2.2 Характеристика конструктивних елементів споруди

2.2.1 Фундаменти

Основи і фундаменти значною мірою визна­чають стійкість і міцність будівель.

Фундамент - одна з найвідповідальніших частин будівлі, що сприймає навантаження від надземних частин будівлі і передає їх на основу (грунт), а також сам піддається впливам ряду статичних і динамічних силових і несилових дій [6, 21]. До статичних силових відносяться дії власної ваги конструкцій будівлі з вертикальними навантаженнями, що доводяться на них, бічного тиску ґрунту, його пружної і нерівномірних деформацій основи; до динамічних - вітрові, сейсмічні, вібраційні дії.

При високому рівні стояння ґрунтових вод фундамент піддається також гідростатичному тиску по бічній поверхні і підошві; при основі, складеній пучинистими ґрунтами, - дії сил пучення. До несилових відносять дію ґрунтових вод і розчинених в них хімічно агресивних домішок, а також змінних температур по висоті фундаменту і його товщині.

При проектуванні даного комплексу з врахуванням особливості даної місцевості був обраний монолітний стрічковий фундамент. Стрічковий фундамент являє собою безперервну підземну стіну, яка передає навантаження від надземних стін або колон ґрунтові через розширену нижню частину (подушку) і піщану або щебеневу підсипку завтовшки 50-100мм. Розширення подушки необхідне для приве­дення у відповідність величини додаткового тиску під підошвою фундаменту несучій здатності ґрунту, так як величина розрахункового тиску на грунт менша розрахункового опору кам'яних або бетон­них стін. Уширення фундаментів ведуть уступами завширшки 150‒250 мм і висотою 300 мм.

Характерною особливістю монолітного фундаменту є наявність бетонної плити, яка, у свою чергу, складає єдине ціле з опалубкою. Велика площа опори фундаменту сприяє зниженню тиску на грунт. Такий фундамент стійкий до навантажень, що виникають при заморожуванні, відтаюванні і просадці ґрунту.

Монолітний залізобетонний фундамент слід виконати з бетону марки не нище 100. До початку бетонування фундаменту грунт у межах підготовки під фундамент повинен бути вирівняний і ущільнений, його слід укладати на шар бетонної підготовки з вирівняною горизонтальною поверхнею. Підготовку слід виконувати з бетону класу В7.5 товщиною 300мм. До початку земляних робіт зрізати родючий шар ґрунту. Для уникнення затоплення котловану поверхневими водами необхідно виконати із підвищеної сторони водовідвідні канали, воду з яких скидати на низину. Всі земляні роботи слід виконати згідно вимог ДБН Д 2.2-1-99. Улаштування фундаментів починається з найбільш заглибленої частини, причому бетонування потрібно починати по кутах споруди.

При неузгодженому заляганні шарів ґрунту та при сподівані нерівномірного осідання зверху фундаментних подушок, згідно ДБН Д 2.2-6-99, рекомендується улаштувати армований шов або монолітний залізобетонний пояс.

Фундаменти розроблені у відповідності до вимог СНиП 2.02.01-86 „Основания зданий и сооружений” і на основі звіту про інженерно-геологічні вишукування, виконаного інститутом «Чернівціагропроект».

За відмітку 0,000 прийнятий рівень чистої підлоги першого поверху, що відповідає відмітці 298,20 по генеральному плану.

Згідно звіту про інженерно-геологічні вишукування основою фундаментів служить шар «2» - суглинок сіро-коричневий важкий з наступними розрахунковими характеристиками: Y=19,7 т/м³; С=26 КПа; E=17 МПа і шар «3» - суглинок сіро-жовтий з наступними розрахунковими характеристиками: Y=19,4 т/м³; С=18 КПа; Е=10 МПа.

Фундаменти прийнято стрічкові монолітні, які запроектовані із бетону кл. В7,5 по монолітній армованій подушці із бетону кл. В15. Під фундаментну подушку виконано підготовку із бетону кл. В3,5 товщиною 100 мм.

Під зовнішніми стінами запроектований фундамент розміром 400 мм. Подушки під зовнішні стіни виконані товщиною 1200 мм, а під внутрішні - 800 мм.

Глибина залягання фундаменту становить 2,8 м, що перевищує нормативну глибину промерзання ґрунтів в даному районі будівництва - 0,8 м.

Підсипання під підлоги, засипання пазух фундаментів потрібно виконувати ґрунтом без включення будівельного сміття і рослинного ґрунту шарами 20‒30см. Перед бетонуванням опалубка повинна бути очищена від сміття та бруду, а арматура – від нальоту та іржі. Бетонну суміш варто укладати горизонтальними шарами однакової товщини без розривів.

Рух людей по забетонованому фундаменту, а також встановлення на нього опалубки для зведення вище розташованих конструкцій допускається після досягнення бетоном міцності не меньше 1.5 МПа. Догляд за бетоном варто починати відразу після укладання бетонної суміші.

Забороняється: відновлювати рухливість бетонної суміші до необхідної консистенції з додаванням у неї води на місці укладання, скидати бетонну суміш в опалубку неармованої конструкції з висоти більш ніж 6.0м.

При зустрічі на проектних відмітках ґрунтів, відмінних від вищеописаних, необхідно пройти фундаментами до ґрунтів непорушеної структури і заглибитися в них не менше 10 см.

Цоколь будівлі - це нижня частина зовнішньої стіни, що виступає (або западає) за площину стіни і захищає її від впливу опадів і механічних пошкоджень. Цоколь виступаючий, висотою 600 мм виконаний цегляним, обличкованим природним каменем.

Для захисту стін і підлоги підвалу від ґрунтової вогкості і ґрунтових вод виконують гідроізоляцію.

Горизонтальну гідроізоляцію виконують із двох шарів гідроізолу, ізолу, склоізолу, руберойду, склеєних бітумною мастикою; або з шару цементного розчину (суміш 1:2 з добавкою церезиту) завтовшки 20 - 30 мм.

Вертикальну гідроізоляцію здійснюють фарбуванням зовнішньої поверхні стіни фундаменту, що стикається з ґрунтом, гарячим бітумом, або оклеюванням її двома шарами руберойду.

Комплекс запроектовано без підвалу, тому виконують горизонтальну гідроізоляцію на 100 - 150 мм нижче від перекриття і на 150 - 250 мм вище від вимощення або тротуару по товщині зовнішніх і внутрішніх стін.

У підлогах по ґрунту крім горизонтальної, влаштовують і вертикальну гідроізоляцію шляхом обмащення бітумною мастикою тієї поверхні стіни, що доторкається до ґрунту.

Щоб запобігти проникненню дощових і талих вод до підземних частин будівлі, поверхню ділянки під забудову розплановують так, щоб створити необхідний похил для відведення поверхневих вод від будівлі. Навколо будівлі уздовж зовнішніх стін роблять вимощення.

Вимощення - це неширока смуга з щільних водонепроникних матеріалів (асфальт, асфальтобетон), завширшки не менше 0,5 м. Уздовж зовнішніх стін будівлі укладають вимощення з похилом від будівлі 2 - 3%. Вимощення роблять із шару асфальту 20 - мм, укладеного по ущільненій щебеневій підготовці завтовшки 100 - 150 мм. Навколо будівлі виконується вимощення із щільного водонепроникного асфальтобетону шириною 1,0 м з ухилом 3% від споруди. Перед влаштуванням вимощення пазухи котловану повинні бути пошарово ретельно утрамбовані.

2.2.2 Стіни

Вертикальні конструктивні елементи будів­лі, які захищають приміщення від дії зовнішнього середовища і розділяють приміщення одне від одного, називають стінами.

При проектуванні громадських будівель вибору стін приділяють велику увагу, так як вартість їх досягає 25-30% від загальної вартості будівлі.

Стіни будівлі повинні бути: міцними, стійкими, задовольняти вимогам тепло‒і звукоізоляції, пожежної безпеки, економічності, індустріальності, естетичності і мати мінімальну масу. Довговічність стін залежить від їх морозо-, волого- і біостійкості.

Зовнішні стіни - найбільш складна конструкція будівлі. Вони піддаються багаточисельним і всіляким силовим і несиловим діям. Стіни сприймають власну масу, постійні і тимчасові навантаження від перекриттів і дахів, дії вітру, нерівномірних деформацій основи, сейсмічних сил та ін. Із зовнішнього боку зовнішні стіни схильні до дії сонячної радіації, атмосферних опадів, змінних температур і вологе зовнішнього повітря, зовнішнього шуму, а з внутрішньою - дії теплового потоку, потоку водяної пари, шуму.

Виконуючи функцію зовнішньої конструкції, яка захищає будівлю, і композиційного елементу фасадів, зовнішня стіна повинна відповідати вимогам міцності, довговічності і вогнестійкості, відповідним класу капітальної будівлі, захищати приміщення від несприятливих зовнішніх дій, забезпечувати необхідний режим температурної вологості приміщень, а також володіти декоративними якостями. Одночасно конструкція зовнішньої стіни повинна задовольняти вимогам індустріальності, економічним вимогам мінімальної матеріаломісткості і вартості, оскільки зовнішні стіни є найбільш дорогою конструкцією (20 - 25 % вартості конструкцій будівлі).

Стіни в спортивному комплексі прийнято цегляними: зовнішні товщиною 510мм, внутрішні - 380 мм, з прив’язкою 190 мм та 190 мм по двох сторонах (рисунок 2.1).

Рисунок 2.1 – Схема прив’язки по стіні

Мінімально допустиме значення опору теплопередачі огороджувальної конструкції громадських будинків R=2,50 м² х К/Вт; Rпр > Rg min. Приведений опір теплопередачі непрозорої огороджувальної конструкції - 2,55 м² х К/Вт. Така товщина необхідна для забезпечення стійкості по відношенню до вище перелічених навантажень. Оскільки статичні функції стін і їх ізоляційні властивості досягаються при взаємодії з внутрішніми конструкціями, що несуть, розробка конструкцій зовнішніх стін включає вирішення природно-кліматичних і інженерно-геологічних умов будівництва, а також з врахуванням особливостей об'ємно-планувальних рішень.

Зовнішні та внутрішні стіни слід виконувати з глиняної цегли розміром 120 ×65×250 мм пластичного прасування, згідно ДБН Д 2.2-8-99. Розчин для кладки слід виконувати з додаванням вапна , глини та компонентів, що підвищують пластичність розчину.

Штучна кладка стін повинна виконуватись на змішаних цементних розчинах не нижче М 25 у літніх умовах, і М 50 - у зимових. Внутрішні стіни потрібно класти на холодних розчинах. Не дозволяється виконання кладки в «пустошовку», шви повинні заповнюватися розчином цілком. Товщина швів кладки повинна бути: для горизонтальних швів - 12 мм, для вертикальних швів – 10 мм.

Кладка стін - ланцюгова у дві цегли. Перший ряд кладки - поперечиковий, другий ряд - ложковий. Ложками цеглу в середину стін не вкладається.

Конструкції фасадної теплоізоляції розміщуються на зовнішній поверхні стіни та включають такі вироби та компоненти, як шар теплової ізоляції, опоряджувальний шар, засоби їх кріплення на несучій частині.

Монтаж конструкцій фасадної теплоізоляції здійснюють згідно з проектом та відповідно до вимог ДБН В.2.6-‒33:2008, ДСТУ Б В.2.6-35:2008, СНиП ІІІ-4-80* після завершення зведення та перевірки якості несучої частини зовнішніх стін на всьому об’єкті, де монтується фасадна теплоізоляція.

Зовнішня поверхня несучої частини стіни повинна відповідати вимогам щодо площинності згідно з технічними умовами на систему теплоізоляції залежно від її конструктивного рішення.

При встановленні теплоізоляційного шару необхідно забезпечити щільне прилягання плит одна до одної, до несучої частини стіни. Назовні стіну утеплено пінопластом «ISOVER» товщиною 50 мм, який сполучають зі стіною за допомогою арматурних сіток із загальною площею повздовжньої арматури не менше 1 см з вічком 20х20 см через 70 см по висоті при сейсмічності 7-8 балів . Довжина сіток повинна бути 150 см у кожну сторону від перетинання .

З середини стіни штукатуряться цементно-піщаним розчином товщиною внутрішнього шару 20мм.

Вентиляційний канал розкрити на 30 см нижче рівня стелі цокольного поверху. При влаштуванні каналу в бороздах закрити спеціальними шлако-алебастровими плитами. Внутрішню поверхню каналу промазати замазкою товщиною 15 мм під час ведення кладки. Кладку каналу виконувати з обпаленої глиняної цегли М 100 на розчині М 50.

Віконні прорізи в стінах запроектовані з чвертями з боків і зверху, призначеними для зручності встановлення віконних блоків. Над віконними і дверними прорізами укладені залізобетонні перемички. Вони передають навантаження від вище розміщених конструкцій на стіни або простінки. В віконних прорізах є по три перемички: одна - перетином 250х140 мм і дві - 120х140 мм. В дверних прорізах одна перемичка перетином 250х140 мм.

На другому поверсі споруди розташований конференц-зал, який має консольну конструкцію. Консоль виходить із стін і міцно закріплена на опорах всередині споруди, для запобігання вириванню із місця закріплення. Вона утворена за допомогою посилених великопрольотних бістальних балок складного січення з прокатних профілів із жорсткими виштампуваними ребрами, які мають підвищену несучу міцність. Балки з’єднуються між собою в єдину цілісну рамну конструкцію. Висота балок складає 800 - 1200мм.

Бістальні балки складаються з двох марок сталі різної міцності. Зазвичай із більш міцної сталі виконуються пояси. При дії розрахункових навантажень в областях стінок що примикають до поясів може виникнути текучість, проте ці пластичні деформації обмежені пружно працюючими поясами та пружно працюючою стійкою поблизу нейтральної осі і тому зазвичай не є небезпечними.