Tag Archives: расположением

Б-^вЬг/Ь»)(Ьт/Ь*)3

Где е — коэффициент, учитывающий условия работы сжатого пояса балки, и находится по по табл. 22[13;

— критические местные нормальные напряжения равны

Б1ос. сг=С1Ку/Ха .

Где С1 — коэффициент, учитывающий размеры отсека, который опреде­ляется по табл. 23С1] в зависимости от 8,

— критические касательные напряжения равны

Хсг=10,3(1+0,76/^?Ж5/Аег2 9 где ц. — отношение большей стороны отсека к меньшей (с!),

Б) при отношении а/1"1?>0,8 и 6\ос/б больше значений, ука­занных в табл. 24Ш, то

— нормальные критические напряжения равны

БСг=С2Т? уАу,2,

Где сг — коэффициент, учитывающий размеры отсека, который опреде­ляется по табл. 25[11;

— критические местные и касательные напряжения определяются по формулам, изложенным в п. "а".

В) при отношении а/Ь*>0,8 и бх0с/б не больше значений, указанных в табл. 24Г13, то

— нормальные критические напряжения определяются по формулам, приведенным в п. "а";

— критические местные напряжения определяются по формулам, приведенным в п. но с подстановкой (а/?) вместо (а) в форму­лы и табл, ?3[13 при определении (cj.)^

— критические касательные напряжении определяется по формулам, изложенным в п."а", по действующим размерам отсека.

После определенный фактических и критических напряжений про­веряется местная устойчивость стенки балки по Форм\^ле

/:б/Бсг+бioe/6ioc. сг>(*/т:сг)2 <* ?с.

Если вышележащие балки опираются на рассчитываемую в одном уровне через поперечные ребра жесткости или другие элементы, то считается. что местное напряжение отсутствует, тогда проверка местной устойчивости производится по формуле

/(6/6cr)E+(t/TcrнЈ ^ нc.

Где значения критических напряжении определяются по п. "а",

Если ато условие соблю. дается, го местная устойчивость стенки

Обеспечена.

Расчет на устойчивость стенок балок симметричного сечения с учетом развития пластических деформаций при отсутствии местных нал ряжений и при i;нO, flRSh Af/AwisOtЈ5, следует выполнять

По формуле

WR^TcW^twtAf/Aw-tн) , где rt-Dр?4-0.15(T/R3),0085(Xw-Ј, Z)J.

Здесь обозначения аналогичны иышеизложенному.

3.5. РАСЧЕТ СВАРНЫХ 1ИВ0Е, СОЕДИНЯЮЩИХ ПОЯСА БАЛКИ СО Е7ТЕНК0Й

При изгибе пояса составных балок стремятся сдвинуться отно­сительно стенки. Садг сдвига воспринимают непрерывные угловые лвы, вследствие чего в них возникают касательные напряжения.

В зависимости от марки стали балки из табл. 55[11 подбирают тип электрода. Затем из табл. 5&[1] выписывается величина расчет­ного сопротивления углового шва срезу 1?^. Из табл. 34[13 выписы­ваются коэффициенты провара Вь и в2. Коэффициенты условия ра­боты сварных швов г^ и Тшг определяются по п. И. 2 [13. Затем определяется расчетное сопротивление угловых швов срезу по метал­лу границы сплавления

Определяются величины катета шва:

— по металлу шва

Кг=(/т2+У2 )/(2вгй*т»гГс);

— по металлу границы сплавления

К2= (/т2+У2 ) / (2021?*2Г«2Тс) •

В формулах:

Т=0Бг/Л; У=1,1Г/1ег; Бг’Ь^(\\*/2+ЬГ/2).

Найденные значения катетов сварного шва сравниваются с мини­мальным значением катета шва, принятым по табл. 38[1], который обеспечивает надежную работу сварного соединения листов разной толщины, и окончательно принимается минимально необходимый катет шва.

3.6. РАСЧЕТ И КОНСТРУИРОВАНИЕ ПОПЕРЕЧНЫХ РЕБЕР ЖЕСТКОСТИ И ОПОРНОГО УЗЛА

Размеры промежуточных ребер жесткости определяются по форму­лам:

— ширина ребра Ьь>Ьу,/30+40(мм);

— толщина ребра ^^Ьи^у/Е.

Промежуточные ребра жесткости привариваются сварными швами с учетом требования табл. 38 [13.

Варианты опорных узлов составной балки приведены на рис.3.1. Одиночное ребро (см. рис.3.1а) в зависимости от размера выступа­ющей части ребра работает на смятие или сжатие. Если размер выс­тупающей части ребра а<1,51г, то опорное ребро рассчитывается на смятие.

Определяется требуемая площадь опорного ребра из условия его работы на смятие

Аг^а/СТсКр),

Где — расчетное сопротивление стали ребра смятию, определяется по табл. 52[1].

По Аг принимается сечение ребра Ьгх1г.* Ширина одиночного опорного ребра не должна быть менее 180 мм.

При другом варианте (см. рис. 16.) принимаются размеры двух опорных ребер, которые крепятся к стенке при помощи сварки, поэ­тому в работу опорного узла привлекается и часть стенки с каждой стороны длиной

З=0,651

Площадь сечения опорного узла равняется:

Аг^ш+ЬгЬг или Проверяется напряжение сжатия

Б=а/(фДг)<усКу>

Где ф — коэффициент продольного изгиба, определяется по табл. 72Е1], в зависимости от гибкости ребра

Лх=Ьц?/1г)

Где 1Г — радиус инерции ребра равен Лг — момент инерции ребра равен

Лг=1гЬг3/12;

Производится расчет сварного шва, соединяющего опорные реб­ра со стенкой балки

Где п — число сварных швов, воспринимающих опорную реакцию. Катет шва окончательно принимается с учетом табл. 38СП.

3.7. РАСЧЕТ УЗЛА СОПРЯЖЕНИЯ БАЛОК

При сопряжении балок в одном уровне соединение их производится на болтах через промежуточные ребра жесткости или приваренные к стенке составной балки специальные уголки (см. рис. 3.2).

Назначается класс точности и класс прочности болтов. По табл. 58 [1] принимается расчетное сопротивление болтов срезу (ЯЬб). По табл. 59С1] принимается расчетное сопротивление смятию элементов, соединяемых болтами (№р). Коэффициент условия работы болтового соединения гъ принимается по табл. 35[1].

Рис. 3.2. Узлы сопряжения балок:

А) при опирании через поперечные ребра жесткости;

Б) при опирании через приваренные уголки

Предварительно гадагогся диаметром болтов (с! ь) и диаметром отверстий для них С. ей5 — Определяется несущая способность одного болта срезу

Мь^-НЬз^ьАПя. и смятию соединяемых элементов под одним болтом

Где А — площадь сечения болта брутто; п3 — число плоскостей среза болта; Ьпип — меньшая толщина двух соединяемые элементов.

Опорная реакция распространяется на болты равномерно. Однако яеобхедимо учитывать увеличение усилий в крайних болтах эа счет их частичного защемленил. Итак, усилие, воспринимаемое болтом+ равно

Где йаг1 — реакция опоры примакавщей балки. Определяется число болтов в соединении

Проверяется ослабленное отверстиями сечение стенки опираемой Залки на действие поперечной силы. Сначала определяется площадь сечения сгенки

Где Ьи — высота стенки опираемой балки; пь — число болтов: 6 — диаметр отверстий иод болты;

— толпшна стенки опираемой балки. Проверяются касательные напряжения, возникающие в стенки опи­рающейся балки

Беле условие соблюдается, расчет закончен.

3.8. РАСЧЕТ И КОНСТРУИРОВАНИЕ МОНТАЖНОГО СТЫКА БАЛКИ

Монтажный стык балки выполняется тогда, когда нельзя доставить балку с завода целиком из-за ограниченности размеров или не­достаточной грузоподъемности транспортных средств.

Наиболее надежным и менее трудоемким является монтажный стык на высокопрочных болтах (рис. 3.3).

Конструирование стыка балки производится с учетом требований п. 12.18С1] и п. 12.19Си. .ТВ-начале задаются диаметром болта по табл. 62СИ. Затем задаются диаметрами отверстий и размещают их в стыке с учетом указаний табл. 39[1]

1,3с1<а1<4с1(или 81); 2,5сКа2<8с 1 (или 121). Если Яуи>380 МПа, тогда а?>3ё,

Где I — меньшая толщина соединяемых листов; с1 — диаметр отверстия под болты.

Толщина накладок стенки принимается ^>(^+4 мм)/2. Толщина накладок поясов принимается ^>^+4 мм)/2.

Определяется площадь ослабленного сечения балки отверстиями под болты (Ап) и площадь полного сечения (А). Если АП>0,85А, то проверка прочности производится по сечению брутто, в противном случае проверки прочности производится по условному сечению Ас=1,18АП. В зависимости от условий ослабления сечения определяются: J — момент инерции всего сечения брутто; ^ — момент инерции стенки балки брутто; или

Jn — момент инерции всего сечения нетто; Jwn ~ момент инерции стенки балки нетто.

При необходимости определяются момент сопротивления балки

Нетто

Wn=Jn/(0,5hw+tf)

И условный момент сопротивления балки

Предельное значение изгибающего момента в месте стыка по ус­ловию прочности определяется по формуле

СМзъЗ=»сМс

Определяется максимальное расстояние от опоры до центра сты­ка из уравнения

Где х — максимальное удаления стыка от опоры.

Далее уточняется фактическое место расположения стыка с уче­том условий:

— стык должен находиться между второстепенными балками;

— стык должен находиться между поперечными ребрами жесткости. После установления точного расположения стыка определяются

Значения изгибающего момента и поперечной силы, действующих в этом стыке

(1-х) /2; 0з1=ч(1/2-х).

Определяется значение изгибающего момента, воспринимаемое стенкой балки

М*=М3и*гп/«1т если Ап<0,85А; МцгМзъГ*^. если АП>0,85А.

Определяется максимальное сдвигающее усилие, действующее в поясах балки

Несущая способность одного высокопрочного болта определяется по формуле

Оьь^КьМЪАьпР/Тн,

Где Иьь — расчетное сопротивления болта растяжению, определяется по формуле Рьь=0,^Кьип» где Ньип — определяется по табл. 61Ш ; Гь — коэффициент условия работы соединения, зависящий от ко-

Личества болтов, воспрннимакнцих расчетное усилие, и принимаемый равным;

0,3 при п<5; 0,2 при 5Сп<1С; 1,0 при п>10,

Аьп — площадь сечения оолта нетто, определяется по табл.6?[1] М — коэффициент трения, принимается по таял, 36[lh Vh — коэффициент надежности, принимается по табл. ЗШП. Определяется необходимое количество болтов в полунакладке поясов

Nbf-Nf/(2QbhVc)

Суммарное максимальное сдвигающее усилие в наиболее удален­ных болтах определяется по формуле

F-HV^Fq*,

Где ^Ј±jMwai, nax/CTnEtai )2) — максимальное сдвигающее усилие от

Изгибающего момента, действующе» на каждый крайний полт; F, Q2-Qst’^tbw — сдвигающее усилие ог поперечной си­лы, действующее на каждый болт.

В этих формулах; а^ют _ расстояние между крайними болтами;

Ш — число вертикалы! их рядов в подуважладке; а, — расстояние между осями парных болтов; r. btf — количество болтов в одной полу накладке стенки, Найденное сдвигаосее усилие сравнивается с усилием, которое может выдержать один болт, то есть должно соблюдаться условие

FiSQbbTc

При соблюдении этого условия расчет заканчивается, в против­нем случае производится другое конструирование монтажного стыка.

3.9. ОПРЕДЕЛЕНИЕ НЕСУЩЕЙ СПОСОБНОСТИ СТАЛЬНОЙ СОСТАВНОЙ ДВУТАВРОВОЙ БАЛКИ

Имеется стальная составная балка двутаврового сечения с сле­дующими параметрами:

— высота стенки балки; — толщина стенки балки;

Ьг — ширина поясов балки; Ьг — толщина поясов балки;

1 — пролет балки.

Кроме вышеперечисленных параметров имеется марка стали, из которой выполнена данная балки. Необходимо определить несущую способность этой балки.

По имеющимся геометрическим размерам сечения определяются следующие геометрические характеристики:

— момент инерции сечения

Момент сопротивления сечения

— статический момент полусечения

Определяется отношение площади одного пояса к площади стенки балки (Аг/Аи). По этому отношению и табл. 66Ш определяется ко­эффициент, учитывающий развитие пластических деформаций. Несущая способность балки по изгибающему моменту равна

М=сгс^,

Где с — коэффициент учитывающий развитие пластических деформаций;

Тс- коэффициент условия работы конструкции;

Ру- расчетное сопротивление стали по пределу текучести, опре­деляется по табл. 51[1].

Максимальная равномерно распределенная нагрузки по изгибае­мому моменту равна

Д=8М/12.

Определяется несущая способность по поперечной силе

Где Р3=0,58Ргу — расчетное сопротивление стали сдвигу.

Максимальная равномерно распределенная нагрузка по попереч­ной силе равна

Приняв коэффициент надежности по нагрузке (Тг) и модуль уп­ругости первого рода СЕ), определяется максимальная равномер­но распределенная нагрузка на балку по жесткости

Д=(384ЕЛГи/1]/(513))*г,

Где СГц/13 — максимальный допустимый относительный прогиб, опре­деляется по табл. 19С2].

Несущая способность балки равна равномерно распределенной нагрузке, наименьшей из найденных.

3.10. ПРИМЕР РАСЧЕТА И КОНСТРУИРОВАНИЯ СОСТАВНЫХ БАЛОК

3.1. Структура зданий

Основной областью архитектурно-конструктивного проектирования являются зда­ния и сооружения. Главным отличием зданий от сооружений является наличие в здании внутренних пространств, предназначенных для различных видов жизнедеятельности об­щества (жилище, отдых, обучение, труд и пр.) в то время как сооружение (точнее «инже­нерное сооружение»), либо не содержит внутренних пространств (мост, эстакада, мачта электропередачи) либо это внутреннее пространство используется в качестве складской либо технологической емкости (бункера, силосы, водонапорные башни, нефтехранилища и т. п.). В порядке исключения в состав инженерного сооружения могут входить неболь­шие обьемно-пространственные элементы, не связанные с основным технологическим назначением сооружения — видовые, торговые площадки или рестораны (например, рес­торан «Седьмое небо» на высокой отметке Останкинской телевизионной башни, или тор­говые площади в пространстве крытого Багратионовского моста в Москве).

Предметом изучения дисциплины «Архитектура» являются здания.

Внутреннее пространство зданий чаще всего бывает расчленено по вертикали — на этажи и в плане — на отдельные помещения. Различают подземное пространство зда­ния (подвальный этаж или техническое подполье) большая часть которого размещена ниже уровня земли, цокольный этаж, заглубленный в землю не более чем на половину своей высоты, надземные этажи (первый, второй…), расположенные выше уровня зем­ли, чердак — пространство между перекрытием верхнего этажа (чердачным перекрыти­ем ) и крышей. Кроме того в здании могут быть предусмотрены мансарда — часть чер­дачного пространства, выгороженная утепленными ограждающими конструкциями для размещения жилых, общественных или вспомогательных отапливаемых помещений и технический этаж, в пространстве которого размещены инженерное оборудование и коммуникации,

В зависимости от проектного решения инженерных систем здания технический этаж может быть размещен в подполье, на чердаке или, на различных отметках по вы­соте здания.

Объемно-планировочная структура здания формируется расчленением его прост­ранства не только на этажи, но и на помещения в этих этажах. Помещения в здании в соответствии с их назначением разделяют на группы — рабочих, обслуживающих, вспо­могательных и коммуникационных. Рабочими являются помещения, предназначенные для основной функции здания, например, обучения (классы, кабинеты в школе), к обслу­живающим, помещения, способствующие полноценному осуществлению основной функции (в той же школе — библиотека, буфеты, столовые, лаборантские при кабинетах, санитарные помещения и пр.), к вспомогательным — бойлерные, элетрощитовые, венти­ляционные камеры, к коммуникационным — вестибюли, холлы, коридоры, лестничные клетки и т. п. Материальную оболочку здания и преграды между его этажами и помеще­ниями образуют конструкции здания, образованные комплексом различных, но взаимо­связанных элементов, имеющих различные — несущие или ограждающие функции либо их совмещающие.

5 ил! Л_Х_Ь! ЛЛХ \ 4

6 7 6 7 6 7 6

Рис. 3.1. Внешние воздействия на здание: 1 — постоянные и временные вертикальные силовые воздействия; 2 — ветер; 3 — особые силовые воздействия (сейсмические или др.); 4 — вибрации; 5 — боковое давление грунта; 6 — давление фунта (отпор); 7 — грунтовая влага; 8 — шум; 9 — сол­нечная радиация; 10 — атмосферные осадки; 11 — состояние атмосферы (переменная температура и влажность, наличие химических примесей)

К силовым относят следующие виды нагрузок и воздействий: постоянные нагрузки — от собственной массы конструкций здания и давления грунта основания на его подземную часть;

Длительно действующие временные нагрузки — от технологического оборудова­ния, перегородок, длительно хранимых грузов (книгохранилища и т. п.), воздействия не­равномерных деформаций грунтов основания и т. п.;

Кратковременные нагрузки и воздействия — от массы подвижного оборудования, людей, мебели, снега, ветра и т. п.;

Особые воздействия — от сейсмических явлений, просадочности лессового или протаявшего мерзлого грунтового основания здания, воздействия деформаций земной поверхности в районах влияния горных выработок и т. п.

Воздействия, возникающие при чрезвычайных ситуациях — взрывы, пожары и пр. К иесиловым относят воздействия:

Пременных температур наружного воздуха, вызывающих линейные (температур­ные) деформации — изменения размеров наружных конструкций здания или температур­ные усилия в них при стесненности проявления температурных деформаций вследствие жесткого закрепления конструкций;

Атмосферной и грунтовой влаги на материал конструкций, приводящие к измене­ниям физических параметров, а иногда и структуры материалов вследствие их атмо­сферной коррозии, а также воздействие парообразной влаги воздуха помещений на ма­териал наружных ограждений, при фазовых переходах влаги в их толще;

Солнечной радиации, влияющей на световой и температурный режим помещений и вызывающей изменение физико-технических свойств поверхностных слоев конструк­ций (старение пластмасс, плавление битумных материалов и т. п.).

Назначение конструкции — восприятие силовых и несиловых воздействий на зда­ние (рис, 3.1).

В соответствии с характером воспринимаемых воздействий конструкции зданий различают на несущие (воспринимающие силовые воздействия) — фундаменты, несу — 26 ?цие стены, каркас, перекрытия и ограждающие — изолирующие пространство здания от неблагоприятных (атмосферные осадки, отрицательные температуры воздуха, шум и пр.) воздействий внешней (или внутренней) среды — наружные стены, крыши, перего­родки и пр.

В соответствии с назначением здания его конструктивное решение предусматри­вает четкое разделение его элементов на несущие и ограждающие (большинство промы­шленных зданий), либо совмещение несущих и ограждающих функций, например, на­ружными и внутренними стенами (большинство жилых зданий).

Рассмотрим основные элементы материальной оболочки здания в той же после­довательности как оно возводиться на основании (рис, 3.2).

13

Рис.3.2. Основные элементы зданий:а — с несущими наружными и внутренними стенами; б — с каркасом: I — фундамент; 2 — цоколь; 3 — несущие продольные стены; 4 — междуэтажные пере­крытия; 5 — перегородки; б — стропила крыш; 7 — кровля; 8 — лестничная клетка; 9 — чердачное перекрытие; 10 — ригели и колонны каркаса; 11 — навесная наружная стена; 12 — сваи; 13 — кро­вельная панель

Основаннс — толща фунта, воспринимающая непосредственно все нагрузки и воздействия от здания.

Фундаменты — подземная часть вертикальных несущих конструкций здания (стен, колонн), воспринимающая все приходящиеся на здание силовые нагрузки и воз­действия и передающая их основанию. Конструкции фундаментов различны: стены (ленточные фундаменты), отдельные столбы и подушки (столбчатые фундаменты), сваи, сплошная железобетонная плита под зданием. Нижняя горизонтальная плоскость фун­даментной конструкции называется подошвой фундамента, а расстояние от поверхнос­ти земли до подошвы фундамента — глубиной заложения фундамента.

Стены — разделяют по их положению в здании на наружные и внутренние, а по статической функции — на несущие, самонесущие и ненесущие (навесные). Несущие на­ружные стены воспринимают и передают на фундамент все вертикальные и горизон­тальные нагрузки, самонесущие — только нагрузки от собственной массы, ненесущие —

27

Передают нагрузку от собственной массы и ветра поэтажно на внутренние несущие кон­струкции. Несущие наружные стены совмещают несущие и ограждающие функции, за­щищая помещения от неблагоприятных воздействий внешней среды — холода, атмо­сферных осадков, шума. Ненесущие наружные стены имеют только ограждающие функции (рис. 3.3). Внутренние стены также бифункциональны — воспринимают сило­вые воздействия и защищают ограждаемое помещение от шума.

Рис. 3.3. Наружные стены: а — несущие; б — самонесушие; в — ненесущис

Перекрытия — горизонтальные несущие и ограждающие конструкции. Они раз­деляют здания на этажи, воспринимают вертикальные и горизонтальные нагрузки и воз­действия и передают их поэтажно на вертикальные несущие конструкции. Различают междуэтажные, цокольные и чердачные перекрытия. Основная ограждающая функция междуэтажных перекрытий — защита разделяемых помещений от шума, цокольного и чердачного — от охлаждения.

Крыши (покрытия) — верхняя часть здания, предназначенная для защиты от ат­мосферных воздействий, образованная несущими (стропила, кровельные лотковые па­нели с поддерживающими их вертикальными конструкциями — стойками, подкосами, фризовыми панелями) и ограждающими гидроизоляционными (кровельными) элемен­тами. Отвод осадков с крыши может быть предусмотрен наружным или внутренним (см. рис. 3.2).

Перегородки — ненесущие вертикальные конструкции. Они разделяют помеще­ния здания, защищают их от шума и опираются на перекрытия.

Глава 9. Классификация жилых зданий

Назначения

Жилые здания различают по нескольким квалификационным признакам — назна­чению и связанному с ним объемно-планировочному решению, этажности, конструк­тивному решению и социально-экономическому статусу (рис. 9.1).

Жилые здания

Строительная система

Квартирные дома

Повышенная

Специализированные дома

Социально — эконом, статус

Обьёмно — планир. тип

Рис. 9.1. Общая классификация жилых зданий

Классификация по назначению различает дома массового строительства и специ­ализированные. К домам массового строительства относятся здания квартирного типа — для постоянного проживания семей различного состава, с различным экономическим статусом, одиноких. Это наиболее распространенная типологическая группа жилых зда­ний, составляющая около 90% объема жилищного строительства.

В число специализированных жилых домов входят:

Общежития — для длительного проживания определенных контингентов населе­ния (преимущественно молодежи) в связи с обучением или производственной деятель­ностью (студенты, рабочие, молодые специалисты);

Гостиницы — для кратковременного проживания;

Дома для престарелых и инвалидов — специализированные дома для постоянного проживания лиц старше 60 лет и инвалидов, нуждающихся в систематической помощи. Различают два типа таких домов: дома общего типа для лиц, способных себя обслужи­вать, и дома для лиц, нуждающихся в постоянном медицинском уходе. Объемно-плани­ровочные решения последней подгруппы специализированных жилых домов подчине­ны принципам компоновки лечебных зданий.

В соответствии с назначением здания изменяются состав и размеры помещений его функциональной и объемно-планировочной ячейки-квартиры, гостиничного номера и т. п. Каждая ячейка содержит основные (жилые) комнаты и подсобные помещения, встроенную мебель и оборудование. Подсобные помещения квартир наиболее велики по площадям и составу (кухня, холл, передняя, ванная, уборная, коридоры, кладовые). Подсобные помещения общежитий и гостиниц значительно меньше. Санитарные узлы здесь, как правило, совмещенные, кухня отсутствует или заменяется (в общежитиях, но­мерах курортных гостиниц для семейного отдыха) кухней-нишей.

Уменьшение размеров подсобных помещений в жилых ячейках общежитии, гос­тиниц и домов дня престарелых компенсируется наличием обслуживающих помещений общего пользования: в общежития — помещений для занятий и отдыха, общих кухонь, пищеблоков, помещений культурно-массовых мероприятий (спортивный зал, кружко­вые комнаты) и бытового обслуживания; в гостиницах — помещений общественного пи­тания, культурно-массового, спортивно-оздоровительного и бытового обслуживания.

Объемно-планировочные решения жилых домов квартирного типа классифици­рую в соответствии с количеством квартир и этажностью на две большие группы — мно­гоэтажных (включая среднюю этажность) многоквартирных и малоэтажных — одно­квартирных (коттеджи), двухквартирных и блокированных.

Этажность жилых зданий. По признаку этажности различают четыре основных группы жилых зданий: малоэтажные (1-3 этажа), средней этажности (3-5 этажей), по­вышенной этажности (6-10 этажей), многоэтажные относительно массового строитель­ства в крупнейших городах (10-25 этажей), а также уникальные (более 25 этажей).

В свою очередь, многоэтажные здания разделяют на следующие категории I — высотой до 50 м, II — до 75 м, III — до 100 м. Здания выше 100 м имеют категорию высотных.

Согласно строительному законодательству, этажность жилой застройки принима­ется в соответствии с крупностью городов:

— крупных и крупнейших городов принимается смешанная застройка зданиями вы­сотой 9 и более этажей;

— больших и средних городов — преимущественно 5-9-этажной;

— малых городов — 3-5-этажной;

— сельских населенных мест (в государственном жилищном строительстве) — преиму­щественно 2-этажной.

Применение одноэтажной застройки (как наименее экономичной) допускается в крайне ограниченном объеме в определенных ситуациях: в начальный период освоения новых районов, а также для персонала, обслуживающего трассы железных дорог, неф — те — и газопроводов и пр. Основная область применения застройки одноэтажными одно — двух квартирными домами — индивидуальное строительство на средства населения в пригородной и сельской местности. Для повышения эффективности использования тер­ритории и инженерных коммуникаций широко применяется блокирование одно — трехэ­тажных одноквартирных домов по торцовым или продольным стенам в один многоквар­тирный блокированный дом (таун-хаус) с индивидуальными земельными участками для каждой квартиры.

Нормативное ограничение высоты жилой застройки значительной части городов пятью этажами обусловливается экономическими преимуществами такой этажности (табл. 9.1).

Соотношения технико-экономических показателей жилой застройки различной па

Кв

Тр

ГО] эк1

То ре

Вс

Этажности ти]

Таблица 9.1.

Этажность

Показатели, %

Единовременные затраты

Затраты на инженерное оборудование и благоустройство территории

Приведенные затраты

2

110-119

150

120-125

3

105-106

113

108-110

4

103,5

104-105

104-105

5

100

100

100

9

106-108

75

99-101

12

114

72

110-115

16

115

70

110-115

TOC \o "1-3" \h \z Увеличение стоимости домов с повышением этажности объясняется, в первую те.

Очередь, дополнительным инженерным оборудованием (лифты, мусоропроводы, элект — ле

Роплиты в домах в 10 и более этажей), усложнениями объемно-планировочных реше — кр

Ний, продиктованными противопожарными требованиями, и отчасти усложнением кон — пр

Струкций зданий. Относительно более дешевыми являются 9-10-этажные дома, что оп — ри

Ределяет максимальный объем применения их в застройке крупных и средних городов. сл Дома высотой более 10 этажей существенно дороже, так как требуют оборудования ле-

Стнично-лифтовых узлов не одним, а двумя-тремя лифтами с увеличением площади не лифтовых холлов и удорожающих противопожарных мероприятий.

Только в крупнейших городах страны осуществляется строительство домов вы — С(

Сотой 12, 14, 16, 19, 22, 25 этажей, несмотря на их большую стоимость. Выбор такой не этажности массовой застройки крупнейших городов продиктован необходимостью

Уменьшить их территориальный рост. ме

Конструктивные решения жилых зданий классифицируют по обобщающему при — и>

Знаку строительной системы. Согласно этому признаку различают полносборные (па — це

Нельные, каркасно-панельные, крупноблочные), монолитные и сборномонолитные зда — ре

Ния с несущими вертикальными конструкциями из бетона и железобетона и ненесущи — ра

Ми наружными, слоистыми стенами кирпичными, панельными или комбинированными тр

(из монолитного бетона и панелей); здания с несущими конструкциями из кирпича или камня, здания с металлическими несущими конструкциями (стальной каркас). Для мало­этажного строительства применимы также строительные системы с несущими конструк­циями из древесины и здания с комбинированными строительными системами.

Классификация по социально-экономическому статусу. Наряду с ранее рассмот­ренными объемно-планировочными и конструктивными классификационными призна­ками жилища в настоящее время формируются классификационные характеристики, связанные с его стоимостью.

Радикальный переход в жилищной политике РФ от распределительной к рыноч­ной практике в условиях многоукладной экономики, к зависимости стоимости от форм собственности на недвижимость способствовали формированию социального, муници — 132

Пального, федерального и коммерческого жилища нескольких категорий в многоквар­тирных домах городского строительства.

Социальное жилище предназначено для наименее обеспеченных слоев населе­ния, представляется муниципалитетом населению бесплатно и составляет в общем объ­еме городского жилищного строительства 10 — 15%. Социальные дома проектируют многоквартирными, а квартиры в них — II категорий комфорта (см. гл. ?0). Муниципаль­ные многоквартирные дома проектируют с этажностью, обусловленной генеральным планом города, для продажи квартир населению, в том числе с различными формами льготного кредитования, ипотеки или социальными субсидиями.

Коммерческие дома проектируют без ограничений в размерах и комнатности квартир. В зависимости от стоимости квартир их в настоящее время делят условно на три (четыре) класса. Самые дорогие — «элитные» (дома «High End» и «De Luxe» — кате­гории А), второй класс — дома люкс категории Б, третий и четвертый — дома бизнес — и эконом — класса. Разница в стоимости общей площади квартир в домах первой и четвер­той категории — трех — четырех кратная. Это отражается на объемно — планировочном решении коммерческих домов, их конструкциях и размещении в городе. Кроме того их все строят не по типовым, а преимущественно по индивидуальным проектам.

Дома класса А составляют наименьшую часть в объеме коммерческого строи­тельства. Их проектируют относительно небольшими (20-40 квартир в доме), с наибо­лее комфортными планировками квартир, встроенными в нижние уровни гаражами, за­крытой системой обслуживания, специализированной охраной. В техническом решении применимы наиболее долговечные конструкции и наиболее дорогие отделочные мате­риалы, монолитная (или каркасная строительная система) с ненесущими наружными слоистыми кирпичными стенами.

В домах класса Б может быть предусмотрено до 80 квартир и бескаркасная (сте­новая) монолитная строительная система.

Дома бизнес — и эконом — класса проектируют многоквартирными (до 500 квартир). Сохраняются требования к развитой закрытой системе обслуживания, охране, встроен — но-пристроенным гаражам.

Кроме различий в количестве и стоимости квартир основная разница между до­мами коммерческих классов связана с условиями их размещения: классы А и Б, в силу их малочисленности и сравнительно небольшых объемов размещаются в городском центре на небольших участках, освобождающихся после сноса ветхих домов или уста­ревших предприятий. Под строительство домов бизнес — и эконом — классов отводят ок­раинные, но престижные участки с хорошей экологической обстановкой, удобными транспортными связями и развитой инфраструктурой.

Глава 10. Функциональные, социальные, природно-климатические, градостроительные, санитарно-гигиенические и противопожарные требования к проектированию жилища и их влияние на выбор объемно-планировочных решений домов и квартир

10.1. Функциональные и социальные требования к жилищу

10.1.1. Объемно-планировочные решения квартир

Общие функциональные требования прежде всего относятся к основной потре­бительской единице (дому, квартире), составу, размерам и взаимосвязи ее основных по­мещений.

В городских условиях в практике жилищного строительства всех видов собствен­ности (государственной, муниципальной и пр.) основной потребительской единицей яв­ляется квартира многоквартирного дома, предназначенная к заселению одной семьей. Квартира многоквартирного дома уступает индивидуальному дому как в возможности непосредственной связи с природой, так и в степени обособленности жизни семьи.

В связи с этим проектное решение квартиры должно по возможности компенси­ровать ее недостатки (по сравнению с индивидуальным домом) за счет введения в ее со­став открытых летних помещений, конструктивно — планировочного обеспечения зву­ковой и визуальной изоляции от смежных жилищ, максимальной открытости в окружа­ющую среду за счет двух или трехсторонней ориентации и т. п.

Принципиальным результатом влияния рыночной экономики на проектирование жилища стал пересмотр нормативных требований к размерам квартир. Ранее их незна­чительные превышения (до 10%) допускались в исключительных случаях. Это обстоя­тельство стало причиной быстрого «морального износа» жилищного фонда. Его плани­ровочные решения (при хорошей сохранности капитальных конструкций зданий) пере­ставали удовлетворять потребительским требованиям населения и их «потребительская ценность» резко снижалась.

Новая система нормирования жилища ориентирована не на максимальные, а на минимальные по гигиеническим и функциональным а следовательно стабильные пара­метры площадей квартир. Превышение нормативов становится свободным в соответст­вии с финансовыми возможностями заказчика-муниципалитета, коммерческой фирмы, предприятия-застройщика и т. п. Такой подход способствует резкому снижению тираж — ности типовых зданий, разнообразию и вариантности планировочных решений домов и квартир. Это в свою очередь будет способствовать повышению моральной долговечно­сти зданий, так как «рынок жилища» насытится разнообразным ассортиментом квартир.

Соответственно новые московские нормы проектирования (МГСН-3.01-01) раз­деляют жилища на две категории по уровню комфорта квартир -1 и П.

К I категории жилищ по уровню комфорта относят жилища в одноквартирных коттеджах, блокированных (таун-хаусах) и в многоквартирных домах.

Ко II категории относят жилища в многоквартирных домах, специализированные дома (или группы квартир) для одиноких, инвалидов и семей с инвалидами, а также для одиноких престарелых (и семей из двух престарелых), а также общежития для студен­тов высших учебных заведений и аспирантов.

Верхний предел (наряду с нижним) размеров квартир фиксирован нормами толь­ко для квартир II категории комфорта, которые входят в область муниципального и социального строительства для наименее обеспеченной части населения, очередников и переселенцев из сносимых ветхих домов. Квартиры в таких домах обычно предоставля­ют бесплатно или с большими льготами при покупке.

Для жилищ I категории строительные нормы ограничивают только нижний пре­дел размеров площадей и не ограничивают верхний.

Для жилищ II категории комфорта нормативные ограничения предусмотрены для площади квартир и жилых ячеек общежитий (табл. 10.1)

Нормативные значения общей площади квартир I и II категории комфортности

Для Москвы (по МГСН 3.01-01)

Таблица 10.1.

Категория жилища

Тип квартиры и ее общая площадь,

М2

1

2

3

4

5

6

Зм

ЗБ

1 категория (нижний предел) м2

33

38

44

54

62

68

74

83

89

96

303

109

II категория (верхний и

33

38

44

54

62

68

74

83

89

96

103

109

Нижний предел)

24

26

36

51

54

65

70

77

84

94

101

108

М2

Примечание: Индексы М и Б обозначают тип квартиры заданной комнатности — малую или боль­шую. В домах [(горой категории допускается уменьшение площади квартир, но не более чем на 5%.

В практике проектирования встречается сочетание в одной блок-секции или до­ме квартир I и II категории комфорта.

Фундаментальные функциональные требования к объемно-планировочной структуре квартир (независимо от категории) остаются неизменными.

При проектировании индивидуальной квартиры многоквартирного дома любого уровня комфортности должны быть решены задачи — обеспечения оптимальных усло­вий проживания семьи и всех процессов ее жизнедеятельности — семейное общение и возможность обособления членов семьи, активный и пассивный отдых, воспитание де­тей, ведение домашнего хозяйства, любительской и профессиональной трудовой дея­тельности, поддержание личной гигиены и т. д.

Объемно-пространственное решение квартиры наряду с решением функциональ­ных задач должно способствовать организации красивого интерьера.

Для простой, нуклеарной (состоящей из двух поколений), семьи функционально необходимо предусмотреть в составе квартиры общую свободную от спальных мест комнату, спальню родителей и индивидуальные спальни для детей различного пола. Ис­ходя из этого, семья из четырех человек (с двумя детьми разного пола) нуждается в квартире из четырех комнат, то есть необходимое число комнат в квартире (К) должно быть не менее числа членов семьи (Ы) или по выражению демографов должна быть при­менена формула заселения К=1Ч[‡‡]. Наряду с ней для заселения многодетных семей полу-

135

Чает применение и формула К=Т4-1, то есть при соответствующей составу семьи площа­ди квартиры она может содержать и меньшее количество спальных комнат, например, ни две маленькие спальни для двоих детей одного пола, а одну большую. Естественно, эти общие положения могут не учитываться при индивидуальном проектировании ком­мерческого жилища.

Соответственно государственные нормы проектирования (СНиП 31-01) и мос­ковские городские (МГСН 3.01-01) предусматривают не менее двух вариантов (по вели­чине общей площади) квартир II категории комфортности каждой комнатности: кварти­ры типа А (в МГСН 3.01-01 — «М») меньшей площади для заселения по формуле КН^ и типа Б (большей площади) для заселения по формуле К-1 (см. табл. 10.2).

Нормативные значения общей площади квартир для строительства в РФ (по СНиП 31-01 "Здания жилые многоквартирные")

Таблица 10.2.

Комнатность и тип квартиры

1

2

3

4

5

6

ЗА

ЗБ

Площадь квартиры, м2

28

36

44

53

56

65

70

77

84

95

96

108

Квартиры I категории комфортности в СНиП 31-01 — не рассматриваются.

Планировочная структура и элементы квартиры.

Планировочная структура — взаимное расположение помещений в квартирах не может быть случайным: оно подчинено требованиям удобства проживания, которое ре­ализуется путем функционального зонирования помещений. Помещение квартиры ча­ще всего объединяют в две функциональные зоны — общую и индивидуальную, интим­ную (рис. 10.1).

Общую зону составляют входной холл или передняя и общая комната, а также об­служивающие их помещения и оборудование — кухня, кладовая, встроенные шкафы для верхней одежды. В многокомнатных квартирах в общей зоне может быть расположен рабочий кабинет, а также небольшое санитарное помещение («гостевой санузел»), обо­рудованное умывальником и унитазом. Интимную зону квартиры составляет индивиду­альное жилые комнаты (спальни), гардеробные, санитарный узел оборудованный ван­ной, душем, умывальником, унитазом, бидэ.

Если санитарный узел в квартире один, его проектируют раздельным. Если же в квартире имеется второй («гостевой») — совмещенным. Взаимное расположение двух основных функциональных зон возможно как в одном уровне так и в двух.

В первом случае интимную зону располагают в глубине квартиры, во втором — на верхнем (нижнем) уровне относительно входа в квартиру (рис. 10.2).

Функциональное зонирование квартир с распределением помещений на две зоны стало самым распространенным при проектировании многокомнатных квартир, но не единственным. Наряду с ним в 2-5 комнатных квартирах иногда применяют членение квартиры на три зоны: общая зона — санитарно-кухонная зона — зона спален. При этом санитарно-кухонную зону располагают между жилыми (рис. 10.3)

Рис. 10.1. Схема группировки помещений 3 — х и 4 — х комнатных квартир по двум функциональным зонам — общей н интимной: 1 — общая: 2 — интимная зона

Б

1-й уровень

2-й уровень

Рис. 10.2. Примеры функционального зонирования помещений 5 — комнатной квартиры: А — одноуровневой, Б — двухуровневой

Рис. 10.3. Схема (а) и примеры функционального зонирования помещений двух — (б) и трехком­натной квартир (в) с тремя зонами: 1 — общая; 2 — интимная; 3 — санитарно-кухонная зона

Такое зонирование обеспечивает компактность плана и возможность более эконо­мично разместить инженерное оборудование и сети квартиры.

Проектирование коммерческого жилища подчиняется общим законам функцио­нального зонирования. Конкретные признаки коммерциализации отражаются не на зо­нировании, а на составе помещений, входящих в определенную зону. Так, например, в общую зону могут быть дополнительно включены помещения столовой и гостиной. На­ряду с этим нарастающей популярностью (особенно при оборудовании электроплитами и побудительной вентиляцией) пользуется замена кухонь и столовых одним помещени­ем кухни-столовой площадью 16-25 кв. м. Кроме того в квартирах I категории в общую зону могут быть включены помещения игровой, кабинета, библиотеки.

В интимной зоне коммерческого жилища помимо увеличения площадей индиви­дуальных жилых комнат наибольшие изменения происходят в санитарных помещениях — увеличивается их количество, площадь, иногда предусматривается естественное осве­щение и всегда — развитие оборудования: ванны-джакузи, бидэ, при обычных ваннах до­полнительная душевая установка и т. п. Помимо этого в интимную зону могут быть включены сауна, тренажерный зал, помещения для хозяйственных работ (подсобная, кладовая и пр.).

При проектировании отдельных помещений квартиры учитывают следующие требования. Общая комната, предназначенная для совместного пребывания членов се­мьи, должна быть наибольшей по площади. Ее пропорции в плане принимают в преде­лах от 1:1 до 1:2. При этом наибольшая сторона в плане может быть параллельна или перпендикулярна фасаду. В первом случае при удлиненном световом фронте комнаты обеспечивается наиболее удобное расположение разных функциональных зон общей комнаты (общения, домашней работы, просмотра телепередач и пр.) и компонуется на — 138

Иболее привлекательный интерьер. Так как общая комната не должна содержать спаль­ных мест допускается предусматривать в квартирах с числом комнат 3 и более вход в од­ну из спален через общую комнату. Минимальная площадь общей комнаты квартир ти­па 1М и 2М по СНиП 31-01 — 14 м2, квартир 1 Б, 2Б и большей комнатности -16 м2, ми­нимальная ширина (в осях) — 3,3 м.

Спальни проектируют нескольких видов — спальни родителей, для двоих одно­полых детей, для одного человека. Пропорции спальных комнат для удобства расстанов­ки мебели принимают в пределах 1:1,5 — 1:2. Для сокращения теплопотерь спальни обычно располагают короткой стороной вдоль фасада. Спальни родителей проектируют площадью не менее 14 м2 для двоих детей — 12 м2 для одного — 9 м2. По СНиП 31-01 минимальный рахмер спальни на одного человека 8 м2, для двоих — 10 м2. Минималь­ная ширина (в осях) — 2,7 м2 Глубина жилых комнат по требованиям естественной осве­щенности не должна быть больше 6 м.

Кухня — самое крупное, наиболее длительно в течение суток эксплуатируемое и единственное из подсобных помещений квартиры, для которого требование естествен­ного освещения согласно государственным нормам является обязательным. Основной технологический процесс — приготовление пищи в кухнях, как показали массовые об­следования жилищ, часто дополняется процессом приема пищи, и процессами пассив­ной культурной деятельности — прослушиванием радиопередач, звукозаписей просмот­ром телевизионных программ. Такое многофункциональное использование определило целесообразность проектирования этих помещений как кухонь-столовых, или их объе­динения с общей комнатой (рис. 10.4).

Рис. 10.4. Берлин. Панков. Двухквартирная сек­ция городской виллы. Трехкомнатные квартиры с объединенным пространством кухни и общей комнаты

МГСН с 2001 г. допускает в квартирах I и II категорий проектирование кухонь с искусственным освещением или кухонь ниш (при общей комнате или кухне-столовой). Такие кухни и кухни-ниши оборудуют только электрическими плитами и вытяжной вентиляцией с механическим побуждением. Площадь кухни-ниши должна быть не менее 5 м2.

Для рационального размещения мебели и оборудования в кухне-столов ой требу­ется площадь не менее 8 м2. Наиболее целесообразное однорядное размещение техно­логического оборудования кухни: плита-рабочий стол-мойка-холодильник — требует протяженности по фронту не менее 2,7 м. Оно может быть предусмотрено как вдоль сте-

139

Ны перпендикулярной фасаду, так и вдоль фасада. В последнем случае предусматрива­ется размещение окон на отметке 1,2 м и выше (от уровня пола), что функционально на­иболее оправдано в галерейных домах с ориентацией окон кухонь на галерею. Проекти­рование в составе квартир вместо кухонь кухонь-столовых, с увеличением времени пре­бывания в них, требует соблюдения технических мероприятий по улучшению микро­климата: применения электрических плит, побудительной вентиляции, дооборудования вытяжным подвесом над кухонным очагом, воздухоочистителем или др.

Допущенное московскими нормами применение темных кухонь преследует чис­то экономические цели. Размещение кухонь в центральной части здания, позволяет уве­личить его ширину и соответственно сократить единовременные и эксплуатационные затраты. Темные кухни — десятилетиями применяют в зарубежном жилищном строи­тельстве, где городское население широко использует предприятия общественного пи­тания, а в быту ориентировано на применение пищевых полуфабрикатов или фаст-фуд, требующих минимальных сроков пребывания в кухне. Более высокая обеспеченность (>25м2об. пл/чел) делает характерным для зарубежного быта пространственное разделе­ние зон приготовления и приема пищи, осуществляемое в различных вариантах: — рабо­чая темная кухня-ниша (5-6 м2) для приготовления пищи и непосредственно примыка­ющая к ней небольшая столовая (6-9 м2), — рабочая кухня и развитая зона приема пищи в примыкающей к ней общей комнате и т. д. Встречаются и альтернативные варианты — кухня светлая, а примыкающая к ней столовая — темная, либо оба помещения с естест­венным освещением. Общая комната квартиры часто проектируется проходной в рабо­чую кухню, а на их стыке в общей комнате формируется зона приема пищи, (рис. 10.5).

В отечественном быту, ориентированном преимущественно на семейное питание с его культом умения приготовления пищи и домашних заготовок, широкое внедрение в проектирование темных кухонь-ниш без предварительной оценки этого приема на базе эксплуатации экспериментальных объектов и социологических исследований, прежде­временно.

Санитарные узлы квартиры проектируют в виде двух смежно расположенных помещений — ванной и уборной (раздельный санитарный узел), одного помещения, обо­рудованного ванной, умывальником и унитазом, либо одного помещения, оборудованно­го умывальником и унитазом (совмещенные санитарные узлы тип I и тип II). Раздельный санитарный узел является наиболее широко применяемым решением санитарных поме­щений квартиры. Совмещенный санитарный узел типа I применяют в однокомнатных квартирах и гостиницах. Наряду с ним в гостиницах одно-двузвездочного разрядов, а так­же в общежитиях применяют вариант совмещенного санитарного узла, в котором вместо ванны предусмотрен душ (с душевым поддоном или водоотводным трапом на полу).

Минимальные внутренние размеры санитарных помещений составляют: для уборной при открывании двери наружу 0,8×1,2 м, то же внутрь — 0,8×1,5 м, для ванных комнат — 1,75×1,60; совмещенного санитарного узла I типа — 2,38×1,82, при варианте с душевым поддоном — 1,4×1,52; типа II — 1,2×1,4 или 1,0×1,5 м. Размещение приборов в ванной должно обеспечивать удобство их использования и возможность установки сти­ральной машины. Ширина входных дверей в санитарное помещение должна составлять не менее 60 см.

Передние (или входные холлы) проектируют шириной не менее 1,4 м и оборуду­ют вешалками и встроенными шкафами для верхней одежды, обуви, головных уборов, зеркалом, одним-двумя табуретами или стульями. Помимо передней в квартирах преду­сматривают и другие коммуникационные помещения: внутриквартирные коридоры, ве­дущие в жилые комнаты, шириной не менее 1Д а в подсобные — не менее 0,85 м. 140

Рис. 10.5. Варианты размещения кухонь в квартирах многоквартирных домов (зарубежный опыт), а — за проходной общей комнатой; б — то же, но с пространственным разделением зон приготов­ления и приема пиши; в — то же, но с дополнительным входом в кухню из передней; г — с темной кухней; д — со светлой кухней и темной проходной столовой; е — со светлой рабочей кухней и ме­стом для приема пищи в проходной общей комнате

Кладовые, встроенные шкафы, антресоли предусматривают для хранения одежды, продовольствия, посуды, книг и т. д. Площади кладовых назначают не менее 1,5 м2 шириной не менее 0,8 м, Глубина встроенных шкафов для одежды — 0,6, хозяйствен­ной утвари и белья — 0,4 книг — 0,3 м. Открывание дверей кладовых и встроенных шка­фов предусматривают предпочтительно в подсобные помещения. Антресоли высотой 0,6 м устраивают главным образом над коммуникационными помещениями квартир — коридорами и шлюзами. В квартирах домов для Крайнего Севера предусматривают до­полнительно встроенные вентилируемые сушильные шкафы для верхней одежды.

Летние помещения в виде балконов, лоджий-балконов и лоджий предусматри­вают площадью в пределах 15% площади квартиры, но не более 10 м2.

Поскольку на большей части территории РФ климат ограничивает полноценное использование летних помещений 3-5 месяцами, получил распространение прием их трансформирующихся светопрозрачных ограждений. Они не только целесообразны функционально, но и исключают опасность возникновения пожаров от случайных ис­точников.

10,1.2. Объемно-планировочные решения многоквартирных домов

Если функционально-социальные требования влияли преимущественно на реше­ние и состав главной потребительской единицы жилища — индивидуальной квартиры, то остальные нормативные требования влияют на выбор и решение объем но-планиро — вочной структуры многоэтажного здания в целом и на его размещение в застройке. В связи с этим дальнейшее рассмотрение проблемы ведется применительно к объемно — планировочным решениям многоэтажных зданий. Различают четыре основные схемы — многосекционную, односекционную, коридорную, галерейную, и две комбинированные — коридорно-секционную и галерейно-секционную (рис. 10.6).

Наряду с ними в соответствии с природно-климатическими и градостроительны­ми условиями и ситуациями находят применение специализированные типы многоквар­тирных домов — ветро, — шумозащитных и пр.

Многосекционные дама составляют основную часть (80%) городских домов квар­тирного типа. Эти дома компонуют из нескольких планировочных секций — фрагментов зданий с повторяющимися поэтажными планами и единым стволом вертикальных ком­муникаций (лестниц, лифтовых холлов, лифтов), объединяющим все квартиры секции между собой и с эвакуационными выходами из здания. Секции дома, как правило, со­держат квартиры разного состава по комнатности, что позволяет при застройке много­секционными домами за счет варьирования состава квартир в секциях наиболее полно удовлетворять требования к расселению различных по численности семей.

С учетом расположения секции в плане дома и специфики очертаний участка строительства, его ориентации по странам света и эстетических задач применяют сле­дующие типы секций: рядовые (широтные и меридиональные), торцевые, угловые, (с углом 90°), поворотные (с углом 135°), Т-образные в плане и разнообразные блокиро­вочные вставки для объединения отдельных секций в общую композицию здания (рис. 10.7). В блокировочных вставках чаще всего размещают летние и подсобные поме­щения квартир.

Многосекционную планировочную схему применяют в основном для зданий от 3 до 25 этажей.

Односекционные (башенные) дама обычно входят в состав жилого комплекса в ка­честве композиционного элемента, формирующего акцентные вертикали силуэта заст — 142

Е)

А)

Й

Й

К

В)

I

Г)

Д)

Нечетный этаж, Четный этаж

—— .——- ,—

Л А

И

] <1

[ >

Нечетный этаж

Четный этаж

I I

Рис. 10.6. Планировочные схемы многоквартирных жилых домов: а — многосекционная; 6 — од — посекционная (башенная); в — галерейная; г — коридорная; д — галерейно — секционная; е — кори — дорно — секционная

Ройки. В связи с этим односекционная планировочная схема применяется только в домах повышенной этажности и многоэтажных. Помимо архитектурно-композиционных до­стоинств односекционной схеме присуши функциональные и градостроительные пре­имущества: большая вариантность планировки квартир, их высокие гигиенических каче­ства (за счет двухсторонней или угловой ориентации большинства квартир), маневренно­сти при размещении в застройке. Эти преимущества, несмотря на большую (на 6-8%) стоимость кв. м общей площади в башенных домах по сравнению с многосекционкыми, определили достаточно широкое строительство односекционных домов. Односекцион — ные дома в связи с их градостроительной маневренностью и малой площадью застройки широко применяют при реконструкции в целях повышения плотности застройки.

Коридорные дама, наряду с галерейными, относят к группе зданий, в которых вертикальные коммуникации (лестницы, лифты) дополнены развитыми горизонтальны­ми: открытыми (галереи) или закрытыми (коридоры) коммуникационными помещения­ми. Коридорные дома проектируют преимущественно многоэтажными и строят глав­ным образом в умеренном и холодном климате с малокомнатными квартирами.

Галерейные дома, в которых входы в квартиры осуществляются из открытых по­этажных галерей, применяют в жилой застройке районов с теплым и жарким климатом, размещая в таких домах преимущественно малокомнатные (1-2 комнаты) квартиры.

Гаперейно-секционные и коридорно-сещионные дама имеют комбинированные планировочные схемы, при которых коридорная (галерейная) планировка повторяется через 1-3 этажа, а промежуточный этажи имеют секционную планировку. Применение этих комбинированных схем позволяет с большей экономичностью использовать лифты и при необходимости ориентировать помещения квартир на две стороны горизонта или одну наиболее благоприятную.

Наряду с названными находят применение специальные варианты перечислен­ных планировочных схем многоквартирных многоэтажных домов, диктуемые местны-

Ми г щит] МО-,

Ний

1

Вл!

Рен1 тем дей’

Щес

Осе зан;

Зва1 ни\ Эп — и д погк на

НЫ1

И в пле

Рис. 10.7. Схемы расширения и размещения в многосекционных зданиях планировочных секций: А — схемы размещения секций в плане здания (Р — рядовая, П — поворотная, Т — торцевая. У — угловая); Б — схема компановки здания сложной формы из рядовых, торцевых, угловых, тавровых (Тр) и крестовых (К) секций; В — примеры планировочных компоновок секций: а — торцевой, б — поворотной, в — угловой, г — тавровой; Г — пример компоновки П — образного здания из рядовой, угловой и торцевой секций серии П — 44Т (МНИИТЭЛ) 144

307

Ми градостроительными либо природно-климатический условиями, и позволяющие за­щитить основные помещения квартир от шума, холодного ветра или пыльных бурь (щу — мо-, ветро-, пылезащитные здания).

Специфичные объемно-пространственные варианты основных типов жилых зда­ний формируются при проектировании их для условий застройки на сложном рельефе.

10.2. Санитарно-гигиенические и противопожарные требования и их влияние на объемно-планировочные решения многоквартирных домов и

Квартир

10.2.1. Саннтарно-гигиеннческие требования к проектированию жилища

Санитарно-гигиенические качества жилища должны быть не ниже предусмот­ренных нормами величин-пределов времени инсоляции, естественной освещенности, температуры, влажности и подвижности воздуха в квартире, а также ее изоляции от воз­действий внешних и внутренних источников шума.

Инсоляция — прямое солнечное облучение помещений квартиры — является су­щественным оздоровляющим фактором.

Минимальная длительность прямого солнечного облучения (в часах) в периоды осеннего и весеннего равноденствия регламентирована нормами проектирования и увя­зана с климатическими условиями района строительства.

* В условиях реконструкции плотно застроенных территорий в центрах городов обеспечение нормативной длительности инсоляции часто практически недостижимо и МГСН. в частности, допускают для этих условий уменьшение длительности инсоляции до 1,5 ч.

На юге, где тепловая составляющая инсоляции (солнечная радиация) может вы­звать дискомфорт из-за перегрева помещений, нормативная длительность инсоляции ми­нимальна (1,5 ч), в умеренном климате возрастает до 2 ч, а в северных районах до 2,5 ч*. Эти требования оказывают прямое влияние на выбор планировочного решения секций и домов в соответствии с их размещением в застройке. Исключается ориентация всех помещений квартир на северный сектор горизонта (рис.]0.8).Исключается ориентация на этот сектор 1- и 2-комнатных квартир, а в 3-х и 4-х комнатных квартирах на север­ный сектор допускается ориентировать не более двух комнат. С учетом этих требований и в соответствии с намеченным проектом размещением здания осуществляют выбор планировочных решений домов и секций.

Рис. 10.8. Секторы горизонта, не допускаемые для ориентации односторонних квартир: а-север­нее 58°; б — между 58° и 48°; в — южнее 48°; г — в I и II климатических районах при преоблада­нии зимой северных ветров; А, Б, В — секторы, недопустимые в условиях реконструкции

Для домов, расположенных вдоль меридиана (или с отклонением от него до 15°), выбирают меридиональные секции. В меридиональных домах все помещения квартир ориентированы на запад или на восток, что позволяет обеспечить нормативную дли­тельность инсоляции квартир даже в тех случаях, когда все их комнаты ориентированы на одну сторону горизонта. В широтных домах фасады обращены на север и юг, в свя­зи с чем нормативная инсоляция обеспечивается при ориентации квартир на обе сторо­ны горизонта (широтные дома неограниченной ориентации), либо при ориентации ком­нат больших квартир на две стороны горизонта, а малых на юг (широтные секции огра­ниченной ориентации) (см. рис. 10.9).

В, 3, Ю, С

Рис. 10.9. Схемы ориентации и проветривания квартир: а — одностороннее (в меридиональных секциях); б — сквозное больших и через лестничную клетку малых кваргир (в широтных секциях ограниченной ориентации); в — сквозное (в широтных секциях неограниченной ориентации); г — сквозное и угловое в торцовых секциях; д — сквозное в галерейных домах

Естественно, что учет требований инсоляции резко сказывается на планировоч­ных решениях квартир и особенностях их интерьера (рис. 10.10). Кроме того, наличие естественного сквозного проветривания квартир двухсторонней ориентации способст­вует повышению чистоты воздушной среды квартиры.

TOC \o "1-3" \h \z В южных жилых домах не допускается ориентация односторонних квартир не нг

Только на север, но и на юго-запад на сектор горизонта от 200° до 290° (см. рис.10.8), а ср

В двухсторонних — допускается ориентировать не более одной комнаты в 2-х комнатных ур

квартирах и двух — в 3-х и 4-х комнатных. Окна и балконные двери этих комнат долж­ны быть снабжены солнцезащитными устройствами. не Применительно к домам с горизонтальными коммуникациями (галерейными и к> коридорными)требования инсоляции приводят к следующим ограничениям. Коридор — вь ные дома с одноэтажными квартирами размещают только мередионально, а галерейные ве — с ориентацией квартир на восток, запад или юг. Эти ограничения снимаются, если в не домах с горизонтальными коммуникациями размещены двухуровневые квартиры с ори — м: ентацией жилых комнат второго уровня на две стороны горизонта. В таких квартирах тс 146 наряду с обеспечением нормативных требований инсоляции улучшается и воздушная среда за счет сквозного проветривания, интенсивность которого повышает перепад уровней в квартире.

Б

Рис. 10.10. Варианты планировки трехкомнат­ных квартир в меридиональной (а) и широтных (б, в) секциях

Естественное освещение в квартирных домах, общежитиях, гостиницах, интер­натах должно быть обеспечено во всех жилых комнатах, помещениях медицинского, культурно-бытового обслуживания, В квартирных жилых домах также, как отмечалось выше, основным остается естественное освещение кухонь при допускаемом искусст­венном. В жилых ячейках общежитий допускается проектировать кухни без естествен­ного освещения или освещенные «вторым светом» через фрамуги в перегородках при­мыкающих жилых комнат при оборудовании кухонь электроплитами и вытяжной вен­тиляцией и обслуживании этими кухнями не более двух комнат.

Естественное освещение "вторым светом" либо искусственное освещение допу­скается для остальных подсобных помещений квартирных домов и специализирован­ных жилых зданий (ванных, душевых, туалетов, гладильных, бельевых и пр.).

Естественную освещенность помещений для жилых зданий нормируют по отно­шению площади проема к площади пола освещаемого помещения: она должна состав­лять не менее 1:8 во всех климатических районах кроме южных, где она принята равной 1:10. Та же норма в 1:10 допускается во всех климатических районах для комнат распо­ложенных в мансардах. В практике проектирования норму освещенности зачастую сильно превышают.

Однако по экономическим соображениям существенного «переостекление» фа­садов не следует допускать. Отношение площадей оконных проемов во всех комнатах и кухнях к площади фасада не должно превышать 1:5,5 в целях экономии единовремен­ных и эксплуатационных затрат. Это требование связано с тем, что сметная стоимость светопрозрачной части наружных стен на 30-40% выше, чем глухой части. Эксплуата­ционные затраты на отопление увеличиваются в связи с тем, что теплопотери через сте­ны меньше, чем через окна, так как сопротивление теплопередаче окон в среднем в три — четыре раза меньше, чем стен.

Воздушная среда жилых зданий должна отвечать гигиеническим требованиям к величинам ее основных параметров по температуре, влажности и скорости движения воздуха. Оптимальные величины этих параметров различны и зависят от природно-кли­матических условий района строительства и времени года (табл. 10.4).

Гигиенические требования к микроклимату жилых помещений

Таблш(а 10.4.

Параметры

Единица измере­ния

Климатический район и сезон

Зима

Лето

I

II

III

IV

I

И

III

IV

Температура внутреннего воздуха

°С

21-22

18-20

18-19

17-18

23-24

23-24

25-26

25-26

Относительная влажность воздуха

%

30-45

30-45

35-50

35-50

35-50

35-50

30-60

30-60

Скорость движения воздуха

М/с

0,08­0,10

0,08­0,10

0,08­0,10

0,08­0,10

0,08­0,10

0,08­0,10

0,1­0,15

0,1­0,15

На скорость движения воздуха и его чистоту прямое влияние оказывает принятая в проекте и регламентированная нормами проектирования система естественного про­ветривания квартир в летнее время.

Требования проветривания непосредственно отражаются на планировке жилых секций для различных климатических районов.

Наименее эффективно одностороннее проветривание, но оно является основным для I климатического района, где в течение большей части года температуры наружного воздуха отрицательны и сквозное проветривание (при двухстороннем размещении поме­щений квартиры) даже при закрытых окнах вызовет переохлаждение квартир за счет ин­фильтрации холодного воздуха через неплотности наружных ограждений (рис. 10.11, а).

Сквозное или угловое проветривание квартир желательно во II и особенно III климатических районах и является обязательным при проектировании жилищ для IV I

В

Рис. 10.11. Примеры планировки рядовых секций для различных климатических условий: ] климатического района; б — для II и III; в — для IV района

А-для 149

Климатического района. В этих климатических условиях ночное сквозное проветрива­ние квартир является основным естественным средством регулирования микроклимата помещений в борьбе с их радиационным перегревом (рис. 10.11 б, в).

Обеспечить сквозное проветривание всех квартир возможно лишь в двухквартир­ных секциях (при сохранении прямоугольного плана секции). Однако применение двух­квартирных секций приводит к существенному удорожанию общей площади, особенно, в многоэтажных домах с соответствующим инженерным оборудованием (лифты, мусо­ропроводы и пр.). Некоторое снижение стоимости дает формирование двухквартирных секций только из многокомнатных квартир (3-х и 4-х или 4-х и 5-комнатных). Поэтому южная застройка компонуется не менее, чем на двух типов домов — секционных и гале — рейных. При этом многокомнатные квартиры размещают в секционных, а малокомнат­ные — в галерейных, поскольку планировочная структура последних позволяет обеспе­чить сквозным проветриванием даже однокомнатные квартиры (см. рис. 10.9).

Защита жилища от шума является одним из ведущих гигиенических требова­ний и как отмечалось в гл. 7.3 предусматривает меры по защите помещений от источни­ков, расположенных внутри проектируемого помещения, а также от проникающего шу­ма из других помещений и из внешнего пространства. Меры по защите от первых двух видов шумовых воздействий рассмотрены в гл. 7.

Меры по защите от внешнего проникающего шума более разнообразны. Они обеспечиваются комплексно: градостроительным решением застройки, объемно-плани­ровочным решением зданий и из конструкций. Поэтому их уместно рассмотреть в на­стоящей главе.

Современные нормы проектирования предусматривают ограничения проникающе — Ри1

Го шума (преимущественно транспортного) дифференцированно: в дневное (с 7 ч до 23 ч) нир

И ночное (с 23 ч, до 7 ч) время. Экономическое расслоение общества отразилось и на до — ем пускаемых величинах эквивалентного уровня проникающего внешнего шума дБА) в помещениях. Так, например, для высоко-комфортных условий проживания (дома катего­рии А) допускаемые уровни звука (?Ажй) в жилых комнатах в дневное время 35, а в ноч­ное — 25 дБА, а для жилых комнат в домах категорий Б и В — 40 и 30 дБА соответственно.

Градостроительные меры защиты от внешнего проникающего шума предусматри — кве вают соответствующюю трассировку скоростных дорог, прокладку транспортных путей

TOC \o "1-3" \h \z в выемках, укрупнение межмагистральных территорий с уменьшением числа перекрест — ро1

Ков и других транспортных узлов, применение закрытой по отношению к магистрали, ма

Как источнику шума, планировки жилых комплексов, а также строительств вдоль магис — те}

Трагтей специальных акустических экранов (рис. 10.12). Роль экранов могут выполнять ще

Защитные стенки, малоэтажные здания нежилого назначения и даже жилые здания. ло:

Роль таких экранов выполняют многоэтажные дома с двоякими функциями — за­щита от шума прилегающей внутриквартальной застройки и защита от шума квартир в же самом здании — экране. Обе эти функции влияют на объемно-планировочные решения ст( здания-экрана (шумозащищенного здания). Для обеспечения шумозащиты прилегаю — (рР щей застройки шумозащищенное здание должно быть высоким и протяженным (не ме­нее 100 м). Высота здания — экрана назначается в зависимости от уровня транспортно — се| го шума: не менее 16 этажей на магистральных трассах, 12-ти и 9-и этажей на городских то| и районных улицах соответственно. Здание — экран должно иметь П-образную в плане К0| форму. Назначение удлиненных (до 30 м) торцевых «крыльев» здания — защита дворо — н0

Вого фасада и внутриквартальной застройки от интерференции звуковых волн. «Фронт защиты» здания — экрана не должен прерываться внутриквартальными въездами. При необходимости их проектируют подземными или устраивают в крыльях дома. 150

Рис. 10.12. Градостроительные меры защиты от шума: а — шумозащищенными домами; б — экра­нирующий малоэтажной застройкой; в — шумозащитными стенками — экранами; г — размещени­ем транспортных магистралей в выемках; д — озеленением; е — схема сечения железобетонной стенки экрана с озеленением и устройством в нижней зоне экрана гаражей. Шриховкой обозначена зона "акустической тени"

Требования шумозащиты сказываются и на планировочных решениях домов и квартир.

В секционных домах, расположенных вдоль западной, восточной или южной сто­рон магистрали применяют преимущественно четырехквартирные секции, в которых малые односторонне ориентированные квартиры обращены полностью в акустическую тень, а в больших двухсторонне ориентированных квартирах в акустическую тень обра­щены спальни, на шумную же магистраль — подсобные помещения и не более одной жи­лой комнаты. На магистраль ориентируют также лестничные клетки и лифтовые холлы.

В секционных домах, расположенных вдоль северной стороны магистрали, а так­же в угловых секциях сочетание требований звукоизоляции и инсоляции дают столь же­сткие ограничения, что остается возможным применять только двухквартирных секций (рис. 10.13)

Возможность разместить большее количество квартир представляет планировка секций с Т-образной формой плана, шумозащищенных домов галерейного типа с закры­той защитной галереей или комбинированные решения поэтажных планов — галерейно — коридорных, галерейно-секционных. При размещении галерейных домов вдоль север­ной стороны магистрали обеспечение необходимой инсоляции квартир достигают либо поворотом конструктивно планировочного фрагмента здания (квартиры) на благоприят­ную сторону горизонта (рис.10.14), либо придания ломаной или криволинейной формы

Ось магистрали — б

ЗЖЕН

65.7 103.9

У ЗЕ — ЗБ

Рис. 10.13. Шумозащищенные секционные дома: а — схема компоновки здания для постановки вдоль северной стороны магистрали; б — то же, вдоль южной (восточной, западной); в, г — варианты планировки рядовой секции для южной (западной, восточной) стороны магистрали; Д[ д2 — то же, для северной стороны (варианты); е — угловая секция; ж, и — схемы рядовых секций для северной и южной сторон с включением горизонтальных шумозащищенкых коммуникаций

Ш п п 01 г? ^

Й Й „ I с* 5

О

А

А)

Т

>® ® Ф ® @© ©

Рис. 14,7. Школа на 11 классов (264 учащихся) для климатического района 1А. Б, Г. Типовой проект: в — план 2 — этажа; 1 — вестибюль с гардеробом и сушилкой; 2 — директор; 3 — канцелярия; 4 — кабинет профориентации; 5 — мастерская; 6 — помещение 1 — класса; 7 — игровая 1 — класса; 8 — спальня 1 — класса; 9 — кабинет врача; 10 — кружковая; 11 — столовая (на сырье); ?2-техническое помещение; 13-саиузел; 14-актовый зал; 15-зимний сад; 16-спортзал; 17-учебный кабинет; 18 — спальни 2-4 — классов; 19 — помещение для группы продленного дня; 20 — помещение 2 — класса; 21 — помещение 3 — класса; 22 — помещение 4 — класса

Рис. 14.8. Типовой проект школы на 33 класса (1266 учащихся): а — фасад; б — план 1 — этажа;

I — вестибюль; 2 — рекреации; 3 — учебные кабинеты; 4 — лаборантские; 5 — начальные классы; 6 — спальни; 7 — медпункт; 8 — комната ожидания; 9 — канцелярия; 10 — кабинет директора;

II — мастерские; 12 — комната мастера; 13-кладовые; 14 — санузел для мальчиков; 15-санузел для девочек: 16 — киноаппаратная

216

Рис. 14.9. Типовой проект школы па 33 класса (1266 учащихся) в монолитных конструкциях: а — фасад; б — план I — этажа; 1 — вестибюль; 2 — класс; 3 — комната отдыха; 4 — помещение для групп продленного дня; 5 — учебный кабинет; 6 — рекреация; 7 — мастерская; 8 — кружковая; 9 — медпункт; 10 — санузел

Рис. 14.10. Школа на 33 класса (конкурсный проект): а — общий вид (аксономет­рия); б — план первого этажа: 1 — вестибюль; 2 — форум; 3 — помещения начальных классов; 4 — учебные кабине­ты; 5 — мастерская; 6 — столо­вая; 7 — кухня; 8 — спортзал; 9 — бассейн; 10 — раздеваль­ная; в — схема генплана: 1 — зона отдыха; 2 — учебно — опытная зона; 3 — спортив­ная зона; 4 — хозяйственная зона

Рис. 14.11. Школа на 33 класса (конкурсный проект): а — план 1 — этажа: I — помещения началь­ных классов; 2 — комната отдыха; 3 — учебный кабинет; 4 — лаборатория; 5 — мастерская; 6 — кух­ня; 7 — обеденный зал; 8 — библиотека; 9 — раздевальная; 10 — бассейн; 11 — технические помеще­ния; б — главный фасад (фрагмент); в — схема генплана: 1 — садово — огородные участки; 2 — теп­лица; 3 — площадки для игр; 4 — площадки для отдыха; 5 — спортивные площадки; 6 — стадион

219

Рнс. 14.12. Типовой проект школы на 30 классов для горо — да(арх. В. И. Степанов и др., ЦНИИЭГ1 учебных зданий): а — общий вид со стороны глав­ного входа(макет); б — план 1- этажа; в — план 2 и типовых этажей; 1 — учебный блок для учащихся V — X классов; II — IV учебный блок для учащихся I-IV классов; III — блок поме­щений для организации про­дленного дня; IV — блок заль­ных помещений; V — двор — ре­креация: I — классы; 2 — учеб­ные кабинеты; 3 — лаборато­рии; 4 — помещения для трудо­вого обучения; 5 — специали­зированный кабинет; 6 — каби­нет технических средств обу­чения; 7 — помещения для групп продленного дня; 8 — класс музыки и пения; 9 — учи­тельская: 10 — администрация:

11 — вестибюль — гардероб;

12 — обеденный зал; 13 — гим­настический зал; 14 — актовый зал; 15 — библиотека; 16 — тех­нический центр

Основными группами помещений общеобразовательной школы являются учеб­ные и общешкольные.

В ряде случаев этот перечень может быть дополнен. Например, в школах — интер­натах, в школах продленного дня (с длительным или круглосуточным пребыванием уча­щихся) предусматривается группа спальных помещений.

Учебная группа помещений включает: учебные классы по основам наук с соот­ветствующими учебными кабинетами и лабораториями, специализированные кабине­ты, помещения по трудовому обучению и профессиональной ориентации, библиотеку — информационный центр, рекреации, кабинеты школьной администрации, медицинские помещения, вестибюль с гардеробом.

Площадь основных учебных помещений следует принимать из расчета 24 уча­щихся в помещении.

Расчетные показатели площади основных учебных помещений следует прини­мать не менее: для учебного класса (кабинета) -3 м2/уч, мастерских по изучению техно­логий и труда-7,5 м2/уч., специализированных мастерских для профильного обучения — 9 м2/уч., кабинетов черчения и рисования — 2,4 м2/ чел, актового зала — 0,22 м2/ чел, спор­тивного зала — 0,9 м2/ чел.

Библиотека проектируется из расчета 0,0035 м2/ед. фонда хранения и 2,4 м2/чи — тательское место. На 10000 единиц хранения предусматривается 15 читательских мест. В полной средней школе с двумя параллельными потоками размещают библиотеку на 20000 ед. хранения и 30 читательских мест.

Административные помещения включают: кабинет директора площадью 16-25 м2, три кабинета заместителей, канцелярию и комнату технического персонала по 12 м2.

Медицинские помещения проектируются в составе трех кабинетов(включая ме­дицинскую комнату, процедурную и кабинет зубного врача) площадью по 16-18 м2.

Кладовая уборочного инвентаря площадью 8 м2 предусматривается на каждом

Этаже.

Площадь вестибюля с гардеробом принимается из расчета 0,35 м2/уч., рекреа- ций-2 м2/ уч. Рекреационные помещения располагаются при учебных помещениях на этажах в форме залов или уширенных (до 2,8 м) коридоров.

Санузлы для учащихся проектируют из расчета 0,15 м2/уч. При уборной для де­вочек предусматриваются кабины личной гигиены (1 на 70 девочек). Санузлы для пер­сонала размещают отдельно.

Общешкольная группа помещений включает: центр досуга, зрительный зал с эс­традой и кинопроекционной, лекционную аудиторию, спортивные залы и бассейн с об­служивающими помещениями, кабинеты и студии для кружковой работы(художествен — ного воспитания, технического творчества и др.) а также столовую с кухонным блоком, видео-кафе с буфетом.

Центр досуга (рекреационный центр) включает: зал-форум из расчета 1,5 м2/уч, вестибюль с гардеробом площадью 0,3-0,4 м2/посетителя, административные помеще­ния площадью (16-24 м2)х4, медицинский кабинет 18 м2, комнату родителей 30 м2, ком­наты инженерно-технического персонала 12 м2 хЗ, санузлы из расчета 1 унитаз и 2 пис­суара на 100 мужчин и! унитаз на 50 женщин. Предполагается посещение центра уча­щимися соседних школ а также местным населением. Использование этой группы по­мещений возможно на коммерческой основе, с предоставлением платных услуг.

Для обшей физической подготовки, занятий гимнастикой, легкой атлетикой и другими видами спорта проектируются спортзалы размерами 12×15 м, 18×15 м высотой

221

До низа выступающей конструкции 4,6-6,0 м, 24×15 (12) м высотой 6-7 м, 36 (30)х18 м, 42×24 м высотой 7-8 м. Площадь пола спортзала назначается из расчета не менее 1,4 м2/уч. К спортзалу примыкают: тренерская с инвентарной 10-20 м2, кладовая хране­ния уборочного инвентаря 4 м2 (одна на группу залов), раздевальные, душевые и убор­ные для занимающихся.

Бассейн проектируется с двумя ваннами — основной размерами 25,0×11,5 (и более) м и дополнительной — для обучения плаванию 10×6 м. Глубина воды(переменная, от на­именьшей к наибольшей) соответственно 1,2-1,8 м и 0,60-0,85 м.

При спортзалах и бассейне предусматриваются раздевальные с душевыми для мальчиков и девочек. Раздевальные оборудуются одноярусными шкафами размером в пла­не 600×300 мм. При раздевальной проектируется уборная (1 унитаз и 1 умывальник). При бассейне предусматривается кабинет медсестры с лабораторией анализа воды (6 + 6) м2.

Зрительный зал проектируется из расчета не менее 0,7 м2/ место с количеством мест не менее 60% учащихся. Киноаппаратная принимается площадью 27 м2. При зри­тельном зале следует разместить лекционную аудиторию на 2-3 учебных группы площа­дью 1 м2/ место.

При проектировании здания школы все основные учебные помещения должны быть размещены в наземных этажах. Они должны быть хорошо изолированы от источ­ников распространения шума и запахов.

Учебно-производственные помещения (комнаты ручного труда, учебные мастер­ские по обработке дерева и металла с примыкающей инструментальной кладовой, учеб­но-методические кабинеты по профессиональной ориентации) следует размешать на первом этаже.

Спортивные залы проектируют на первом этаже с самостоятельным выходом на участок.

Столовые в общеобразовательных школах проектируют, как правило, доготовоч — ного типа и рассчитывают на обслуживание всех учащихся в четыре посадки, т. е., на 25% вместимости школы.

Гардеробные верхней одежды проектируются централизованными (при вести­бюле) или раздельными ( по разновозрастным группам, поэтажно при рекреациях, по классам ).

Кабинет директора и канцелярию следует располагать на первом этаже вблизи главного входа. Также при входе должна быть расположена комната технического пер­сонала.

Условием создания полноценной гигиенической среды в учебных помещениях является обеспечение требуемого уровня естественного освещения и необходимой ин­соляции. Это достигается правильной ориентацией окон учебных помещений по сторо­нам горизонта (см. табл. 14.5)

Наиболее полно отвечает этим требованиям объемно — планировочное решение школьного здания с односторонним размещением учебных классов и кабинетов. Возмож­но также двустороннее размещение углом, но совершенно недопустимо обращение окон на три-, четыре стороны горизонта, т. к. в этом случае любая ориентация фасада не смо­жет обеспечить требуемые параметры микроклимата и световой режим. Опыт эксплуата­ции школьных зданий показал, что наиболее эффективной с точки зрения обеспечения требуемого естественного освещения (К. Е.О 1,5 — 2,5%) в учебных помещениях является каркасно-панельная система здания с высотой этажа 3,3 м и глубиной класса до 6 м. Тре­буемый уровень освещения может быть достигнут также и при использовании конст­руктивной схемы с продольными или поперечными несущими стенами. 222

Оптимальная и допускаемая ориентация окон учебных помещений школ

Таблица 14.5.

Помещения

Ориентация окон помещений в климатических районах

I, II, III

IV

Оптимальная

Допускаемая

Оптимальная

Допускаемая

Классные комнаты

Ю, В, ЮВ

Не более 25% на ЮЗ и 3

Ю, ЮВ

Любая, кроме 3 и ЮЗ

Кабинеты и лаборатории (кроме кабинетов биологии и черчения)

Ю, В, ЮВ

Не более 50% на остальные стороны горизонта

Ю, В, ЮВ

Любая, кроме 3 и ЮЗ

Кабинеты черчения и изобразительных искусств

С, СВ, СЗ

Любая, кроме ЮВ и ЮЗ

С, СВ. СЗ

Любая, кроме 3 и ЮЗ

Лаборатория биологии

Ю

ЮВ, ЮЗ, В,3

Ю

В, ЮВ, ЮЗ, 3

Другим важным условием обеспечения необходимого гигиенического режима в учебных и вспомогательных школьных помещениях, спальных комнатах школ — интер­натов является осуществление их сквозного проветривания, что становится возмож­ным только при односторонней застройке рекреаций. Поэтому планировка с размеще­нием помещений по обе стороны рекреационных коридоров для школьного здания не­приемлема.

Здания общеобразовательных школ размещаются на обособленных земельных участках, которые рассматриваются как неотъемлемая часть учебно-воспитательного процесса. Участок разбивается на функциональные зоны: физкультурно-спортивную, отдыха, учебно-опытную, хозяйственную. В каждой зоне размещаются открытые пло­щадки, оборудованные в соответствии с видом деятельности. Рекомендуется физкуль­турно-спортивную зону размещать вблизи блока общешкольных помещений, учебно — опытную — вблизи хозяйственной, которая должна иметь непосредственную связь с по­мещениями столовой; площадки отдыха размещаются вблизи учебных блоков в соот­ветствии с дифференциацией детей по возрасту.

Площадь зон земельных участков принимается в зависимости от типа школы: для основной школы (9 классов) — физкультурно-спортивная 5444 м2, отдыха 480 м2, учебно-опытная 900 м2, хозяйственная 500 м2; для средней полной школы (II классов) — физкультурно-спортивная 5606 м2, отдыха 705 м2, учебно-опытная 1090 м2, хозяйст­венная 500 м2.

Хозяйственная зона должна иметь самостоятельный въезд, изолированный от входа учащихся на участок, от остальных зон ее следует отделять защитной полосой зе­леных насаждений.

Участок школы должен быть озеленен. Общая площадь озеленения (включая все виды зеленых насаждений) должна составлять не менее 40% общей площади участка школы.

При строительстве школы на затесненных участках допускается устройство экс­плуатируемой кровли, на которой размещают озелененные площадки отдыха. Площад-

223

Ки на кровле должны иметь ограждение высотой не менее 1,6 м и вертикальными эле­ментами ограждения с просветами не более 0,1 м. С эксплуатируемой кровли должно быть не менее двух эвакуационных выходов. Покрытие кровли и утеплитель должны быть несгораемыми.

Стоя алы

Мес рази рав> жил рав!

Клу( енн!

Шеи тел!

Гель шее ров; ния; (ДК

Рис. 14.13. Школы с концентрированным планом (США): а — школа в Данвилле, Калифорния; б — школа в штате Иллинойс

Применение новых методов обучения с широким использованием компьютеров, телевидения, аудиосистем и пр. потребовало введения в состав школы новых помеще­ний (технический центр, телестудия, пункт управления и др.), внесения изменений в традиционную объем но-планировочную структуру учебного здания. Примеры совре­менных решений школьных зданий приведены на рис. 14.13, 14.14).

Рис. 14.14. Школа с техничес­кими средствами обучения в Марли ле — Руа (Франция): об­щий вид здания, план школь­ного центра: 1 — администра­ция; 2 — медпункт; 3 — учи­тельская; 4 — класс; 5 — репе­тиционные помещения; 6 — те­лестудия; 7 — пункт управле­ния: 8 — складские помеще­ния; 9 — естественные науки; !0 — специализированные классы; II — внутренний двор: 12 — сторож; 13 — гардероб; 14 — кухня; 15 — библиотека; 16 — универсальный зал; учеб­ная секция

14.1.2. Физкультурно-оздоровнтельные и спортивные здання

Физкультурно-оздоровительные и спортивные объекты подразделяются на от­крытые плоскостные сооружения (спортивные площадки, поля с газонным покрытием) и крытые сооружения (отдельно стоящие корпуса, функциональные блоки и блоки-при­стройки к жилым и общественным зданиям).

А) Физкультурно-оздоровительные учреждения.

Этот вид общественных учреждений предназначен для организованных и само­стоятельных спортивно-оздоровительных занятий и активного отдыха различных соци­ально-возрастных групп населения (рис. 14.15, 14.16,. 14.17).

Массовые типы физкультурно-оздоровительных учреждений подразделяются на местные объекты повседневного обслуживания населения, приближенные к жилью и размещаемые в микрорайонах, жилых кварталах в радиусе пешеходной доступности, равной 500 м, а также объекты периодического обслуживания, размещаемые в пределах жилых районов города из расчета транспортно-пешеходной временной доступности, равной 15 мин.

Крытые сооружения, приближенные к жилью и физкультурно-оздоровительные клубы микрорайонов размещаются во встроенных, встроенно-пристроенных и пристро­енных объемах.

При наличии в микрорайоне школы с развитым спортивным комплексом поме­щений, которыми могут пользоваться не только школьники, но и население, самостоя­тельный физкультурно-оздоровительный клуб в микрорайоне можно не строить.

225

Районные объекты представлены следующими типами: физкультурно-оздорови­тельный центр муниципального района, специализированные отделения детской — юно­шеской спортшколы, комплекс физкультурно-рекреационных сооружений, специализи­рованные любительские клубы. Эти учреждения размещаются в отдельно стоящих зда­ниях. Данные для проектирования помещений детско-юношеской спортивной школы (ДЮСШ) и любительского спортклуба приведены в табл. 14.6.

Расчетные показатели специализированных отделений ДЮСШ

Таблица 14.6.

Виды спорта

Количество систематически занимающихся (чел.)

Единовременная пропускная способность /ЕПС/ крытого сооружения (чел.)

Рекомендуемая

Площадь спортивного зала на! чел. ЕПС ( м")

Примечание

Баскетбол

254

24

22,9

Волейбол

254

24

22,9

Бильярд

370

15

50,0

Борьба

254

24

22.9

Настольн ый теннис

210

24

18.8

Бокс

254

24

18,3

Плавание

210

48

8.8 площади бассейна

6 м2/чел — площадь зала

Подготовительных занятий

Ч — 10507

А.

Рис. 14.15. Физкультурно — оздоровительный центр жилого района (проект реконструкции стади­она "Фрезер," г. Москва): 1 — роликодром; 2 — корпус фнзкультурно — рекреационного центра; 3 — теннисный центр; 4 — павильоны раздевальных при открытых сооружениях; 5 — хозяйствен­ный блок; б — открытые плоскостные сооружения

Г

.жуш

1 }1|||П1|!1И|]

]

±ь

I

1 1

1 II

К

М

НеавийнкавН

—1

Рис. 14.16. Корпус крытых физ­культурно-оздоровительных со­оружений районного уровня об­служивания. Спортивный пави­льон на ул. Пришвина, г. Москва: а — фасад; б — план первого эта­жа:! — трансформируемые спор­тивные залы; 2 — инвентарные; 3 — душевые; 4 — раздевальные; 5 — гардеробЕ1ая; 6 — вестибюль

Б.

Инж. Б. Беленький). Совмещенный план 1 и 2 — этажей: 1 — вестибюль; 2 — гардероб; 3 — раздевальная с проходными кабинами; 4 — душевая; 5 — помещение тренажеров; 6 — сауны; 7 — ванна 16,67×6 м; 8 — мелкая часть ванны для обучения детей; 9 — тобогган; 10 — спортзал 24×12 м; 11 — администрация; 12 — чайная; 13 — универсальное помещение; 14 — фильтры

При размещении физкультурно-оздоровительных учреждений в природной среде (в лесо-парковой зоне и пр.) рекомендуется проектировать их в виде комплекса, состоя­щего из отдельных павильонов. При этом должна сохраняться функциональная целост­ность группы помещений(основных и вспомогательных) данного вида спорта.

Пристройки и отдельно стоящие здания рекомендуется возводить высотой 1 — 3

Этажа

Объекты спортивного назначения классифицируются по видам спорта (плава­тельные бассейны, велотреки, гимнастические залы и пр.), по типу сооружения (крытые и открытые), по архитектурному решению (отдельные сооружения в виде единого объ­ема и комплексы, объединяющие несколько зданий), по масштабам обслуживаемой тер­ритории (микрорайонные, районные, межрайонные, общегородские). На рис. 14.18. приведен пример общегородского спортивного комплекса, в состав которого включены крытые и открытые спортивные сооружения и площадки для занятия практически все­ми основными видами спорта,

Физкультурно-спортивные объекты в полном или неполном объеме включают следующие группы помещений (сооружений): основные, вспомогательные места для зрителей (в демонстрационных объектах). В учебно-тренировочных залах места для зрителей могут отсутствовать.

К основным относятся спортивные залы (или несколько залов), которые исполь­зуются для учебно-спортивных занятий, тренировок, проведения соревнований, а также футбольные и хоккейные поля, баскетбольные и волейбольные площадки, легкоатлети­ческие манежи, ванны бассейнов и пр. Основные помещения(сооружения) проектируют в соответствии с действующими нормами и требованиями к проведению спортивных соревнований.

Вспомогательные помещения (сооружения) обеспечивают нормальное функцио­нирование основного, его техническую эксплуатацию, обслуживание спортсменов, а также посетителей в спортивно-зрелищных сооружениях (рис. 14.19).

Рис, 14,18. Общегородской спортивный комплекс в г. Тольятти, Россия (ЦНИИЭП им. Е. С. Ме­зенцева. Арх. Б. Авсринцсв и др.): Генплан: 1 — главная спортивная арена; 2 — малая спортивная арена; 3 — Дворец спорта; 4 — универсальный спорткорпус с бассейном, легкоатлетическим мане­жем; 5 — павильон — раздевальная; 6 — футбольные поля; 7 — волейбольные площадки; 8 — баскет­больные площадки; 9 — теннисные корты; 10 — площадки ручных игр: 11 — хозяйственный блок; 12 — автостоянки; 13 — уборные; план первого этажа: I — ванна для плавания 50×21м; 2 — ванна для прыжков 20×16м; 3 — учебная ванна 25×16м; 4 — зал подготовительных занятий; 5 — легкоат­летический манеж; главный фасад 228

Душевая

Уборная

Рис. 14.19, Структурная схема раздевальных в бассейне

Зал

Крытой

Ванны

"крутая нка сезонного действия

Он ык!

Открытая ванна кругло­годичная

1

 

Выплыа

Выплыв

 

Раздевальная женская

Сушилки для волос

Вестибюль,

Существует тенденция строительства крытых спортивных сооружений круглого­дичного использования. Однако при этом выявились ограничения в масштабе: господ­ствовавшая долгое время практика строительства крупных дорогостоящих дворцов спорта себя не оправдала по причине больших затрат на техническое обслуживание и персонал. Перспективно направление возведения спортивных сооружений комплектной поставки. Например, показанный на рис. 14,17. типовой проект здания в сборных ме­таллических конструкциях. В последние годы получает развитие строительство рассмо­тренных выше школьных и межшкольных физкультурно-спортивных зданий и комплек­сов, которые обслуживают и другие учебные заведения, а также население города. Та­кое функциональное объединение существенно повышает эффективность использова­ния спортивных сооружений при снижении материальных затрат на их возведение и эксплуатацию.

Архитектурное решение таких физкультурно-спортивных комплексов предусма­тривает различные варианты объединения школьного бассейна, универсального спорт­зала и физкультурных помещений. В градостроительном аспекте школьные и меж­школьные спортивные залы и бассейны создают единую сеть учебно-спортивных и спортивно-оздоровительных сооружений города.

В зарубежной практике получает распространение (в основном, в крупных и крупнейших городах) размещение спортивных залов и бассейнов в подземном прост­ранстве, что позволяет значительно снизить эксплуатационные затраты, размещать эти сооружения в сложившейся городской застройке без нарушения ее архитектуры и суще­ственно экономить городскую землю.

Объемно-планировочное решение спортивного корпуса определяется габаритами основного зала и размещением относительно его группы вспомогательных помещений. Соответственно, сформировались четыре варианта композиционного решения здания плавательного бассейна: торцовый, продольный, периметральный и блочный (рис.14,20).

229

Б 1А А 1 Р In

G ————————

AlAjMll Р I«

Б А В

Р

Д

Т

Р

Д

А ]М

Т

[д| зпз д

ХХ"

1

— II

М

Р

Л

Зпз

А

PLЯ-J

Б

¦А-

Л|а|л|а

Б|а|а|а|а|а|а| м 1

Д

" эпз

>6

Д|а|а|д а|а|а|а

Д-

Б

А|а|а|а[а| м I

Р

 

В —п

Р

 

А а а а а а

 

Сейка: а — тип i; б — тип II; в — тип iii; г — тип IV; В — вестибюль; Ь — буфет; А — административ­ные помещения; Д — душевые; Р — раздевальные; ЗПЗ — зал подготовительных занятий; М — ме­дицинский кабинет; Т — трибуна jT"

Торцовый вариант (рис. 14.20, а) имеет ограниченное применение из-за тесноты помещений, сложности в размещении детской ванны, зала подготовительных занятий и технических помещений.

Продольная композиция широко используется для учебно-тренировочных бас­сейнов (рис. 14,20, б). Эта схема предусматривает одностороннее размещение вспомо­гательных помещений вдоль основного зала, что создает определенные функциональ­ные, экономические и архитектурные преимущества.

Периметральный вариант предполагает обстройку вспомогательными помеще­ниями основного зала с трех сторон (рис. 14.20, в). Такая схема функционально оправ­дана и применяется, в основном, при проектировании крупных демонстрационных кор­пусов, с местами для зрителей и развитым блоком помещений обслуживания, Но при этом появляются длинные темные коридоры, протяженные санитарно-технические ком­муникации, что ведет к увеличению стоимости здания.

Блочный вариант предусматривает вынесение спортивных залов, ванн для спор­тивного плавания, для прыжков и учебного плавания в отдельные блоки, которые объе­диняются вспомогательными помещениями (рис. 14.20, г). Сочетание различных по вы­соте и размерам объемов позволяет создавать интересные архитектурные композиции. Недостатком является увеличение площади застройки, а также площади наружных стен, что увеличивает затраты на отопление комплекса.

Во всех вариантах, кроме блочного, вспомогательные помещения решаются в 2 — 3 этажа. При этом, раздевальные и душевые помещения располагаются на уровне обход­ной дорожки бассейна. В практике проектирования используются сочетания различных объемно-планировочных схем, в частности, продольное и торцовое (угловое) располо­жение вспомогательных помещений относительно основного зала (рис. 14. 21).

•Фасад 1-8

А _ ^»"ТЧ1———— _ Рис. 14.21. Плавательный

Бассейн в легких металличе­ских конструкциях: а — фа­сад; б — план: 1 — вестибюль; 2,3 — раздевальные и душе­вые; 4 — ванна для плавания;

+9-940 1-1 5 — залы подготовительных

Занятий; 6 — сауны

Глава 15. Конструкции нулевого цикла

Понятия и терминология

К конструкциям нулевого цикла — относится часть сооружения ниже «нулевой» отметки здания, за которую условно принимают уровень чистого пола первого этажа.

Задачей конструкций нулевого цикла является восприятие нагрузок и распреде­ление давления от здания на основание.

Основные геометрические параметры фундаментных конструкций (рис. 15.1):

Отметка

— Обрез фундамента (сечение 1-1) — верхняя плоскость конструкции;

— Подошва фундамента (сечение 2- 2) нижняя плоскость фундамента, непосред­ственно опирающаяся на грунт;

— Глубина заложения фундамента — расстояние от отметки планировки террито­рии (Н) или от отметки естественного рельефа (Ь) до подошвы фундамента.

Могут быть варианты соотношений Н и И:

Н > Ь — в случае подсыпки;

Н < Ь — в случае срезки;

Н = Ь — в случае совпадения отметок планировки и естественного рельефа.

Основания и фундаменты в значительной степени определяют устойчивость и прочность сооружений.

Основание сооружения — толща грунтовых пластов, воспринимающая давление от фундаментов и дающая осадку под действием этого давления, так называемая, де­формируемая толща.

Различают два вида давлений:

Природное — от собственного веса пластов грунта, возрастающее по глубине ос­нования;

Дополнительное от здания (или сооружения)- уменьшающееся по глубине осно­вания за счет увеличения площади распределения давления. 256

Высота сжимаемой толщи основания — считается от отметки подошвы фунда­мента до отметки, на которой величина дополнительного давления уменьшается до значения 0,2 природного давления (Рдоп — 0,2Рпр).

Основания делятся на естественные и искусственные.

Естественные основания — толща грунта, залегающая под фундаментом и вос­принимающая нагрузку от здания.

Искусственные основания — грунты, не способные в пределах сжимаемой толщи, воспринять нагрузку от здания, несущую способность которых увеличивают, прибегая к специальным инженерным мероприятиям.

Основания

Для определения несущей способности и деформативности грунтов основания проводят инженерно-геологические и гидрогеологические изыскания, предшествую­щие процессу проектирования и строительства. Цель исследования заключается в вы­явлении физических и механических свойств грунтов, расположения пластов и их мощ­ностей, уровня грунтовых вод, их химического состава и скорости движения.

Исследования проводят путем бурения или шурфования. Образцы фунта отбира­ют при каждом изменении пласта, но не реже чем через 0,5 м. По результатам развед­ки составляют схемы геологического строения площадки строительства (рис. 15.2), по которым устанавливается возможность использования основания в его естественном виде или необходимость проведения ряда мероприятий по его усилению.

К естественным основаниям предъявляют ряд требований:

-небольшая и равномерная сжимаемость;

-достаточная несущая способность;

-устойчивость к воздействию грунтовых вод;

-отсутствие «пучения» (пучение — это изменение объема грунта вследствие се­зонного промерзания и оттаивания);

-неподвижность.

Все фунты классифицируются на пять групп:

А — скальные; Б — крупнообломочные; В — песчаные; Г — глинистые; Д — особые грунты (лёссовые, вечномёрзлые, солончаковые).

В естественном состоянии между частицами грунта существуют поры, размеры которых уменьшаются под действием нагрузок, что приводит к уплотнению, сжатию пластов основания и их осадки.

Скальные грунты — практически несжимаемы, не подвержены пучению и поэто­му являются прекрасным основанием под здания, но трудны в разработке.

Крупнообломочные грунты — так же мало сжимаемы, водоустойчивы и обладают хорошей несущей способностью.

Песчаные грунты — могут воспринимать достаточно большое давление. Их свой­ства зависят от размера частиц (диаметром от 0,05 до 2,0 мм.) структурной массы и подразделяются на гравелистые, крупные, средней крупности, мелкие и пылеватые.

ГЬавелистые, крупные и средней крупности пески являются хорошим основани­ем, под нагрузкой быстро осаживаются и при замерзании не вспучиваются.

Мелкие и пылеватые пески подвержены воздействиям фунтовых вод, могут при­обретать свойство текучести.

Пылеватые пески — в водонасыщенном состоянии приобретают свойство плаву­чести.

?0 -10507

5 w

I

I »,

¦4

< Hi i

— 14

^СЫПноИ грунт

Ns.-гэ

Frs. se

IK. s~-f

I7B. T2.

Рис. 15.2 Геологическое строение площадки строительства: а — план площадки с нанесением схемы расположения скважин; 6 — геологический разрез по линии III — III

Глинистые грунты — в зависимости от степени увлажнения изменяют свою несу­щую способность. В сухом и маловлажном состоянии хорошее основание. Незначи­тельно и медленно деформирующиеся под действием нагрузок. При увлажнении глини­стых грунтов их несущая способность снижается, и они из твердого могут переходить в пластичное состояние. Вспучивание при замерзании характерно для всех глинистых фунтов.

Суглинки — это глинистые грунты с примесями песка в различных пропорциях.

Лёссовидные грунты — разновидность глинистых фунтов, содержащие крупные вертикальные поры. При увлажнении их структура быстро разрушается, и они дают просадку, приводящую к аварийному состоянию возведенных на таких основаниях со­оружений.

Лессовые грунты строительной площадки по просадочности подразделяют на два типа: I тип — просадка фунта от собственного веса при замачивании не более 5 см, II тип — толща фунта проседает более чем на 5 см..

При строительстве на лессовых грунтах осуществляют комплекс мероприятий, включающих подготовку основания (строительные методы укрепления и уплотнения грунтов), водозащитные (планировка территории, устройство водонепроницаемых от — мосток, отвод аварийных вод за пределы зданий в ливнесточную сеть) и конструктив­ные меры (повышение прочности и пространственной жесткости, разрезка зданий оса­дочными швами на отсеки, устройство железобетонных поясов, усиление фундамент­ных конструкций…).

Мероприятия по предотвращению аварийных ситуаций выбирают в соответствии с типом просадочности лессового грунта. Если для I типа лессовидного грунта доста­точно провести инженерную подготовку основания и водозащитные мероприятия, то для II типа — необходимо добавить и конструктивные меры.

Искусственные основания. Существует три основных метода создания искусст­венного основания :-уплотнение; укрепление; замена слабого грунта.

Уплотнение — это механический способ укрепления фунтов основания:

-поверхностное уплотнение с применением щебня или гравия осуществляется катками, трамбовками, вибраторами;

-глубинное уплотнение при помощи устройства песчаных или фунтовых свай. Осуществляется бурением скважин вибраторами с одновременной засыпкой песком. Благодаря вибрации песок утрамбовывается и хорошо заполняет скважины, уплотняя одновременно фунт основания.

Укрепление грунтов физико-химическими методами. В этих случаях фунт за­крепляется за счет нагнетания через перфорированные трубы (иньекторы) растворов, создающие при затвердении камневидный грунт.

В зависимости от вида грунта применяют:

— цементизацию (жидкое цементное молоко) для крупных и средних песков, тре — щеновидных скальных пород;

— битумизацию (жидкие битумные мастики) для мелких и пылеватых песков;

— силикатизацию (растворы жидкого стекла и хлористого кальция) для пылева­тых и лёссовидных фунтов. Многие памятники архитектуры удалось спасти с помо­щью химического закрепления грунтов под их фундаментами: Успенский Собор, цер­ковь Ризположения и святого Лазаря в Москве, здание Московской консерватории им. Чайковского, Одесский оперный театр и др.

-замена слабого грунта на более прочный преследует снижение напряжения в ес­тественном грунте при передаче нагрузки от фундамента. Для этого устраивают гра­вийные или песчаные подушки высотой, обеспечивающей напряжение в естественном основании соответственно его несущей способности.

Фундаменты

Проектирование фундаментов заключается в выборе его конструктивного типа, материала из которого он выполняется, а также глубины заложения и наиболее эконо­мичного способа возведения подземной части здания.

Классиф икаиия фундаментов

Конструктивный тип фундаментов зависит от особенностей конструктивной схе­мы здания, с одной стороны, и требований грунтовых условий, с другой. Фундаментные конструкции классифицируют на следующие группы: — ленточные, столбчатые, плит­ные, коробчатые, свайные.

Ленточные фундаменты представляют собой непрерывные ленты (подземные стены) под несущими стенами или каркасом наземной части здания.

Столбчатые — отдельно стоящие в виде стаканов или столбов. Отдельно стоя­щие столбы, с уложенными по ним фундаментными балками, применяют довольно ча­сто при строительстве малоэтажных жилых домов. Фундаменты «стаканного» типа предназначаются для зданий каркасной конструктивной системы.

Плитные фундаменты представляют плиту под всем сооружением. Применяют­ся при строительстве многоэтажных зданий, на неравномерно сжимаемых грунтах.

Коробчатые фундаменты проектируют для высотных зданий с тяжелыми на­грузками, приходящимися на его подземную часть. Они могут выполняться как в моно­литном, так и сборно-монолитном вариантах.

Свайные фундаменты применяются при строительстве на слабых основаниях, при приходящихся на них значительных нагрузок и в индустриальном строительстве с целью снижения сроков строительства и трудозатрат.

Нагрузки и воздействия

Основная роль фундаментных конструкций заключается в восприятии и переда­че воздействий от здания на основание. При этом они сами подвергаются ряду как си­ловых, так и не силовых воздействий.

К силовым статическим нагрузкам относят собственную массу конструкций зда­ния и воспринимаемая им полезная нагрузка, «боковое» давление грунта, его упругий отпор и неравномерная деформация основания.

Кроме того фундамент испытывает ряд динамических воздействий: ветровые, сейсмические и вибрационные.

При высоком уровне стояния грунтовых вод возникает гидростатическое давле­ние по боковой плоскости фундамента и его подошве, а при основании, состоящем из пучинистых грунтов, возникают силовые воздействия на конструкцию фундамента вдоль его вертикальных плоскостей.

К не силовым воздействиям относятся — переменные температура и влажность, как по высоте, так и по толще фундамента (при наличии теплого подвала или подполья); агрессивные воздействия химических примесей в составе грунтовых вод.

Поэтому при проектировании зданий и сооружений принимается ряд мер, обес­печивающих оптимальный режим эксплуатации конструкций нулевого цикла.

Например, воздействия сил пучения устраняют правильным выбором глубины заложения фундаментов; миграция грунтовой влаги через конструкцию может быть ис­ключена или прервана при помощи устройства гидроизоляции; воздействие неравно­мерных осадок грунтов основания — их заменой или укреплением; горизонтальные по­движки и вибрации — отсыпкой вертикальных пазух по внешнему контуру фундаментов амортизиционными материалами (керамзитовый гравий, песок, шлак…).

Исходя из выше перечисленных нагрузок и воздействий, фундаментные конст­рукции должны обеспечивать — прочность, устойчивость, долговечность, а также эконо­мичность и индустриальность при их возведении. Материал фундаментных конструк­ций, размеры сечения, форма, конструктивный тип и глубина заложения должны удов­летворять предъявляемым требованиям.

Материалом фундаментов служит естественный или искусственный камень. На­ибольшее распространение получили бетонные и железобетонные (сборные и монолит­ные) конструкции. Применение бута и бутобетона ограничено местными условиями.

Глубина заложения фундаментов зависит: от конструктивных особенностей зда­ния (наличие или отсутствие подвалов, разводки инженерных коммуникаций и др.); от глубины заложения фундаментов смежных зданий; от величины и характера нагрузок на основание; от геологических и гидрогеологических условий участка (виды грунтов, их несущая способность, наличие грунтовых вод, их отметки и колебания уровня); от климатических особенностей района строительства (глубина промерзания грунта).

Глубина заложения фундаментов под наружные стены и колонны отапливаемых зданий при непучинистых грунтах не зависит от глубины промерзания и может назна­чаться минимальной равной 0,5 м от уровня проектной планировочной отметки поверх­ности земли.

Рис. 15.3. Основные воздействия на конст­рукции фундамента и стены подвала: 1 — вертикальные нагрузки; 2 — горизонтальные силовые воздействия; 3 — отпор грунта; 4 — боковое давление грунта; 5 — силы пучения грунта; 6 — вибрации; 7 — миграция грунто­вой влаги; 8 — тепловой поток; 9 — диффузия водяного пара

В случаях, когда основание фундамента состоит из пучинистых или склонных к пучению грунтов (крупнообломочных с глиняным заполнением, пылеватых и мелкозер­нистых песков, супесей, суглинков и глин) глубину заложения фундаментов назначают в зависимости от нормативной глубины сезонного промерзания грунта, оговоренной в задании на проектирование наряду с геологическими и гидрогеологическими данными строительной площадки.

При отсутствии исходных данных следует определять нормативное значение глубины промерзания фунтов по СНиП 2.02.01-87.* «Основания зданий и сооруже­ний», а также СНиП 23-01-99 «Строительная климатология и геофизика». Расчетную глубину заложения фундаментов наружных стен и колонн отапливаемых зданий опре­деляют умножением нормативного значения глубины промерзания на понижающей ко­эффициент, учитывающий тепловой режим подвальной части здания и конструктивные особенности цокольного перекрытия.

Ниже приведен пример расчета определения глубины заложения фундамента на основании требований, изложенных в выше перечисленных СНиПах

Пример. Определение глубины заложения фундамента.

I. Исходные данные:

¦ Наименование района строительства Москва

¦ Характеристика грунтов площадки суглинки

¦ Уровень грунтовых вод — на глубине 3,0м. от поверхности земли

II. Определить на основе теплотехнических расчетов глубину заложения фундамента в соответствии с требованиями СНиП 2.0 2.01 — 87*

1. Нормативная глубина сезонного промерзания (с!^) определяется по формуле:

Ал=с10Л/ч /1/

Где, М,. — безразмерный коэфициент, численно равный сумме абсолютных значений сред­немесячных отрицательных температур за зиму в данном районе, принимаемый по СНиП 23­01-99 /Строительная климатология и геофизика/ или по результатам наблюдений гидрометеоро­

Логических станций данного района.

(?о — величина, принимаемая равной для:

¦ суглинков и глин…………………………………………………… 0,23 м.

¦ супесей, песков мелких и пылевидных…………………….. 0,28 м.

¦ песков гравелистых, крупных и средней крупности…0,30 м.

¦ крупнообломочных фунтов…………………………………… 0,34 м.

Для города Москвы значение М). = 34,3 определенно в результате подсчета по ниже при­веденной таблице:

Месяц

XI

XII

I

II

III

Среднемесячная температура

-2,20

— 7,60

-10,20

-9,66

-4,70

Для суглинков с1о = 0,23 м, = 0,23^/34~~3 = 1,26 м. 2. Расчетная глубина сезонного промерзания (м) определяется по формуле;

?г = кА>

Где, к|, — коэфициент, учитывающий влияние теплового режима сооружения по табл. 1 СНиП 2. 02.01 -87*. 262

Данный коэфициент учитывает, как среднесуточную тепературу воздуха в помещении примыкающем к наружним фундаментам, так и конструктивные особенности цокольного пере­крытия. Считая, что здание проектируется с подвалом (техническим подполье) с температурой воздуха в помещении подвала равной 10 °С, коэффициент к^ — принимается по вышеназванной таблице 1 СНиП2. 02. 01 -87*, к,, = 0,6, тогда — с1г = 0,6 ¦ 1,26 = 0,76 м.

2. Глубина заложения фундаментов под наружные стены отапливаемых зданий должна назначаться в зависимости от отметки уровня грунтовых вод, чтобы не допустить морозного пу­чения грунтов оснований.

-иге

Это условие ограничивается таблицей 2 СНиП 2.02.01-87*. Условия таблицы наглядно представлены на схеме 1 , отражающая зависимость глубины заложения фундамента от отметки уровня грунтовых вод и характеристики грунтов основания.

А,

Нормативная глубина промерзания

Уровень грунтовых вод

Схема 1- Расчетные параметры:

<1р глубина заложения фундамента;

С!^, — нормативная глубина сезонного промерзания;

С1гв — уровень грунтовых вод;

С1 — расстояне между глубиной промерзания и уровнем грунтовых вод.

Назначение глубины заложения фундамента в зависимости от уровня грунтовых вод.

1. глины, суглинки (!(¦>

2. пески (мелкие), супеси при <1 > 2,0 м с!(-<

3. пески (крупные), гравий скалистый не зависит от

Глубину заложения фундамента в приведенном примере ( при суглинистом основании) следует назначать ниже уровня промерзания (смотри расчет пункт 2, где (1^ =1,26 м). Поэтому на­значаем глубину заложения фундамента равной 1,30 м.

Конструкции фундаментов

Ленточные фундаменты подразделяются на сборные и монолитные (рис. 15.4). Монолитные фундаменты выполняют из каменной кладки или бетона. Фундаменты бу­товой кладки применяют в малоэтажном строительстве в районах, где бутовый камень является местным материалом. Конструкция неэкономична и трудоемка. Наиболее раци­онально выполнять монолитные фундаменты из бетона с применением инвентарной щи­товой опалубки. Уширение фундамента к подошве для уменьшения давления на грунт осуществляется уступами шириной 150-250 мм. Высота уступа зависит от материала фундамента: -350-600 мм (бутовый при двух рядах кладки) и 300 мм (бутобетонный).

263



.