2575

климат и уменьшающих агрессивное воздействие факторов природной среды на организм человека;

○повышение уровня обслуживания населения путем увеличения или перераспределения норм по сравнению с нормами в средней полосе;

○один из основных способов освоения полезных ископаемых в неосвоенных районах Севера – вахтенно-экспедиционный и принципы их проектирования;

○строительство жилых и общественных зданий из расчета численности сменного персонала предприятия (с учетом этапов и сроков развития);

○соответствие функциональной структуры зданий половозрастному и профессиональному составу промышленного персонала, характеру и режиму труда работников основного производства, взаимодействию вахтенного поселка и базового населенного пункта;

○увязка объемно-пространственных и конструктивных решений отдельных зданий и всего поселка с существующей материальнотехнической базой строительства и природно-климатическими условиями;

○соответствие инженерно-технического оборудования зданий их конструктивной основе, местным источникам водо-, тепло-, газо-, энергоснабжения и др.;

○строительство на территории вахтенных поселков только тех зданий

исооружений, которые необходимы для производственных нужд, проживания и обслуживания сменного вахтенного персонала.

Вечномерзлые грунты, обладающие достаточной несущей способностью в мерзлом состоянии, утрачивают ее при оттаивании и в таком виде, как правило, становятся не пригодным в качестве оснований. И, как правило, становятся просадочными и даже текущими. С учетом инженерногеологических условий, конструктивных особенностей здания, характера технологического процесса и экономической целесообразности принимают следующие принципы использования вечномерзлых грунтов в качестве оснований: принцип I – грунты основания сохраняют в мерзлом состоянии как в процессе строительства, так и на весь период эксплуатации здания (сооруженная); принцип II – грунты основания находятся в оттаявшем состоянии, причем оттаивание их допускается в процессе эксплуатации здания или до начала возведения.

Тепловой режим основания, т. е. сохранения его в мёрзлом или талом состоянии, осуществляется за счёт регулирования теплообмена между зданием и массивом грунта основания (рис. 6.15). Для сохранения грунтов основания в мерзлом состоянии с целью обеспечения их расчетного теплового режима предусматривают холодные подполья или холодные первые этажи зданий, охлаждающие трубы или каналы в основании пола, а также теплоизолирующие слои под ними.

Элементы проектирования для условий просадочных грунтов.

190

Гражданские и промышленные здания и сооружения нередко приходится возводить на широко распространённых просадочных грунтах. В отличие от обычных просадочные грунты, находящиеся в напряженном состоянии от внешней нагрузки и собственной массы, при замачивании дают дополнительную деформацию, называемую просадкой. К просадочным грунтам относят лёссы, лёссовидные суглинки, супеси, покровные суглинки и некоторые другие.

Просадочные грунты имеют повышенную пористость, иногда превышающую 50% общего объема грунта. Помимо пор, которые обусловле-

строительных площадок подразде-

ляют на два типа: I тип – для которых просадка не превышает 5 см; II тип – когда возможна просадка более 5 см.

Просадочные грунты с их большими и обычно неравномерными деформациями могут повредить или разрушить конструкции здания, если не предусмотрены специальные мероприятия. Идеализированные схемы деформаций здания при увлажнении грунтов оснований, обладающих просадочными свойствами (рис. 6.16), представляют большой интерес по определению ряда мероприятий повышения эксплуатационной надёжности зданий. Эти деформации выявляют целесообразность разрезки здания на блоки осадочными швами и необходимости устройства армированных железобетонных поясов в уровне подошвы фундаментов и перекрытий по несущим стенам каждого блока, также предусматриваются мероприятия по восстановлению деформированных зданий.

Если возможные просадки основания не превышают допускаемых, то при отсутствии вблизи здания внешних водоводов здания могут возводиться как на просадочных грунтах, так и на обычных непросадочных при

191

наличии организованного стока атмосферных вод. Если возможная величина просадок превышает допустимые величины, то применяют строительные, водозащитные или конструктивные мероприятия.

К строительным мероприятиям относят устранение просадочных свойств грунтов: методом трамбования; устройством грунтовых подушек; уплотнением грунтовыми слоями; предварительным замачиванием; закреплением силикатными растворами и глинизацией под давлением; термической обработкой – обжигом.

Водозащитные мероприятия предусматривают поверхностный водоотвод при разработке генеральных планов инженерной подготовки территории, устройстве гидроизолирующего основания (глиняного) под полами и герметизациитрубопроводовсобеспечением контролязаутечкойводы.

Основными конструктивными мероприятиями являются следующие: применение конструктивной системы, малочувствительной к неравномерным осадкам; разрезка здания на блоки осадочными швами; устройство стыков, сопряжений, равнопрочных с соединяемыми элементами, на воздействие неравномерной просадки основания; усиление отдельных конструкций дополнительным армированием; устройство армированных поясов по капитальным стенам, непрерывных в пределах каждого осадочного блока; увеличение площадей опирания в местах сопряжения конструктивных элементов; приспособление конструкций к быстрому восстановлению; выбор конструкций, соответствующих строительству на просадочных грунтах.

Рис. 6.17. Зависимость внутренней температуры воздуха от массивности ограждающей конструкции: а– в условиях жаркого сухого климата; б– то же жаркого влажного; 1– снаружи в тени; 2 – внутри здания с массивными ограждениями; 3 – то

же с легкими ограждениями

Малочувствительные к неравномерным осадкам конструкции разделяют на жесткие и нежесткие. Жесткие конструкции обладают большой прочностью, исключают взаимные перемещения отдельных элементов и оседают как одно пространственное целое. В нежестких конструкциях элементы связаны между собой шарнирно, поэтому их взаимное перемещение вследствие неравномерной просадки основания практически не отражается на устойчивости здания или сооружения в целом.

Элементы проектирования для условий жаркого климата. В жар-

ких и пустынных районах основные конструктивно-строительные и архи- тектурно-композиционные приёмы проектирования и строительства предусматривают: размещение и ориентацию населеных мест и зданий в соот-

192

солнечного облучения за счёт: оптимизации объёмно-планировочных решений зданий и их ориентации; использования специального, в частности увиолевого, стекла; регулирования во времени величины вертикального и горизонтального углов раскрытия окна (рис. 6.18,а,б) устройством вертикальных и горизонтальных солнцерезов-экранов, солнцезащитных устройств с использованием для них строительных материалов с минимальной теплоемкостью. Таким образом, основой проектирования зданий для условий с жарким климатом является принцип «борьба с перегревом».

Элементы проектирования зданий для условий сейсмических зон.

Землетрясения бывают тектонические, вулканические, провальные или обвальные и глубокофокусные. Наиболее многочисленными являются землетрясения тектонического происхождения. Их сущность состоит в следующем. Предполагается, что земная кора состоит из большого количества блоков, разделенных между стыками и участками из менее прочного вещества, чем блоки. Между блоками и промежуточными участками, называемыми сейсмическими швами, происходят медленные относительные смещения. Такие смещения в вертикальном и горизонтальном направлениях происходят с различными скоростями и приводят к постепенному накоплению деформаций, различных в тех пли иных участках земной коры. В ряде случаев при достижении предельного состояния деформирования вещества земной коры происходит внезапный ее разрыв, т.е. мгновенный переход из потенциальной энергии в кинетическую.

Место, в котором происходит разрыв или сдвиг земной коры по сейсмическому шву, называется очагом, областью землетрясения. Проекция гипоцентра на земную поверхность образует эпицентр или эпицентральную область. В эпицентре преобладает вертикальная составляющая сейсмического воздействия (рис. 6.19), а по мере удаления от эпицентра всё больше увеличивается горизонтальная составляющая, которая и является наиболее опасной для зданий. Сейсмические воздействия «прикладываются» в уровне подошвы фундаментов зданий и

194

онную силу; кC – коэффициент сейсмичности; β – коэффициент динамичности; ηC – коэффициент деформации, зависящий от уровня расположения

масс.

Некоторые принципы проектирования зданий и сооружений для условий сейсмических воздействий можно представить в следующем виде:

-силы сейсмических воздействий должны равномерно распределяться по конструкциям и объему здания, что наиболее эффективно обеспечивается в симметричных объёмах (рис. 6.20);

-симметричное размещение в плане здания его масс и жесткостей, которое может обеспечиваться за счёт разрезки объёмов здания антисейсмическими швами на симметричные блоки (рис. 6.21) с исключением крутящих моментов в плоскости земли;

-максимальное снижения центра масс здания к уровню приложения сейсмических сил, т. е. использование модели «ванька-встанька» с максимальным снижением негативных проявлений опрокидывающих моментов

(рис. 6.22);

-обеспечение равнопрочности структурных элементов конструкций с равнопрочностью их узловых сопряжений и их совместной работы.

Рис. 6.22. Снижение центра масс здания к уровню положения сейсмических воздействий

195

7.ОСНОВЫ ГРАДОСТРОИТЕЛЬСТВА, РЕКОНСТРУКЦИИ

ИРЕСТАВРАЦИИ

7.1. Особенности содержания дисциплин

Градостроительство – это теория и практика благоустройства, реконструкция и модернизация старых городов, реставрация памятников архитектуры, создание новых зданий и городов, т.е. освоение и преобразование естественного пространства природы с созданием специфической формы «второй природы» – социального пространства, законы которого задаются природными условиями и общественными требованиями.

ГОС предусматривает обязательный минимум знаний по дисциплинам:

Основы градостроительства: история градостроительства и современная урбанистика; планировочная структура населенных мест (общие понятия, выбор территории, её функциональная организация, инфраструктура, архитектурная подготовка территории, т.э.о. проекта); экологические проблемы современной урбанизации; санация, реконструкция, благоустройство, строительство на свободных территориях города; реабилитация сложившейся исторической застройки; специальные программы организации городской среды; жилая среда для инвалидов; разработка градостроительного проекта (группа жилых домов, поселковый центр, рекреационный комплекс и т.п.); архитектурно-планировочное решение; инженерная подготовка и благоустройство территории; разработка малой архитектурной формы; т.э.о. проекта, его экологические параметры.

Инженерная подготовка территорий: геоподоснова, инженерные изыскания, построение геодезических планов и геологических разрезов, определение уровня грунтовых вод, определение положения и привязка объектов, планировка площадки под застройку.

Основы реконструкции и реставрации: градостроительные, функциональные,

социологические, экономические, экологические и эстетические задачи реконструкции зданий и застройки; методы реконструкции исторической застройки городов и реставрации памятников архитектуры; методы реконструкции массовой жилой застройки и санирования отчуждаемых территорий промышленной застройки; методы и средства повышения прочности, долговечности и эксплутационных качеств конструкций санируемых зданий.

7.2. Элементы градостроительства

Процесс проектирования города включает: разработку перспективного плана развития производительных сил данного экономического района и его планировки; освоение территории, форму расселения, использование энергетических и водных ресурсов, дорожной сети и др.; определение размеров города на основе данных по градообразующим факторам, непосредственно вызывающих возникновение нового города или его развитие; проектирование общего «пятна» генерального плана города; создание структуры города и функциональное зонирование; разработку проекта деталь-

196

ной планировки города и оформление рабочей документации. При этом должны быть решены следующие задачи:

-функциональные – удобство размещения основных мест приложения труда, средств транспорта, объектов энергетики и связи, удобство расположения и жизнедеятельности селитебных территорий (жилых и общественных зданий) и оптимальные связи жилья с производством;

-технические – инженерная подготовка территории для населенных мест и промышленных предприятий;

-экономические – целесообразное и планомерное освоение территории, экономичные формы расселения, эффективное использование водных, энергетических транспортных и других ресурсов;

-санитарно-гигиенические – создание наиболее благоприятных и здоровых условий для населения;

-архитектурно-художественные – создание красивых целостных композиций при застройке улиц, площадей кварталов, города в целом, выделение общественных центров, достижение выразительности и гармоничности застройки в сочетании с природными условиями.

Рис. 7.1. Зонированиев планировке: 1 – селитебнаятерритория; 2 – участокбольницы; 3 – участок высшегоучебногозаведения; 4 – промышленнаятерритория; 5 – полосаотводажелезнойдороги; 6 – территорияречногопорта; 7 – территорияаэропорта; 8 – территория городскогопарка; 9 – территория лесопарка; 10 – защитнаязеленая зона; 11 – территорияскладов; 12 – источникводоснабжения; 13 – очистныесооруженияканализации; 14

– полякомпостирования; 15 – питомник; 16 – кладбище

Основными природными факторами, влияющими на выбор территории для населенного пункта, являются: климатические условия, рельеф, гидрология прилегающих рек и водоемов, инженерно-топографические условия. Для создания удобных и благоприятных в санитарно-гигиеническом отношении условий жизни населения территория города подразделяется на функциональные зоны. Это позволяет определить рациональное взаимное размещение отдельных элементов города. По функциональному использованию территория города разделяется на следующие зоны (рис. 7.1):

- селитебную, где размещаются жилые микрорайоны и кварталы, участки административно-общественных учреждений и учреждений куль- турно-бытового обслуживания населения, внеквартальные зеленые насаж-

197

дения и спортивные сооружения общего пользования, улицы и площади, отдельные промышленные предприятия невредного производства, склады, устройства внешнего транспорта;

-промышленную, в которой размещаются промышленные предприятия с обслуживающими культурно-бытовыми учреждениями, улицами, площадями и дорогами, зелеными насаждениями;

-транспортную, где размещаются сооружения внешнего транспорта;

-коммунально-складскую, в которой размещаются склады и здания и сооружения коммунального хозяйства, санитарно-защитные, отделяющие промышленные предприятия и транспортные сооружения от жилья.

При зонировании территории города необходимо обеспечить надежные и экономичные транспортные связи между отдельными зонами, а также учитывать уклон рельефа местности и направление господствующих ветров в соответствии с розой ветров. Роза ветров – это векторная диаграмма, характеризующая повторяемость в течение года (в процентах) направления и скорости ветров по восьми румбам.

Промышленная зона размещается на участках спокойного рельефа с подветренной стороны от населенного места. Селитебная зона подразделяется на несколько планировочных районов, состоящих из жилых районов, которые включают в себя микрорайоны (рис. 7.2). Селитебные зоны рекомендуется располагать выше по течению рек, чем промышленные.

198

Жилые районы должны быть связаны магистральными улицами, промышленными районами и всеми другими частями города. Микрорайоны с достаточно емкой системой учреждений культурно-бытового обслуживания являются основной структурной единицей жилого района (рис. 7.3).

Рис. 7.3. Планировочнаясхемамикрорайона (двамикрорайона разделеныпроездом): 1 – общественный торговыйцентр; 2 – школа; 3 – детскиесады- ясли; 4 – блокпервичногообслуживания; 5 – гаражи; 6 –

садмикрорайона

Учреждения культурно-бытового обслуживания ввиду их периодичности пользования подразделяются на четыре ступени:

первая ступень состоит из учреждений и устройств, которыми население пользуется повседневно: – детские ясли и сады, школы, продовольственные и промтоварные магазины, кафе, аптеки, ремонтные мастерские, приемные пункты и др. с радиусом обслуживания 350–500 м;

вторая ступень включает учреждения, которые население посещает периодически: дома культуры, клубы, кинотеатры, библиотеки, торговые центры, почта и телеграф, поликлиники, больницы, спортивные залы и др. с радиусом обслуживания 1000–1200 м;

третья ступень – это учреждения и устройства, которые посещаются населением значительно реже, чем учреждения первых двух ступеней: административные и хозяйственные учреждения, музеи, театры, цирки, спортивные и торговые центры, научные и учебные заведения и др.;

четвертая ступень – это учреждения и устройства массового кратковременного и длительного отдыха, расположенные в пригородных зонах (водные станции и пляжи, рестораны, гостиницы, дома отдыха, лыжные и туристские базы и др.).

Основными технико-экономическими показателями, характеризующими планировку и застройку микрорайона, являются:

○плотность жилой застройки (% застройки), определяемая процентным отношением площади застройки к жилой территории микрорайона и характеризующая санитарно-гигиенические качества микрорайона;

○плотность жилого фонда на жилой территории (плотность нетто), которая определяется количеством жилой или общей площади в м2, прихо-

199