Архитектурные конструкции

Свойства просадочных грунтов
описаны в § XXV. 1. Районы с проса-дочными грунтами занимают довольно значительные территории. Так, площадь их составляет около 85 % территории Украинской ССР. Значительную площадь занимают районы с про-садочными грунтами в среднеазиатских республиках.
Прочность, устойчивость и эксплуатационная пригодность зданий, возводимых в районах просадочных грунтов, может быть обеспечена устранением просадочных свойств грунтов путем их уплотнения или применения грунтовых свай, предваритальным замачиванием грунтов основания, мерами, исключающими возможность проникновения воды в грунты основания, выбором конструктивных решений, обеспечивающих жесткость несущего остова, возможностью быстрого восстановления конструкций после их просадки.
При выборе типа несущего остова зданий предпочтительны конструктивные схемы, малочувствительные к неравномерным осадкам.
Здания следует проектировать простой конфигурации в плане. Протяженные здания разрезаются осадочными швами, которые совмещаются с температурными и располагаются у поперечных стен, в крупнопанельных зданиях отдельные отсеки должны замыкаться поперечными стенами у осадочных швов. В многоэтажных крупнопанельных зданиях расстояние между осадочными швами принимают не более 72 м. Для повышения прочности и устойчивости зданий устраивают армированные пояса, укладываемые в уровне междуэтажных перекрытий непрерывно по всей длине наружных и внутренних стен в пределах отсеков, разделенных осадочными швами. Допускается также применение сборно-монолитных поясов с обеспечением прочной связи их с конструкциями.
Районы с подрабатываемыми территориями — это территории, где под земной поверхностью ведется выработка каменного угля, некоторых видов солей и т. п. (Кузнецкий угольный бассейн, Донецкий угольный бассейн и др.). В районах с подрабатываемыми территориями происходит оседание и горизонтальное смещение земной поверхности, в результате чего возникают деформации зданий и сооружений.
Для уменьшения величин деформаций зданий и сооружений используют различные архитектурно-планировочные и конструктивные мероприятия, обеспечивающие пространственную жесткость и прочность зданий и сооружений, устойчивость их конструкций и надежную связь элементов между собой. В числе этих мер важное значение имеет рациональная ориентация кварталов и участков застройки, при которых здания в плане должны размещаться под прямым углом к направлению распространения горизонтального смещения (мульды сдвижки). Длинные и сложные по конфигурации в плане здания разделяют де-рмационными швами на отсеки, зданиях и сооружениях устраивают железобетонные или армоцементные пояса по периметру наружных и внутренних стен, обеспечивают анкеровку перекрытий в стенах, замоноличивание междуэтажных перекрытий. Для обеспечения устойчивости, прочности и эксплуатационной пригодности зданий и сооружений, возводимых на подрабатываемых территориях, применяются; жесткие конструктивные схемы, при которых элементы не могут иметь взаимных перемещений и здание или сооружение оседает как одно пространственное целое; податливые конструктивные схемы, когда возможно взаимное перемещение шарнирно связанных между собой конструктивных элементов без нарушения их устойчивости и прочности.

Трансформируемые перегородки предназначают для временного разделения помещений. Они имеют обычно каркасную конструкцию. Легкие перегородки подвешивают к потолку или стенкам-балкам (рис. XXI.6). Перегородки с большой массой опирают на пол (рис. XXI.7). Движение перегородок осуществляется по направляющим посредством роликов. Конструктивный тип трансформируемых перегородок зависит от их назначения, условий эксплуатации, строительных материалов (рис. XXI.8).
Прямораздвнжные и откатные перегородки могут закрывать проемы любых размеров. Перегородка двигается целиком илн отдельными панелями вдоль своей плоскости. Перегородки с шириной до 6... 9 м и высотой до 3...4 м выполняют из столярных сплошных или каркасных полотен. Прямораздвнжные и откатные перегородки больших размеров (в спортивных, зрелищных залах и других помещениях) выполняют со стальным или алюминиевым каркасом, который в зависимости от величины перегородки и воспринимаемых нагрузок может решаться и в виде пространственной решетки.
Подъемные перегородки наибольшее применение находят в качестве противопожарных занавесов в театрах. Со стороны возможного возникновения пожара их обшивают по стальному каркасу профилированными стальными листами и оштукатуривают цементным или гипсовым раствором с наполнителями асбеста и вспученного вермикулита. Подъемные перегородки опускаются и поднимаются с помощью системы блоков и противовесов (подобно лифтам) автоматически при возникновении опасности пожара.
Шарнирно-складывающиеся перегородки, если они собираются из узких щитков (шириной не более 160 мм), выполняемых из столярной плиты, не должны превышать 2,7 м как по высоте, так и по ширине. Их всегда подвешивают. Перегородки больших размеров выполняют из створок каркасной конструкции и опирают на пол (см. рис. XXI.7). Как правило, шарнирноскладывающиеся перегородки достаточно звукопроницаемы, поскольку полностью герметизировать швы соединения створок не удается.
Гармончатые мягкие перегородки предназначают для проемов высотой не более 3.1 м. Они имеют деревянный или металлический каркас, обшитый искусственной кожей со звукоизолирующим слоем в виде стеганого одеяла из поролона, ваты, повинола (рис. XXI.6).
Гармончатые жесткие перегородки устраивают одинарными и двойными. Последние имеют лучшие звукоизоляционные свойства. Перегородки выполняют из деревянных столярных, фанерных или древесио-стружечных щитов-створок высотой 2... 3,1 м и шириной 250... 600 мм.

Индустриальные сборно-разборные перегородки предназначают для зданий, требующих частой перепланировки помещений. Их можно многократно монтировать и демонтировать, вручную или с использованием средств малой механизации. Монтаж производят без мокрых процессов, не нарушая целостности пола, стен, потолков помещений и режима эксплуатации зданий. Их конструкция может быть панельной, каркасной и каркас-но-панельной. От стационарных перегородок они отличаются крепежными элементами (рис. XXI.2, XXI.3, XXI.5).
В сборно-разборной конструкции, как правило, выполняют перегородки-ширмы гражданских зданий (в конторах, банках) и выгораживающие перегородки промышленных зданий. Выгораживающие перегородки высотой 1,8... 3,6 м состоят нз металлических стоек и щитов. Нижнюю часть щитов обшивают профилированными стальными или асбестоцементными листами, а верхнюю заполняют стеклом или металлической сеткой. Номинальная ширина щитов 1,5... 6,0 м. Стойки крепят к подстилающему бетонному слою пола самозаанкеривающими болтами. Щиты навешивают на стойки или устанавливают на пол и прикрепляют к нему также самозаанкеривающими болтами. Между собой и со стойками щиты сбалчиваются.
Для перегородок-ширм могут быть применены столярные щиты и изделия из полимерных материалов.

Каркасно-панельные перегородки проектируют при наличии панелей с недостаточной жесткостью и при разделении крупных помещений с большой высотой. Стойки каркаса обеспечивают перегородке устойчивость. Наиболее часто этот вид перегородок встречается в производственных зданиях для возведения разделительных перегородок (рис. XXI.4). Нижняя часть перегородок — самонесущая, а верхняя— навесная. Перегородочные панели прислоняют к колоннам несущего остова здания или к фахверковым колоннам (железобетонным или металлическим). Фахверк проектируется специально для перегородки на своих фундаментах. Панели размером 6X1,8 и 6X2,40 м из легкого, тяжелого или ячеистого бетонов опирают на обрезы фундаментов колонн, а из фибролита и гипсобетона — на фундаментные балки. Крепление панелей к колоннам осуществляют гибкими соединительными деталями, допускающими осадку элементов перегородки. Самонесущая часть продольных перегородок возводится до низа подкрановых балок, а поперечных — на 1,2 м ниже стропильных конструкций. Навесная часть перегородки выполняется из фибролитовых плит или асбестоцементных волнистых листов подобно обшивным стенам. Листы навешивают на стальной каркас, прикрепляемый к фахверковым колоннам и к конструкциям покрытия.
Перегородки из мелкосборных элементов характеризуются большой трудоемкостью возведения и их применяют в исключительных случаях, обоснованных технико-экономическими расчетами; при отсутствии индустриальной базы и наличии местных дешевых строительных материалов; в случае нетипового объекта; при разделении помещений сложной формы (театры. Дворцы культуры и др.); при необходимости устройства в перегородках большого количества отверстий для пропуска сетей инженерного оборудования. Кирпичные перегородки могут иметь толщину 65 мм (межкомнатные), 120 мм (межквартирные) и 250 мм. Перегородку толщиной в четверть кирпича армируют полосовой сталью 1,5X2,5 мм, которую укладывают в горизонтальные шьы через три ряда кирпича или в горизонтальные и вертикальные швы через 525 мм. Выпуски арматуры прикрепляют к стенам дюбелями.

Стационарные перегородки устанавливают на весь срок эксплуатации здания. В одноэтажных зданиях их опирают на подстилающий слой пол а или на балки (фундаментные, балки перекрытия над подпольем), а в многоэтажных — на несущие конструкции перекрытий. Устойчивость перегородок обеспечивают их креплением к стенам и перекрытиям. Швы в местах примыкания перегородок к стенам и потолку тщательно конопатят и затем зачеканивают растворами на основе цемента и гипса, мастикой или закрывают нащельниками. Шов при примыкании пола к перегородке перекрывают плинтусом.
Стационарные перегородки возводят панельной, каркасной, каркасно-панельной конструкции и из мелких элементов, масса которых не превышает 40 кг (кирпич, блоки, плиты).
Панельные перегородки для жилых зданий из тяжелого или легкого бетонов толщиной 60...70 мм, из гипсобетона — 80 мм изготовляют размерами целиком на комнату с уже вмонтированными дверями или без них (рис. XXI. 1) Межквартирные перегородки с целью повышения звукоизоляции проектируют из двух межкомнатных с воздушным зазором между ними не менее 40 мм.
Перегородки возводят также из узких панелей высотой на этаж н шириной 0,6...1,2 м, которые изготовляют из гипсобетона, фибролита, ячеистых бетонов и из небетонных материалов. Для промышленных, сельскохозяйственных, торгово-бытовых и других производственных зданий применяют асбестоцементные экструзионные панели толщиной 60, 120 и 140 мм, шириной 0,3 и 0,6 м, а длиной от 3,3 м до 6 м (рис. XXI.2). Они имеют высокую степень заводской готовности и монтируют их без кранов, устанавливая вертикально или горизонтально.
Каркасные перегородки собирают на месте их установки из отдельных элементов. Каркас из деревянных брусков, асбестоцементиых, стальных или алюминиевых профилей коробчатого, швеллерного или двутаврового сечений обшивают сухой штукатуркой, древесно-волокнистыми, асбестоцементными, профилированными стальными или алюминиевыми листами, полимерными материалами и др. Между обшивками размещают звукоизоляционные материалы.

Перегородки являются самонесущей ограждающей конструкцией. Они должны иметь минимальную толщину и массу и вместе с тем обладать прочностью, жесткостью и устойчивостью, возводиться индустриальными методами при низкой стоимости. В зависимости от условий эксплуатации к ним предъявляют требования звукоизоляции, гвоздимости, водостойкости, паро- и газонепроницаемости.
Индустриальные перегородки бывают панельной, каркасной и каркас-но-панельной конструкции. Панельные наименее трудоемки.
По звукоизоляционным свойствам различают акустически однородные и акустически неоднородные перегородки. Акустически однородные перегородки выполняют из одного материала (различного рода бетоны, кирпич, естественные камни). Требуемая звукоизоляция в этих перегородках достигается путем увеличения массы, что ведет к увеличению толщины перегородок и создает большую нагрузку на перекрытие. Перегородки акустически неоднородные имеют слоистую конструкцию из нескольких материалов с различными плотностями (в том числе и воздушные прослойки). Их выполняют в основном каркасными. Акустически неоднородные перегородки более многодельны в изготовлении, чем однородные, но легче и позволяют добиться требуемой звукоизоляции без увеличения ее массы.
Обычно перегородки устраивают на всю высоту помещения для полной изоляции внутренних пространств друг от друга. Но иногда устанавливают перегородки — ширмы, которые выгораживают часть площади помещения. В промышленном строительстве первые получили название разделительных перегородок, а вторые — выгораживающих.
Для освещения помещений «вторым» светом, а также для обеспечения зрительной связи между разделяемыми помещениями в конструкции перегородок используют многие виды листового стекла, стеклопакеты, стеклоблоки и стеклопрофилит.
По условиям эксплуатации перегородки классифицируют на стационарные, сборно-разборные и трансформируемые.

Полотна ворот навешивают при помощи накладок и навесов (небольших размеров полотна) или — на мощных петлях, снабженных шарикоподшипниками и приваренных к закладным деталям в стенах или к коробке из уголков 150x100x10 мм. Полотна больших размеров устраивают на подпятниках и иногда оборудуют регулируемыми роликами, поддерживающими конец створок при открывании. Для лучшего движения ролика на уровне поверхности пола укладывают направляющий рельс в виде стальной полосы. Герметичность притвора обеспечивается при помощи навешиваемых по краям полотен полос толстой резины, обрезков шланга или пожарного рукава. Однако не всегда этих мероприятий бывает достаточно. Для защиты работающих от воздействия наружного воздуха, устраивают воздушные завесы с подачей теплого воздуха снизу или с боков проема. Завесы применяют также для ворот, открываемых чаще пяти раз в смену или не менее чем на 40 мин, а также при невозможности устройства тамбура в отапливаемых зданиях, возводимых в районах с расчетной зимней температурой ниже 15 °С. Для экономии теплоты включение тепловой завесы блокируют с открывающим ворота механизмом. Более экономичен в эксплуатации такой прием защиты внутреннего пространства от охлаждения, как устройство тамбуров, глубина которых делается на 0,6... 1,0 м больше длины проезжающего транспорта плюс ширина створок ворот. Недостатком такого устройства является значительное место, занимаемое тамбурами, и большой строительный объем.
Ворота поставляются на стройку комплектом, в который входят рама ворот, полотна и все другие необходимые для оборудования ворот конструкции и механизмы. Большие полотна, кроме того, оборудуются электромеханическими открывающими и закрывающими устройствами с кнопочным управлением изнутри помещения. Подъемные ворота оборудуются тормозами, удерживающими полотно в любом положении и автоматически срабатывающими при включении электротока. Снаружи у ворот устраивают пандус с уклоном не более 1 : 10. Для уменьшения количества типоразмеров конструктивных элементов здания ворота рационально размещать или в пределах остекленных проемов, или ближе к краю шага между колоннами. Небольшие нетиповые участки панельных или блочных стен в местах размещения ворот заполняют кирпичной кладкой.

Раздвижные (откатные) ворота применяют при необходимости большой скорости открывания,больших размерах проемов и невозможности обеспечения места для открывания распашных створок. При особо крупных размерах ворот специального назначения створки выполняют разрезанными по вертикали и открывающимися друг за другом в хранилище — кассету по одной направляющей или параллельно друг друг по собственным направляющим. Последний вариант позволяет уменьшить габариты места хранения открытых створок ворот. Створки ворот выполняют с верхней навеской, т. е. с роликами, опирающимися на рельс, расположенный над проемом; если створки больших размеров—с несущими роликами внизу полотен. Откатные ворота имеют невысокую герметичность притвора. Подъемные ворота занимают минимальную площадь при открывании, но их устройство значительно сложнее по конструкциям и механическим приспособлениям для открывания. Шторные ворота состоят из узких горизонтальных профилированных стальных планок, соединенных в замок. По наличию остекления ворота подразделяются на частично остекленные и глухие. По материалам ворота подразделяются на цельнодере-вянные (небольшие по размерам ворота), металлодеревянные, металлические (из стальных штампованных листов или из стальных листов в сочетании с прокатными или штампованными профилями) и из алюминия. По конструкции ворота подразделяют на ворота каркасной конструкции, бескаркасной и ворота шторные. В воротах каркасной конструкции каркас выполняют из деревянных брусков — при небольших размерах ворот, из стальных прокатных профилей — швеллеров, двутавров, из профилей замкнутых сварных квадратного или прямоугольного сечения, а также — из штампованных профилей. Деревянный каркас полотен обшивается с двух сторон досками, соединенными между собой по кромке в четверть или паз и гребень. Между досками располагаются утеплитель, пароизоляцион-ный (со стороны помещения) и ветровой слои. Металлический каркас полотен заполняется филенками из оргстекла, бумажного пластика или щитами из двух слоев досок или листовой стали с утеплителем между ними. В качестве утеплителя применяют минераловатный войлок, пенопласт, минераловатные или древесно-волок-нистые плиты. Ворота бескаркасной, наиболее эффективной, конструкции состоят из гнутых или штампованных двойных, полых внутри стальных листов, соединенных фальцами и точечной сваркой с заполнением пустот между листами утеплителем — пенопластом или минераловатными плитами.
Ворота подразделяют на глухие и с калиткой. Калитка устраивается в распашных воротах и в подъемных, в случае если полотна ворот поднимаются целиком. Распашные ворота состоят из левого и правого полотен. Открывание ворот и калиток должно быть наружу. Для сохранения цельности системы каркаса ворот, проем калитки выполняют с высоким порогом, являющимся обвязкой полотна. Калитки устраивают в воротах, если они имеют ручное открывание и для прохода небольшого количества работающих.

Ворота классифицируют по следующим основным признакам. По назначению ворота подразделяются: на ворота для безрельсового транспорта; для подвижного состава железнодорожного транспорта узкой и нормальной колеи; для животноводческих и птицеводческих зданий и для специальных видов производств (самолетостроение, судостроение, тяжелое электромашиностроение). Размеры ворот унифицированы. Высота ворот для безрельсового транспорта должна превышать высоту транспортных средств не менее чем на 200 мм; ширина ворот — наибольшую ширин." транспорта — не менее чем на 600 мм Типовые габаритные размеры проемов ворот, принимаемые в промышленном и сельскохозяйственном строительстве в зависимости от назначения, следующие (ширинах высота): для проезда автокар — 2x2,4 м; для проезда автотранспорта, автопогрузчиков и подвижного состава узкой колеи — 3X3; 3,6X3,6; 4,2X4,2; для проезда железнодорожного транспорта нормальной колеи — 4,9X5,4 м, для животноводческих и птицеводческих зданий— 3x3; 3X2,7; 2,4X2,7 и 2,4Х Х2.4 м. Данные размеры проемов ворот не распространяются на специальные виды производств (самолетостроение, судостроение и т. п.), в которых конструкции ворот представляют собой сложные инженерные сооружения.
По количеству полотен (створок) ворота подразделяют на одно- и дву-створные и ворота многостворные (рис. ХХ.8 и ХХ.9). По направленйТЬ и способам открывания створок ворота подразделяют на распашные (створные), раздвижные (откатные) и подъемные. Распашные ворота имеют простые конструкции и наиболее широкое распространение. Они имеют лучшую герметичность притвора по сравнению с другими типами ворот. Их недостатками, при больших размерах створок, являются большой вес, медленное открывание и возможные перекосы полотен. Размеры двупольных распашных ворот обычно принимают не более 4,7 м по ширине. Тяжелые железнодорожные ворота открываются при помощи специальных механизмов с приводом от электродвигателя. Иногда ворота выполняют разрезанными по горизонтали с верхними полотнами, открывающимися только при провозе особо высоких элементов

В массовом строительстве жилых и общественных зданий, а также для помещений предприятий различных отраслей народного хозяйства применяют стандартные конструкции деревянных распашных дверей, которые изготовляются на заводе с учетом существующих ГОСТов на двери деревянные внутренние и наружные для жилых и общественных зданий. Данные стандарты не распространяются на двери уникальных общественных зданий. В практике строительства применяют три типа стандартных внутренних деревянных щитовых дверей: с глухими полотнами с притвором в четверть; с остекленными полотнами с притвором в четверть; с остекленными качающимися полотнами. Двери с глухими и остекленными полотнами изготовляют правыми и левыми, с порогом и без него, однопольными и двупольными. Щитовые двери наиболее гигиеничны в эксплуатации и экономичны в расходовании древесины, по использованию отходов и уменьшению трудовых затрат. Конструкции внутренних деревянных щитовых дверей описаны выше.
Наружные двери изготовляют стандартными трех типов: входные и тамбурные; служебные; люки и лазы. Входные и тамбурные двери выпускают со щитовыми и рамочными полотнами. Рамочные полотна могут быть качающимися. Изготовляют также стандартными служебные двери, люки и лазы со щитовыми полотнами, имеющими сплошное заполнение калиброванными по толщине деревянными рейками. Двери входные, тамбурные и служебные бывают однопольными и двупольными, с остекленными и глухими полотнами; с порогом и без порога. Конструкции наружных деревянных дверей описаны выше.
ГОСТами предусмотрены типоразмеры дверей, их форма и конструкции, изменять которые ни архитекторы, ни строители не имеют права. ГОСТами разрешены к применению двери с определенными размерами. Оговорены возможные, допускаемые высоты коробок и полотен дверей, а также проемов в стене, которые назначаются до уровня чистого пола; предусмотрена возможная, допустимая ширина коробок и полотен дверей и ширина проемов в стенах (рис. XX.7, а, 1—/). В зависимости от высоты помещений ГОСТ предусматривает для наружных и внутренних дверей только две высоты проемов в стенах: 2070 и 2370 мм (рис. ХХ.7, б, в); следовательно, ограниченное количество размеров по высоте дверных коробок и полотен. Так, ГОСТом предусмотрены две высоты дверных коробок для внутренних дверей (2071 и 2371 мм) и две высоты дверных коробок для наружных дверей (2085 и 2385 мм). Дверные полотна по ГОСТу по высоте для наружных и внутренних дверей также имеют только два размера: 2000 и 2300 мм. Ширина дверей в отличие от их высоты предусмотрена ГОСТом в значительно более широких пределах (см. табл. XX. 1, XX.2).
Применение стандартных конструкций наружных и внутренних дверей для жилых и общественных зданий в значительной степени облегчает как процесс проектирования, так и возведение зданий (уменьшение трудозатрат и сроков возведения зданий) .