Конструктивная система здания
Основополагающим в проекте является выбор конструктивной системы здания. Так как проектируемое здание - малоэтажный жилой дом, рациональным решением является бескаркасная конструктивная система (с продольными, либо поперечными несущими стенами).
В этом случае здание будет состоять из следующих конструктивных элементов: фундамента, стен, перегородок, перекрытия, покрытия, лестниц, окон, дверей.
Основные положения Единой модульной системы
В строительстве при проектировании пользуются Единой модульной системой (ЕМС). Эта система проектирования предусматривает согласование размеров здания и его частей с размерами выпускаемых промышленностью изделий и конструкций. Основой такой системы является принцип кратности всех проектных размеров определенной величине – основному модулю М = 100 мм.
К основным параметрам, обеспечивающим унификацию объемно-планировочных и конструктивных элементов здания, относятся: пролет, шаг и высота здания. Размеры этих параметров зависят от функционального назначения здания, конструктивной схемы, материала стен.
Пролет (L) – расстояние между разбивочными осями несущих стен или колонн в направлении несущих конструкций перекрытия или покрытия (балок, ферм, ригелей), как правило, в поперечном направлении здания. Для жилых зданий L = 2,7 – 6,3 м (кратно укрупненному модулю 3М), пролет определяется длиной панели перекрытия.
Шаг (В) – расстояние между разбивочными осями в перпендикулярном пролету направлении. Для жилых зданий В = 2,4; 2,7; 3; 3,6; ... м.
Высота этажа (Н) – расстояние по вертикали от уровня пола данного этажа до уровня пола вышележащего (смежного) этажа. Для жилых зданий Н = 2,8; 3 м.
При выполнении проекта шаги следует принимать кратными укрупненным модулям 2М или 5М. Высота этажа должна быть кратной укрупненному модулю 3М (допускается кратность модулю 2М при высоте этажа 2,8 м).
Разбивочные оси в проектируемом здании, должны располагаться:
· в наружных несущих стенах от внутренней грани стены на расстоянии не менее минимально необходимого размера опирания панели перекрытия – 120 мм и не более половины толщины внутренней несущей стены, в наружных самонесущих – по внутренней грани стены;
· во внутренних несущих стенах - по геометрической оси стены.
Объемно-планировочное решение жилого дома
Разрабатывая проект жилого дома, следует учитывать нормативные требования, предъявленные к планировке квартир, узаконенные СНиП 31-01-2003 «Здания жилые многоквартирные».
Объемно-планировочной системой здания является секционная.
Секционные дома являются наиболее распространенным планировочным решением многоквартирных зданий и состоят из нескольких (реже из одной) жилых секций. Жилая секция представляет собой фрагмент дома, состоящий из группы квартир (с повторяющимися поэтажными планами), объединенных общим вертикальным объемно-пространственным коммуникационным стволом. Многосекционные дома, как правило, протяженные, в облике односекционных домов преобладает высотная координата, в связи с чем к таким домам применим термин «башенный».
Секции разделяются по положению в плане на рядовые (Р), торцовые (Т) и угловые (У).
В проектах секции обозначают по расположению в плане, числу жилых комнат и числу квартир. Например, Р-3-4 - рядовая двухквартирная секция с трех- и четырехкомнатной квартирами.
Основной элемент жилого дома – квартира. Ее планировочное решение должно удовлетворять многофункциональному назначению: в квартире осуществляются процессы отдыха, сна, индивидуальной работы, ведения домашнего хозяйства, поддержания личной гигиены и т.д.
Благоустроенная квартира должна содержать:
1. Жилые помещения (общая комната и спальни).
2. Подсобные помещения (кухня, передняя, санузел, кладовая).
3. Летние помещения (балконы, лоджии, веранды, террасы). Они обязательно входят в состав квартир домов, которые расположены в жарком климате.
Площадь квартиры определяется составом семьи и нормой площади на одного человека. Площадь квартир (без учета площади балконов, лоджий, холодных кладовок) следует принимать по таблице 1.
Таблица 1
Площади квартир при строительстве в городской застройке
| Квартира | Общая площадь, м2 |
| Однокомнатная | 28...38 |
| Двухкомнатная | 44...53 |
| Трехкомнатная | 56...65 |
| Четырехкомнатная | 70...77 |
| Пятикомнатная | 84...96 |
Примечание. Отклонение фактических размеров площадей квартир от приведенных недолжно превышать 10%.
Площадь помещений квартиры следует принимать по таблице 2.
Таблица 2
Площади помещений квартиры
| Кол-во | Минимальная площадь помещений, м2 | |||
| комнат в квартире | Общей комнаты | Спальни для 2 чел. | Спальни для 1 чел. | Кухни |
| Одна | - | - | ||
| Две | ||||
| Три | ||||
| Четыре | ||||
| Пять |
Удобство жилых комнат зависит от соотношения ширины а к глубине в. Наиболее удобные соотношения а к в: 1:1, 1:1,25, 1:1,5; допустимые: 1:1,75, 1:2, 1,25:1, 2:1.
Глубина жилых комнат назначается не менее 3 м и не более 6 м, их ширина – не менее 2,4 м. Ширина кухни должна быть не менее 1,9 м, длина фронта оборудования - не менее 1,4 м. Жилые комнаты и кухни проектируют с естественным освещением через окна.
Ширина прихожей должна быть не менее 1,4 м, ее площадь – не менее 3 м2. Ширина внутриквартирных проходов, ведущих в жилые комнаты - не менее 1 м, в подсобные помещения - не менее 0,85 м. Глубина кладовой - не менее 0,8 м. Площадь кладовой в одно- и двухкомнатных квартирах должна быть не менее 1 м2, в трех- и четырехкомнатных - не менее 1,5 м2.
Размеры туалетов принимаются не менее 0,8×1,2 м при открывании двери наружу и не менее 0,8×1,5 м при открывании двери внутрь. Ширина ванных комнат - не менее 1,5 м. В однокомнатных квартирах допускается устройство совмещенных санитарных узлов с минимальной шириной 1,7 м.
При всех наружных входах в жилые здания следует предусматривать тамбуры глубиной не менее 1,2 м и шириной не менее 2,2 м.
Балконы, лоджии, эркеры
Летние помещения в виде балконов и лоджий предусматривают площадью до 15 % от общей площади квартиры, но не более 10 м2.
Балкон – открытая площадка, примыкающая с одной стороны к наружной стене, а по остальным – замкнутая ограждением высотой не менее 1 м. Размеры балконных плит 3190×1000 мм (ПБ32-4, m = 860 кг), 2790×1240 мм (ПБ28-6а, m = 960 кг), 2790×1140 мм (ПБ28-5а, m = 860 кг), 3190×1140 мм (ПБ32-5а, m = 980 кг).
Лоджия – площадка, с трех сторон окруженная стенами и только с одной стороны имеющая ограждение. Лоджии проектируют шириной 1,2 м и более встроенными или выносными по отношению к плоскости фасада. Длина лоджий определяется шагом несущих стен.
Эркер – вынесенная за плоскость стены часть помещения различной формы: прямоугольной, треугольной, трапециевидной, полукруглой. Поскольку назначением эркеров является улучшение условий инсоляции, их проектируют с окнами. Если эркер устраивают во всю высоту здания, то его стены опираются на собственный фундамент, если он начинается на уровне второго или третьего этажа, то опорой служат плиты или балки, защемленные в наружных стенах.
Фундаменты
В бескаркасных малоэтажных зданиях устраивают ленточные фундаменты под все капитальные стены из бутового камня, бутобетона и железобетона. Сборные железобетонные ленточные фундаменты состоят из стеновых блоков и фундаментных плит.
Размеры подошвы фундаментов устанавливаются расчетом, взависимости от нагрузки и расчетного сопротивления грунта в основании. В работе допускается принимать размеры элементов фундаментов конструктивно в зависимости от толщины стен по таблице 3.
Таблица 3
Ширина элементов сборных фундаментов
| Толщина стен, мм | ||||
| Ширина стеновых блоков, мм | ||||
| Ширина фундаментных плит, мм |
Таблица 4
Номенклатура элементов сборных фундаментов
| Эскиз | Марка изделия | Размер, мм | Масса, кг | ||
| Длина L | Ширина b | Высота h | |||
| Блоки бетонные для стен подвалов по ГОСТ 13579-78 | |||||
 | ФБС 9.3.6-Т | ||||
| ФБС 9.4.6-Т | |||||
| ФБС 9.5.6-Т | |||||
| ФБС 9.6.6-Т | |||||
| ФБС 12.4.3-Т | |||||
| ФБС 12.5.3-Т | |||||
| ФБС 12.6.3-Т | |||||
| ФБС 12.3.6-Т | |||||
| ФБС 12.4.6-Т | |||||
| ФБС 12.5.6-Т | |||||
| ФБС 12.6.6-Т | |||||
| ФБС 24.3.6-Т | |||||
| ФБС 24.4.6-Т | |||||
| ФБС 24.5.6-Т | |||||
| ФБС 24.6.6-Т | |||||
| Железобетонные фундаментные плиты ленточных фундаментов по ГОСТ 13580-85 | |||||
 | ФЛ 10.8-4 | ||||
| ФЛ 10.12-4 | |||||
| ФЛ 10.24-4 | |||||
| ФЛ 12.8-4 | |||||
| ФЛ 12.12-4 | |||||
| ФЛ 12.24-4 |
Глубина заложения фундамента (Нгз) - это расстояние от планировочной отметки грунта до подошвы фундамента. Она зависит от назначения и конструктивных особенностей здания, действующих нагрузок, рельефа местности, инженерно-геологических условий, глубины прокладки инженерных коммуникаций, глубины сезонного промерзания грунтов и других факторов.
Глубина заложения фундаментов определяется на основе нормативных документов. В учебных целях глубина заложения фундаментов под наружные стены отапливаемых зданий может быть определена, исходя только из условий исключения пучения грунтов.
Глубина заложения фундамента Нгз, принимается не менее расчетной глубины промерзания грунта Нр, которая определяется по формуле
,
где Нн - нормативная глубина промерзания грунта для заданного района строительства, принимаемая по таблице 5;
mt - коэффициент, учитывающий влияние теплового режима сооружения, принимаемый по таблице 6.
Таблица 5
Нормативные значения глубины промерзания грунтов
| Город | Нормативная глубина промерзания, м | Город | Нормативная глубина промерзания, м |
| Архангельск | 1,65 | Липецк | 1,4 |
| Санкт-Петербург | 1,18 | Воронеж | 1,28 |
| Сочи | 0,7 | Саранск | 1,55 |
| Москва | 1,37 | Пенза | 1,48 |
| Псков | 1,07 | Саратов | 1,5 |
| Великий Новгород | 1,19 | Ростов-на-Дону | 0,87 |
| Нижний Новгород | 1,52 | Ульяновск | 1,6 |
| Ярославль | 1,4 | Самара | 1,65 |
| Кострома | 1,5 | Волгоград | 1,13 |
| Вологда | 1,5 | Оренбург | 1,75 |
| Смоленск | 1,12 | Уфа | 1,8 |
| Курск | 1,14 | Челябинск | 1,92 |
| Владимир | 1,4 | Омск | 2,15 |
| Рязань | 1,36 | Новосибирск | 2,2 |
| Сыктывкар | 1,85 | Кемерово | 2,1 |
| Калининград | 0,7 | Краснодар | 0,7 |
| Белгород | 1,15 | Астрахань | 0,92 |
Таблица 6
Коэффициент, учитывающий влияние теплового режима
| Особенности здания | Значение коэффициента при расчетной температуре воздуха (tp) в помещении, примыкающем к наружным фундаментам | ||||
| 0°С | 5°С | 10°С | 15°С | 20°С | |
| 1. Без подвала с полами: - по грунту - на лагах по грунту - по утепленному цокольному перекрытию | 0,9 1,0 1,0 | 0,8 0,9 1,0 | 0,7 0,8 0,9 | 0,6 0,7 0,8 | 0,5 0,6 0,7 |
| 2. С подвалом или техническим подпольем | 0,8 | 0,7 | 0,6 | 0,5 | 0,4 |
К помещениям, примыкающим к наружным фундаментам, относятся подвалы и технические подполья, а при их отсутствии - помещения первого этажа.
Для наружных и внутренних фундаментов неотапливаемых зданий коэффициент mt = 1,1.
Глубина заложения фундаментов под внутренние стены и столбы отапливаемых зданий принимается не зависимо от глубины промерзания грунта, но не менее 0,5 м от поверхности грунта во избежании его выпирания.
При наличии в здании неотапливаемого подвала глубину заложения фундаментов от уровня пола подвала принимают равной 50% глубины промерзания.
Во избежание поступления в фундаментные конструкции атмосферной влаги через грунт и грунтовых вод необходимо устраивать горизонтальную и вертикальную гидроизоляцию.
При отсутствии в здании подвала горизонтальную гидроизоляцию укладывают в уровне цоколя выше уровня земли, а во внутренних стенах – в уровне обреза фундамента. При наличии подвала прокладывают второй уровень горизонтальной гидроизоляции под его полом. Горизонтальная гидроизоляция выполняется из двух слоев рулонного материала (рубероида на мастике, гидроизола, гидростеклоизола, изопласта и др.) или слоя асфальтобетона, цемента с гидроизоляционными добавками.
Выбор вертикальной гидроизоляции зависит от степени увлажнения грунтов. При сухих грунтах фундаменты обмазывают за два раза горячим битумом, филиизолом или селеконной мастикой. При влажных грунтах – устраивают влагоустойчивую цементную штукатурку с оклеечной гидроизоляцией рулонными материалами за два раза.
Цокольная часть стены окрашивается или защищается отделочными плитами, повышающими долговечность цоколя.
Для отвода дождевой воды вокруг здания устраивают отмостку шириной 0,7...1,3 м с уклоном от здания. Отмостку можно устраивать с бортовым камнем или без него (рис. 1).
Рис. 1. Конструкция отмостки