Минимальный класс пожарной опасности строительных конструкций

Требования видимости, зрительного восприятия, архитектурной акустики для зальных помещений обще­ственных зданий изложены в [2, 4, 15].

3 ОБЪЕМНО-ПЛАНИРОВОЧНЫЕ РЕШЕНИЯ ОБЩЕСТВЕННЫХ ЗДАНИЙ

В задании на проектирование приводятся, как правило, габаритные размеры здания, состав помещений, их вместимость или пропускная способность, предъявляемые к ним физико-технические требования. Размеры от­дельных помещений принимаются на основании требований [10, 12, 17] для соответствующего вида зданий и должны обеспечивать достаточное естественное освещение, а также рациональную расстановку мебели и обо-рудова- ния [6]. При этом компоновка помещений должна соответствовать координатной сетке осей. Глубина помещений площадью до 100 м² должна быть не более 6…9 м, причем соотношение глубины и ширины поме­щений рекомендуется принимать 1: 1…1: 2.

Рис. 1 Примеры планировочных решений:

а – вестибюля с гардеробом; б – тамбура

Объемно-планировочное решение здания в значительной степени определяет размещение входных узлов, коммуникационных помещений – коридоров, лестниц и т.п., а также санитарных узлов.

Входной узел является составной частью общественного здания и служит для приема и распределения людских потоков (рис. 1). Обычно он состоит из вестибюля с тамбурами, гардеробных и вспомогательных по­мещений (справочные бюро, комната администратора и др.).

Тамбуры являются тепловыми шлюзами, устанавливаемыми на пути проникновения холодного воздуха внутрь здания. Глубина тамбура принимается равной ширине полотна двери, увеличенной на 20 см, но не менее 1, 2 м, а ширина – равной ширине дверного проема, увеличенной на 30 см (по 15 см с двух сторон). Двери там­буров должны открываться наружу по направлению выхода из здания. Входные двери проектируют двуполь­ными.

Основную группу коммуникационных помещений, обеспечивающих связи в пределах этажа, составляют коридоры, проходы, галереи. Требования к размерам коридоров и их естественному освещению приведены в предыдущем разделе.

В качестве вертикальных коммуникаций в общественных зданиях применяют лестницы, лифты, эскалато­ры и пандусы. Лестницы по функциональному признаку делят на две категории: главные и второстепенные (служебные и пожарные). Главные лестницы можно проектировать индивидуальной формы, открытыми без ограждающих стен. Служебные лестницы проектируются, как правило, с постоянной шириной марша и в за­крытых лестничных клетках. Выступающие объемы лестничных клеток могут быть использованы в архитек­турной композиции здания.

В многоэтажном общественном здании должно быть предусмотрено не менее двух эвакуационных лест­ниц, расположенных рассредоточено. Каждая эвакуационная лестница должна иметь выход наружу непосред­ственно из лестничной клетки или через вестибюль, имеющий несгораемое перекрытие. Лестницы являются путями эвакуации, поэтому их выполняют, подчиняя требованиям пожарной безопасности.

Общественные здания должны обеспечиваться уборными, умывальными, а некоторые из них (лечебные, спортивные и др.) – душевыми в соответствии с нормами для каждого из видов зданий [12].

Данные помещения на различных этажах располагаются друг над другом. Уборные должны располагаться на расстоянии не более 75 м от наиболее удаленных мест пребывания людей и иметь естественное освещение. Помещения санитарных узлов должны иметь вытяжную вентиляцию и быть изолированы от других помещений шлюзами (рис. 2).

Состав, оборудование и площади санитарно-бытовых помещений административно-бытовых зданий зави­сят от санитарной характеристики групп производственных процессов [10]. Пример размещения санитарно-бытовых помещений в АБК и приведен в прил. 1.

При разработке объемно-планировочного решения здания следует учитывать размещение ригелей каркаса и диафрагм жесткости, по возможности, располагая перегородки по ригелям; диафрагмы жесткости являются собственно перегородками.

Высоту помещений общественных зданий следует принимать не менее 3 м. Отметка пола помещений у входа в здание должна быть выше отметки тротуара перед входом не менее чем на 0, 15 м.

Основные технико-экономические показатели объемно-планировочного решения, определяемые в проекте, включают: этажность; вместимость; общую (S _об), полезную (S _пол), расчетную (S _р) площади; высоту этажа; строительный объем (V _с); площадь застройки; удельный периметр наружных стен (Р _нс); площадь коммуника­ций; к ₁ = S _об/ S _пол; к ₂ = V _с/ S _пол; к ₃ = Р _нс/ S _об [12].

4 КОНСТРУКТИВНОЕ РЕШЕНИЕ КАРКАСНО-ПАНЕЛЬНЫХ ЗДАНИЙ ПО СЕРИИ 1.020-1

В основу сборного железобетонного унифицированного каркаса серии 1.020-1 положена связевая статиче­ская схема, при которой колонны и ригели каркаса воспринимают только вертикальные нагрузки, а вся гори­зонтальная (ветровая) нагрузка передается на систему продольных и поперечных диафрагм жесткости (связей), связанных в пространственную жесткую коробчатую систему горизонтальными дисками перекрытий.

Каркас, рассчитанный на поверхностную нагрузку на перекрытие до 12, 5 кН/м², используется в граждан­ском строительстве для учебных, лечебных, административно-бытовых, торговых, клубных и т.п. зданий, гос­тиниц и общежитий высотой до 12 этажей. Пролеты рам – 3; 4, 5; 6; 7, 2; 9 и 12 м; шаг колонн – 6 м. Высота этажей в соответствии с назначением здания составляет 2, 8 (для гостиниц и общежитий); 3, 3; 3, 6 и 4, 2 м; высо­та подвала – 2, 9 и 3, 8 м; технического чердака – 2, 4 м. Высота этажей в одном здании может быть различной в пределах указанных вариантов. Длина температурного отсека составляет не более 60 м.

Диафрагмы жесткости, обеспечивающие пространственную устойчивость каркаса, образуются путем за­полнения каркаса стенками из железобетонных панелей толщиной 140 мм, располагающихся в плоскости и из плоскости рам. Они устанавливаются на всю высоту здания, начиная с расположенного под ними монолитного ленточного фундамента. Диафрагмы жесткости стараются располагать симметрично центру тяжести здания и обычно совмещают со стенами лестничных клеток, лифтовых шахт и с разделительными перегородками поме­щений (см. прил. 1).

Привязка к координационным осям колонн, как средних, так и крайних – центральная, т.е. геометрическая ось колонны совмещается с сеткой осей здания (рис. 3).

Ригели рам каркаса могут располагаться в продольном и поперечном направлениях, изменение направле­ния ригелей возможно в любом месте здания. Это обеспечивается применением трехконсольных колонн, в ко­торых две консоли образованы бетонными приливами, а третья – стальным опорным столиком, приваренным к закладным деталям.

Деформационные швы выполняются путем установки парных рам каркаса. Парные рамы устанавливаются со смещением на 0, 5 м от оси здания или со вставкой, длина которой зависит от площади сечения колонн и толщины стен.

Лестничные клетки размером 6× 3 м могут располагаться вдоль и поперек здания. В модуле 6× 3 м разме­щаются двухмаршевые лестницы для высот этажей до 3, 6 м и трехмаршевые для высот этажей 4, 2 м с выхода­ми с разных сторон лестничной клетки. Внутренние стены лестничных клеток могут выполняться из сборных диафрагм жесткости или из кирпича, в этом случае они могут быть учтены в расчете как элементы жесткости здания.

Рис. 3 Привязка колонн каркаса АБК к разбивочным осям:

а – привязка центральной колонны; б – привязка угловой колонны; в – привязка колонн у температурного шва; г – размещение колонн пристроенного АБК на об­щих фундаментах с колоннами производственного здания; д – размещение колонн пристроенного АБК на отдельных фундаментах; 1 – колонна производственного здания; 2 – общий фундамент для колонн производственного здания и АБК; 3 – колонна АБК; 4 – фундамент производственного здания; 5 – фундамент АБК; d – размер сечения колонны; с ₁ = 500 или 600 мм; с ₂ = 600 мм

При реальном проектировании подбор элементов каркаса и расстановка диафрагм жесткости обосновыва­ется соответствующим расчетом в зависимости от конфигурации и размеров здания, сетки колонн, нагрузки и других условий.

Фундаменты под колонны проектируются сборными стаканного типа, одноступенчатыми, под стены-диафрагмы – ленточными. Типовые сборные подколонники имеют размеры подошвы от 1, 5× 1, 5 до 2, 1× 2, 1 м с модулем 0, 3 м (рис. 4). Требуемый размер определяется соответствующим расчетом; если он превышает ука­занные размеры сборного стакана, под последним устраивается монолитная железобетонная плита. При слабых грунтах фундаменты под колонны могут устраиваться монолитными ступенчатыми, свайными или сплошными. Ленточные фундаменты под диафрагмы устраивают монолитными.

Глубину заложения фундаментов под наружные стены следует принимать не менее глубины промерзания грунта, а под внутренние стены или опоры – не менее 0, 5 м от уровня грунта. В зданиях с подвалом верх стака­на фундамента должен находиться ниже уровня пола подвала не менее, чем на 0, 15 м.

Маркировка фундаментов в рабочих чертежах включает тип фундамента (Ф1 – фундамент под колонну се­чением 300× 300 мм; Ф2 – то же, 400× 400 мм); размер стороны подошвы и высоту фундамента в дециметрах; обозначение несущей способности. Пример марки фундамента типа 1Ф с подошвой размерами 1800× 1800 мм,

Рис. 4 Сборные фундаменты и фундаментные балки:

а – узел заделки колонны в фундаментный стакан; б – общий вид фундаментных

балок высотой 750 мм, первой несущей способности:

1Ф18.8-1.

Для опирания самонесущих цокольных панелей наружных стен в зданиях без подвалов применяются фун­даментные балки. Фундаментные балки (рис. 4) устанавливаются на бетонные столбики, обрез которых нахо­дится ниже уровня чистого пола на 0, 45 м; ширина бетонных столбиков принимается не менее максимальной ширины балки.

Маркировка фундаментных балок содержит тип балки (1БФ – при ширине 200 мм, 2БФ – то же, 300 мм, 3БФ – то же, 400 мм); длину балки в дециметрах; номер балки по несущей способности и класс напрягаемой арматуры. Пример условного обозначения балки шириной 300 мм, длиной 5950 мм, третьей по несущей спо­собности, с напрягаемой арматурной сталью класса А-IV:

2БФ60-3AIV.

Колонны для зданий высотой 1…4 этажа имеют сечение 300× 300 мм, высотой 5…12 этажей – 400× 400 мм. Разрезка колонн предусмотрена одно-, двух-, трех-, четырехэтажная. Для сопряжения с ригелем колонны имеют прямоугольные консоли высотой и вылетом 150 мм (рис. 5). Крайние колонны одноконсольные, средние – двухконсольные; колонны, расположенные в месте перемены направления ригелей, имеют закладные детали для приварки дополнительных консолей.

Стык колонн с фундаментом осуществляется замоноличиванием бетоном ее нижней части в подколоннике (рис. 4).

Стык колонн по высоте выполняется ванной сваркой выпусков рабочей арматуры и последующим замоно-личиванием цементным раствором. Для удобства ведения работ стык располагается на высоте 640 мм выше уровня пола (рис. 6).

Колонны маркируются в зависимости от следующих параметров: числа этажей (1 – одноэтажные, 2 – двухэтажные, 3 – трехэтажные, 4 – четырехэтажные); расположения колонны в каркасе здания (КВ – верхние, КС – средние, КН – нижние, КБ – бесстыковые на всю высоту здания); от числа консолей в пределах этажа (О – одноконсольные, Д – двухконсольные); высоты этажа в дециметрах; номера по несущей способности колонны. Пример марки двухэтажной нижней двухконсольной колонны для зданий с этажами высотой 3, 3 м, третьей по несущей способности консоли и ствола колонны:

Рис. 6 Стык колонн по высоте

1 - колонна; 2 - ребристая (сантехническая) плита; 3 - многопустотная плита перекрытия; 4 - ригель; 5 - соединительный стержень

2КНДЗЗ-3.3.

Ригели высотой 450 мм таврового сечения, шириной 300 и 400 мм, соответственно, с одной или двумя пол­ками для опирания плит перекрытий, лестничных маршей и т.п.; длина ригелей на 440 мм (340 мм при сечении колонн 300x300 мм) короче пролета (рис. 7). Сопряжение ригеля с колонной шарнирное со скрытой консолью и приваркой низа ригеля к закладной детали консоли (рис. 8). Для опирания навесных панелей наружных стен применяются специальные фасадные Z-образные ригели (рис. 7).

Маркировка ригелей состоит из обозначения типа ригеля (РДП - двухполочный для опирания многопус­тотных плит, РДР - то же, ребристых, РОП - однополочный для опирания многопустотных плит, РОР - то же, ребристых, РЛП - применяемый в лестничных клетках); высоты поперечного сечения и длины ригеля в деци­метрах; несущей способности ригеля в кН/м; класса напрягаемой арматуры. Пример условного обозначения ригеля двухполочного для опирания многопустотных плит высотой 450 мм, длиной 5560 мм, несущей способ­ности 110 кН/м, с напрягаемой арматурной сталью класса А-IV:

РДП4.56-110А1У.

Для перекрытий применяются многопустотные плиты высотой 220 мм, номинальной шириной 1200 и 1500 мм трех видов: рядовые и связевые (плиты-распорки), средние и пристенные (рис. 9). Связевые плиты имеют вырезы для колонн. В местах проводки инженерных коммуникаций применяются ребристые связевые плиты (ребрами вверх) с толщиной полки 50 мм. Плиты укладываются на консоль ригеля. Связевые плиты со­единяются стержневыми накладками, приваренными к выпускам арматуры (рис. 5), что обеспечивает жест­кость диска перекрытия в сочетании с замоноличиванием швов растворными шпонками между всеми плитами.

Рис. 7 Ригели связевого каркаса:

а – г – сечения; д – общий вид; а, б – таврового сечения; в, г – фасадные; а – од-нополочный; б, д – двухполочный

Рис. 8 Стык ригеля со средней колонной

Маркировка плит состоит из обозначения плиты (1ПК – плита многопустотная, 1ПР – ребристая); длины и ширины плиты в дециметрах; расчетной нагрузи в кПа; класса напрягаемой арматуры; связевые плиты допол­нительно маркируются индексом " С", пристенные – " П". Пример условного обозначения многопустотной пли­ты длиной 5980 мм, шириной 1490 мм, рассчитанной под расчетную нагрузку 6 кПа с напрягаемой арматурой класса Ат-V:

Рис. 9 Плиты перекрытий:

а – рядовые; б – ребристые сантехнические; в – связевые; г – пристенные; д – попе­речное сечение многопустотных и ребристых сантехнических плит

Диафрагмы жесткости выполняются, как правило, из железобетонных панелей толщиной 140 мм по­этажной разрезки по высоте. В шестиметровых пролетах диафрагма может состоять из двух панелей. Панели, устанавливаемые в плоскости рам, формуются с двумя полками для опирания плит перекрытий. Панели, уста-

Рис. 10 Диафрагмы жесткости:

а – схема сечения; б – узел сопряжения диафрагм; в – варианты компоновки при расстоянии между осями 3 и 6 м

навливаемые из плоскости рам, формуются с одной полкой или без полок. Панели могут быть глухими и с дверными проемами (рис. 10).

Диафрагмы жесткости между собой и с колоннами соединяются сваркой закладных деталей с после­дующим замоноличиванием бетоном. Для соединения диафрагмы с фундаментом из последнего должны быть выпущены анкеры.

Номенклатура панелей диафрагм при колоннах сечением 300× 300 мм и 400× 400 мм единая, соответствен­но, зазор между колонной и диафрагмой составляет 70 и 20 мм.

Маркировка диафрагм жесткости состоит из буквы Д (диафрагма); цифр, указывающих на наличие одной или двух полок опирания перекрытий (1 или 2); ширины и высоты элемента в дециметрах; индекс " П" указыва­ет на наличие дверного проема. Пример условного обозначения диафрагмы жесткости двухполочной шириной 5960 мм для здания с высотой этажа 3, 3 м:

Д2.60.30.

Панели наружных стен могут быть самонесущими или навесными с двухрядной разрезкой на простеноч­ные и поясные панели. Могут применяться также другие виды разрезки панелей (рис. 12). Конструкция пане-лей – трехслойная со средним слоем из эффективного утеплителя и гибкими связями между наружным и внут­ренним железобетонными слоями. Панели подвала выполняются из керамзитобетона повышенной прочности.

Номинальная длина панелей равна шагу и пролетам рам каркаса (3; 4, 5 и 6 м), толщина – 250, 300, 350 мм.

По положению в наружных стенах панели подразделяются на: поясные – цокольные (высота 0, 9 м), под-карнизные (высота 0, 6 м), парапетные (высота 0, 9 и 1, 2 м), междуэтажные (высота 1, 5; 1, 8 и 2, 1 м) и доборные к ним (высота 0, 6 м); простеночные (высота 1, 2; 1, 8; 2, 1; 2, 7 м; длина 0, 3; 0, 45; 0, 6; 1, 2 и 1, 8 м); угловые (всех указанных высот).

Низ поясной панели всегда располагается на 0, 6 м ниже уровня чистого пола примыкающего к ней пере­крытия.

Рис. 11 Крепление панелей наружных стен:

а – на колонну каркаса; б – на фасадный ригель

Панели самонесущих стен устанавливаются по слою цементно-песчаного раствора на цокольные и просте­ночные панели и крепятся на сварке по закладным деталям к колоннам. Простеночные панели крепятся к пояс­ным на стальных штырях, привариваемых к закладным деталям. Навесные панели устанавливаются на фасад­ные ригели, пристенные плиты перекрытия, консоли колонн или опорные металлические столики колонн и за­крепляются в трех точках – к одной из опор и поверху к колоннам каркаса (рис. 11). Изоляция и герметизация горизонтальных стыков панелей наружных стен решается по принципу закрытого стыка [7].

Маркировка панелей наружных стен состоит из обозначения типа панели (НС – для надземного этажа, НЦ – цокольного или подвального, НП – парапетная или подкарнизная, НУ – угловая); длины и высоты панели в дециметрах; толщины в сантиметрах; класса несущего слоя бетона по прочности на сжатие; вида бетона несу­щего слоя (Т – тяжелый, Л – легкий). Пример марки панели надземного этажа длиной 5980 мм, высотой 1485 мм, толщиной 350 мм, из тяжелого бетона класса по прочности на сжатие В25:

НС60.15.35-25Т.

Лестничные клетки или открытые лестницы располагаются в ячейке сетки колонн 6× 3 м. Лестницы соби­раются из гнутых марш-площадок ребристой конструкции номинальным пролетом 6 м. Их ширина составляет

Рис. 12 Схемы разрезки наружных стен:

а – горизонтальная; б – крестообразная; в – вертикальная; г – тавровая

1, 15 м, а высота подъема – 1, 4; 1, 65; 1, 8 м, что рассчитано, соответственно, на высоту этажа 2, 8; 3, 3; 3, 6; 4, 2 м.

В тех случаях, когда выход из здания предусмотрен через лестничную клетку под первой промежуточной площадкой, проход под площадкой двухмаршевой лестницы (при высоте этажа до 3, 6 м) возможен лишь при устройстве дополнительного цокольного марша, ведущего на первую этажную площадку. Проход под площад-

кой должен иметь высоту не менее 2, 0 м до низа выступающих конструкций. Подъем цокольного марша дол­жен соответствовать разнице между уровнем пола первого этажа и уровнем земли. При проектировании лест­ницы следует использовать стандартные элементы лестниц с маршами одинаковой длины и только один цо­кольный марш выполняется укороченным.

Марш-площадки опираются в плоскости перекрытий на полки основных, а между ними – на полки допол­нительных ригелей каркаса (рис. 13).

Цокольные и подвальные лестничные марши изготавливаются в форме основных маршей с вкладышами. Подвальный лестничный марш может быть набран из отдельных ступеней, заделанных в кирпичные стены. Доборная полуплощадка верхнего этажа опирается на марш и стены лестничной клетки приваренными к ним крепежными элементами.

Рис. 13 Вариант расположения конструкций лестничной клетки

При отделке здания ступени покрываются накладными проступями, площадки – плитами или монолитным полом толщиной 60 мм.

Маркировка марш-площадок состоит из обозначения типа элемента (ЛМП); заложения, ширины и высоты в дециметрах. Пример условного обозначения марш-площадки заложением 5980 мм, шириной 1150 мм, высо­той 1650 мм:

ЛМП60.11.17.

При необходимости, смежно с лестницами устраиваются лифты. Конструкции лифтовых шахт, не совме­щенных с диафрагмами жесткости, должны быть отделены от каркаса и перекрытий швом шириной не менее 20 мм. Участки перекрытий, примыкающие к лифтовым шахтам, выполняются по месту из сборного или монолит­ного железобетона.

Пример архитектурно-конструктивных чертежей каркасно-панельного здания АБК приведен в прил. 1.

РАЗМЕЩЕНИЕ ЗДАНИЙ НА ГЕНПЛАНЕ

Разработка генерального плана на стадии учебного проекта предполагает решение ряда задач, связанных с планировкой, благоустройством и озеленением участка проектируемого здания.

При решении вопросов планировки и застройки территории, по возможности, должны быть обеспечены наилучшие санитарно-гигиенические условия жизни и деятельности людей. Для этого необходимо правильно расположить здание на местности, учитывая требования инсоляции, проветривания, необходимые разрывы ме­жду зданиями (технологические, санитарные, противопожарные), а также благоустроить и озеленить террито­рию.

Необходимая площадь для размещения проектируемого здания устанавливается в соответствии с нормами [11].

Ширина противопожарных разрывов между зданиями принимается в зависимости от степени огнестойко­сти каждого здания (табл. 5) [12].