Изгороди, ворота, подпорные стенки

Владелец участка огораживает участок забором фронтально со стороны улицы, с правой, если смотреть на участок с улицы, стороны, а также половину задней стороны, начиная от правой границы. В случае размещения дома вдоль боковой стороны участка забор устраивают вдоль этой стороны. Забор конструктивно состоит из фундамента и ограждения. Под фундаментом понимают элементы различных размеров, в том числе и подпорные стенки. Простые заборы не имеют фундамента, его роль играют вкопанные столбы с уплотненным вокруг них грунтом. Под стационарные заборы устраивают ленточные или столбчатые фундаменты. Ленточные выводят под сплошные заборы, столбчатые - под каркасные. Нагрузку от забора между столбами или опорами столбчатого фундамента распределяют с помощью обвязок. Глубина заложения обоих фундаментов для сыпучих грунтов не менее 60 см, для связных - 80-90 см.

Верхнюю часть забора изготовляют из различных материалов. Сплошные ограды из природного камня сооружают толщиной 35-40 см. Для оград, цоколей или подпорных стенок зачастую используют песчаник и известняк. Облицовывают поверхность каменной кладки различными способами. В качестве вяжущего используют известковый раствор для кладки стен и цементный - для разделки швов.

Весьма распространены кирпичные заборы, которые возводят, как правило, из обычного кирпича. Кладку, непригодную под расшивку швов, штукатурят, кладку из хорошего кирпича оставляют неоштукатуренной, выполняя красивую фигурную расшивку швов. Кирпичные изгороди следует изолировать от проникания влаги. От осадков кладку защищают, укладывая сверху плиты из любого подходящего материала (рис. 17).

Монолитные бетонные и железобетонные ограды плит должны иметь толщину без армирования 20, с армированием 10 см. Морозостойкость обеспечивается при расчете состава бетонной смеси. В большинстве случаев от штукатурки отказываются, оставляя сырую бетонную фактуру. При этом опалубочные работы и укладка бетона требуют специальных знаний и сноровки. С помощью различных методов обработки аккуратно выполненной поверхности бетона можно придать шероховатость естественного камня. Значительную часть работ на стройплощадке можно ускорить за счет применения готовых элементов ограждения. Имеется большой выбор таких элементов (бетонные и керамические блоки), требующих специальной подготовки для сборки забора на месте (рис. 18).

На практике чаще всего встречается изгородь из металлических конструкций. Изготовляют ее с частой установкой стоек, в виде каркасно-столбчатой системы, с использованием панелей или несущих решетчатых конструкций. Стойки выполняют из труб, профильного проката, холодногнутых профилей. Пространство между ними зарешечивают с помощью готовых решетчатых панелей, прикрепленных к стойкам и прогонам; нередко решетку сваривают из арматурной стали (см. рис. 17).

Традиционны деревянные изгороди. Можно встретить как простейшие из штакетника и досок, так и комбинированные с камнем и металлоконструкциями. Каждому индивидуальному застройщику следует иметь в виду, что первое впечатление о доме складывается по тому виду, какой имеют ограждения и ворота. Они как бы говорят о личных вкусах застройщика, а также хорошо отражают и чисто человеческие его качества. Внешние ворота - главная часть ограждения. В любом случае они должны гармонировать с конструктивными элементами и формой забора. По материалу ворота могут быть деревянными, металлическими или комбинированными. По высоте они соответствуют забору и считаются низкими при высоте менее 0,9 м, средними от 0,9 до 1,5 м, нормальными от 1,5 до 2,1 м и высокими при высоте забора и ворот более 2,1 м. Ворота можно изготовить из рамных конструкций, решеток или панелей с открывающимися внутрь двора створками, поскольку они не должны мешать пешеходам вне территории участка.

Органы строительного надзора могут потребовать устройства подпорных стенок по границам строительного участка исходя из требований градоустройства или обеспечения безопасности. Стенки делают там, где грунт неустойчив при значении угла откоса, превышающем значение угла естественного откоса. Массу оползающего грунта необходимо подпереть стенкой. Подпорные стенки могут быть уголкового профиля и гравитационными (рис. 19). Гравитационная подпорная стенка сдерживает боковое давление грунта собственным весом, поэтому она должна быть тяжелой и объемной. Для достижения более благоприятного соотношения сил подошва стенки должна быть более широкой. Материалом для строительства служат бетон, природный камень и монолитный бетон с облицовкой из бутовой кладки.

Подпорная стенка уголкового профиля пригодна для восприятия значительного по величине сдвигающего усилия. Тыльную сторону подпорных стенок обычно изолируют битумной обмазкой, гребень покрывают тесаным естественным камнем или бетонными элементами. Для обоих типов стенок необходимо обеспечить сток воды, накапливающейся за тыльной стороной. Через 15-25 м по длине стенки следует снабжать деформационными швами во избежание растрескивания.

АНАЛИЗ РАБОТЫ УГОЛКОВЫХ ПОДПОРНЫХ СТЕНОК С УЧЕТОМ ОКРУЖАЮЩЕГО ГРУНТА

Н.Я. Цимбельман
Научный руководитель – д. т. н., профессор, зав. каф. Теории сооружений ДВГТУ Стоценко А.А.
тел. [phone]; e-mail: [e-mail]

Подпорные сооружения применяют при решении различных градостроительных задач, строительстве дорог, складировании сыпучих материалов, образовании насыпей, выемок и отвалов. Основной вид подпорных сооружений в промышленном и гражданском строительстве – стенки, предназначенные для удержания земляной массы от обрушения (подпорные стены).
Различают два основных вида потери подпорной стеной эксплуатационных качеств: первый из них – разрушение тела стенки вследствие недостаточной прочности конструкции (потеря прочности), второй – опрокидывание и сдвиг подпорной стенки по причине недостаточной устойчивости (потеря устойчивости). Все многообразие конструктивных решений подпорных стен мы предлагаем классифицировать по степени участия грунта засыпки в обеспечении прочности и устойчивости подпорной стены:
- гравитационные (массивные) стенки выполняются в основном из относительно малопрочного материала, и необходимо большое его количество, чтобы обеспечить прочность стенки. При этом затраченного материала часто бывает достаточно, чтобы обеспечить и ее устойчивость без вовлечения в работу грунта засыпки;
- полугравитационные (тонкоэлементные - уголковые) изготавливаются из более прочных материалов, прочность стенки обеспечивается меньшим их объемом, и собственного веса оказывается недостаточно для обеспечения устойчивости. В работу стенки на устойчивость вовлекается грунт засыпки, укладываемый на консоли, выступы и горизонтальные плиты. Среди стен такого типа наиболее широко применяются уголковые подпорные стенки, состоящие из двух основных элементов – вертикальной ограждающей панели и горизонтальной фундаментной плиты;
- армогрунтовые подпорные стенки. В конструкциях стен такого типа грунт обеспечивает и прочность, и устойчивость, поскольку сам является телом стенки благодаря специальному армированию.
К основным преимуществам конструкций уголковых подпорных стен можно причислить их низкую материалоемкость в сравнении со стенками массивными, а также большое разнообразие конструктивных решений и наличие мощной производственной базы сборных конструкций в сравнении с армогрунтовыми подпорными стенками.
Анализ разрушений существующих подпорных стен показывает, что уголковые подпорные стенки разрушаются преимущественно по причине недостаточной прочности конструкции, случаев потери устойчивости практически не обнаружено. Возникшее в процессе наблюдений предположение о существовании резерва устойчивости уголковых подпорных стенок, не учитываемого существующими методиками расчета, подтвердилось в результате проведенных экспериментов, состоявших в принудительном опрокидывании моделей уголковых стенок в грунтовом лотке. По предельной опрокидывающей силе вычислялся объем грунта засыпки (в качестве засыпки был использован мелкий песок), вовлекаемый в работу стенки на устойчивость. По нашему мнению, в обеспечении устойчивости стенки принимает участие не только грунт, лежащий непосредственно над фундаментной плитой: в проведенных опытах плоскость, ограничивающая удерживающий стенку объем грунта, оказалась наклоненной в сторону засыпки на угол, примерно равный половине угла внутреннего трения грунта засыпки. При соответствующем уточнении резерв устойчивости позволит снизить материалоемкость уголковых подпорных стен без ущерба для их прочности и устойчивости; кроме того, конструкции стенок смогут отвечать требованиям, связанным с изменениями в условиях эксплуатации, включая сейсмические условия.
Разработана методика определения объема грунта, вовлекаемого в работу уголковой подпорной стенки на устойчивость, которая позволяет учесть выявленный в ходе экспериментов дополнительный объем. Толща грунта за стенкой разбивается на определенное число горизонтальных слоев одинаковой мощности. Подошва и кровля каждого из слоев пересекает поверхность, ограничивающую участвующий в работе стенки грунт по линии, которая получается путем конформного отображения заданного очертания фундаментной плиты стенки. Отображение представляет собой сдвиг заданного очертания фундаментной плиты на постоянную величину, определяемую углом резервного объема грунта. Сумма объемов элементарных слоев равна полному объему грунта, удерживающего стенку от опрокидывания и сдвига.
Разработан алгоритм построения отображения формы фундаментной плиты. Для удобства использования методики и исключения ошибок при расчете построена компьютерная программа, исходными данными для которой служат характеристики грунта, размеры подпорной стенки и очертание фундаментной плиты в плане, результаты расчета – объем грунта, вовлекаемый в работу стенки на устойчивость и величина удерживающего момента.
По построенной методике проведены исследования формы фундаментной плиты уголковой подпорной стенки с целью установить наиболее эффективное ее очертание с точки зрения экономии материала. Оказалось, что при одинаковой площади поверхности фундаментные плиты с выступами, вырезами и отверстиями обеспечивают больший удерживающий момент, чем плиты традиционного прямоугольного очертания. Оформлена и зарегистрирована приоритетная заявка на изобретение уголковой подпорной стенки с вырезами, выступами и отверстиями в фундаментной плите. Разрабатываются рекомендации по их устройству.
В ближайшее время планируется проведение полунатурных испытаний со стенкой высотой 1 – 1.5 метра, длиной 2 – 2.5 метра с искусственной засыпкой связными и несвязными грунтами.

Приложение

СПИСОК НАУЧНЫХ РАБОТ ЦИМБЕЛЬМАНА Н.Я. (НА 25 ОКТЯБРЯ 2000г.)

1. Tsimbelman N. Peak load data bank //Second International Students Congress of the Asia-Pacific Region Countries/ Abstracts, Vladivostok: FESTU, 1997. Pp. 250 - 251.
2. Доценко С.И., Стоценко А.А., Цимбельман Н.Я. Банк предельных нагрузок //Совершенствование методов расчета строительных конструкций зданий и сооружений /Сборник научных трудов. Хабаровск: ХГТУ, 1997. С. 42 – 47.
3. Цимбельман Н.Я., Стоценко А.А. Типы подпорных стен и способы вовлечения в их работу грунтов засыпки.//Научно-техническая конференция «Вологдинские чтения». Архитектура и строительство /Тезисы докладов, выпуск 2. - Владивосток: ДВГТУ, 1998. С.45.
4. Цимбельман Н.Я. Расчет уголковых подпорных стен с учетом работы окружающего грунта.//Научно-техническая конференция «Вологдинские чтения». Архитектура и строительство /Тезисы докладов, выпуск 2. - Владивосток: ДВГТУ, 1998. С. 46-48.
5. Цимбельман Н.Я., Стоценко А.А. Методика определения объема окружающего грунта, вовлекаемого в работу уголковой подпорной стенки на устойчивость.//Научно-техническая конференция «Вологдинские чтения». Архитектура и строительство/Тезисы докладов. - Владивосток: ДВГТУ, 1999. С. 43-45.
6. Цимбельман Н.Я., Стоценко А.А. Типы подпорных стен и способы вовлечения в их работу грунтов засыпки.//Проблемы строительства и инженерной экологии на Дальнем Востоке/ Сборник трудов, вып. 121, сер.1. - Владивосток: ДВГТУ, 1999. (в печати).
7. Цимбельман Н.Я. Расчет уголковых подпорных стен с учетом работы окружающего грунта.// Проблемы строительства и инженерной экологии на Дальнем Востоке/ Сборник трудов, вып. 121, сер.1. - Владивосток: ДВГТУ, 1999. (в печати).
8. Доценко С.И., Стоценко А.А. Подпорные стены во Владивостоке //Строительный вестник Приморья; № 2, 1999. – Владивосток: Комитет по архитектуре и капитальному строительству администрации Приморского края. С. 34.
9. Tsimbelman N.J., Stotsenko A.A. Research of functioning an L-type retaining wall with provision for surrounding soil// Young people & scientific-technical progress/Congress materials. Part II. – Vladivostok: FESTU, 1999. Р. 85-86.
10. Цимбельман Н.Я., Стоценко А.А. Давление сыпучего тела на уголковые подпорные стенки.//Региональная научная конференция студентов, аспирантов и молодых ученых «Молодежь и научно – технический прогресс»/Материалы. Часть II. – Владивосток: ДВГТУ, 2000. С. 328-329.
11. Цимбельман Н.Я., Стоценко А.А. Давление сыпучего тела на уголковые подпорные стенки.//Труды ДВГТУ; вып. 126. - С. 132-135.
12. Цимбельман Н.Я., Стоценко А.А. Давление сыпучего тела на уголковые подпорные стенки.//Повышение качества строительных работ, материалов и проектных решений. /Сборник трудов БГИТА; вып. 2. – Брянск: БГИТА, 2000.

Дата добавления: 2015-08-18