Пособие по проектированию жилых зданий вып. 3 часть 1 конструкции жилых зданий (к снип 2.08.01-85)

б) количество этажей в расчетной схеме уменьшается на единицу; нагрузка от веса конструкций одного этажа наружной стены прикладывается к внутренним стенам, с которыми наружная стена соединена связями сдвига для новой расчетной схемы (с уменьшенным числом этажей) определяются дополнительные усилия от разности температур (Dt — Dt₁); если во всех этажах, кроме верхнего, горизонтальные стыки сжаты, то полученные усилия суммируются с подсчитанными на предыдущем этапе расчета и используются для проверки прочности конструкций; если снова имеются растянутые горизонтальные стыки, то расчет повторяется.

3.27. Для составной системы из двух столбов (с одним рядом продольных связей сдвига) усилия рекомендуется определять по формулам:

Усилия от веса конструкций здания. Продольная сила Т_k, перераспределяемая между столбами в уровне перекрытия над этажом i £ h‑n₀ при возведении этажа h £ n

, (8)

где g — параметр, вычисляемый по формуле (3); п — количество этажей здания; n₀ — количество этажей, в которых связи считаются незамкнутыми в момент приложения нагрузки от очередного монтируемого этажа (см. п. 3.24); e_j — разность относительных деформаций столбов в основной систем (без связей сдвига) от вертикальной нагрузки, прикладываемой на этапе j (в промежутке времени между замыканием связей на этажах j ‑ 1 и j); для регулярной по высоте составной системе при j < n

; (9)

при j = n

; (10)

G₁, G₂ — вертикальные нагрузки соответственно на первый и второй столб от веса конструкций одного этажа; , —то же, от веса конструкций крыши;

; (11)

m — вычисляется по формуле (2).

Продольные сжимающие силы в уровне перекрытия над i-м этажом, соответственно в первом и втором столбах на момент окончания монтажа здания

; (12)

; (13)

Сдвигающая сила в связях i-го этажа определяется по формулам:

при i < n ‑ n₀ V_i = T_i ‑ T_i+1; (14)

при i = n ‑ n₀ V_i = T_i.

Усилия от временной нагрузки на перекрытия и кровлю. Продольная сила, перераспределяемая между столбами в уровне перекрытия над i-м этажом

(15)

где e = P₁/ (E₁A₁) ‑ P₂/ (E₂A₂); (16)

, (17)

P₁, Р₂ — временная нагрузка соответственно на первый и второй столб от междуэтажного перекрытия; , — то же, от крыши.

Продольные сжимающие силы в уровне i-го этажа соответственно в первом и втором столбах

; (18)

; (19)

где сила Т_i вычисляется по формуле (15).

Сдвигающие усилия в связях i-го этажа определяют по формулам (12) и (13), принимая h = n, п_о = 0.

Усилия от неодинаковой усадки стен и температурных воздействий.

Продольная сила, перераспределяемая между стенами в уровне перекрытия над i-м этажом

, (20)

где e₁, e₂ — деформации усадки бетона соответственно первого и второго столбов, g, r — величины, вычисляемые соответственно по формулам (5) и (11) для случая длительных нагрузок.

4. ФУНДАМЕНТЫ

4.1. Для жилых зданий рекомендуется применять следующие типы фундаментов: ленточные (сборные и монолитные), плитные и свайные. Для зданий каркасной конструктивной системы, а также малоэтажных зданий стеновой конструктивной системы рекомендуется также применять столбчатые фундаменты.

4.2. Сборные ленточные фундаменты рекомендуется проектировать с использованием типовых фундаментных плит по ГОСТ 13580—85 или блоков по ГОСТ 13579—78*. Можно применять сплошную и прерывистую схемы расстановки элементов ленточных фундаментов.

Монолитные ленточные фундаменты рекомендуется выполнять в виде отдельных или перекрестных лент, имеющих прямоугольное или ступенчатое сечение. Для возведения монолитных ленточных фундаментов рекомендуется применять мелкощитовую опалубку. При сухих связных грунтах ленточные фундаменты рекомендуется возводить методом «стена в грунте» или в вытрамбованных котлованах (без опалубки).

При выборе типа ленточного фундамента рекомендуется учитывать следующее: применение сборных фундаментов позволяет снизить продолжительность возведения фундаментов на 20—30 % и уменьшить затраты труда на строительной площадке; суммарные затраты труда на возведение сборных и монолитных фундаментов примерно одинаковые; по стоимостным показателям, энергоемкости, расходу цемента и арматурной стали монолитные фундаменты экономичнее сборных. Поэтому для жилых зданий рекомендуется предпочтительно применять монолитные ленточные фундаменты.

4.3. Плитные фундаменты рекомендуется выполнять в виде монолитных железобетонных плоских или ребристых плит. В зданиях стеновой конструктивной системы плитный фундамент рекомендуется устраивать под всем зданием; в зданиях ствольно-стеновой и каркасно-ствольной конструктивных систем допускается устраивать плитный фундамент только под стволами (ядрами жесткости).

4.4. Столбчатые фундаменты рекомендуется выполнять преимущественно монолитными, в том числе в вытрамбованных котлованах.

4.5. Свайные фундаменты в зависимости от инженерно-геологических и производственных условий и конструктивных особенностей здания могут проектироваться забивными или набивными.

Свайные фундаменты с однорядным расположением свай рекомендуется выполнять безростверковыми. При этом следует проверять расчетом необходимость усиления стен первого этажа и цокольного перекрытия. Допускается применять сборные ростверки, которые опираются на сваи и грунт (низкий ростверк) или только на сваи (высокий ростверк).

Свайные фундаменты с многорядным расположением свай рекомендуется проектировать с низким ростверком из монолитного бетона. При двухрядном расположении свай можно применять сборный ростверк.

4.6. Забивные сваи могут применяться при любых сжимаемых грунтах кроме крупнообломочных и насыпных грунтов, содержащих жесткие включения (остатки разрушенных каменных и бетонных конструкций (строительный мусор и т. п.). Забивные сваи не рекомендуется опирать на заторфованные грунты и торфы, илы, глинистые текучей консистенции и другие сильно сжимаемые грунты. Забивные сваи рекомендуется выполнять из железобетона. Для деревянных панельных зданий допускается применять сваи из круглого леса с необходимой защитой в соответствии с ГОСТ 02022.2—80*.

Железобетонные сваи могут проектироваться цельными или составными. Рекомендуется применять следующие виды свай.

Сваи цельные с предварительно напряженной продольной арматурой (стержневой или из семипроволочных прядей) и с поперечной арматурой сечением от 20´20 до 40´40 см, длиной от 3 до 20 м (ГОСТ 19804.2—79*) рекомендуются при любых основаниях, для которых возможно применение забивных железобетонных свай.

Сваи цельные с предварительно напряженной продольной арматурой без поперечного армирования сплошного сечения 25´25 и 30´30 см, длиной от 5 до 12 м (ГОСТ 19804.4—78*) рекомендуются для оснований, сложенных из выдержанных по толщине (с отклонением не более 1 м) слоев, сложенных песками средней плотности и рыхлыми, супесями пластичной и текучей консистенции. Не рекомендуется применять такие сваи при пучинистых грунтах, если силы пучения превышают значение вертикальной нагрузки на сваю, при наличии сил выдергивания, а также при погружении свай в грунт с помощью вибрации. При высоком свайном ростверке верх сваи может выступать над поверхностью грунта не более чем на 2 м.

Сваи цельные с ненапрягаемой продольной и поперечной арматурой сечением от 20´20 до 40´40 см, длиной от 3 до 16м (ГОСТ 19804.1—79*) можно применять в тех же грунтовых условиях, что и сваи с предварительно напряженной арматурой.

Сваи цельные с круглой полостью с напрягаемой и ненапрягаемой арматурой сечением 25´25, 30´30, 40´40 см, длиной от 3 до 12 м (ГОСТ 19804.3—80*) рекомендуются применять в тех же условиях, что и сваи сплошного сечения без поперечного армирования.

Пирамидальные сваи с малыми углами наклона боковых граней (1—4°) рекомендуется применять как висячие в однородных по глубине грунтах, а также в случаях, когда свая прорезает слой плотного грунта, а ее нижний конец заглубляется в более слабый грунт. Такие сваи не рекомендуется применять при насыпных, мерзлых, просадочных, набухающих и пучинистых грунтах, если силы пучения превышают вертикальную нагрузку на сваю.

Сваи составные сплошного сечения рекомендуется применять в следующих случаях:

при необходимости заглубления свай в несущий слой, кровля которого имеет невыдержанное залегание в пределах контура проектируемого здания;

при отсутствии копрового оборудования, необходимого для погружения свай длиной более 12 — 14 м;

при затруднениях в транспортировании длинномерных свай, вызванных дорожно-транспортными условиями или стесненностью строительной площадки;

при возможности уменьшения сечения сваи, если при этом несущая способность составной сваи соответствует расчетной нагрузке.

4.7. Набивные бетонные сваи рекомендуется применять при необходимости устройства свайных фундаментов, когда нельзя применить забивные сваи по грунтовым условиям (см. п. 4.6) или из-за расположенных вблизи существующих построек, а также на площадках со сложными инженерно-геологическими условиями.

Рекомендуется применять следующие виды набивных свай.

Буронабивные сваи диаметром ствола 40 см и более с уширением в нижней части или без уширения, устраиваемые без крепления или с креплением стенок скважины, рекомендуются для применения при больших сосредоточенных нагрузках и длине сваи 10 м и более. Буронабивные сваи не рекомендуется применять при наличии агрессивных грунтовых или производственных вод.

Набивные сваи устраивают в скважинах, которые пробивают, забивая инвентарные трубы, извлекаемые по мере бетонирования. Такие сваи применяют в водонасыщенных грунтах и при резких изменениях глубины залегания плотных грунтов несущего слоя.

Монолитные свайные фундаменты, устраиваемые в вытрамбованных котлованах с предварительным доуплотнением грунта под острием сваи каменной отсыпкой, рекомендуются при просадочных грунтах I типа в качестве столбчатых фундаментов.

4.8. Для призматических забивных свай, а также пирамидальных с малым уклоном рекомендуется применять сборные оголовки. При однорядном расположении свай рекомендуется применять оголовки цилиндрической формы с внутренней полостью в форме ступенчатого усеченного конуса. Армирование оголовка рекомендуется выполнять арматурным каркасом цилиндрической формы. При двухрядном расположении свай рекомендуется применять прямоугольные оголовки.

4.9. Тип фундамента рекомендуется выбирать на основе технико-экономических сопоставлений вариантов с учетом конкретных инженерно-геологических условий площадки строительства, материально-производственной базы и обеспечения предельно допустимых деформаций основания.

В типовом проекте жилого здания рекомендуется разрабатывать не менее двух вариантов разных типов фундаментов.

5. СТЕНЫ И ПЕРЕГОРОДКИ

5.1. В настоящем разделе изложены рекомендации по проектированию сборных и монолитных стен из бетона и железобетона а также наружных стен и перегородок из листовых материалов на каркасе.

При проектировании стен каменных и блочных зданий следует руководствоваться положениями СНиП II-22-81. Проектирование деревянных панельных стен рекомендуется выполнять согласно «Руководству по проектированию конструкций деревянных панельных жилых домов» (ЦНИИЭП граждансельстрой, М., Стройнздат, 1984).

5.2. При проектировании следует различать следующие типы стен:

по восприятию вертикальной нагрузки — несущие, самонесущие и ненесущие (см. п. 2.3 настоящего Пособия);

по назначению — наружные и внутренние;

по числу основных слоев — однослойные и слоистые.

Основными слоями стены называются все слои по толщине стены, в том числе тепло- или звукоизоляционные слои, за исключением защитно-декоративных, отделочных слоев, а также слоев из рулонных или пленочных материалов и воздушных прослоек.

Стены и перегородки можно проектировать однослойными и слоистыми. Конструкцию стены следует выбирать на основе технико-экономических расчетов.

5.3. Наружные однослойные стены рекомендуется проектировать сплошного сечения из плотного легкого бетона, автоклавного ячеистого бетона и естественных каменных материалов (блоки из известняка, туфа, ракушечника и др.).

В наружных однослойных стенах из легкого бетона рекомендуется предусматривать применение заполнителей:

крупного заполнителя из керамзитового гравия (ГОСТ 9759—83), перлитового щебня (ГОСТ 10832—83*), аглопоритового щебня (ГОСТ 11991—83), шлаковой пемзы (ГОСТ 9760—86), шунгизитового гравия (ГОСТ 19345—83), доменного гранулированного шлака, а также естественных пористых заполнителей (вулканический шлак, пемза, туф);

мелкого заполнителя из дробленого керамзитового песка, вспученного перлитового песка плотностью 200—400 кг/м³, золы ТЭС и золошлаковых смесей.

Для наружных однослойных стен рекомендуется предусматривать применение легкого бетона плотной структуры с объемом межзерновых пустот не более 3 %.

5.4. Для наружных двухслойных стен из монолитно соединенных между собой двух основных слоев рекомендуется проектировать внутренний слой несущим, а наружный — теплоизоляционным. Внутренний слой рекомендуется проектировать из тяжелого или легкого бетона плотной структуры с межзерновой пористостью не более 3 %, наружный слой — из легкого крупнопористого или бетона плотной структуры с межзерновой пористостью не более 6 %. Наружный защитно-декоративный слой следует выполнять из плотного мелкозернистого бетона.

5.5. Наружные трехслойные стены можно проектировать с внешними слоями из бетона или листовых материалов.

В трехслойных бетонных стенах внешние бетонные слои рекомендуется выполнять из тяжелого бетона или плотного легкого бетона с межзерновой плотностью не более 3 %.

Для внутреннего теплоизоляционного слоя рекомендуется применять следующие виды утеплителей со средней плотностью не более 400 кг/м³:

плиты из полистирольного пенопласта вида ПСБ и ПСБ-С (ГОСТ 15588-86);

плиты из пенопласта на основе резольных формальдегидных смол (ГОСТ 20916—87);

плиты из перлитопластобетона (ТУ 480-1-145—76);

жесткие минераловатные плиты на синтетическом связующем (ГОСТ 9573-82);

плиты фибролитовые на портландцементе (ГОСТ 8928—81);

плиты теплоизоляционные из стеклянного штапельного волокна (ГОСТ 10499—78);

блоки из ячеистого бетона.

Для трехслойных бетонных стен можно также предусматривать заливочные составы на основе органических и (или) неорганических компонентов, твердеющих (или приобретающих необходимую структуру и прочность) в процессе изготовления конструкций стены (например, легкий бетон на пористых неорганических или органических заполнителях, ячеистый бетон, пенопласты и др.).

Для теплоизоляционного слоя наружных трехслойных стен из листовых материалов рекомендуется применять плиты минераловатные на синтетическом связующем марки 125 (ГОСТ 9573—82), полужесткие стекловолокнистые плиты (ГОСТ 10499—78), а также заливочные трудновоспламеняемые карбамидные пенопласты.