными, коридорными и галерейными.
Распространенной конструктивной схемой многоэтажных 9- и 17-этажных
домов являются многоэтажные крупнопанельные здания. В высотных домах применяется каркасно-ствольная схема. В шахте ствола располагаются лестничнолифтовые узлы и инженерные вертикальные коммуникации.
Для многоэтажных зданий большое значение приобретает организация противопожарных мероприятий. В домах коридорного и галерейного типов высотой десять и. более этажей общие коридоры или галереи должны иметь выходы на две
незадымляемые лестницы при жилой площади этажа более 300 м2. В домах до десяти этажей при жилой площади этажа более 300 м2 допускается устройство одной
лестничной
клетки;
при
этом
в
торцах
коридорных
зданий
следует
в
противопожарных целях предусматривать общие балконы для всех квартир,
соединенные наружными эвакуационными лестницами до отметки пола пятого
этажа.
Многоэтажные дома коридорного и галерейного типа должны иметь не менее
двух эвакуационных лестниц. С увеличением этажности возрастает роль ветровых
нагрузок, которые при расчете и конструировании обусловливают соответствующее
объемно-пространственное решение здания и его архитектурно-планировочную
структуру; усложняется решение вертикального транспорта-лестнично-лифтовых
узлов и систем инженерных коммуникаций; повышается степень противопожарных
требований, влияющих на схему внутренних коммуникаций, выбор типов лестниц и
лифтов, нормирование расстояния до них от каждого помещения; увеличивается
шум от трубопроводов, мусоропроводов, лифтов. В многоэтажных домах важное
значение приобретает организация эвакуационных путей. В домах высотой до пяти
этажей предусматривают один эвакуационный путь через лестницу, расположенную
в несгораемой лестничной клетке с естественным освещением.
338
В 9-этажных жилых домах (секционных) все квартиры имеют по одному
выходу к эвакуационной лестнице. В квартирах, размещенных выше пятого этажа,
устраивают также переходы по лоджиям и балконам в смежную секцию либо
выходы на наружную эвакуационную лестницу. В 9-этажных коридорных и
галерейных домах с жилой площадью этажа свыше 300 м2 организуют устройство
выходов из коридоров и галерей не менее чем на две эвакуационные лестницы. В
зданиях свыше десяти этажей необходимо устройство незадымляемой лестницы.
8.16 Назначение отмостки. Представить в графической форме ее
конструктивное решение. На схеме показать уклон, ширину и состав слоев
отмостки
Для отвода от фундамента и цоколя дождевых и талых вод вокруг здания
устраивают асфальтовую, бетонную или булыжную отмостку . На участках, где
будет движение пешеходов, роль отмостки выполняют тротуары. Для устройства
отмостки по периметру дома на ширину 0,5-1,0 м сначала выкапывают землю.
Вдоль внешнего края отмостки устанавливается бордюрный камень, а углубление
между камнем и стеной засыпается щебнем на глубину в 15 см. Сверху делается
асфальтовое покрытие толщиной не менее 3 см. Если отмостка вместо асфальта
заливается бетоном, то его толщина должна быть не менее 15 см. Если отмостка
делается из мягкой глины, то глубина ее заложения должна быть 25 см. Слой глины
в этом случае - 15 см, остальные 10 см должны быть засыпаны песком. Причем в
этот песок дополнительно втапливается булыжный камень.
Верхнее покрытие отмостки может быть выполнено из щебня, гравия,
булыжного камня, клинкерного кирпича, асфальта, бетона, бетонных плиток. Для
основания подбирают материал в зависимости от верхнего покрытия, однако во всех
случаях конструкция отмостки должна обеспечивать ее водонепроницаемость.
Ширину отмостки принимают в зависимости от типа грунта и ширины карнизных
свесов крыши. На обычных грунтах она должна быть на 15-20 см шире карниза, но
не менее 60 см, на просадочном ее поверхность должна выходить на 20-30 см за
339
пределы отрываемых под фундаменты траншей или котлованов и быть не уже 90100 см. Поперечный уклон от стен дома для щебеночных, булыжных и кирпичных
отмосток 5-10%, а для асфальтовых и бетонных - 2-5%.
Рисунок 19 - Конструкция отмостки
8.17 Охарактеризовать одноэтажное промышленное здание пролетного
типа
Здания пролетного типа проектируют в тех случаях, когда технологические
процессы направлены вдоль пролета и обслуживаются кранами или без них.
Пролетный тип здания характеризуется преобладанием пролета над шагом колонн.
Такой
тип
применяют
для
производств
с
продольным
направлением
технологического потока, для требующих движения подъемно-транспортного
оборудования только вдоль пролетов. Габариты пролетов назначают в соответствии
с технологическим процессом и транспортным оборудованием. Для зданий без
мостовых кранов применяют пролеты 6; 9; 12; 18; 24; 30 и 36 м, а для зданий,
оборудованных кранами,- 18; 24; 30 и 36 м. Шаг колонн по крайним рядам
принимают равным 6 м, по средним рядам - 6 или 12 м. Увеличенный (более 12 м)
шаг колонн основного каркаса применяют при крупных габаритах технологического
оборудования. В тех случаях, когда шаг колонн 12, 18 и 24 м при длине панелей
покрытия 6 м, несущие элементы укладывают на подстропильные фермы.
340
8.18 Объемно-планировочные и конструктивные решения одноэтажных
производственных зданий. Унификация
Одноэтажные здания могут иметь в плане простые и сложные формы. В
основном преобладает прямоугольная форма, а сложные формы характерны для
производств со значительными тепло- и газовыделениями, когда требуется организация притока и удаления воздуха. В зависимости от характера технологического
процесса одноэтажные здания по объемно-планировочному решению могут быть
пролетного, зального, ячейкового и комбинированного типа.
Здания пролетного типа проектируют в тех случаях, когда технологические
процессы направлены вдоль пролета и обслуживаются кранами или без них.
Основными
конструктивными
элементами
одноэтажного
пролетного
промышленного здания являются: колонны, фундаменты; конструкции покрытия,
которые состоят из несущей части (балки, фермы, арки) и ограждающей (плиты и
элементы покрытия); подкрановые балки, устанавливаемые на консоли колонн;
фонари, обеспечивающие необходимый уровень освещенности и воздухообмен в
цехе; вертикальные ограждающие конструкции (стены, перегородки, конструкции
остекления), причем конструкции стен опираются на специальные фундаментные и
обвязочные балки; двери и ворота. Одноэтажные производственные здания могут
быть каркасной и бескаркасной конструкции.
Бескаркасными (с несущими стенами) рационально строить только бескрановые здания с небольшими пролетами - 6; 9; 12 м и невысокие - 4,8; 6, 7,2 м.
Одноэтажные промышленные здания проектируют чаще всего по каркасной системе, образованной стойками (колоннами), заделанными в фундамент, и ригелями
(фермами или балками). Специальные связи (горизонтальные и вертикальные)
обеспечивают пространственную жесткость каркаса. Габариты сборных элементов
для промышленных зданий унифицированы и соответственно унифицированы
габариты конструктивных элементов на основе укрупненного модуля. Пролет
зданий принимают 12, 18, 24, 30, 36 м и др. Высота от пола до низа несущей кон-
341
струкции покрытия устанавливается кратная модулю 6М (от 3,6 до 6,0 м),
укрупненному модулю 12М (от 6,0 до 10,8 м) и модулю 18М (от 10,8 до 18,0 м).
Для
каждой
отрасли
производства принимается своя габаритная типовая
ячейка. Так, для пищевой промышленности принята высота 4,8 и 6,0 м и размеры
ячеек установлены: при сетке колонн 6 х 12 м ... 24 х 60 (72) м, 48 х 60 (72) м, 72 х
60 (72) м. В тех случаях, когда шаг колонн 12, 18 и 24 м, а длина панелей покрытия 6
м, несущие элементы покрытия укладывают на подстропильные фермы или балки.
Здания зального типа применяют в том случае, когда технологический процесс
связан с выпуском крупногабаритной продукции или установкой большеразмерного
оборудования
(ангары, главные корпуса мартеновских и конверторных цехов).
Пролеты зданий зального типа могут быть 100 м и более.
Одноэтажные здания сплошной застройки с квадратной сеткой колонн
получили название ячейковой,
В зданиях комбинированного типа сочетаются основные признаки зданий
зального, пролетного или ячейкового типа.
8.19 Объемно-планировочные и конструктивные решения многоэтажных
производственных зданий. Унификация
Многоэтажные
применение
в
промышленные
легкой,
пищевой,
здания
находят
электротехнической
преимущественное
и
других
видах
промышленности.
По конструктивной схеме многоэтажные промышленные здания бывают с
неполным каркасом и несущими наружными стенами или с полным каркасом.
Основными элементами каркаса являются колонны, ригели, плиты перекрытий и
связи. Междуэтажные перекрытия выполняют из сборных железобетонных
конструкций двух типов: балочные и безбалочные.
Сборные каркасы могут быть решены по рамной, рамно-связевой или связевой
системе. При рамной системе каркаса пространственная жесткость здания обеспечивается работой самого каркаса, рамы которого воспринимают как горизон342
тальные, так и вертикальные нагрузки. При рамно-связевой системе вертикальные
нагрузки воспринимаются рамами каркаса, а горизонтальные - рамами и
вертикальными связями (диафрагмами). При связевой системе вертикальные
нагрузки воспринимаются колоннами каркаса, а горизонтальные - вертикальными
связями.
Сетку колонн многоэтажных зданий принимают: 6x6, 6x9, 6 х 12, 6 х 18 и 6 х
24 м.
Высоты этажей многоэтажных производственных зданий унифицированы и
могут быть 3,6; 4,8; 6,0 м, а для первых этажей допускается высота 7,2 м. Для
вертикального транспорта в многоэтажных зданиях предусматриваются грузовые и
пассажирские лифты, которые вместе с лестницами объединяются в узлы.
8.20 Конструкция междуэтажного перекрытия по деревянным балкам.
Состав перекрытия
1 - черепные бруски, 2 - балка, 3 - паркет, 4 - черный пол, 5 - лага, 6 штукатурка, 7 - щиты наката, 8 - гидроизоляция, 9 - засыпка
Рисунок 20 - Конструкция деревянного междуэтажного перекрытия
343
8.21 Вертикальные наружные ограждения промышленных зданий (стены)
Конструкции стен промышленных зданий выбирают в зависимости от
климатических условий и внутреннего режима помещений.
Стены из кирпича и блоков применяют для небольших отдельно стоящих
зданий и для участков стен с большим количеством технологических отверстий,
дверей, ворот и других проемов. Выполняют, как правило, с применением сплошной
кладки. Они могут быть несущими, самонесущими и в отдельных случаях
навесными.
Крупные блоки для стен промышленных зданий изготовляют из легких или
ячеистых бетонов. В зависимости от районов строительства толщину блоков
наружных стен принимают 300, 400 и 500 мм, а внутренних стен - 300 мм. Для
устройства стен применяют блоки рядовые, угловые, перемычечные, парапетные,
карнизные. Номинальную высоту блоков принимают 600 и 1200 мм.
Стены из крупных панелей. Крупные панели применяют для устройства стен
отапливаемых и неотапливаемых зданий. Стены из крупных панелей имеют
навесную или самонесущую конструктивную схему. Навесные стены устраивают,
когда панели имеют небольшую толщину и для их изготовления используют
материалы с малой плотностью (малым объемным весом).
Самонесущие панельные стены применяют в производственных зданиях с
влажным и мокрым режимами. Устройство в этом случае навесных панельных стен
нецелесообразно, так как при навесных стенах для опирания панелей необходимо
устройство стальных опорных консолей-столиков, которые в процессе эксплуатации
будут подвергаться коррозии.
Панели в стенах располагают, как правило, горизонтально. При этом проще
осуществляется их крепление и достигается большая герметичность швов. Навесные
панели с помощью специальных креплений навешивают на колонны каркаса, а
самонесущие панели-перемычки опирают на простеночные панели.
Стены промышленных зданий по конструктивным схемам подразделяют на
несущие, самонесущие и ненесущие (навесные).
344
Несущие стены возводят в небольших зданиях бескаркасных и с неполным
каркасом и выполняют из кирпича, мелких и крупных блоков. Такие стены
воспринимают вес покрытия, перекрытий, ветровые усилия, а иногда нагрузки от
подъемно-транспортного оборудования.
Самонесущие стены несут собственную массу в пределах всей высоты здания
и передают ее на фундаментные балки. Ветровые нагрузки, воздействующие на
стены, воспринимает каркас здания. Стеновое заполнение связывают с каркасом
гибкими или скользящими анкерами, не препятствующими осадке стен.
Самонесущие стены выполняют из кирпича, блоков или панелей. Панельные
самонесущие стены монтируют из панелей толщиной не менее 300 мм. Такие стены
наиболее
целесообразны
для
производств
с
влажными
и
мокрыми
технологическими процессами, а также с химически агрессивной средой.
Ненесущие (навесные) стены выполняют в основном ограждающие функции;
масса их полностью передается на колонны каркаса за исключением нижнего
подоконного яруса, опирающегося на фундаментные балки. Колонны воспринимают
вес ненесущих стен через обвязочные балки, ригели или опорные стальные столики
в панельных стенах.
Наиболее эффективны навесные стены из легких крупноразмерных панелей, а
также из асбестоцементных и металлических листов.
В торцовых стенах предусматривают дополнительные (фахверковые) колонны
с шагом 6 или 12 м. К ним крепят стеновое заполнение.
Элементы ограждения располагают между колоннами, а иногда выносят за
внутреннюю грань колонн.
Стены из кирпича, мелких и крупных блоков целесообразно применять в
зданиях с влажной и химически агрессивной средой производства, а также при
наличии в стенах большого числа проемов.
Кладка стен может быть сплошной и облегченной. Толщину стен принимают
от 250. Над оконными, дверными проемами в таких стенах укладывают
железобетонные перемычки, которые опирают непосредственно на кладку. В
345
высоких стенах или при наличии ленточных проемов в каркас вводят обвязочные
балки, размещаемые над проемами и служащие перемычками.
Кирпичные и мелкоблочные стены крепят к колоннам каркаса анкерами из
стержней диаметром 10-12 мм, которые ставят по высоте через 120 см. Анкеры
заделывают в кладке и надежно прикрепляют к колоннам.
Значительно лучшими технико-экономическими показателями обладают
стены из крупных бетонных блоков, изготовляемых из легких бетонов.
В зависимости от места расположения в стене блоки подразделяют на
рядовые, угловые и перемычечные. Рядовые блоки выпускают длиной от 990 до
2990 мм (через 500 мм), угловые — длиннее на толщину стены и блоки-перемычки
5990 мм. Высота рядовых и угловых блоков принята 585,
1185 и
1785 мм,
перемычечных - 585 и 1185 мм. Толщина блоков 300, 400 и 500 мм.
Стены из железобетонных и легкобетонных панелей более индустриальны и
позволяют снизить материалоемкость зданий.
Высоту стеновых панелей в большинстве случаев принимают равной 1,2 и 1,8
м. Подкарнизные и парапетные панели имеют высоту 0,9 и 1,5 м.
Для монтажа стен неотапливаемых зданий при шаге колонн 6 м применяют
железобетонные плоские панели.Панели имеют длину 5980 и 2980 мм, высоту 885,
1185 и 1785 мм, толщину 70 мм. Угловые панели имеют длину 6080 и 6330 мм соответственно при привязке продольных стен «0» и «250». Доборные угловые
блоки при этом не нужны.
Стены неотапливаемых зданий при шаге колонн 12 м монтируют из
железобетонных ребристых панелей. Длина панелей 11970 мм, высота 1185, 1785 и
2385 мм, высота контурных ребер 300 мм, толщина их поля 30 мм.
В отапливаемых зданиях при шаге колонн 6 м используют легкобетонные
однослойные плоские панели. Длина панелей 5980, 2980 и 1480 мм, высота 885,
1185, 1485 и 1785 мм, толщина 160-300 мм.
Для стен отапливаемых зданий при шаге колонн 12 м применяют
керамзитобетонные панели сплошного сечения. Панели имеют длину 11970, высоту
1185 и 1785, толщину 200-300 мм.
346
Углы зданий с панельными стенами (за исключением стен из железобетонных
плоских плит) монтируют из специальных доборных блоков, прикрепляемых к
основным панелям сваркой закладных элементов.
Стены из панелей могут быть навесными с ленточным остеклением и с
проемами, расположенными через шаг колонн, а также самонесущими с наличием
простенков (как правило, шириной 1,5 и 3 м).
Навесные стены с ленточным остеклением обладают рядом положительных
качеств: изготовить панели можно из легких эффективных материалов; они
обеспечивают равномерное освещение и несложны в конструктивном решении.
Однако при таких стенах происходят большие теплопотери зимой и перегрев летом.
В торцовых стенах здания рядовые панели прикрепляют к фахверковым
колоннам (стойкам), а парапетные - к стальным надставкам фахверковых колонн.
Стены из асбестоцементных листов и панелей могут быть только навесными.
Асбестоцементные листы применяют для ограждений неотапливаемых зданий
и с избыточными тепловыделениями, а также со взрывоопасными производствами.
Нижнюю часть стен, подвергающуюся механическим воздействиям и интенсивному
увлажнению, выполняют на высоту не менее 3 м из других материалов (кирпича,
железобетонных плит и блоков).
Асбестоцементные волнистые листы имеют длину от 1200 до 2500 мм,
ширину 994-1154 мм, высоту волны 32-54 мм и толщину 6-8 мм.
Листы при обшивке стен навешивают рядами в направлении от цоколя к
карнизу на стальные или деревянные ригели, размещаемые на расстоянии, кратном
600 мм. Опирают листы по однопролетной схеме. Размер продольной нахлестки
принимают не менее 100 мм, поперечной- равной ширине одной волны. К ригелям
листы крепят крюками или шурупами, которые ставят на втором и пятом гребнях
волн или впадинах (в зависимости от типа листов).
Зазоры в углах здания, карнизе и местах примыкания ограждения к проемам
закрывают
фасонными
асбестоцементными
оцинкованной кровельной стали.
347
изделиями
или
деталями
из
В зданиях с нормальным температурно-влажностным режимом стены можно
возводить из асбестоцементных многослойных панелей. Асбестопено-пластовая
панель размерами 5980x1180x136 мм состоит из плоских асбестоцементных листов,
обрамляющего асбестоцементного профиля швеллерного сечения и утеплителя с
пароизоляцией. Места соединений элементов панели промазывают обычно клеем, а
затем водостойкой мастикой.
Асбестодеревянная панель стоит из деревянного каркаса, асбестоцементных
обшивок, утеплителя из полужестких ми-нераловатных плит и пароизоляции
(укладываемой под утеплителем). Размеры панели 5980х1180х170 мм. Листы
обшивок с каркасом панели соединяют на клею или шурупами.
Асбестометаллическая панель размерами 5980х1190х147 мм состоит из
алюминиевого каркаса, выполненного из гнутых профилей и асбестоцементных
плоских обшивок. В конструкцию входят также утеплитель из минераловатных
полужестких плит и пленочная полиэтиленовая пароизоляция. Между наружной
обшивкой и элементами каркаса панели имеются утепляющие прокладки.
При монтаже стен панели ставят на стальные опорные столики и крепят к
колоннам анкерами или уголками. Швы заполняют упругими прокладками и
герметизирующими мастиками.
Экструзионные асбестоцементные панели, в частности многопустотного типа,
могут быть неутепленными и утепленными, с заполнением пустот минераловатным
утеплителем. Ширина таких панелей 600 мм, длина 5950, высота 120 мм.
Цокольные части стен выполняют из легкобетонных панелей, блоков или
кирпича. Экструзионные асбестоцементные панели опирают на цоколь через
прокладку из деревянного бруска. Крепят панели стальными оцинкованными
деталями (скобы, пластины, крюки, гайки и прокладки). В горизонтальные стыки
между панелями прокладывают уплотнители из гернита или нетвердеющие мастики.
Вертикальные стыки панелей уплотняют стекловатным или минераловатным
утеплителем.
Стеновые ограждения из металлических листов и панелей. Главные
недостатки таких стен - большой расход стали и малая огнестойкость.
348
Неутепленные стены промышленных зданий выполняют из волнистых,
профилированных и плоских стальных или алюминиевых листов толщиной 0,7-1,8
мм и шириной до 1,5 м. Листы выпускают длиной от 2 до 10-12 м. К ригелям
каркаса такие листы крепят подобно креплению асбестоцементных волнистых
листов, а также самонарезающимися болтами.
Для устройства стен отапливаемых зданий можно применять алюминиевые
панели.
Все больше распространяются в промышленном строительстве утепленные
стены
из стальных или алюминиевых профилированных листов. Такие стены
монтируют из отдельных листов, трехслойных бескаркасных и вертикальных
каркасных панелей.
Промежуточные и опорные ригели из гнутых швеллеров располагают на
колоннах через 2,4 м по высоте и крепят к ним с помощью стальных опорных
столиков. Цокольную часть стен выполняют обычно из легкобетонных панелей. При
прочном плитном утеплителе, имеющем хорошую фактуру, внутреннюю листовую
обшивку можно не предусматривать. Хорошие технико-экономические показатели
имеют утепленные стены из трехслойных бескаркасных вертикальных панелей.
Панель состоит из двух облицовочных стальных профилированных листов и
среднего слоя из эффективного утеплителя. Номинальные размеры таких панелей
следующие: длина от 2,4 до 12 м (через 0,3 м), ширина 1 м и толщина 50, 60 и 80 мм.
В качестве эффективных теплоизоляционных материалов рекомендуются
перлит, минеральная вата и т. п.
Конструкции панелей имеют два варианта. В одном из них вертикальные
грани в форме паза и выступа соединены в шпунт, в другом - округлой формы стыкуются с нащельниками. Углы зданий монтируют из угловых панелей.
Панели крепят болтами к горизонтальным ригелям, размещаемым по высоте
через 1,8-3,6 м. Горизонтальные и вертикальные швы между панелями заполняют
прокладками из эластичного пенополиуретана. Горизонтальные швы расшивают
герметизирующей мастикой. Цоколи зданий с такими стенами делают из кирпича
или легкобетонных панелей.
349
8.22 Совмещенные вентилируемые и невентилируемые покрытия
Совмещенными крышами называют такие пологие бесчердачные покрытия, в
которых крыша совмещена с конструкцией чердачного перекрытия, а нижняя
поверхность является потолком помещений верхнего этажа. Однако в настоящее
время применяют и усовершенствованные типы чердачных крыш.
Совмещенные крыши бывают:
 невентилируемые;
 частично вентилируемые через поры или каналы в толще панели;
 вентилируемые, имеющие каналы.
В гражданских зданиях рекомендуется применять вентилируемые, частично
вентилируемые или с полупроходным чердаком крыши. Невентилируемые крыши
применяют при отсутствии накопления влаги в период эксплуатации.
Конструкция совмещенных крыш, в том числе и раздельных (имеющих
полупроходные чердаки), и в настоящее время продолжают совершенствоваться.
Совмещенная крыша в общем виде включает многослойную кровлю из
рулонных материалов; выравнивающую стяжку из цементно-песчаного раствора;
утеплитель из эффективных материалов; пароизоляцию; железобетонные плиты.
а -сборные керамзитобетонные утепляющие панели по железобетонной плите,
б- панели из ячеистого или легкого бетона,
в - комплексные керамзитобетонные многослойные панели,
г - многопустотные керамзитобетонные панели;
1 - рулонный ковер,
2-стяжка,
3-теплоизоляция,
4- несущая конструкция,
5- воздушный канал, прослойка
Вентилируемая совмещенная крыша отличается от невентилируемой тем, что
поверх утеплителя имеет воздушную прослойку (зазор). В этом случае вместо
стяжки укладывают тонкие железобетонные кровельные ребристые плиты.
350
При выборе типа совмещенной крыши необходимо учитывать климатические
условия района строительства, особенности температурно-влажностного режима
помещений здания. Вентилируемые крыши рекомендуется устраивать во всех
климатических зонах, а крыши без продухов - в районах с расчетной зимней
температурой не ниже -30 °С. Над сухими помещениями и над помещениями с
нормальным
температурно-влажностным
режимом
можно
устраивать
невентилируемые покрытия.
Водоотвод с совмещенных крыш может быть неорганизованным, со
свободным сбросом воды со свеса карниза, и организованным по наружным или
внутренним водостокам.
8.23 Конструктивные особенности стен зданий из мелкоштучных
элементов
Каменная кладка – это конструкция, которая состоит из камней, уложенных в
определенном порядке на строительном растворе. Она несет на себе нагрузки от
собственного веса и веса опирающихся на нее прочих конструктивных элементов, а
также выполняет тепло-, звукоизоляционные и другие функции.
Существуют следующие виды кладки, которые используют при строительстве
домов:
 кирпичная;
 кладка из керамических камней;
 кладка из искусственных крупных блоков, изготовляемых из бетона,
кирпича или керамических камней;
 кладка из природных камней правильной формы (пиленых или тесаных);
 бутовая кладка из природных неотесанных камней, имеющих неправильную
форму;
 смешанная кладка (бутовая, облицованная кирпичом; из бетонных камней,
облицованных кирпичом, и кирпича, облицованного тесаным камнем);
 бутобетонная кладка;
351
 облегченная кладка из кирпича и других материалов.
Для выполнения каменной кладки применяют известковые, смешанные
цементно-известковые и цементные растворы, а также цементно-глиняные
растворы, в которых глина служит пластифицирующей добавкой.
Кладка из керамического кирпича пластического прессования обладает
отличной влаго– и морозостойкостью, повышенной прочностью, вследствие чего ее
применяют при возведении стен и столбов зданий, подпорных стенок, дымовых
труб, конструкций различных подземных сооружений.
Кладка
из
керамического
пустотелого или пористо-пустотелого
кирпича используется главным образом при возведении стен зданий. Благодаря
своей малой теплопроводности эти кладки позволяют сократить толщину наружных
стен на 20–25% по сравнению с толщиной стен, выложенных из полнотелого
кирпича.
Кладка из бетонных камней, изготовленных на тяжелом бетоне, применяется
при строительстве фундаментов, стен подвалов и других подземных конструкций.
Кладка из пустотелых и легкобетонных камней используется при возведении
наружных и внутренних стен здания. Этот материал обладает хорошими
теплоизолирующими показателями, но при этом пустотелые и легкобетонные камни
влагоемки. Учитывая это качество, фасады наружных стен, выложенные из этих
камней, штукатурят.
Кладка из силикатных камней и кирпича обладает большей прочностью и
сроком службы, чем кладка из пустотелых и легкобетонных камней. Однако она
более теплопроводна. Из силикатных камней и кирпича возводят как внутренние,
так и наружные стены.
Низкомарочные легкобетонные и пустотелые бетонные камни применяют
исключительно для возведения конструкций, расположенных внутри здания, с
нормальным тепловлажностным режимом. Кладка, выполненная из этого материала,
обладает большей теплопроводностью, плотностью, а также более прочна и
долговечна, чем кладка из легкобетонных камней. Поэтому ее широко применяют
для возведения не только внутренних стен, но и наружных.
352
Кладку из крупных бетонных, силикатных или кирпичных блоков, так же как
и из штучных материалов, используют для возведения подземных и надземных
конструкций зданий и сооружений, блоки из легких бетонов, силикатного,
пустотелого и пористо-пустотелого кирпича – в основном для строительства
наружных стен зданий.
Кладка из природных камней и блоков правильной формы обладает хорошими
декоративными качествами, прочностью, устойчивостью к замораживанию и
выветриванию, мало подвержена истираемости.
Мягкие пористые горные породы в виде пиленых штучных камней массой до
45 кг (пористые туфы, ракушечники и т. д.) служат для кладки наружных и
внутренних стен зданий. Из пористых горных пород (известняков, туфов)
изготовляют также крупные стеновые блоки, предназначенные для укладки
(монтажа) механизмами.
Камни твердых пород имеют высокую стоимость и трудоемки в обработке,
поэтому их главным образом применяют в строительстве нежилых сооружений –
для облицовки цоколей или отдельных частей зданий, опор мостов, набережных.
Бутовая и бутобетонная кладка требует больших затрат ручного труда и
обладают большой теплопроводностью. Этот материал лучше применять для
строительства фундаментов. Облицованная кирпичом бутовая и бутобетонная
кладка пригодна для подвальных и подпорных стен.
Кладку
из
силикатного
кирпича
сухого
прессования и керамического
пустотелого кирпича не применяют в конструкциях, расположенных на сырых
грунтах, во влажных и мокрых помещениях, для возведения труб и печей.
Кладка из керамических пустотелых камней применяется главным образом
при строительстве наружных стен отапливаемых зданий. Хорошие теплотехнические свойства этого материала позволяют сократить толщину наружных
стен в средней полосе России на полкирпича по сравнению с кладкой из
обыкновенного керамического или силикатного кирпича.
Кирпич является одним из основных стеновых материалов. В современном
строительстве гражданские здания возводятся из кирпича, при этом создаются
353
большие возможности для использования архитектурно-художественных качеств
этого материала. Кирпичные стены выполняют из керамического и силикатного
кирпича. Стандартный кирпич имеет размеры 120х65х250 мм. Применяют также
полуторный кирпич, имеющий высоту 88 мм. Боковая поверхность кирпича,
имеющая размеры 120х65 или 120х88мм называется тычком кирпича. Ряд кирпичей,
уложенный этими поверхностями, называют тычковым. Поверхность кирпича,
имеющая размеры 65х250 или 88х250 мм, называют ложком. Ряд кирпичей,
уложенный этими поверхностями (по фасаду), называют ложковым.
Поверхность кирпича, имеющая размеры 250х120 мм, называется постелью.
Толщину горизонтальных швов кирпичных стен принимают равной 12, а
вертикальных – 10 мм. С учетом швов однородные (сплошные) кирпичные стены
могут иметь следующую толщину: 120, 250, 380, 510, 640, 770 мм и более, что
соответствует 0,5; 1; 1,5; 2; 2,5; 3 кирпича и более. Способ размещения кирпичей в
кладке стены с тем или иным чередованием ложковых или тычковых рядов для
достижения
перевязки
швов
называется
системой
кирпичной
кладки.
Из
многочисленных существующих систем в практике современного строительства
применяются две – цепная (двухрядная) и многорядная (шестирядная). При цепной
кладке тычковые ряды чередуются ложковыми. Поперечные швы в этой системе
перекрываются на 0,5 кирпича, а продольные – на 0,5 кирпича. При многорядной
кладке пять ложковых рядов чередуются с одним тычковым. В каждом ложковом
ряду поперечные вертикальные швы перекрывают в 0,5 кирпича; продольные,
образуемые ложками, перевязываются тычковыми рядами через пять ложковых
рядов.
В зданиях высотой 7 этажей и более кладку стен ведут с установкой стальных
анкерных связей в уровне перекрытий каждого этажа. Связи укладывают в углах
наружных стен и в местах примыкания внутренних. Если стена в последующем с
лицевой поверхности (фасадная часть) не будет оштукатуриваться, то вертикальные
и горизонтальные швы между кирпичами должны быть полностью заполнены
раствором для уменьшения воздухопроницаемости стен и для придания стене
хорошего внешнего вида. С этой целью производят «расшивку» швов, т.е. шов
354
уплотняют и придают его внешней поверхности определенную форму. Обработку
поверхности шва производят специальным инструментом-расшивкой, который
придает шву форму валика, выкружки или треугольника. Если поверхность стены
будет оштукатурена, то кладку ведут «впустошовку», оставляя лицевые швы
незаполненными на глубину 10-15 мм с целью обеспечения хорошей связи
штукатурного слоя со стеной.
Существенным недостатком стен из полнотелого кирпича (глиняного или
силикатного) является его большая объемная масса и относительно большая
теплопроводность, обусловливающая необходимость возведения наружных стен в
районах среднего климатического пояса толщиной 2,5 кирпича. В этих случаях
целесообразно
применение
пустотелого
кирпича,
обладающего
меньшей
теплопроводностью, который позволяет уменьшить толщину стены на 0,5 кирпича.
С
целью
экономии
кирпича
целесообразно
применение
так
называемых
облегченных кирпичных стен, в которых кирпич частично заменен эффективными
теплоизоляционными материалами.
Кладка из легкобетонных блоков.
Облегченные керамические блоки и кирпичи хороши тем, что дают
возможность не только снизить вес стен и существенно уменьшить нагрузку на
фундамент, но и улучшить качество стен в плане теплоизоляции. В этом
направлении развиваются современные строительные технологии. Например,
недавно была разработана конструкция сверхтеплого кирпича «Термолюкс»
(рисунок 21), который обладает следующими характеристиками:
1) размеры – 250 х 120 х 88 мм;
2) теплопроводность кладки – 0,2 м °К; Вт/(м х ° С)
3) прочность – 100–125 кг/см2;
4) плотность – 900–1000 кг/м3;
5) морозоустойчивость – не менее 25 циклов.
355
Рисунок 21 - Кирпич «Термолюкс»
Кирпич формуется пустотелым, благодаря чему уменьшаются его плотность,
теплопроводность и масса. Он основан на принципе термоса. С тычковой стороны
он имеет 5 воздушных прослоек, между которыми находятся перемычки,
обеспечивающие прочность материала. Конструктивной особенность этого кирпича
являются перемычки, расположенные в виде лабиринта. В результате во время
кладки в толще стены создаются многочисленные воздушные прослойки, а так
называемых мостиков холода – минимальное количество. Они представлены только
тычковыми стенками и имеют минимальные размеры – 15 мм, но, поскольку они
расположены в шахматном порядке, их значение практически сводится к нулю.
Многочисленные воздушные пустоты способствуют тому, что перепад температуры
внутри прослойки незначителен и составляет примерно 3° С (с учетом разницы
температур внутри и снаружи около 70° С). Вследствие этого движение воздуха
внутри прослоек отсутствует, следовательно, воздух максимально сопротивляется
теплопередачи, т. е. служит отличным теплоизолятором.
Этот кирпич характеризуется еще одним весьма существенным качеством. В
отличие от других материалов, которые, обладая высокими теплоизоляционными
свойствами,
имеют
низкую
прочность,
он
подходит
для
строительства
многоэтажных зданий (вплоть до 9 этажей). Кладка также не представляет
трудностей, так как ничем не отличается от обычной кирпичной кладки в 2,5
кирпича.
Крупноформатные блоки из поризованной керамики специально созданы для
возведения наружных стен. Если обычный кирпич имеет стандартные размеры,
форму, то крупноформатные блоки производятся разной конфигурации и образуют
систему с пазогребневым зацеплением, что увеличивает прочность при кладке как
стен, так и углов. На рисунке 22 представлена кладка из крупноформатных блоков.
356
1 – блоки; 2 – кирпичи
Рисунок 22 - Кладка из крупноформатных блоков с облицовкой
пустотелым кирпичом
Блоки из поризованной керамики принципиально отличаются от обычных
кирпичей. При их изготовлении в исходный материал (глину) вводят органические и
минеральные добавки, которые способствуют порообразованию, чем достигается
снижение веса как самого блока, так и ограждающей конструкции, то есть стены,
которая будет из него сооружена. Кроме того, процесс кладки намного облегчается,
что влечет за собой снижение трудовых и временных затрат.
Крупноформатные блоки по бокам снабжены пазами и гребнями, что является
их немаловажным достоинством. Они изготовлены с такой степенью точности, что
не только повышают прочностные качества стены и облегчают кладку, но и
устраняют необходимость заполнять вертикальные швы раствором, который в
результате этого значительно экономится. Есть еще один резерв для экономии
раствора – ведение кладки с использованием пластиковой сетки, которой накрывают
горизонтальные швы кладки, вследствие чего раствор не заполняет пустоты в
блоках. Блоки совмещаются без зазора, что улучшает теплотехнические свойства
стен. Если применять легкие растворы, тогда теплоизоляционный эффект
возрастает. Крупноформатные блоки хорошо сочетаются в кладке со стандартным
кирпичом, поэтому процесс можно совмещать с облицовкой обычным или
силикатным кирпичом.
357
Для формирования в стенах проемов используют керамобетонные перемычки
(рисунок 23).
В длину они могут достигать 800–2100 мм. Керамобетонные перемычки
прекрасно заменяют обычные железобетонные и смотрятся более органично на фоне
стен, выполненных из крупноформатных блоков из поризованной керамики.
И последнее: стены из данных блоков практически не отличаются от
деревянных, так как они поддерживают оптимальный температурно- влажностный
режим,
создавая
комфортную
обстановку
в
доме.
1 – кирпич; 2 – крупноформатный блок
Рисунок 23 - Внутренняя облицовка кирпичом крупноформатной блочной
кладки
В домовом строительстве возведение блочных стен не является редкостью,
тем более что сама технология несложная. Блоки изготавливают как в заводских
условиях, так и самостоятельно. Их формуют в специальных разборных деревянных
формах, которые представляют собой ящик без дна и с 2 разъемами, которые
расположены диагонально.
В последнее время популярны блоки с пустотами, для получения которых
применяют пустотообразователи, как и в монолитных стенах. Кроме того, можно
формовать блоки с изоляционными вкладышами, примерный размер которых
составляет 290 х 240 х 440 мм (рисунок 24).
358
а – верхняя плоскость блока; б – нижняя плоскость блока; 1 – бетон; 2 –
глинобетон
Рисунок 24 - Блоки из бетона на гравийно-песчаной смеси с
вертикальными изоляционными вкладышами из легкого глинобетона
Теплоизолирующая характеристика стены из таких блоков сопоставима с
кирпичной кладкой толщиной 900 мм. Объем блока из песчано-гравийной смеси
составляет 30,62 дм3, из легкого пенобетона – 16,95 дм3. Средняя масса – 40,3 кг,
блоков-половинок – 18 кг, длина 215 мм. Для выравнивания углов формуют
специальные угловые блоки массой 16,9 кг, длиной 175 мм и размером 29 х 24 х 17,5
см (рисунок 25).
Рисунок 25 - Угловой бетонный блок с вертикальными сквозными
изоляционными вкладышами
Для изоляционных вкладышей используют глинобетон плотностью 600
кг/м3 из опилок, пылеватого суглинка и вяжущих веществ. Их преимущества
заключаются в том, что они отличаются достаточной прочностью, обладают
359
неплохими теплоизоляционными свойствами и легко бетонируются в блоке. При
формовке вкладышей необходимо выдерживать необходимые размеры, так как при
увеличении толщины вкладыша ослабляются стенки блока, а при уменьшении
увеличивается масса блока, следовательно, потребуется больше бетона.
Для кладки стен из блоков используют известково-цементный раствор М25,
расход которого составляет примерно 12 л на 1 м2. Для средней несущей стены
изготавливают специальные блоки размером 20 х 24 х 44 см с 2 вертикальными
несквозными пустотами (рисунок 26) которые заполняют глинобетоном.
Рисунок 26 - Бетонный блок для средней несущей стены
Среднюю несущую стену не перевязывают с наружной стеной во избежание
снижения теплоизоляции наружных стен, но соединяют с помощью металлических
перемычек.
Для блоков средней несущей стены используется бетонная смесь М170.
360
8.24 Произвести подбор перемычек для оконного блока ОР 15.12. Стена
несущая 510мм. Представить в графической форме раскладку перемычек над
оконным проемом
Рисунок 27 – Подбор перемычек для оконного блока
При несущей стене перемычки заделываются концами в стену на 250 мм,
тогда длина данных перемычек составит 1200+250+250=1700 мм
361
8.25 Представить в графической форме фундаментный узел каркаснопанельного промышленного здания с обозначением всех элементов
1 - песок, 2 - щебеночная подготовка, 3 - асфальтовое или бетонное покрытие
(отмостка), 4 - гидроизоляция, 5 - колонна, 6 - шлак или крупнозернистый
песок, 7 - железобетонные столбики, 8 - фундаментная балка
Рисунок 28 - Детали фундаментов крайнего ряда колонн
362
8.26 Представь в графической форме конструктивные решения плит
покрытия на пролет: «2Т»; «П», «КЖС»
Предварительно напряженные панели типа ТТ-12 и ТТ-15 для пролетов
соответственно 12 и 15 м . Такие плиты позволяют повысить сборность
строительства и сократить трудозатраты по устройству перекрытий.
Рисунок 29
363
Рисунок 30
Рисунок 31
364
8.27 Выполните схему поперечного разреза одноэтажного двухпролетного
производственного здания. Пролет L1=12м, высота в пролете Н1 =6,0м, шаг
колонн В1=6,0 м кран не предусмотрен; L2=18м, Н1=9,60м, В2=6,0м. В пролете
предусмотрен
мостовой
кран
Q=10m.
Конструкции
железобетонные.
Обозначьте основные элементы и назовите состав изолирующих слоев
покрытия
1-стеновые панели. 2-фундаментная балка. 3-колонна с консолью. 4-мостовой
кран. 5-двухскатная балка покрытия.6-односкатная балка покрытия .7колонна. 8-Ж/Б плита. 9-пароизоляция. 10-утеплитель. 11-цементно-песчаная
стяжка. 12-3 слоя гидроизола. 13-подкрановая балка
Рисунок 32 – Поперечный разрез двухпролетного производственного
здания
365
8.28 Выполните схему плана и разреза конструктивно - планировочной
ячейки
одноэтажного
производственного
здания
пролетного
типа
с
длинномерными настилами /КЖС/ на пролет, по продольным балкам на шаг.
Пролет здания L0=18,0 м, шаг колонн В0=6,0 м, высота Н0=6,0 м. Конструкции
железобетонные. Обозначьте конструктивные элементы
1-фундаментная балка; 2-колонна; 3-стеновые панели; 4-продольная балка; 5панель-обложка (КЖС); 6-пароизоляция; 7-утеплитель; 8-стяжка; 9-3 слоя
гидроизола; 10-защитный слой гравия
Рисунок 33 – Схема-план
366
8.29
Представьте
в
графической
форме
конструктивную
схему
деревянных наслонных стропил для двухскатной крыши с одной внутренней
опорой и пролетом 12м. Назовите элементы наслонных стропил
1 – чердачное перекрытие; 2 – мауэрлат; 3 - стропильная нога; 4 – кобылка; 5
– обрешетка; 6 – подкос; 7 - стойка; 8 - верхний прогон; 9 - лежень
Рисунок 34 – Конструктивная схема
Рисунок 35
367
8.30 Вычертите (в сечении) конструкцию сборного железобетонного
ленточного фундамента. Обозначьте элементы. Здание многоэтажное
подвалом
1 - горизонтальная гидроизоляция, 2 - то же вертикальная, 3 - отмостка, 4 стена подвала, 5 - бетонная подготовка,8 - чистый пол, 9- песчаная подготовка
Рисунок 36 - Конструкция сборного железобетонного ленточного
фундамента
368
с
8.31 Список литературы, рекомендуемой студентам для изучения раздела
1 Архитектура : учебник / под ред. Т. Г. Маклаковой . - М. : АСВ, 2004. - 464 с.
: ил.. - Библиогр.: с. 459-460. - ISBN 5-93093-287-5.
2
Архитектурные конструкции / под ред. З. А. Казбек-Казиева .- изд. стер. -
М.: Архитектура-С, 2006. - 344 с. : ил. - ISBN 5-9647-0086-1.
3
Архитектура, строительство, дизайн: учебник для вузов / под общей
редакцией А.Г. Лазарева.-4-е изд., - Ростов-на Дону: Феникс, 2009.-318с. ил.- ISBN
978-5-225-14941-6
4
Дятков, С. В. Архитектура промышленных зданий : учебник для вузов /
С. В. Дятков, А. П. Михеев.- 4-е изд., перераб. и доп. - М. : АСВ, 2010. - 552 с. ISBN 978-5-93093-726-8.
5
Маклакова, Т. Г. Архитектура двадцатого века. Современная архитектура :
учеб. пособие для вузов / Т. Г. Маклакова . - М. : АСВ, 2001. - 200 с. - ISBN 5-93093047-3.
6
Маклакова, Т. Г. Конструкции гражданских зданий: учебник для вузов /
Т. Г. Маклакова, С. М. Нанасова. - М.: АСВ, 2002. - 272 с - ISBN 5-93093-040-6.
7
Нанасова, С.М. Конструкции малоэтажных жилых домов : учеб. пособие /
С.М. Нанасова . - М. : АСВ, 2003. - 128 с.- ISBN 5-93093-168-2.
8
Рюмина, Е. Б.
Объемно-планировочные и конструктивные решения
малоэтажного жилого дома : учеб. пособие для вузов / Е. Б. Рюмина. - М.: АСВ,
2002. - 144 с - ISBN 5-93093-133-Х.
9
Шерешевский, И. А.
Конструирование гражданских зданий: учеб.
пособие для техникумов / И. А. Шерешевский.- изд. стер. - М.: Архитектура-С, 2007.
- 176 с.- ISBN 978-5-9647-0030-2.
10 Шерешевский, И. А.
Конструирование промышленных зданий и
сооружений: учеб. пособие / И. А. Шерешевский.- Изд. стер. - М. : Архитектура-С,
2005. - 168 с.- ISBN 5-9647-0037-3.
369
Список использованных источников
1
Административные и бытовые здания. СП 44.13330.2011. - Взамен СНиП
2.09.04-87. - Введ. 2011-05-20. - М. : ФГУ «ФЦС», 2011. – 30 с.
2
Бетонные и железобетонные конструкции. СНиП 52-01-2003. - издание
официальное.- М.: РГУПЦПП, 2006.- 24с. – (Строительные нормы и правила РФ). ISBN 5-88111-166-4.
3
Генеральные планы промышленных предприятий. СП 18.13330.2011. -
Взамен СНиП II-89-80*. - Введ. 2011-05-20. - М. : ФГУ «ФЦС», 2011. – 48 с.
4
Деревянные конструкции. СП 64.13330.2011. - Взамен
СНиП II-25-80. -
Введ. 2011-05-20. - М. : ФГУ «ФЦС», 2011. – 92 с.
5
ЕНиР сборник 3. Каменные конструкции. ГОССТРОЙ СССР. М.: 1987. –
6
ЕНиР
48 с.
сборник
4.
Монтаж
сборных
и
устройство
монолитных
железобетонных конструкций. ГОССТРОЙ СССР. М.: 1987. – 64 с.
7
ЕНиР сборник 22. Сварочные работы. ГОССТРОЙ СССР. М.: 1987. – 209 с.
8
Защита от шума. СП 51.13330.2011. - Взамен СНиП 23-03-2003. - Введ.
2011-05-20. - М.: ФГУ «ФЦС», 2011. – 46 с.
9
Здания жилые многоквартирные. СП 54.13330.2011. Взамен СНиП 31-01-
2003. - Введ. 2011-05-20. - М. : ФГУ «ФЦС», 2011. – 39 с.
10 Каменные и армокаменные конструкции. СНиП II-22-81*. - издание
официальное. – М.: ФГУПЦПП, 2006. - 40 с. - (Строительные нормы и правила РФ).
11 Нагрузки и воздействия. СП 20.13330.2011. - Взамен СНиП 2.01.07-85*. Введ. 2011-05-20. - М. : ФГУ «ФЦС», 2011. – 96 с.
12 Общественные здания
и сооружения. СНиП 2.08.02-89*. - изд-е
официальное. – М.: ФГУПЦПП, 2006. - 32с. - (Строительные нормы и правила РФ). ISBN 588111-169-9.
13 Организация строительства. СП 48.13330.2011. - Взамен СНиП 12-01-2004.
- Введ. 2011-05-20. - М. : ФГУ «ФЦС», 2011. – 25 с.
14 Основания зданий и сооружений. СП 22.13330.2011. - Взамен СНиП
2.02.01-83*. - Введ. 2011-05-20. – М. : ФГУ «ФЦС», 2011. – 166 с.
370
15 Свайные фундаменты. СП 24.13330.2011. - Взамен СНиП 2.03.02-85. Введ. 2011-05-20. - М. : ФГУ «ФЦС», 2011. – 114 с.
16 Стальные конструкции. СП 16.13330.2011. - Взамен СНиП II-23-81*. Введ. 2011-05-20. - М. : ФГУ «ФЦС», 2011. – 177 с.
17 Строительная климатология. СНиП 23-01-99*. - изд-е официальное. - М.:
Госстрой России, 2006. - 70 с. – (Строительные нормы и правила РФ). - ISBN 588111-201-6.
18 Тепловая защита зданий. СНиП 23-02-2003. - Издание официальное. - М.:
Госстрой России, 2004. - 25с. - (Система нормативных документов в строительстве,
строительные нормы и правила Российской федерации).- ISBN 5-88111-141-9.
371