Что такое балок на севере

Со стороны казалось… Хм, с какой стороны? Все части белого света нараспашку. Откуда ни глянешь – торчит посреди белой тундры занозина буровой вышки. Торчит сиротливо, сама по себе, вокруг ровно, пусто. Но это со стороны.

На самом деле «фонарь» (так на профессиональном жаргоне называют вышку) окружает множество построек. Если ты глухой зимой со стороны случайно забрел на буровую, то растеряешься – сначала покружишь по их крышам, потом только обнаружишь ступеньки, ведущие круто вниз. Тундровому же человеку разобраться несложно – жилые балки погребены под снегом.

Я прожил в балке за полярным кругом все четыре времени года. Когда весной собирал рюкзак и бывалые люди рассказывали, под какой крышей придется хлебать тундровый чифирек, не утруждая себя расспросами, которые бы выдавали мое полное северное невежество, представлял: балок – это что-то вроде палатки-шатра, раскинутого в уютной балке на берегу ручья.

Но вообще-то не очень удивился, когда увидел (действительно в балке и действительно на берегу ручья!) обычную строительную бытовку. Тундра искрилась, расплескивала вокруг острые запахи. Между кустов ивняка, обсыпанных желтыми пушистыми шариками, играла синяя звонкая вода. Над вскрывшимися озерами то и дело вспархивали утки, выискивая места для гнездовий.

Самый необычный поселок России: Как возят дома на оленях / Таймыр / Как Люди Живут @anton_lyadov

Под самыми балками прыгали овсянки – тыкались клювиками в яичную скорлупу, соскальзывали с консервных банок. Балки стояли метрах в ста от буровой, может, чуть дальше. Словно домики в пионерском лагере, они были вытянуты в одну строгую линию. От них до вышки вел узкий, в две доски, тротуар.

Вокруг курганами и курганчиками громоздились вытаявшие из-под снега бочки, флянцы, задвижки, обломки ящиков, оленьих рогов, кости, консервные банки – жили, как помнится, одним днем, одной скважиной.Нары в балке были расположены в два яруса. Я лежал на втором. Напротив меня уткнулся лицом в свернутый полушубок, который служил подушкой, бурильщик Коля Макеенко.

Вместо простыней мы использовали вкладыши к спальным мешкам. Спали на них обычно голые – наверху жару от раскаленной спирали – «козла» хватало с лихвой. Внизу ворочался, покряхтывал старый помбур Евсеич и сердито сопел дизелист Леха Изюров.Евсеич приехал к нам неделю назад.

Растрепанная борода, толстые губы – «абы рот не гуляв», свитер с растянутым скособоченным воротом, пиджак без рукавов, ватные штаны, лямки которых перекрещивались на груди, как пулеметные ленты, – таким он впервые появился в балке. О своей жизни Евсеич почти ничего не рассказывал, но по всему было видно – не от сладкого пирога приехал сюда.

Однажды проговорился, что одна y него думка-мечта – «скопить грошенят на хату». На хату так на хату, многим тут капало на сберкнижку от полевых геологических щедрот – кому на кооператив, кому на колеса. Мы испытывали уже пробуренные скважины. Тогда весной нам здорово не повезло: в скважину улетел «инструмент» – связка труб, в которой было без малого три километра.

Провозились мы с ними до глубокой осени. Евсеича авария мало волновала. Он и до нее не особо напрягался, норовил урвать себе занятие подальше от «жализяк». Ну а тут, убедившись, что возле скважины забот и так всем шустрым не хватало, вдохновенно переключился на хозяйственные дела.

Мало кто знает ПЛЮСЫ И МИНУСЫ про деревянные двутавровые балки, и их ПРИМЕНЕНИЕ!

Прилетал вертолет – Евсеич первым мчался разгружать его, вытаскивая самую тяжелую оленью тушу; мастер ходил по балкам и «выдергивал» добровольцев в поездку за водой на озеро – Евсеич уже катил бочку к трактору; кто-то намекнул, что хорошо бы затеять авральную стирку вкладышей – Евсеич тут как тут с огромным корытом. Повариха души в нем не чаяла – на помбуре держалась вся кухонная «неаппетитная» работа.

Особая его забота – балок. У нас голова мало болела, где и как живем, на чем спим. Приплелся с вахты и плюхнулся на нары – всех остальных дел и на полкопейки не наберется. Денежно, не капает, тепло, сытно – дышим! Евсеич, кажется, жил другими мерками. Балок он принял сразу, но принял как свой личный дом, в котором хозяину дел всегда невпроворот.

Через месяц при входе появилось крыльцо с резными перильцами, под окнами забелел низкий заборчик, оббитые железом стенки заблестели свежей зеленой краской, у одного торца вырос турник, к другому прилепилась собачья будка, в которой поселился лохматый щенок Пузан. Но очень скоро помбур стал приятно удивлять своими хозяйственными чудачествами, практическая польза которых для нашего полубивачного быта была очевидна.

Летом навалились комары. Казалось,что они слетелись к нам со всего Заполярья. Идет, скажем, по тундре человек, а издалека кажется, что вовсе это и не человек – комариное облако перемещается над кочками. После вахты комарами отхаркивались над умывальниками, выковыривали их из ушей, вытряхивали из спутанных волос.

На вертолетных площадках в ожидании бортов мазями, аэрозолями делились, как сигаретами. Рецепты растворов, в которых вымачивались самодельные накомарники из обрывков мелких рыбацких сетей, записывали тут же на бланках нарядов, сигаретных пачках.

Однажды мы вернулись из тундры, куда ездили вытаскивать застрявший в ручье трактор, шумно ввалились в балок и разом умолкли: над нарами – над каждым спальным местом – были натянуты марлевые пологи. Евсеич на нас не обратил внимания. Сопел, морщился – черными нитками пришивал к марле белые тесемки.Вспоминаются и другие тундровые вечера в нашем старом балке.

Лежу после вахты и леплю дымные кольца в фанерный потолок. Не глядя стряхиваю пепел в пиалу, рискованно примостившуюся на полочке у изголовья. Раньше из этой посудины Коля Макеенко хлебал чай, но однажды в нее свалился патрон, заряженный жаканом. Фарфор треснул, и с молчаливого согласия бурильщика расписную пиалу пустили под пепельницу.

На стене – неровные буквы: «яб…ябло…яблоня…» Кто-то, наверное, расписывал шариковую ручку. Рядом от шляпки шурупа отходят частые лучики – следы той же ручки. Леха Изюров внизу возится с будильником.- Главное, мужики, чтоб он не голосил по раннему утру – по нервам бьет. Чтоб такое с ним сотворить?- Выкинь звонок.- Неинтересно.

Надо так, чтоб он звенел и вроде не звенел, чтоб будил ласково, оставляя резерв для досыпу.Через полчаса потрохи будильника были аккуратно разложены на газете, а еще через полчаса корпус стал пепельницей – Леха, как оказалось, в часах совсем не разбирался.- А куда б, мужики, пружину приспособить?Потом наступила осень, и все вдруг стали охотниками. Однажды Коля принес живую куропатку с перебитым крылом.

Она тутже забилась под нары и там надолго затихла, запутавшись в тряпье. Евсеич взял шефство над раненой птахой. Поил ее, прямо на полу крошил халву, варил ей молочные и прочие смеси. Очень быстро куропатка освоилась в балке, привыкла к его запахам и звукам.

Забавно было наблюдать, как птица, волоча за собой портянку, ковыляет к сковородке, на которой жарилась рыба, или, взмахивая здоровым крылом, кидается на Пузана. Евсеич ликовал: «Ты дывы, совсем как квочка. Это ж кому только сказать».Зима пришла рано. Уже в конце сентября все вокруг стало белым. Чуть ветер посильнее, балок ходуном ходит, рождая в стыках различной тональности скрипы.

Лежишь ночью в спальном мешке спеленутый, как мумия, прислушиваешься к звукам за стеной: то ли на буровой скрежет, то ли обшивка оторвалась, а может, дырявые колокольцы на ненецком кладбище за озером тренькают. Не разберешь. Засыпаешь. Опять просыпаешься. Послушаешь, послушаешь и снова засыпаешь. Сны какие-то приходят, из которых утром ничего не помнишь.

Еще в августе Леха Изюров вздыхал:- Птички на юг подались – чуят они, все чуят…Через месяц он продолжил свою мысль: – Птички оказались умнее некоторых.С дизелистом никто не спорил.Снегу все прибывало. Балок постепенно погружался в него. Он уже не трясся, не дергался – спрессованный ветром снег цепко держал наше жилище. Внутри теперь в любую погоду было тихо.

И вот наступил день, когда наконец разобрались со скважиной, закончили испытание всех пластов. Нужно было сниматься на новое место – километров на тридцать севернее. Что в каком виде оставили после себя – все снег скрыл. Никаких следов. Тяжелые «болотники» – трактора с широкими гусеницами – вырывали балки и выстраивались в колонну.

Наш балок долго не поддавался – не пускали его пристройки, конурки, заборчики Евсеича. Но вот и он, покачиваясь, будто раздумывая о чем-то, покорно пополз за трактором. Евсеич то одного дергал за рукав, то другого останавливал:- Шо ж такое, хлопцы. Та куда ж это мы. Та може… та хоч не так все разом…От помбура отмахивались – на всех одна радость: в путь!

Что был, чем жили – уже лишний груз, обуза. Потерянный Евсеич бродил между провалами, где стояли балки. Подберет доску – бросит, нагнется за скобой, повертит в руках – затопчет в снег, вытащит моток проволоки – зашвырнет подальше. Плохо было Евсеичу.Оставили мы балок в тундре. Перебрались на новую скважину и закрутились с испытаниями. На этот раз все проходило гладко.

С кем, где, под какой крышей стали жить – дело десятое. К концу зимы Евсеича среди нас уже не было. Уволился помбур по собственному желанию. Хоть людей в бригаде и не хватало, мастер отпустил его с легким сердцем. Евсеич улетел с буровой на случайном вертолете.

С ним никто толком и попрощаться не успел – готовились перетаскивать балки на новое место. Еще севернее…

Источник: ug.ru

Merzlota

Особенности условий районов Крайнего Севера и вечномерзлых грунтов. Такие районы, включающие тундровые, лесотундровые и частично таежные зоны. Обладая крупными запасами многих полезных ископаемых, районы Крайнего Севера и вечно мерзлых грунтов имеют большое народно-хозяйственное значение.

К особым условиям, отличающим северные районы от областей средней полосы, следует отнести:

продолжительный зимний период (от 185 до 305 дней) с низкими отрицательными температурами; густые туманы при температуре ниже — 30-40°С; короткое лето; большой годовой температурный перепад (в отдельных местах до 100°С), сильные ветры, достигающие 30- 40 м/с;

вечномерзлое состояние грунтов при различных их теплофизических и строительных свойствах и многообразном характере распространения и залегания грунтов (сплошное, прерывное и островное при различной мощности вечномерзлой толщи); наличие поверхностного слоя, ежегодно протаивающего летом и замерзающего зимой, называемого деятельным;

высокую относительную влажность воздуха в районах побережья морей и океанов (до 90%), длительный полярный день и ночь; малую естественную освещенность территории осенью и зимой и недостаток ультрафиолетового облучения в районах, находящихся севернее 66-й параллели;

сильные и продолжительные метели и поземки в тундровых и лесотундровых зонах, вызывающие в ряде мест заносы высотой до 10 — 15 м и оголяющие землю на других участках;

скудную растительность в районах побережья морей и океанов, отсутствие крупноствольной растительности в тундровой зоне и слабое развитие растительности в лесотундровых и северотаежных районах;

малую освоенность территории, небольшую численность населения, редкое размещение населенных пунктов, отдаленность их от промышленных районов, ограниченность и сезонную периодичность транспортной связи, слабое развитие строительной индустрии.

Необычные климатические, грунтовые и экономические условия районов Крайнего Севера и вечномерзлых грунтов вызывают необходимость разработки для них проектов зданий и сооружений с особыми объемно-планировочными и конструктивными решениями.

Планировка предприятий и защита зданий от снежных заносов. Так как стоимость освоения и эксплуатации территории в северных районах очень велика, промышленные предприятия там строят с соблюдением максимальной плотности застройки и компактности планировки.

Особое значение для северных районов приобретает объединение и блокирование в одном здании цехов и помещений всего предприятия или размещаемых в комплексе нескольких предприятий. В таком здании размещают кроме основных производств также вспомогательные и складские помещения.

По условиям снегозаносимости не следует строить на Севере здания со сложной формой плана, особенно П — и Ш — образные.

При расположении предприятия в нескольких зданиях расстояния между ними назначают минимальными, но с соблюдением противопожарных и санитарных разрывов, а также с обеспечением расчетного температурного и гидрогеологического режимов грунтов в основаниях зданий и сооружений.

Уменьшить площадь предприятий можно также путем размещения административно-бытовых, торговых и не имеющих вредностей производственных зданий в санитарно-защитных зонах.

Здания и сооружения на территории предприятия следует размещать с учетом обеспечения благоприятных условий для проветривания, естественного освещения и инсоляции помещений и исключения (или ограничения) снежных заносов и отложений снега на покрытиях зданий и внутризаводских коммуникациях.

В целях обеспечения нормальной и без больших расходов эксплуатации промышленные предприятия, сооружаемые в районах Крайнего Севера, предохраняют от снежных заносов. Заносы образуются снегом, переносимым ветром при метелях и поземках. Снеговетровой поток, встречаясь с каким-либо препятствием, теряет скорость, и снег отлагается за этим препятствием.

При размещении зданий и сооружений необходимо учитывать, что зона снегоотложения за ними составляет около 5 Н (Н — высота здания или сооружения).

Промышленные предприятия защищают от снежных заносов с помощью естественных преград, разработкой специального архитектурно-планировочного решения предприятия и применением искусственных преград.

К естественным преградам, уменьшающим снеговые заносы предприятий, относят лесные массивы, овраги, русла рек, возвышенности, низины и т. п. Заводы и фабрики рекомендуется размещать среди леса и на подветренных опушках, где отлагается наименьшее количество снега. По отношению к пониженным участкам рельефа предприятия располагают с подветренной стороны, поскольку на таких участках происходит наибольшее скопление снега.

При необходимости строительства предприятий у возвышенностей их размещают на наветренном склоне в его верхней части, так как с подветренной стороны склона происходят завихрения, вызывающие отложения снега. На ровной открытой местности промышленные предприятия располагают длинной осью параллельно господствующему направлению метелевых ветров, при этом территория заносится снегом меньше.

Значительно уменьшить снегозаносимость предприятия можно специальными приемами взаимного расположения на территории зданий и сооружений. Один из таких приемов — устройство снегозащитного фронта из зданий с наветренной стороны территории предприятия (рис. 6, а). Снегозащитный фронт в данном случае образует объединенный административно-бытовой корпус, связанный закрытыми переходами с производственными зданиями.

В качестве снежной преграды используют также складские здания, объем которых на северных предприятиях значительно больший, нежели на аналогичных предприятиях в средней полосе. Последнее объясняется повышенными нормами запаса материалов, вызванными сезонностью транспортных путей.

Относительно небольшое скопление снега наблюдается на тех промышленных предприятиях, здания и сооружения которых расположены длинной стороной параллельно господствующему направлению метелевых ветров (рис. 6, б). При такой планировке снег беспрепятственно переносится по территории предприятия.

Отложения снега около зданий и сооружений можно уменьшить приданием им обтекаемой формы, устройством на них аэродинамических приспособлений, перекрытием на зиму или на период метелей разрывов между зданиями временными конструкциями, устройством продуваемого подполья (рис. 6,в).

В районах с большими объемами переноса снега для защиты предприятий от заносов сооружают снегозадерживающие конструкции (щиты, заборы, стенки и т. п.) стационарного или переносного типа, а также искусственные лесополосы.

Снегозащитные мероприятия проектируют с учетом розы интенсивности снегопереноса, которая из-за рельефа местности и наличия растительности не всегда совпадает с розой доминирующих направлении ветров.

Подъездные пути к цехам, а также входы и въезды в здания предусматривают с наветренной стороны или в стенах, параллельных направлению господствующих метелевых ветров. Дороги и тротуары размещают непосредственно у зданий, если они проходят с наветренной стороны, и на расстоянии не менее трех высот здания — с подветренной стороны.

Основные приемы планировки предприятий, хорошо зарекомендовавшие себя в средней полосе нашей страны, можно использовать и при строительстве на Севере с учетом конкретных условий.

Методы строительства на вечномерзлых грунтах. Вечномерзлые грунты, обладающие достаточной несущей способностью в мерзлом состоянии, утрачивают ее при оттаивании и в таком виде, как правило, становятся непригодными в качестве оснований. Долговечность зданий и сооружений обеспечивают устройством надежного основания, исключающего появление недопустимых деформаций. В этих целях можно также применять конструкции зданий и сооружений, приспособленные к повышенным неравномерным осадкам.

На монолитных скальных и подобных им породах, не меняющих механических свойств при изменений температуры с отрицательной на положительную, здания на Крайнем Севере возводят без учета вечно-мерзлого состояния грунтов.

Рис. 6. Примеры планов предприятий и типов зданий, снижающие зависимость снегом:

а — устройство снегозащитного фронта; б — сквозной перенос снега; в -использование аэродинамических свойств зданий для уменьшения снежных заносов.

С учетом инженерно-геологических условий, конструктивных особенностей зданий, характера технологического процесса и экономической целесообразности принимают следующие принципы использования вечномерзлых грунтов в качестве основания: принцип I — грунты основания сохраняют в мерзлом состоянии, как в процессе строительства, так и на весь период эксплуатации здания (сооружения); принцип II- грунты основа мня, находятся в оттаявшем состоянии, причем оттаивание их допускается и процессе эксплуатации здания или до начала возведения.

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.

.Наиболее простой и надежный способ сохранения грунтов основания в мерзлом состоянии — устройство холодного подполья, вентилируемого в. течение всего года. Пол первого этажа в этом случае обязательно должен быть приподнят над поверхностью грунта.

Высоту подполья (расстояние от поверхности грунта до низа балок перекрытия) принимают не менее 1 м. Холодные подполья подразделяют на открытые и закрытые. Подполья первого вида вентилируются через зазор между фундаментной балкой и поверхностью грунта (рис.7, а), второго — через продухи в цоколе или вытяжные трубы. Стены закрытого подполья выполняют из железобетонных неутепленных плит.

Способ вентиляции подполья выбирают с учетом снегоотложения в данном районе и среднезимних скоростей ветра. При скорости ветра менее 4-6 м/с для вентиляции предусматривают продухи в цоколе здания или открытые подполья.

Когда возможны значительные снежные заносы, продухи располагают выше поверхности снегоотложений, а высоту открытых подполий назначают из условия обеспечения свободного переноса снега под зданием. Если меры, по снегозащите не предусмотрены в районах со среднезимней скоростью ветра более 4-6 м/с для вентиляции подполий зданий устанавливают вытяжные грубы.

Рис. 7. Способы сохранения грунтов основания в мерзлом состоянии:

а -здание с открытым подпольем; б — здание с охлаждающими трубами; 1- свая; 2- ростверк; 3-фундаментная балка; 4- стена; 5 — колонна; 6 — балка; 7 — панель перекрытия; 8 — утеплитель; 9 — армированная бетонная стяжка; 10 — гидроизоляция; 11 — покрытие пола; 12- вечно-мерзлый грунт; 13- сезоннооттаивающий слой грунта; 14-подсыпка; 15 — пол; 16 — граница сезонного промерзания грунта; 17 — граница вечномерзлого грунта; 18 — охлаждающие стальные трубы

Режим вентиляции должен обеспечивать расчетную температуру основания здания, не допуская ее повышения и даже излишнего охлаждения подполья, чтобы не увеличивать термическое сопротивление цокольного перекрытия.

Для сохранения грунтов основания в мерзлом состоянии вместо холодного подполья иногда устраивают в здании холодный первый этаж. Среднегодовая температура в помещениях этого этажа должна быть не ниже 0°С.

В летний период температура воздуха в неотапливаемом этаже будет положительной, в результате чего под зданием начнется сезонное оттаивание грунтов. Зимой в неотапливаемый этаж тепло поступает из оттаявшего за лето слоя грунта и через перекрытие из второго отапливаемого этажа. Это тепло отводится через стены и окна неотапливаемого этажа.

Под зданиями и сооружениями, имеющими большие пролеты или с большими нагрузками на пол первого этажа, а также когда по технологическим условиям недопустимы холодные подполья, для сохранения грунта в мерзлом состоянии предусматривают охлаждающие трубы, или каналы (рис. 7, б). Такие трубы укладывают в основании пола в зоне летнего оттаивания подсыпки, состоящей из крупнообломочных или песчаных грунтов.

Охлаждающие трубы или каналы объединяют в коллекторы, по которым зимой подается в систему и отводится холодный наружный воздух. В период положительных температур охлаждающую систему закрывают. В зимнее время подсыпка, оттаявшая летом от поступающего из помещения тепла, промерзает под влиянием холодного воздуха, проходящего по трубам или каналам. Трубы диаметром 0,2-0,4 м рекомендуется укладывать параллельно короткой стороне здания.

В тех случаях, когда зимний наружный воздух не может сохранить грунты основания в мерзлом состоянии, а допускать оттаивание неэкономично, предусматривают искусственное охлаждение грунтов с помощью холодильных установок. Охлаждаются грунты за счет циркуляции по трубам фреона аммиака или керосина.

Для фундаментов, опирающихся ниже зоны оттаивания, предусматривают ограничение зоны оттаивания вечномерзлых грунтов основания. Этот способ можно применять при температуре вечномерзлых грунтов ниже -3°С для зданий шириной до 12 м и при технологии без мокрых операций и тепловыделяющих устройств. Для ограничения зоны оттаивания под зданием устраивают термоизолирующую насыпь из крупнообломочных и песчаных грунтов, шлаков и горелых пород.

При строительстве зданий по II принципу грунты основания содержат в оттаивающем или оттаявшем состоянии. В случае необходимости предусматривают мероприятия, но уменьшению деформаций основания, приспосабливают конструкции зданий к восприятию повышенных деформаций или совмещают оба мероприятия. Для решения этого вопроса проводят расчет основания по деформациям.

Уменьшить деформации основания можно предварительным искусственным оттаиванием вечномерзлого грунта на заданную глубину до возведения здания (иногда с уплотнением или закреплением его), заменой льдонасыщенного грунта карьерным песчаным или крупнообломочным грунтом или увеличением глубины заложения фундаментов.

Принцип строительства выбирают с учетом конкретных условий застраиваемой площадки, типа здания, материалоемкости, продолжительности его возведения.

Объемно-планировочные решения зданий. При проектировании промышленных зданий для северных районов предпочтение отдают многоэтажным зданиям сблокированного типа с наиболее простым объемно-планировочным решением. Такие здания, имея меньшую площадь застройки, позволяют уменьшить площадь ограждающих поверхностей, количество фундаментов и протяженность межцеховых коммуникации, облегчают сохранение грунта в мерзлом состоянии и улучшают условия эксплуатации предприятий.

Многоэтажные здания особенно целесообразно возводить на ограниченных по площади участках с благоприятными мерзлотно-грунтовыми условиями, в районах с большими снеговыми нагрузками, интенсивной снегозависимостью, при жесткой конструктивной схеме.

Одноэтажные здания северных районов в целях уменьшения количества фундаментов следует проектировать с укрупненной сеткой колонн. При этом снижаются также дополнительные усилия от неравномерной осадки несущих опор. Одноэтажные здания рекомендуется возводить при податливой конструктивной схеме.

Укрупненную сетку осей колонн целесообразно применять для придания объемно-планировочному решению зданий технологической гибкости и универсальности.

Помещения с «мокрыми» технологическими процессами не следует размещать у наружных стен зданий, и, наоборот, помещения, в которых расположены производства со значительными выделениями тепла, а также вредных выбросов (пыли, дыма, газа и копоти), рекомендуется размещать у наружной стены с подветренной стороны здания. Агрегаты, выделяющие тепло, необходимо сооружать на перекрытиях или на отдельных, не связанных с несущими конструкциями фундаментах.

При строительстве объектов по II принципу высоту помещений проемов ворот и дверей, расстояния по высоте между оборудованием и конструкциями здания назначают с запасами, обеспечивающими возможность нормальной работы здания в процессе осадок конструкций.

В зданиях, проектируемых по I принципу, не рекомендуется устраивать подвалы и цокольные этажи, подземные каналы и галереи. Если же последние нужны по условиям технологии производства, предусматривают надежную гидро- и теплоизоляцию вечномерзлых грунтов основания.

Покрытия зданий должны иметь простой профиль, без выступающих и западающих участков, которые вызывают завихрения снеговетровых потоков и отложение снега. Предпочтение отдают зданиям с плоской и криволинейной крышами. Многоскатные здания располагают вдоль направления доминирующих зимних ветров, а при односкатных кровлях уклон ориентируют в наветряную сторону. В большинстве случаев водоотвод с покрытий предусматривают неорганизованный наружный.

При устройстве в зданиях световых и аэрационных фонарей необходимо предусматривать меры, препятствующие заносу их снегом, обмерзанию остекления и переохлаждению помещении, а также Позволяющие беспрепятственно регулировать (открывать и закрывать) фрамуги при сильной пурге.

Безоконные и бесфонарные здания в условиях северного климата, строят лишь в тех случаях, когда по технологическим соображениям в помещениях должен быть создан постоянный температурно-влажностный режим.

Рис. 8. Основные типы фундаментов зданий, возводимых на вечномерзлых грунтах по принципу I (разрезы и планы):

а — свайные; 6 — полносборная стойка с башмаком; в — стойка с башмаком стаканного типа; г — столбчатый из бетонных блоков.

Входы в отапливаемые здания оборудуют двойными тамбурами, а въезды — тепловыми воздушными завесами и шлюзами-тамбурами. Наружные ворота следует проектировать раздвижными или подъемными; допускается устраивать распашные ворота, открывающиеся внутрь. Фасады зданий не должны иметь ниш, поясов и других элементов, задерживающих снег и влагу.

К архитектурно-художественному облику зданий и цветовому решению интерьера помещений в северных районах с бедным природным окружением, тяжелыми метеорологическими условиями предъявляют повышенные требования. Яркие и сочные цвета фасадов и интерьеров должны компенсировать северянам унылое природное окружение.

Конструктивные решении зданий. Здания и сооружения для северных районов проектируют с максимальной степенью сборности. Для них применяют конструктивные элементы высокой заводской готовности с надежными и простыми в монтаже соединениями, позволяющими строить объекты в условиях низких температур. Сборные конструкции, используемые для этих целей, должны иметь малую массу и хорошую транспортабельность.

При строительстве зданий по I принципу их конструкции проектируют без учета осадочных деформаций основания. Фундаменты для таких зданий устраивают свайные, как правило, железобетонные, сплошного или сквозного сечения (рис. 8, а). Допускается применять также деревянные и металлические сваи. По способу погружения, определяемому видом вечномерзлого грунта, сваи подразделяют на погружаемые в пробуренные скважины, погружаемые с оттаиванием грунта; бурозабивные и забивные.

При небольшой толщине слоя сезонного промерзания-оттаивания (до 1,5 м) и высокой несущей способности вечномерзлых грунтов целесообразно устанавливать сваи-стойки на башмаках (рис. 8, б, в). При строительстве зданий на непучинистых грунтах иногда применяют столбчатые фундаменты, собираемые из бетонных блоков (рис. 8, г).

При строительстве по II принципу конструкции зданий их основания приспосабливают к восприятию повышенных деформаций для обеспечения устойчивости и эксплуатационной надежности сооружений. При этом для зданий в зависимости от расчетных, величин деформаций основания принимают: жесткую конструктивную схему, при которой конструкции взаимно не перемещаются (здание оседает равномерно), податливую конструктивную схему, при которой возможны взаимные перемещения шарнирно связанных между собой конструкций без нарушения эксплуатационных качеств зданий.

В зданиях с жесткой конструктивной схемой устраивают поэтажные железобетонные, или армокирпичные пояса, связанные с перекрытиями. Простенки и углы кирпичных стен усиливают армированием, а сборные элементы покрытий и перекрытий замоноличивают и анкеруют. Кроме того, продольные и поперечные стены рекомендуется располагать симметрично относительно главных осей здания (отсека), не допуская излома стен в плане и ослабления их нишами, каналами и т.д. Поперечные несущие стены или рамы располагают на расстоянии не более 12 м друг от друг. Проемы в стенах принимают одинаковых размеров и размещают их равномерно.

Для зданий с податливой конструктивной схемой применяют разрезные конструкции с минимально допускаемыми жесткостями на изгиб и сдвиг в вертикальной плоскости. Площади опирания и крепления конструкции назначают исходя из условия обеспечения прочности при неравномерной осадке здания.

Многоэтажные и одноэтажные здания с пролетами до 12 м, как правило, проектируют по жесткой конструктивной схеме, а одноэтажные с пролетами более 12 м — по податливой схеме.

Здания, возводимые по II принципу, разделяют осадочными швами на отсеки, длина которых не должна превышать величин, указанных в табл.2.

Таблица 2 Предельная длина отсеков здания

Величина средней осадки основания здания по СНиПу, см

Предельная длина отсеков, м

При жесткой схеме

Источник: studfile.net

Наследие сталинских домов: смешанный тип перекрытия

Перекрытия смешанного типа — это строительные конструкции, которые служат для разграничения внутреннего пространства дома по вертикали.

Они образуют этажи здания, но в отличии от типовых перекрытий, выполненных из одного материала, при их обустройстве используют одну из комбинаций стройматериалов: «дерево-металл» или «бетон-метал».

Этот тип перекрытий в основном использовался в домах, возводимых в начале прошлого века и, так называемых, «сталинках».

Это решение было продиктовано тем, что требовалось выполнить усиление перегородок, с применением металлических конструкций и бетона, в разрезе одного этажа, но только по некоторым помещениям: ванные, кухни и топочные, то есть в зонах с повышенными показателями по влажности и температуре, поэтому некоторые внутренние стены квартиры, становились подпоркой для перекрытий.

Застройщик, который столкнулся с такими перекрытиями то ли в процессе реконструкции старого здания, то ли при строительстве нового здания с особыми условиями эксплуатации, должен понимать особенности возведения таких конструкций и их правильной эксплуатации. Это вызвано тем что такие перекрытия обладают малой способностью выдерживать несущую нагрузку.

Что это значит?

Межэтажные перекрытия – это строительная конструкция здания, которые делят его по вертикали на этажи.

Они должны быть прочными, долговечными, выдерживать и равномерно передавать все динамические и статистические нагрузки, быть теплыми и иметь необходимый уровень шумоизоляции.

Они повышают устойчивость всего здания и принимают на себя частично общедомовые деформационные нагрузки.

Смешанные перекрытия часто выполняются в виде перекрытий из деревянных элементов по прогонам, на несущих стальных балках — это конструкция «дерево-железо». Также на практике встречаются конструкции перекрытий в районе особенно «влажных зон» — «железо-бетон». Дополнительно установка железных либо бетонированных узлов позволяет воспринимает часть общедомовой нагрузки.

Массовое разрушение из-за процессов гнилости деревянных накатов и несущих балок из дерева, на площадях в районе санузлов и кухонь, в свое время, потребовали от проектировщиков прибегнуть к установке в таких местах железобетонных конструкций по железным балкам.

В домах, которые возводились до 1924 г. прогоны и балки выполнялись железными, с 1930-х годов в санузлах и на кухнях стали использовать железобетонные перекрытия, а во всех остальных помещениях перекрытия на металлических либо деревянных балках.

Дополнительно. Сегодня, практически, нельзя рассчитать допустимую статическую нагрузку таких конструкций, но с большою долей вероятности можно утверждать, что они не смогут нести нагрузки от дополнительной бетонной стяжки, тяжелого сантехнического оборудования, например, чугунной ванны либо отопительного котла и внутридомовых каменных перегородок.

Из каких материалов состоят?

Чаще всего такие конструкции в домах введенных в эксплуатацию до 50-х годов прошлого столетия выполнялись многослойными.

Стандартный «пирог» многослойного смешанного перекрытия в домах «сталинках»:

• бетонированная стяжка;
• настил из досок;
• металлическая балка, двутавр;
• межбалочное заполнение — легкие сборные ж/б плиты;
• гидрозащитный материал;
• штукатурная сетка;
• штукатурка.

Иногда они выполнялись в форме деревянного каркаса, опоясанного стальными балками либо из стальных несущих балок и деревянной обшивки.

Современные смешанные перекрытия выполняются в домах не выше 3-х этажей с применением следующих конструктивных схем:

• Монолитная конструкция по железным балкам, усиленное арматурной сеткой.
• Монолитно-сборные перекрытия — в роли несущих балок, применяется металлический профиль, межбалочное пространство заполняют заводскими ячеистыми блоками, возводится теплоизолированная опалубка с армированием и заливкой бетонным раствором.
• Составные перекрытия из разнообразных стройматериалов: доска, плиты и стандартные панели. Их устанавливают на несущие стальные балки. Они выполняются многослойными с тепло-, паро-, гидро- и звукозащитой.

В каких типах зданий могут применяться?

Ранее такие конструкции устанавливались в домах до 5-ти этажей, сегодня, когда промышленность наладила выпуск более эффективных межэтажных перекрытий, конструкции смешанного типа устанавливаются в основном в частном домостроении до 3-х этажей или при реконструкции старого жилого многоэтажного фонда.

В некоторых случаях такие перекрытия могут по отдельным индивидуальным проектам устанавливаться в современных зданиях, когда нужно придать особенные характеристики некоторым его помещениям, например, топочным или создании отдельных помещений с высокими огнезащитными параметрами, например, щитовые и серверные помещения.

Дополнительно. Частники такие перекрытия устанавливают в нововозводимых домах, когда выполняют пристройки или объект имеет дефицит по высоте. Использование металлических несущих балок, позволяет возвести более тонкие перекрытия.

Характеристики

Такие конструкции получают свои характеристики в ходе строительства и постепенно утрачивают их при эксплуатации. Чем больший срок дома, тем ниже качество перекрытий. Кроме того, все межэтажные перекрытия в домах, возведенных до 70-х годов не соответствуют современным требованиям СНиП и ГОСТ.

Характеристики смешанных перекрытий в нововозведенных домах должны отвечать общим требованиям по перекрытиям. Иногда согласно проекта они выпускаются с особенными качествами по водонепроницаемости либо газонепроницаемости.

Основные требования к характеристикам:

1. Соответствие проектной прочности.
2. Расчетная жесткость перекрытия. Провесы, даже самые незначительные способны вызвать необратимые разрушающие процессы в здании. Разрешенный размер прогиба для таких конструкций не может превосходить нормативного соотношения по отношению к длине пролета, для межэтажных конструкций, как 1:250, а для чердака – 1:200.
3. Конструкция обязана быть очень легкой и тонкой и не вызывать излишней нагрузки на стенки.
4. Иметь высокую огнестойкость и быть заслоном для распространения огня.
5. Иметь высочайшие тепло- и влагозащитные характеристики и нормативную звукоизоляцию.
6. Быть рассчитанными на высокий срок службы и иметь высокую ремонтопригодность.

Требования и нормы

Проектирование смешанных перекрытий выполняют с учетом действующих государственных нормативных актов для зданий жилого, общественного и промышленного назначения, одноэтажных и многоэтажных объектов, с учетом требований по прочности, тепло- и звукозащите.

Для деревянных и стальных несущих и ограждающих конструкций они установлены ГОСТ NoNo:

А также СНиП и СП NoNo:

Эти требования считаются обязательными, для выполнения перекрытий в любом домостроении устанавливают ограничения на применение составляющих их элементов:

1. Деревянные несущие конструкции разрешенная длина пролета 6 см, но наиболее эффективны они для пролетов 2.5-4 м, поскольку при большей протяженности желательнее усиливать их опорными колоннами. Дополнительно необходимо учитывать характеристики заступов на стенку — не меньше 12 см, а для деревянного бруса — 15 см.
2. Общая нагрузка для деревянных балок применяется 300-400 кг/м 2 , соотношение высоты к ширине, как 1,4 к 1.
3. Размер сечения обшивочной доски принимается в пределах от 4 х 10 до 10 х 30 см.
4. Расстояние между балками перекрытия из дерева — 500-600 мм, а из металла 100-120 см.
5. Номер железной балки для 400 кг/м 2 устанавливается длиной пролета и шагом, так для пролета 6 м, подойдет двутавр No20; для пролета 4 м — No12; для пролета 3 м — No10.

Как рассчитать нагрузку на межэтажные конструкции?

Такой расчет выполняется, чтобы не вызвать обрушения из-за существенного прогиба балок. Результаты его позволяют застройщику определить необходимый металлопрокат.

Вычисление проводится по балочному сечению, для этого необходимо определить Wy- максимальный момент сопротивления и наименьшего момент инерции Jy, а на базе последнего устанавливают прогиб.

Для расчета двутавра, который планируется установить в качестве каркаса межэтажных перекрытий, для небольшого индивидуального домостроения как правило применяется двутавр NoNo 10 – 20 по ГОСТ 8239-72, поэтому по справочным таблицам можно получить все необходимые данные: линейные параметры, площадь сечения, шаг укладки Р и определить Wy и Jy, распределительную Q и линейную нагрузку q.

Также необходимо знать вес слоев перекрытия и периметра дома.

Например, если распределенная нагрузка окажется равной 326 кгс / м 2 , а вес перегородок — 74 кгс/м 2 , и временная нагрузка 210 кгс/м 2 , то:

• Q = 326 + 74 + 210 = 610 кгс/м 2 ;
• q = Q * p = 6.1 кгс/см.

Изгибающий момент двутавра My рассчитывают, беря за основу q, p=1 м и протяженность L=459 см, при этом сам двутавр должен быть длиннее, примерно 5 м, поскольку имеют зону опирания на внутренние края стенок, которые выступают в роли шарниров.

My = (q * L2) / 8 = 6.0 * 4502.0 / 8.0 = 151876 кгс х см.

Wy получают с учетом показателя по расчетному сопротивление стали, в частности, для марки С235, 2151 кгс/см 2 :

Данное значение сравнивают с табличным значением.

Жесткость несущей балки определяется наибольшей величиной прогиба.

• E – табличный модуль упругости;
• Jy – двутавра 14, равен 571 см 4, при вышеуказанных данных.
• f = 2.60 см.

При пролете L=450 см, отношение на 1 м, составит 450:2.6= 171, т.е 1/171, что выше чем допустимое 1/200, поэтому выбирают другой No двутавра и повторно рассчитывают прогиб.

Для No 16, с моментом инерции 872 см4, f = 1.16 см, а относительный – 1/225, что подтверждает допустимый запас.

Технология монтажа

Для того чтобы возвести смешанные перекрытия по двутавровым железным балкам, исполнитель выполняет полный комплекс подготовительных работ, приобретает строительные материалы, проверяет исправность инструментов, изучает проектную документацию и технологическую карту.

Алгоритм работ при монтаже смешанных перекрытий:

• перед монтажом балки убеждаются, что высота ее соответствует ширине пролета в соотношении 1:16;
• соотношение сторон балки должно выдерживаться 7:5, которые считаются самыми прочными;
• к боковым поверхностям двутавра укрепляют черепные бруски, допускается размер сечения 60х60 либо 50х50 мм;
• устанавливают накат из доски либо плит OSB;
• устанавливаю внутри наката слой пароизоляции, закрепляя его степлелом, нахлест пленки должен быть не менее 100 мм, для плотности его проклеиваются монтажным парозащитным скотчем;
• поверх устанавливают экологический безопасный акустический утеплитель, со слоем не менее 100 мм, лучше всего для этой цели подходят плиты группы минераловатных материалов;
• устанавливается гидрозащитная мембрана с нахлестом 100 мм, швы проклеиваются строительным скотчем;
• устанавливается тонкая обрешетка 3 см, для создания вентиляционного зазора;
• устанавливается черновая конструкция пола из досок;
• устанавливается чистовая конструкция пола из плиты OSB и отделочного материала: линолеум, плитка или ламинат.

Усиление

Профессиональные конструктора сходятся во мнении о том, что перепланирование старых квартир, оборудованных смешанными перекрытиями является очень непростым. Эти устаревшие строительные объекты обладают обилием редкостных особенностей и характеристик, которые непременно требуется учитывать, чтобы выполнить весь комплекс реконструкции и при этом не «завалить» здание, а напротив, усилить его прочностные характеристики и продлить срок эксплуатации.

Когда и зачем нужно?

Усиление смешанных перекрытий происходит в процессе реконструкции или капитального ремонта старого жилого фонда.

Этот процесс может начинаться владельцем жилья только после получения соответствующего технического заключения на перепланировку о целесообразности и безопасности запланированных мероприятий.

В Москве такое заключение выдает ГУП МосжилНИИпроект, и стоит оно весьма недешево.

После оформления договора собственника с вышеназванной организаций, ее специалисты проводят обследование несущих конструкций и перекрытий на предмет технического состояния и возможности замены, без разрушения остальных важных конструкций дома. После это выполняется проект реконструкции в котором указывается технология замены перекрытий и виды применяемых материалов.

Какими материалами?

Вид материалов будет зависеть от выбранного проекта реконструкции. Например, если неисправна какая-то балка, ее можно укрепить при помощи различных протезов. При этом будет нужно установить кратковременные опоры, которые придется убрать после выполнения работ по усилению, удалить прогнившие части конструкции и усилить их протезами необходимого типа: концевыми либо промежуточными.

Необходимо обозначить, что устанавливать 2 промежуточных протеза на 1 балке противопоказано. Аналогично запрещено устанавливать протезы на балках протяженностью свыше 8 м.

Если будут устанавливаться новые металлические балки, то кроме двутавров, которые как правило применяются для смешанных перекрытий, также собственнику потребуется приобрести пиломатериал для настила, легкие сборные плиты для наполнения конструкции, тепло- паро- гидрозащитные материалы.

Теплозащита для таких конструкций должна быть выбрана толщиной не менее 100 мм и иметь акустические характеристики, чтобы в итоге слойное покрытие имеют защиту по воздушному шуму не менее 52 дБ, а по ударному — 60 дБ.

Второй вариант усиления конструкции перекрытия намного сложнее выполнить технически и обходится он заказчикам дороже, однако долговечность таких конструкций также значительно выше и определяется в несколько десятков лет.

Как сделать?

После того как будут получены все разрешительные документы, собственник квартиры должен заключить договор с подрядчиком на безопасное выполнение работ.

Этот момент очень важен, поскольку если что-то пойдет не так, подрядная организация должна возместить все причиненные убытки

Основные работы по усилению смешанных перекрытий в старых домах с заменой на облегчённые монолитные конструкции:

1. Выполняют демонтаж старых полов.
2. Демонтаж перестенков выполняют только если данные мероприятия определены проектом и с разработкой точной технологической картой усиления проемов,ю вместо демонтируемых объектов.
3. Вентиляционные системы изменять не разрешается.
4. После вскрытия пола, очищают пространство от шлака и мусора. Укрепляют и грунтуют несущие потолочные балки, которые не повреждены гнилью.
5. Сверху укладывают двутавр для укрепления конструкции и снятия нагрузки с ниже расположенного потолка.
6. Закрепляют двутавр сваркой и заводят в кирпичные стенки.
7. Устанавливают новые деревянные перекрытия или меняют их на монолитные.
8. Нижние доски пола обрабатывают антисептической и огнезащитной пропиткой. Устанавливают шумозащитные профили.
9. Устанавливают оцинкованный лист с высоким профилем.
10. Укладывают арматуру и заливают облегченной керамзитобетонной смесью.
11. Устанавливают армосетку 100х100.
12. Выполняют чистовую стяжку по маячкам.

Перепланировка домов

Тип реконструкции «сталинки», а точнее, ее процесс ее согласования с контролирующими ведомствами, напрямую зависит от типа межэтажных перекрытий. При этом самым сложным считается случай, когда установлены смешанные конструкции, потребуется не только экспертное заключение ГУП МосжилНИИпроект, но и подготовка нового проекта с принятием порой нестандартного решения.

Это вызвано тем, что такие конструкции, состоящие из дерева и легких бетонных конструкций, с течением длительного срока эксплуатации, без сомнения потеряли значительную долю несущей способности, просели и скорее всего стали опираться на внутридомовые ненесущие перегородки.

При демонтировании этих переборок потребуется сложное усиление конструкций.

Монтаж дополнительных либо современных стен из пеноблоков и восстановление пола цементной стяжкой не допускается до получения выводов ГУП МосжилНИИпроект.

Это предписано требованиями, обозначенными постановлении ППМ No508-ПП, согласно которому перепланирование квартир в домах со смешанными перекрытиями обязана выполняться на базе проекта, разработанного на основании техзаключения, после письменного оформления соответствующего разрешения.

Важно! Выбор нового перекрытия будет зависеть от размеров пролетов и стенового материала, из которого возведен дом. Для легких деревянных и каркасных строений рекомендуется использовать смешанные перекрытия, расположенные на деревянных несущих балках, а для каменных стен — на стальных балках, преимущественно в этом случае используется двутавр.

Дефекты, причины и их устранение

В смешанных конструкциях ключевыми элементами считаются железные балки, на которых установлен накат из доски, с забетонированными влажными зонами: кухня, санузел и ванная. В остальной части квартиры установлены деревянные конструкции, в виде сложных наборных конструкций из дерева и наполнителя.

Как правило такие конструкции устанавливались в домах до 70-х годов прошлого столетия, однако для большинства российских городов они и сегодня составляют довольно большой объем существующего жилого фонда.

Проблема этих домов — их возраст. За столь продолжительный срок эксплуатации деревянные балки прогнили, а металлические — повреждены коррозионными процессами, в особенности под влажными помещениями общего пользования, аналогично в пристенных местах и в точке опирания балок на стеновых конструкциях. Все перечисленное не наилучшим образом воздействует на общую несущую способность домостроения.

В стенках возникают глубокие щели, а перекрытия проседают, падают на внутридомовые перегородки, которые не рассчитаны на эту нагрузку. В таком варианте стенки внутри зданий становятся «разгружающими» и могут разрушиться из-за неспособности нести такую нагрузку.

Для того чтобы этого не произошло, требуется усилить или полностью заменить несущие балки и все дефектные компоненты, установленные специалистами на смешанных перекрытиях.

Плюсы и минусы применения

Смешанные перекрытия старого типа, которые устанавливались в домах до 70-х годов прошлого столетия, технологически изжили себя.

Сегодня применяются новые облегченные конструкции в основном в частных домах до 3-х этажей.

Они включают в себя как деревянные детали, так и легкие сборные бетонные плиты на железобетонных и стальных балках.

Такие конструкции вобрали в себя преимущества дерева, железа и бетона:

1. Они более теплые и обладают требуемыми показателями по шумозащите.
2. Конструкция деревянного наката и утеплителя имеют низкую себестоимость.
3. Высокая скорость монтажа, объясняется легкостью конструкции, которым для сборки не требуется применение грузоподъемной техники.
4. При применении металлических балок увеличиваются прочностные характеристики и срок эксплуатации конструкций.
5. Стальные балки способны выдержать большие механические воздействия, и при этом создают меньшую толщину перекрытия, что существенно для частного домостроения.
6. При установке деревянных балок не применяются цементные растворы, поэтому после монтирования они тут же способны нести проектную нагрузку.
7. Могут использоваться в постройках, возведенных из самых различных стройматериалов.
8. Общедоступность исходных стройматериалов.
9. Низкая стоимость.
10. Высокая ремонтопригодность и возможность замены компонентов перекрытия.

Недостатки применения смешанного типа перекрытий в зданиях:

1. Высокая подверженность повреждению от влаги, требуется обработка антисептиками для дерева и антикоррозийными препаратами для железа.
2. Низкая пожароустойчивость для дерева.
3. Низкая звукоизоляция для железа.
4. Более низкие прочностные характеристики по сравнении с железобетонными перекрытиями.

Заключение

Смешанные перекрытия в домах старого и нового жилого фонда отличаются по своему виду. Такие конструкции в домах-сталинках сегодня уже не применяются, а поскольку такие дома в настоящее время нуждаются в реконструкции, то собственники озабочены тем, как выполнить это качественно, надолго и без угрозы разрушения такого объекта.

Работы по реконструкции старого жилого фонда разрешаются только при наличии проекта и технического заключения специализированной экспертной установки, функции которой в Москве выполняет МосжилНИИпроект. Современные технологии в области гражданского домостроения позволяют возвести очень высококачественные смешанные перекрытия как в старых домах, так и в новостройках.

Источник: stroim-domik.org