Узел 2.1 Опирание облицовки на монолитный пояс
Рис. 1. Нормаль стены подвала и наружной стены с облицовкой из кирпича.
Более подробно этот узел рассмотрен на рис. 2. «Ступенька» из утеплителя сделана с целью уменьшить эксцентриситет нагрузки от облицовки, а также выступ облицовки относительно цоколя.
Рис. 2. Узел опирания кладки облицовки.
В плане монолитный пояс сделан таким образом:
Рис. 3. Монолитный пояс, вид сверху.
Видно, что пояс состоит из двух частей: основной шириной 350 мм, на которую монтируется стена и плиты перекрытия, а также консольный пояс шириной 100 мм, на который и монтируется облицовка. Пояс облицовки изолирован от основного вкладками из ЭППС толщиной 100 мм и связан с ним перешейками 100 мм шириной, выполняющими роль коротких консольных балок, на которых держится пояс облицовки.
И 3д-вид этого решения:
Рис. 4. 3д-вид узла.
Как и положено балкам, перешейки армируются в верхней и нижней зоне стержнями 10А500С. Для надёжного анкерования в теле пояса облицовки и в основном поясе арматура выполнена в виде скобы с отогнутыми концами, которая также выполняет роль хомута. Для снижения вероятности наклонных трещин добавлен стержень 8А500С с анкеровкой крюком за продольную арматуру пояса облицовки (замена хомутам). Его можно сделать и из арматуры 8А240, если А500С такого диаметра найти не удастся. Ещё вариант — заменить двумя стержнями аналогичного профиля из Вр 2 5мм, они ставятся тогда с двух сторон от 10А500С.
Ниже расчёт армирования в Robot для нагрузки на пояс 1,4 тн/м с перешейками 100х200 мм с шагом 600 мм. Прежде чем производить расчёт, разберёмся с геометрией узла. Рассмотрим узел детально:
Рис. 4а. Зд-вид перешейка увеличено. Отделка и утеплитель скрыты.
Расположение утеплителя в узле выбрано неслучайно, а так, чтобы уменьшить консольный вылет пояса. Рассмотрим на разрезе:
Рис. 4б. Разрез узла по перешейку.
На разрезе видно, что расстояние от стены, на которую опирается пояс, до центра облицовки составляет 100 мм. Равномерное распределение нагрузки от облицовки по всей ширине позволяет задать её сосредоточенной нагрузкой в центре (случай 1). Но для уверенности рассмотрим и худший случай, когда вся масса облицовки приходится на край консоли, да ещё и с учётом выступа кирпича (синяя линия и случай 2).
Расчётная модель в Robote будет выглядеть как жёстко защемлённая балка 100х200 мм длиной 560 мм из бетона В15 с консольным вылетом 160 мм. И два случая приложения силы:
Рис. 4в. Расчёт при центральном приложении силы.
Рис. 4г. Расчёт при приложении силы в крайнюю точку консоли.
При расчёте была взята нагрузка 8,5 кН на каждую балку. Армирование было задано двумя стержнями 10А500С сверху и снизу. Программа делает проверку изгибающих моментов нескольких сечениях (стержень/позиция) и определяет необходимую площадь армирования в см2 (красная стрелка на рис. 4в), а также необходимый % армирования сечения по расчёту. Зелёная стрелка показывает фактически принятый % армирования. Видно, что в самом худшем случае (рис. 4г) запас по армированию большой. Нули в красных выносках — деформация балки под нагрузкой (её нет).
Такое армирование позволяет опереть на пояс облицовку из керамического кирпича с высотой 5-6 метров.
Решение было подсмотрено в «большом» домостроении, например, в Пособие по проектированию монолитных домов предлагается такой узел для опирания внешней кирпичной облицовки:
Рис. 5. Решение из монолитного домостроения. 
Рис. 6. Фрагменты решения. 
Рис. 7. При меньших нагрузках от облицовки соотношение ширины термовкладыша к перешейку увеличивается. 
Рис. 8. Вариант армирования в «большом» домостроении.
Также, рекомендую данную статью Орлович и Деркач к прочтению, и пример решения оттуда:
Рис. 9. Узел прогона из статьи Орлович и Деркач.
Несмотря на наличие мостиков холода в виде перешейков, данное решение является довольно эффективным с точки зрения теплоизоляции:
Рис. 10. Тепловая карта работы узла.
Для моделирования работы мостиков холода в 2-хмерной программе Elcut перешейки были приведены к эквивалентной сплошной перемычке (показана на рис. 10 стрелкой).
Аналогично данный узел исполняется и для МЗЛФ. У нас есть также решения заводской готовности для данного вида узла.
Источник
Архитектура гражданских и промышленных зданий. Фундаменты
Новый сервис — Строительные ка лькуляторы online
Требования предъявляемые к фундаментам :
— устойчивость, на опрокидывание и скольжение в плоскости подошвы фундамента;
— устойчивость к агрессивным грунтовым водам;
— стойкость к атмосферным факторам (морозостойкость; пучение грунтов при замерзании);
— соответствие по долговечности сроку службы здания;
По конструктивной схеме фундаменты разделяются на: ленточные, столбчатые или отдельно стоящие, сплошные и свайные.
Стоимость фундаментов от общей стоимости здания составляет: с бесподвальным решением 8-10%; с подвалом 12-15%, а трудоемкость составляет 10-15%
Ленточные фундаменты
Монолитные ленточные фундаменты
В простейшем случае — прямоугольные. В большинстве случаев для передачи давления на основание, не превышающего нормативного давления на грунт, приходится уширять подошву фундамента.
Глубина заложения фундаментов должна соответствовать глубине залегания того слоя грунта, который можно принять за естественное основание.
Необходимо также учитывать глубину промерзания грунта.
Нормативная глубина промерзания указана в СниПе.
При пучинистых грунтах глубину заложения фундаментов следует считать ниже на 100 мм глубины промерзания.
В непучинистых грунтах глубина заложения фундамента не зависит от глубины промерзания.
Фундаменты из бутового камня не отвечают требованиям индустриального строительства (затруднена механизация работ, снижаются темпы строительства, особенно в зимнее время).
Применение бутобетонных и бетонных фундаментов позволяют шире использовать механизацию при их возведении.
Сборные ленточные фундаменты
Для наружных стен 400, 500, 600мм;
Высота фундаментного блока — 580 мм;
Шов для блоков — 20 мм
От одной глубины заложения монолитного ленточного фундамента к другой переходят постепенно с устройством уступов.
Отношение высоты уступа к его длине должно быть не более 1:2, причем высота уступа должна быть не больше 0,5м, а длина — не менее 1м.
На более прочных грунтах отношение высоты уступа к его длине допускается не более 1:1, а высота уступа — не более 1м.
Если здание возводится на сборных фундаментах, высоту уступа можно принимать равной высоте унифицированного блока, т.е. 0,6м; в этом случае длина уступа должна быть не менее 1,2 м.
Расстояние между осями швов — 600 мм (по высоте).
Блоки укладываются с перевязкой швов в шахматном порядке.
Длина — 1180 мм; 2380 мм (собачки) дополнительная толщина — 180 мм.
Фундаментные блоки со швами с железобетонным раствором, на железобетонных подушках высотою — 300 мм, шириною до 2.80 м.
Прерывистые фундаменты под несущие стены
Монолитные железобетонные пояса в районах с повышенной сейсмичностью.
Арматурные стержни + заливка бетоном 5-6 см.
Фрагменты монолитных участков: на углах в местах расположения коммуникаций.
Ленточные панельные фундаменты
В крупнопанельных зданиях отдельные блоки фундаментов и стен подвалов целесообразно заменять крупноразмерными элементами.
Они состоят из сквозных бескаркасных ферм (панелей и блоков или ребристых панелей — подушек).
Столбчатые фундаменты
Когда давление на грунт меньше нормативного, ленточные фундаменты целесообразно заменять столбчатыми.
Фундаментные столбы (бетонные или железобетонные) перекрывают железобетонными фундаментными балками, на которых возводятся стены.
Чтобы устранить выпирание фундаментной балки при пучении грунта, под ней устраивают подушку из песка или шлака толщиной 0,5 м.
Сплошные фундаменты
При слабых или неоднородных грунтах, а также при очень больших нагрузках на колонны во избежание неравномерной осадки фундаменты объединяют систему (ребристой) железобетонной плиты.
При сплошных фундаментах обеспечивается равномерная осадка, что особенно важно для каркасно-панельных и крупнопанельных зданий повышенной этажности.
Кроме того, он хорошо защищает подвалы от проникновения грунтовой воды при высоком ее уровне, когда пол подвала подвергается снизу большому гидростатическому давлению.
Свайные фундаменты
Они применяются, когда достижение естественного основания экономически или технически невыполнимо из-за большой глубины его заложения при значительных нагрузках, а также в других случаях.
Различают сваи-стойки (опирающиеся на толщину прочного грунта), висячие сваи, которые удерживаются в слабом грунте за счет его уплотнения и передают нагрузку на грунт трением, возникающем между сваей и грунтом.
В зависимости от способа погружения в грунт применяют забивные, набивные, буронабивные, сваи-оболочки, буроопускные и винтовые сваи.
Забивные железобетонные и деревянные сваи погружают с помощью копров, вибропогружателей и вибровдавливающих агрегатов.
Железобетонные сваи могут изготавливаться цельными и составными (из отдельных секций)
Деревянные забивные сваи устраивают там, где существуют постоянные температурно — влажностные условия.
Набивные сваи, устраивают методом заполнения бетонной или иной смесью предварительно пробуренных, пробитых или выштампованных скважин.
Нижняя часть скважин может быть уширена с помощью взрывов (сваи с камуфлетной пятой).
Буроопускные сваи отличает от набивных то, что в скважину устанавливают готовые железобетонные сваи с заполнением зазора между сваей и скважиной песчано-цементным раствором.
На верхние концы свай или на специальные уширения верхних концов (оголовки) укладывают «балки или плиты — ростверки.
Они применяются сборные (железобетонные) или монолитные.
В последнее время разработаны конструктивные решения свайных фундаментов «без ростверков.
В плане сваи могут состоять из одиночных свай — под опоры; лент свай — под стены с расположением в один или более рядов; кустов свай; сплошного свайного поля – под тяжелые сооружения.
Защита зданий от грунтовых вод
Для защиты стен бесподвальных зданий от капиллярной влаги во всех стенах в цоколе укладывают горизонтальную гидроизоляцию из 2-х слоев толя, рубероида или слоя жирного цементного раствора состава 1:2 толщиной 20-30 мм на 150-200 мм ниже уровня пола первого этажа и на 150-200 мм выше отметки тротуара или отмостки.
Фундаменты, находящиеся в агрессивной среде (при наличии в грунтовой воде агрессивных составов), выполняют из бетона на пуццолановом портландцементе и шлакопортландцементе, кроме случаев щелочной активности, когда можно применять цемент любых видов, кроме пуццоланового и шлакопортландцемента.
При напорах воды от 0,1 до 0,2 м для защиты подвала от проникновения воды под пол подвала укладывают слой мягкой жирной глины толщиной 250 мм и бетонную подготовку толщиной 100-200 мм.
Наружную поверхность стен изолируют штукатуркой цементным раствором с последующей обмазкой горячим битумом за 2 раза и забивкой слоем мягкой жирной глины толщиной 200-250 мм.
При напорах воды от 0,2 до 0,8 м возникает опасность всплывания пола, поэтому пол искусственно утяжеляют.
В этих случаях на грунт укладывают бетонную подушку толщиной 100-150мм, поверхность которой выравнивают цементным раствором или слоем асфальта толщиной 20-25 мм с последующей наклейкой по битумной или асфальтовой мастике гидроизоляционного ковра из 2-х или 3-х слоев рубероида, гидроизола, бризола.
Для предохранения этой части гидроизоляционного ковра от механических повреждений устраивают защитную стенку толщиной 120 мм из хорошо обожженного кирпича, выкладываемую на цементном растворе.
При больших напорах воды, когда уровень грунтовых вод превышает уровень пола подвала более чем на 0,8 м, пол устраивают в виде плоской железобетонной плиты, загруженной стенами дома, или в виде плиты с ребрами верх.
На плоскую железобетонную плиту, (а при ребристой — в промежутках между ребрами), укладывают тяжелый бетон, по которому устраивают чистый пол.
Эффективность применения того или иного типа фундаментов зависит от объема, стоимости, трудоемкости и расхода материалов
Свайные фундаменты экономичнее ленточных на 32-34% по стоимости, на 40% по затрате бетона и на 80% по объему земляных работ. Такая экономия позволяет снизить затраты стали увеличиваться — 1 — 3 кг на 1 м 2 .
Источник