Промышленные виды и типы фундаментов
Прочность и надежность любого сооружения зависит от надежности фундамента и грунтового основания.
Стоимость фундамента в затратах на строительство сооружения составляет от 7 до 15%. Но при строительстве на местности со сложным рельефом, сильно обводненных почвах, с применением укрепления грунта, стен и так далее, стоимость может взлетать до 40%. Поэтому крайне важно подходить к выбору фундамента обдуманно и взвешенно.
От чего зависит выбор фундамента
Фундамент– это подземная часть здания или сооружения, воспринимающая нагрузку от надземной части и передающая ее на грунтовое основание. Фундамент состоит из следующих элементов:
- Обрез – верхняя плоскость фундамента, на которой располагаются наземные части здания.
- Подошва- нижняя плоскость, соприкасающаяся с грунтовым основанием
Состояние грунтов
Грунты– это геологические породы, залегающие в верхних слоях земли. Состоят из твердых частиц- зерен, разной размерности, по- другому- «скелета грунта», и пустот, заполненных атмосферным воздухом или частично водой.
Основанием называется толща грунта, непосредственно принимающая нагрузку от фундамента здания или сооружения.
Основания, способные воспринимать нагрузку без предварительного усиления грунтов, называют естественным. Основания, которые могут принимать нагрузку только после проведения мероприятий по усилению грунтов, называются искусственными.
В следствии давления, передаваемого зданием, грунты под фундаментом испытывают значительные сжимающие усилия. Под действием этих нагрузок грунты равномерно уплотняются. Такие равномерные деформации называют осадкой, которые вызывают осадку фундамента.
Неравномерные деформации грунта, происходят в результате уплотнения и коренного изменения структуры грунта под воздействием внешних нагрузок, либо собственной массы, или других факторов. Например, замачивания просадочного грунта, подтаивания участков льда в грунте, называют просадкой. Такие деформации могут вызвать повороты фундаментов, вплоть до разрушения. Просадки основания недопустимы.
Для того, чтобы деформации не оказали опасных воздействий на работающие под нагрузкой конструкции, не повлияли на условия эксплуатации, установлены предельные величины деформации основания и напряжения в грунте, возникающих под подошвой фундамента. Ширина и глубина напрягаемой зоны значительно превосходит ширину основания фундамента. Но на глубине равной шестикратной ширине подошвы фундамента грунт уже не испытывает напряжений.
Если грунты-основания, в пределах сжимаемой толщи, не обладают необходимой несущей способностью, например, насыпные грунты, торфяники, рыхлые песчаные и суглинистые грунты с большим содержанием органических осадков, то их искусственно укрепляют или применяют фундаменты, передающие нагрузки на нижележащие прочные грунтовые основания.
При проектировании промышленных фундаментов обязательно учитываются предельные состояния грунтов по двум группам:
- Несущей способности
- Деформации
Глубина заложения фундамента
На показатель глубины заложения строительного основания влияют факторы:
- Эксплуатационное назначение строения
- Архитектурные особенности сооружения
- Нагрузки: статические и динамические
- Уровень и состояние грунтовых вод
- Глубина заложения коммуникаций и фундаментов соседних строительных конструкций
- Характер грунтов
- Уровень промерзания почвы
- Рельеф местности строительной площадки
Какие существуют нагрузки на фундамент
При расчете параметров основания будущего здания максимально учитываются всевозможные нагрузки. Нагрузки на фундамент делят на постоянные и переменные.
Постоянные нагрузки:
- Вес строительных материалов для возведения стен, материалы окон и дверей
- Вес перекрытий.
- Кровля.
- Лестничные марши
- Вентиляционное и санитарно- техническое оборудование
- Станки, подъемные механизмы и другое стационарное оборудование
Переменные нагрузки:
- Ветровая нагрузка.
- Нагрузка снежного покрова.
- Динамические нагрузки от прилегающих автомобильных дорог, аэропортов, соседних промышленных зданий.
- Вес людей работающих, проживающих и обслуживающих здание.
- Вес мебели, мобильного оборудования.
Требования к фундаментам
К строительным основаниям предъявляются те же, либо более строгие требования, что и к возводимым на них строениям. Поэтому срок службы фундамента не может быть менее срока эксплуатации здания или сооружения.
- Прочность.
- Устойчивость на опрокидывание и скольжение в плоскости подошвы.
- Инертность к воздействию агрессивных грунтовых вод.
- Стойкость к климатическим факторам таким как морозостойкость, пучению грунтов при замерзании.
- Соответствие по долговечности сроку службы здания.
- Экономичность.
- Индустриальность – это возможность производства конструктивных элементов промышленным способом.
Исходя из вышеперечисленных требований выстраиваются принципы проектирования строительных оснований, а именно:
- Расчет фундаментов строений производится по предельным состояниям независимо от вида и типа строительного основания, опираясь на данные геолого-инженерных изысканий.
- Учет взаимодействия всей системы - грунт, строительное основание и надфундаментные несущие сооружения: стены, балки, перекрытия.
- Всесторонний подход при отборе типа фундамента: оценка работы грунтов на основе инженерно-геологических условий на строительной площадке; степени реакции несущей конструкции здания или сооружения на неравномерные деформации грунта.
Проектирование фундаментов
Проектировать строительные основания должны специалисты высокого профессионального уровня. Цена ошибки, допущенной при проектировании, может быть очень высока. К проектированию фундамента следует приступать только тогда, когда на руках имеются все вводные данные: результаты инженерно- геологических исследований, подробный проект надфундаментной части здания или сооружения. Приведенные факторы указывают на сложность выполнения проектирования оснований и фундаментов. Поэтому бывает трудно однозначно решить с выбором рационального типа фундамента, не приняв во внимание несколько возможных, конкурирующих вариантов. Окончательное решение следует принимать на основе технико-экономического сравнения рассматриваемых вариантов оснований и фундаментов. При этом необходимо учитывать финансовые затраты на подготовительные работы, проектировку и строительство; долговечность конструкции, материалоемкость, индустриальность изготовления, трудоемкость, возможность проведения работ в холодное время года. Важно учесть момент сохранения естественной структуры грунтов основания во время производства земляных работ.
Вариантное проектирование оснований и фундаментов рекомендуется выполнять в такой последовательности:
- Наметить возможные, конкурирующие варианты оснований и фундаментов с учетом инженерно-геологических условий строительной площадки, конструктивных особенностей здания или сооружения и действующих нагрузок.
- Рассчитать выбранные варианты оснований и фундаментов в стадии технического проекта, отобрав наиболее нагруженные фундаменты.
- Провести технико-экономическое сравнение вариантов и выбрать из них наиболее рациональный.
Классификация фундаментов
Фундаменты классифицируют по признакам.
По форме в плане:
- Ленточные
- Столбчатые
- Сплошные (плитные)
- Свайные
По виду материала:
- Бетонные
- Железобетонные
- Бутовые
- Бутобетонные
- Кирпичные
- Деревянные
По характеру работы под нагрузкой
- Жесткие. Такие фундаменты испытывают преимущественно сжатие, и в которых не возникает деформации изгиба. Производятся из природного камня и цементного раствора. Например, бутобетон или бетон.
- Гибкие. Работающие как на сжатие, так и на изгиб. В строительстве подобных фундаментов применяют железобетон.
По способу производства:
- Сборные
- Монолитные
По глубине заложения
- Мелкого заложения. Как правило, это до двух метров, но выше точки промерзания грунта
- Глубокого заложения. Ниже точки промерзания грунта.
Виды и типы фундаментов
Ленточные
Применяют на сухих, прочных грунтах. Ленточные фундаменты могут быть как сплошными, так и прерывистым. В разрезе могут представлять собой прямоугольник, трапециевидную форму, либо ступенчатую конструкцию.
- Сборные. Состоят из железобетонных блоков, блоков-плит, фундаментно-стеновых блоков. Блоки- плиты или блоки-подушки выпускаются прямоугольной или трапециевидной формы. Укладываются на тщательно утрамбованную песчаную подготовку толщиной 100 мм. В целях сокращения расхода бетона и снижения массы фундамента применяют пустотелые блоки с узкими сквозными или широкими замкнутыми пустотами. Размеры блоков подушек принимают: по ширине от одного до трех метров; по длине от 1,2 до 3 метров; по высоте 0,3 метра и 0,5 метра
- Монолитные. Представляет собой армированную бетонную конструкцию, проложенную под несущими и ограждающими стенами здания. Может быть выполнен как с мелким заглублением, так и с заглублением ниже уровня промерзания почвы. Позволяет, как и сборный ленточный фундамент, предусмотреть в проекте сооружения подвальные помещения и цокольный этаж.
Все типы ленточных фундаментов подлежат обязательной защите от дождевых и талых вод. С этой целью по периметру наружных стен делают отмостку из асфальта или бетона или сборных железобетонных плит. Ширина отмостки должна быть не менее 0,5 метра, с уклоном от здания 2-3%. Однако, в любых грунтах содержится капиллярная влага. Влага проникает в тело фундамента и поднимается к зоне сопряжения с элементами надземной части строения. Чтобы не допустить поступление влаги на границе фундамента со стенами устраивают гидроизоляцию.
За неправильным осуществлением работ по устройству гидроизоляции и отведению внешних вод неминуемо кроется разрушение фундамента. Увеличение влажности станет причиной вымывания раствора из соединительных швов, отслоения штукатурки, коррозии арматурного каркаса.
Столбчатые фундаменты
Устраиваются в тех случаях, когда нагрузка от здания вызывает давление на грунт меньше нормативного (малоэтажное промышленное строительство), либо под колонны. Бывают сборными и монолитными. Под зданиями с несущими стенами столбчатый фундамент располагают под углами, под простенками и через 3-5 метров на глухих участках стен. По фундаменту прокладывают балки из сборного или монолитного железобетона.
Столбчатые фундаменты применяют для отдельно устанавливаемых столбов, колонн при строительстве, как одноэтажных, так и многоэтажных промышленных и гражданских зданий. Колонный каркас опирают на железобетонные блоки стаканного типа или блок- стакан.
Монолитный столбчатый фундамент представляет собой ступенчатую конструкцию с подколонником и стаканом для установки колонн. Высота ступени составляет 0,3 или 0,45м. Подколонники устанавливают на плиту по цементно-песчаному слою. Высота блок-стакана 1,5 и 1,8 метра до 4,2 метра с градацией через 0,6 метра. Размеры подошв в плане составляют от 1,5 на 1,5 метра до 6,6 на 7,2 с модулем 0,3 метра.
Сплошные фундаменты
При очень слабых грунтах и значительных нагрузках в строительстве применяют сплошные фундаменты или иначе- плитные. Они представляют собой сплошную железобетонную плиту под всей площадью здания. Имеют плоскую или ребристую конструкцию. Применяется в строительстве сооружений без подвалов и цокольных этажей. Плитный фундамент отличается высокой надежностью. Поэтому может применяться на любых видах грунтов. Экономически неоправданно использование плитного фундамента на местности с большим уклоном. Устройство плитного фундамента является затратным, так как подразумевает значительный объем земляных работ и использования большого количества строительных материалов. Конструктивно плитный фундамент представляет из себя многослойную структуру.
- Работы по обустройству сплошного фундамента начинают с выборки слоя почвы и подготовки котлована.
- Площадь котлована утрамбовывают. Затем кладется песчаная или гравийно-песчаная подушка. Она служит для гашения вибраций, отведения грунтовых вод, противодействует пучению.
- Прокладывают геотекстиль для армирования и противодействию заиливания подушки. В зависимости от толщины подушки геотекстиль можно прокладывать между слоями, для улучшения армировки.
- Для выравнивания основы проводят бетонную подготовку жидким раствором. Таким образом выравнивается горизонтальный уровень, что необходимо для правильной установки железобетонного каркаса и улучшается гидроизоляция.
- Гидроизоляция. Гидроизоляционные материалы предотвращают капиллярный подсос влаги
- Железобетонный армирующий каркас. Представляет собой взаимосвязанную конструкцию из арматуры. Каркас предотвращает растрескивание бетона и обеспечивает высокую стойкость к деформациям.
- Бетонный массив. Толщина его зависит от расчетных характеристик здания.
Дополнительно, в зависимости от характера грунтов может монтироваться дренажная система и выполняться утепление для противодействия промерзанию почвы.
Свайные фундаменты
Свайным называют фундамент, в котором для передачи нагрузки от сооружения на грунт используется свая. Он состоит из свай и объединяющей их жесткой связи- ростверка, либо плиты- перекрытия. В соответствии с этим свайные фундаменты бывают:
- Ростверковые
- Безростверковые
Сваи располагают под зданием по аналогии со столбчатым фундаментом, но с меньшим шагом, который определяют расчетом.
Свайные фундаменты применяют там, где необходимо передать значительные нагрузки на слабые водонасыщенные грунты. Когда производство большого объема земляных работ для устройства основания под другие виды фундамента технически невыполнимо или экономически нецелесообразно.
В зависимости от нагрузок, действующих на фундамент, сваи могут располагаться:
- По одной. Под отдельной опорой.
- Рядами под стеновыми конструкциями
- Кустами. Под колоннами.
- Свайными полями. Под строениями малой площади со значительными нагрузками.
По виду материала сваи выпускают:
- Бетонные.
- Железобетонные.
- Стальные
По способу изготовления и погружения в грунт сваи делят на:
- Забивные. Погружают методом забивки, вдавливания, вибрации и ввинчивания
- Набивные. Относятся к группе монолитных. Их устраивают непосредственно в грунте из бетона или железобетона, с помощью специальных обсадных труб, которые погружаются в предварительно сформированную скважину. Применяют такой тип фундамента при больших нагрузках. Диаметр сваи может достигать 1000 миллиметров, а глубина заложения 20 метров и более.
По характеру работы в грунте сваи делятся на два типа:
- Висячие. Не достигают плотного грунта. Принимаемую нагрузку передают за счет сил трения между их боковой поверхностью и грунтом.
- Сваи-стойки. Такие сваи проходят через слабый грунт и нижним концом опираются на прочное основание, передавая на него всю нагрузку от строения.
Отличие фундамента промышленного от частного
Основное отличие промышленных фундаментов, в том числе и фундаментов гражданского многоэтажного строительства, от фундаментов частного малоэтажного строительства заключается в том, что промышленные объекты производят значительно большую нагрузку на строительное основание. Промышленные фундаменты многоэтажных зданий часто испытывают нагрузки не только на сжатие, но и на растяжение, скручивание, смещение. Поэтому промышленные фундаменты отличаются большей прочностью, массивностью, более высокими требованиями к материалам, и дороговизной.
Рольставни — функции и сферы применения
Рольставни и рольворота пользуются стабильным спросом у владельцев не только жилых домов, но и магазинов, ресторанов, другой коммерческой недвижимости на первых и последних этажах.
Их установка, помимо очевидной функции – защиты от несанкционированного доступа, способствует решению еще нескольких задач.
Энергоэффективность и звукоизоляция
Установка рольставен снижает уровень воздействия инсоляции и рекомендуется к применению всеми системами экологической сертификации, такими как BREAM, LEED, Green Zoom, как один из способов повышения энергоэффективности различных объектов. Теплоизоляционная функция рольставен снижает затраты на отопление, так как заполненный пенополиуретаном полый профиль (ламель) уменьшает теплопередачу и улучшает звукоизоляцию до 40%.
Пожарная безопасность
Помогают рольставни и в соблюдении требований пожарной безопасности. Напомним, что согласно ст. 40 Правил пожарной безопасности в РФ, «на окнах торговых и прочих рабочих объектов запрещается устанавливать глухие решетки». Роллеты не противоречат данному требованию, поэтому в числе потребителей данного вида продукции значительна доля представителей бизнес-сообщества.
Удобство монтажа и эксплуатации
Простота конструкции дает еще ряд преимуществ в установке и эксплуатации при различном спектре ценовых категорий. Профильным полотном, установленным при помощи направляющих и собранным в октагональный вал в короба, удобно управлять, как механическим, так и электрическим приводами.
Также большим плюсом роллет является возможность их проектирования и монтажа как на этапе возведения здания, так и в эксплуатируемых объектах.
Экономия на эксплуатационных расходах
Поскольку роллеты устойчивы к коррозии и ультрафиолету, они в процессе эксплуатации могут принести собственнику и дополнительную экономию на окрашивании металлических конструкций (тех же самых заборов и решеток).
Особенности выбора
В целом потребители при выборе руководствуются, кроме собственных нужд, ценовой характеристикой продукции, а она, в свою очередь, зависит от нескольких факторов.
Во-первых, от типа монтажа, о котором мы говорили выше: встроенный и накладной.
Во-вторых, от способа управления: с механическим или электрическим приводом.
И, конечно же, от типа профиля: обычный (используемый для стандартных роллетных решеток и ворот), пенозаполненный (или профиль роликовой прокатки) и экструдированный; они также могут быть различных видов и варьироваться по толщине ламеля.
Если говорить о сегментах потребителей роллет, то здесь нужно обратить внимание на виды данной продукции. Собственники коттеджей и объектов ИЖС предпочитают использовать алюминиевые и стальные рольставни и рольворота с ручным управлением: они дешевле и призваны обеспечить покрытие небольших проемов.
Роллеты с электроприводом чаще применяются в помещениях офисных и общественных.
Но и частные лица, и фирмы склонны к установке продукции встроенного типа, так как ей практически невозможно нанести механические повреждения, в отличие от накладных роллет.
Мнение
Вера Дутова, заместитель директора по маркетингу ООО «АЛЮТЕХ»:
– Профили роликовой прокатки, как правило, заполняются пенополиуретаном. Роллеты из них устанавливаются в помещениях, где особенно важны тепло- и звукоизоляция. Возможно изготовление совмещенной системы роллеты с антимоскитной сеткой.
Экструдированные профили отличаются особой прочностью и жесткостью на изгиб. Их применяют в конструкциях с повышенными требованиями к надежности и безопасности. Кроме того, существуют так называемые противовзломные роллеты – из специальных экструдированных профилей, соответствующие уровню взломостойкости Р3–Р5.
НОВОСТИ ПО ТЕМЕ:
В Госдуме предлагают бесплатно выдавать петербуржцам жалюзи на окна
Стремиться ввысь. Инновационные решения, используемые на высотных объектах
Андрей Коротков: «Инновации решают проблему дефицита парковочных мест»
Проблему нехватки парковочных мест в городах помогает решить внедрение инновационных паркингов – быстровозводимых и механизированных. Петербургская компания «Мегаполис 21 век» уже более десяти лет предлагает эффективные решения для создания дополнительных парковочных мест на придомовых территориях, а также прилегающих к бизнес-центрам, торговым и другим комплексам.
Генеральный директор компании Андрей Коротков рассказывает о наиболее удачных парковочных решениях и о том, как они реализуются в России.
– Что входит в перечень услуг, предоставляемых компанией «Мегаполис 21 век»?
– Компания осуществляет проектирование и строительство паркингов (парковок и автостоянок), в том числе быстровозводимых и механизированных, на всей территории России. Помимо этого, осуществляем поставку и монтаж зависимых парковочных подъемников, парковочных модулей как российского производства, так и от мировых производителей: из Германии, Турции, Южной Кореи, Китая. Среди наших заказчиков – застройщики жилых комплексов, собственники объектов недвижимости.
– Особое место в вашей работе занимает продвижение новых эффективных парковочных решений – механизированных и автоматических парковок. Расскажите об этом подробнее.
– Самым дешевым и быстрым способом увеличения парковочных мест в два раза является подъемник зависимого типа, который часто называют «лягушка». Конструкция выдерживает нагрузку до 3 т, можно хранить автомобили высотой до 2 м. Механизмы работают на улице при температуре до –40°С. Парковочные подъемники можно устанавливать не только на крытых стоянках, но и на улице (см. фото 1).
Одно из новых решений парковочных подъемников – это размещение в паркингах с высотой потолков от 2,7 м (см. фото 2). За счет верхней наклонной платформы в паркингах с низкими потолками можно разместить два автомобиля. Многие застройщики для увеличения емкости машино-мест часто применяют такое оборудование.
Более удобным является парковочное оборудование пазлового типа, которое состоит из независимых машино-мест. В отличие от «лягушки» с такой парковки автомобиль можно забрать в любое время, вне зависимости от положения соседних машин. Это достигается за счет того, что верхние платформы движутся вверх-вниз, а нижние платформы перемещаются вправо-влево – в паркинге всегда остается одна свободная ячейка, и выдача автомобиля происходит по принципу «пятнашек».
Наиболее бюджетным типом механизированных паркингов являются роторные, или, как их еще называют, карусельные: машина заезжает на поддон и поднимается без участия человека вверх по кругу, словно в колесе обозрения. Занимая площадь двух машино-мест на земельном участке, ротор позволяет хранить до 12 автомобилей. Благодаря компактности и простоте монтажа роторы можно возводить где угодно, даже в небольших дворах-колодцах (см. фото 3). Наша компания является официальным дилером производителей паркингов роторного типа, из Китая, Южной Кореи, Турции.
Подъемник зависимого типа
– Где уже можно увидеть роторные парковки?
– Мы только начали заниматься развитием данного направления. Можно сказать, стали первыми не только в Петербурге, но и в России, где такие объекты пока единичны.
«Мегаполис 21 век» в кооперации со специалистами из Южной Кореи построил ряд роторных паркингов на территории одной из новостроек в Санкт-Петербурге.
– А можно задействовать такие паркинги в старом фонде?
– Конечно. Тем более что роторные паркинги можно пристраивать к брандмауэрным стенам зданий. Кстати, такие конструкции можно устанавливать и на городских парковках у вокзалов, аэропортов, спортивных сооружений.
Паркинг с высотой потолков от 2,7 м
– А какой паркинг самый вместительный?
– Среди механизированных – это «Шаттл». В нем можно хранить сразу несколько тысяч автомобилей. Размер парковочной ячейки не превышает размер автомобиля, что обеспечивает значительную вместимость объекта. При этом владельцы машин никогда не ждут более 90 с. «Шаттл» – полностью автоматизированный паркинг, работающий без участия человека. Это дает возможность экономить на системах вентиляции, лестницах, отделке.
Если вместительный паркинг нужен в зоне активной застройки, то подойдет «Башня». Такой объект состоит из электрического подъемника, по обе стороны от которого друг над другом располагаются паллеты с машино-местами. Ее легко пристроить к существующему зданию или же возвести как отдельное строение.
– В чем преимущества механизированных паркингов?
– Занимая минимум пространства, механизированная парковка вмещает значительно больше автомобилей, чем традиционная стоянка. Это достигается за счет снижения размера и высоты ячейки, которая лишь незначительно превосходит габариты автомобиля. В результате механизированный паркинг на десять уровней имеет ту же высоту, что и стационарный на семь этажей. Механизированные паркинги идеально подойдут для размещения в ограниченном подземном пространстве зданий. Заказчику не понадобится делать широкие проезды, продумывать пути эвакуации людей, заботиться о системе оповещения и вентиляции, а также строить из монолита несколько уровней. Мы уверены, что благодаря увеличению объемов строительства жилья и росту спроса на парковки у механизированных решений большое будущее.
Роторный паркинг
НОВОСТИ ПО ТЕМЕ:
Стартовали продажи в двух новых паркингах жилого комплекса «Шуваловский»
Механизированные парковки. Миф или реальность?