Конструкции сельскохозяйственных зданий

Для устройства ленточных  фундаментов в малоэтажных сельскохозяйственных зданиях можно использовать грунтобетон, изготовляемый из смеси цемента  и природного или улучшенного  добавками (песком, глиной, известью) грунта. Для этой цели пригодны супесчаные и суглинистые грунты, содержащие не более 30% глинистых частиц (фракция  не менее 0,005 мм), 15- 90% пылеватых частиц (0,005- 0,05 мм), не более 75% песчаных частиц (0,05-2 мм).

Карбонатные грунты (лессы, лессовидные суглинки и супеси), содержащие углекислый кальций, при  одинаковом с другими грунтами расходе  цемента дают грунтобетон более  высокой прочности. При добавке  к этим грунтам 120- 180 кг цемента и 14.* 18% воды на 1 м3 смеси они после  уплотнения получают достаточно прочную, водоустойчивую и морозостойкую  монолитную массу с пределом прочности  при сжатии через 28 дней 1,5- 5 мПа. Прочность  грунтобетона со временем значительно  возрастает и, например, через год  увеличивается на 50%, а через 2- 3 года- в 2 раза.

Для устройства фундаментов  можно применять пластичный (трамбованный) грунтобетон, изготовленный на портландцементе  марки не ниже 300, состава (в %): грунт  молотый - 77, цемент марки 300 - 7 и вода - 16. Пластичный грунтобетон имеет  высокую прочность, морозостоек, для  его изготовления требуется меньше цемента, чем для литого бетона. 
Грунтобетонную смесь приготовляют следующим образом. Грунт разрыхляют, измельчают и просеивают через грохот (сито) с отверстиями 5X5 мм для получения однородной по строению и влажности массы, а затем дозируют составные части и тщательно перемешивают в растворе или бетоносмесителе периодического действия.

Грунтобетонную смесь  укладывают в траншеи слоями 100- 200 мм и каждый слой тщательно уплотняют  электрическими или механическими  трамбовками до получения плотной  массы с глянцевитой поверхностью.

При наличии передвижных  гидравлических прессовальных станков  из приготовленной грунтоцементной  массы предварительно изготовляют  полнотелые блоки. Для фундаментов  применяют блоки из цемента марки  не ниже 75, укладывают их на растворе марок 10-25.

Чтобы предупредить неравномерную  осадку и появление трещин, кладку ленточных фундаментов из грунтобетона начинают с пониженных участков и  переходят от одной глубины к  другой, например от фундаментов подвала к фундаментам под стены, делают уступами высотой не более 500 мм и длиной не менее 1000 мм.

В местах сопряжения участков здания, располагаемых на неоднородных грунтах с различной несущей  способностью, а также, если вновь  возводимые здания пристраивают к существующим и если разница высот соседних участков зданий 10 м и более, делают осадочные швы на высоту всего  здания от подошвы фундамента до карниза  стен.

Осадочные швы в ленточных  фундаментах выполняют прямыми в вертикальной плоскости. В кладке оставляют зазор, заполняемый досками толщиной 12- 15 мм, обернутыми толем. Глубокие колодцы и ямы, попадающие под подошву фундамента, расчищают и засыпают землей или песком и перекрывают арками или перемычками. Небольшие ямы заполняют бутовым камнем или песком. Цоколь в ленточных фундаментах обычно делают из тех же материалов, что и фундамент, и выкладывают в животноводческих и других производственных зданиях на высоту не менее 200 мм.

Фундаменты под стены  подвальных помещений закладывают  на глубину не менее 500 мм от отметки  чистого пола подвала, при этом должна предусматриваться защита боковой  поверхности стен подвала от проникающей  в грунт атмосферной влаги. Для  этого стены подвала с наружной стороны обкладывают слоем жирной мятой глины или покрывают  горячим битумом.

Горизонтальную изоляцию стен подвала устраивают как в  уровне пола подвала, так и выше отмостки.

При высоком уровне грунтовых  вод необходима гидроизоляция всех конструкций подвала, расположенных  в зоне влажных грунтов. В этом случае стены подвала со стороны  земляного откоса оклеивают по битумной мастике в два или три слоя рулонными материалами (рубероид, гидроизол, пергамин, битум и т. п.). Чтобы предохранить изоляцию от повреждения, ее защищают снаружи кирпичной кладкой в полкирпича. Пол должен быть также водонепроницаемым, причем изоляция стен и подвала должна быть неразрывной. 
Фундаменты в вытрамбованных котлованах и буронабивные сваи. Одним из способов сокращения трудоемкости работ по устройству фундаментов из местных материалов в построечных условиях является повышение механизации и уменьшение объема земляных работ. К таким фундаментам относятся фундаменты ленточные и отдельно стоящие в вытрамбованных котлованах, а также буронабивные сваи.

Устройство фундаментов  в вытрамбованных котлованах состоит  в том, что котлованы под ленточные  или отдельно стоящие фундаменты не отрываются, а вытрамбовываются падающей трамбовкой массой 1,5 -7 т с  высоты 6- 8 м. После этого в вытрамбованный котлован заливают монолитный бетон. При  небольших нагрузках в сельскохозяйственных зданиях котлован может заполняться  грунтобетоном. Размеры трамбовок  назначаются в зависимости от размеров фундаментов и в целях  унификации принимаются по низу 0,3- 1,6 м с интервалом 10 см. Форма трамбовки в плане квадратная, прямоугольная или круглая с конусностью от 1:15 до 1:3. Глубина вытрамбовывания котлована рассчитывается с учетом глубины промерзания грунтов и требований по определению глубины заложения фундаментов, изложенных выше.

План вытрамбованных котлованов для рамных и каркасных зданий разрабатывается с учетом того, что  под каждую пяту рамы или под колонну  вытрамбовывается отдельный котлован по запроектированному профилю фундамента.

Буронабивньши сваями называют сваи из литого бетона, устраиваемые в пробуренных в грунте скважинах. В сельскохозяйственных зданиях с небольшими нагрузками, короткие, до 3 м набивные бетонные, бутобетонные и грунтобетонные сваи применяют вместо ленточных фундаментов. Скважину для свай диаметром 400- 800 мм бурят мобильными бурильными агрегатами. Буронабивные сваи устраивают в одноненасыщенных грунтах без крепления стенок скважины, а в песках- с закреплением стенок скважин глинистым раствором. Чаще всего буронабивные сваи применяются в сложных грунтовых условиях, например при строительстве на просадочных и набухающих грунтах, при уровне грунтовых вод ниже пяты сваи. Для заполнения скважины буронабивных коротких свай длиной до 3 м применяют бетон марок М 100-М 200 с осадкой конуса 180 мм. Несущая способность буронабивной сваи диаметром 700 мм в полутвердых глинистых грунтах составляет около 350 кН. Для повышения несущей способности свай их устраивают с уширенной пятой, что может повысить их сопротивление внешней нагрузке до 400 -500 кН. Набивные сваи экономичнее ленточных фундаментов на 30- 50%, трудовые затраты и объем земляных работ при этом сокращаются в 1,5- 2 раза. Достоинством набивных свай является возможность их изготовления из местных строительных материалов. Производство таких свай осуществляется без сотрясения окружающего грунта и может вестись вблизи существующих фундаментов. Следовательно, применение буронабивных свай наиболее целесообразно при реконструкции сельскохозяйственных предприятий. К недостаткам набивных свай относится сложность их бетонирования в зимнее время. Кроме того, цельность ствола скважины проверяют только сопоставлением расчетного и фактического объема бетона, что не является достаточно надежным контролем. Нет возможности определить качество взаимодействия подошвы с основанием, кроме того, скважину может заполнять взрыхленный или осыпающийся грунт.

Стены из искусственных  и естественных камней

Кирпичные стены. В сельскохозяйственном строительстве при-> меняется преимущественно обыкновенный глиняный кирпич марок 75, 100, 125, 175, 200, 250 и 300 (ГОСТ 530-80). Объемная масса кирпича уо = 1600-1900 кг/м3, коэффициент теплопроводности Х= 0,7-0,8 Вт/(м-°С).

Кладку стен из кирпича  выполняют на тяжелом или легком известковом, цементном или сложном  растворе. Чаще всего применяют тяжелый  известковый раствор марки 4. Если необходима повышенная прочность, а  также для кладки отдельных элементов  стен (например, простенков) применяют  сложные цементно-известковые или  цементно-глиняные растворы марок 10-25.

Толщину наружных сплошных кирпичных стен назначают в 1,5 кирпича  и более, кратной половине кирпича, в зависимости от нагрузок на стены, климатических условий и назначения здания. Внутренние стены делают толщиной не менее 250 мм.

Монолитность кладки и  необходимая прочность и устойчивость кирпичных стен обеспечиваются правильной перевязкой швов, при этом толщина  горизонтальных швов должна быть не более 12 мм, а вертикальных-10 мм.

При возведении кирпичных  стен сельскохозяйственных зданий применяют  две системы кладки или перевязки: цепную и ложковую (шестирядную). Сущность цепной кладки состоит в том, что в одном горизонтальном ряду кладки кирпич укладывают ложком, а в следующем ряду - тычком, причем вертикальные оси ложков и тычков располагаются на одной прямой. Чередующиеся тычковые и ложковые ряды создают на фасаде стены рисунок цепи. Эта кладка трудоемка и сложна, для кладки Залов с целью соблюдения перевязки швов требуется большое количество трёх четвёрок, изготовляемых на месте околкой целого кирпича.

При ложковой перевязке, называемой часто шести-рядной, стена состоит из нескольких параллельно расположенных стенок толщиной в полкирпича. Вертикальные швы в каждой стенке перевязываются во всех рядах, при этом между собой стенки перевязываются тычковыми рядами через каждые 5 рядов. Неполномерный кирпич (трёх четвёрки) используют для перевязки при кладке углов только в тычковых рядах. Ложковая кладка с перевязкой через 5 рядов почти не вызывает ослабления стены, производство работ при такой кладке проще, чем при цепной, что обеспечивает повышение производительности труда каменщиков.

В сплошных стенах малоэтажных  сельскохозяйственных зданий прочность  кирпичной кладки используется всего  на 20- 30%, поэтому для уменьшения расхода  кирпича, снижения массы стены и  увеличения сопротивления теплопередаче  часть кладки стены иногда заменяют менее теплопроводными, чем кирпич, засыпками или вкладышами. Известно несколько видов облегченных  или эффективных кладок.

В конструкции облегченной  кладки системы две параллельные стенки толщиной в полкирпича через  каждые 3-5 рядов по высоте стены связывают  одним-двумя горизонтальными тычковыми  рядами сплошной кладки. Пустоты в  виде горизонтальных каналов заполняют  малотеплопроводным сыпучим материалом, чаще всего шлаком. Кладка стены  с горизонтальными диафрагмами  отличается простотой, а засыпка, разделенная  горизонтальными диафрагмами на слои небольшой высоты, практически  не дает осадки.

Другим видом облегченной  кладки кирпичных стен является колодцевая кладка системы. Колодцевая кладка состоит из двух параллельных стенок толщиной в полкирпича каждая, связанных между собой по перечными вертикальными стенками-диафрагмами такой же толщины. Расстояния между поперечными стенками кладки принимают кратными размеру кирпича с учетом толщины швов, а именно 530- 1050 мм. По высоте стены поперечные стенки-диафрагмы идут непрерывно, но перевязка их с продольными производится через один ряд кирпича. Поперечные стенки, ограничивающие проемы для дверей и ворот, делают толщиной 380 -640 мм, наружные стенки угловых колодцев наружных стен - толщиной в 1 кирпич.

Для заполнения пустот кроме  шлаков могут быть применены золы, пемза, сухой прокаленный песок, шлакобетон и легкие бетонные камни - термовкладыши. Возможно также применение керамзита или аглопорита плотностью до 600 кг/м3, В условиях сельскохозяйственного строительства допускается использовать для заполнения пустот саманные блоки с повышенным содержанием волокнистых заполнителей.

Несвязанные засыпки необходимо через каждые 400 - 500 мм по высоте стены  проливать раствором, который образует диафрагмы толщиной 10- 15 мм, препятствующие просадке засыпок. Для устройства цоколя, карнизов и частей стен у дымовых  каналов выполняют обычно сплошную кладку.

Стены с засыпкой могут  применяться при возведении зданий различного назначения высотой не более  двух этажей, за исключением зданий с помещениями повышенной влажности  свыше 75% (свинарники, коровники, молочные, кормоприготовительные для животных). Не допускается применение таких  стен для помещений с динамическими  нагрузками, которые могут вызвать  большую осадку засыпки. Свободная  длина таких стен не должна превышать 7- 9 м. Возведение засыпных стен дает экономию кирпича на 20- 35%: при этом теплотехнические свойства не ухудшаются, уменьшаются  масса стен, размеры фундаментов  и расходы на их устройство, а  также расходы на перевозку материалов. 
В сельском строительстве применяется также облегченная кладка с воздушной прослойкой или уширенным вертикальным швом шириной 50 мм. Основная, внутренняя стенка имеет толщину в 1 или 1,5 кирпича в зависимости от необходимой прочности и теплотехнических требований. Наружную стенку выкладывают толщиной в полкирпича и через 5 ложковых рядов связывают тычковым рядом кирпичей с основной стенкой. Воздушный зазор заполняют минерал ватными плитами плотностью 200- 400 кг/м3.

Оконные и дверные проемы при сплошной и облегченной кладке в зависимости от назначения здания устраивают с четвертями или без  четвертей. Для укрепления оконных  и дверных коробок в кладку простенков у боковых притолок (граней) проемов закладывают по четыре деревянных вкладыша, к которым коробки прибивают  гвоздями.

Оконные, дверные и воротные проемы перекрывают сборными железобетонными  перемычками, изготовленными в соответствии с ГОСТ 948-76 в виде балок, брусков  и плит. Ширина и высота их кратна размерам кирпича.

Для перекрытия проемов пролетом до 2 м применяют также кирпичные  рядовые, а для перекрытия проемов  в свету до .3,5 м - арочные кирпичные  перемычки. Кирпичные перемычки  пролетом до 1,5 м, если они не несут  нагрузки от балок перекрытий, при  кладках с засыпками устраивают раздельными над каждой стенкой.