Навесные фасады
Навесной вентилируемый фасад — это современная система, используемая для облицовки зданий. Она помогает утеплить дом, а также защитить стены от воздействий окружающей среды. Ее использование позволяет не только значительно сократить потери тепла, но и придать зданию модный и привлекательный вид.
Особенности конструкции фасадов
Как известно, внешняя облицовка зданий имеет огромное значение для оценки городского ландшафта. Кроме того, она помогает уберечь сооружения от различного вида воздействий: механических, термических, гигрометрических и так далее.
Особая конструкция навесных фасадов прикрепляется к стене снаружи при помощи профилей и болтов. Она включает несколько слоев, причем между ними имеется пространство, заполненное воздухом. Очень важно рассмотреть особенности устройства системы. Конструкция включает следующие детали:
- защитно-декоративный материал;
- каркас с крепежом;
- изоляция;
- зазор для вентиляции.
Слой изоляции включает тепло-, паро- или гидроизоляционные материалы, причем иногда их сочетают друг с другом. Его прикрепляют к самим стенам с использованием специальных болтов. Применять клей крайне не рекомендуется.
Зазор для вентиляции должен позволять воздуху свободно проходить. Это учитывается при вычислении размеров. Чаще всего его толщина держится на уровне от 40 до 100 мм. Внизу располагают отверстия для воздуха с решетками, что позволяет защитить систему от попадания инородных предметов и преждевременной порчи.
Крепежный каркас включает несколько элементов: кронштейны, стойки, болты, заклепки и поперечины. Также его назначение заключается в перемещении массы облицовочных плит на стены постройки и предотвращение вибраций.
Виды фасадов
Вентилируемые фасады часто имеют квадратную или прямоугольную форму. Их монтаж значительно более прост, чем у того же сайдинга. Поделить панели можно на несколько типов в зависимости от того, что выбрано для облицовки:
- Из керамогранита. Указанный материал изготавливают искусственно, его получают через прессование специальной смеси, которую впоследствии обжигают. Он отличается длительными сроками службы, повышенной прочностью и стойкостью к перепадам температур. Фасады из керамогранита применяются для обустройства самых разных зданий — не только жилых, но и производственных.
- Из искусственного камня. Достаточно прочный материал, имеющий высокую стойкость к огню и длительные сроки эксплуатации. Для производства берут каменную крошку и раствор цемента. При монтаже надо помнить, что вес изделий немалый, потому надо позаботиться о надежном каркасе.
- Из композитных панелей. Для изготовления используют два листа алюминия, между которыми располагают огнестойкую прослойку из минералов. Вес у них небольшой, благодаря чему есть возможность работать со зданиями непростых форм.
- Из фиброцемента. Безопасный вариант, для производства которого берут цемент и волокна для укрепления, а также минералы. Отличается повышенной шумо- и теплоизоляцией. Недорогой вариант, пользующийся большим спросом.
- Линеарные панели. Некоторые специалисты приравнивают их к металлическому сайдингу. Их выполняют из тонколистового материала, у которого могут быть открытые или закрытые торцы. Благодаря особой форме крепления легко маскируются внутри самой конструкции.
- Ламинат высокого давления. Этот материал особо востребован в Европе. Его считают одним из самых дорогих. Для изготовления прессуют древесные волокна вместе с несколькими слоями бумаги, которые дополнительно пропитываются смолами. Вероятность расслоения крайне низкая.
- Панели из стекла. Бывают прозрачными, цветными, полузеркальными. Иногда их укрепляют или ламинируют, чтобы улучшить характеристики.
- Из терракотовой керамики. Это обожженная глина различных оттенком. Материал считается безопасным и экологически чистым, он не боится огня и устойчив к различным воздействиям окружающей среды. Структура керамики зависит исключительно от того, каким был обжиг.
Конкретную разновидность подбирать рекомендуется в зависимости от собственных потребностей и особенностей здания. Стоит учитывать необходимый эффект и бюджет на работу.
Как работают вентилируемые фасады
Воздух, который находится в промежутке между стеной и фасадом, никогда не может пребывать в стабильности. Идет постоянный обмен с окружающей средой. Через промежутки между плитками производится смешивание воздушных масс. Это диффузия.
Также работа систем приводит к конвекции. Так как нагрев происходит неравномерно, в определенных зонах отмечается разрежение воздуха. Появляются участки со сниженным давлением, куда отправляется воздух из других областей. В результате происходит или осушение утеплителя, или стены. То есть происходит снижение отрицательного воздействия паров воды на всю конструкцию.
Стоит также подчеркнуть, что фасад помогает снизить шум извне. На улицах его уровень часто достигает 90 дБ, что приводит к определенному дискомфорту. Установка системы делает пребывание внутри здания более комфортным.
Чем облицовывают вентилируемые фасады
Для облицовки вентилируемых фасадов могут использоваться различные материалы. Чаще всего следующие:
- сайдинг — виниловый, акриловый, металлический и так далее;
- керамогранит;
- облицовочный кирпич;
- плитка — клинкерная или бетонная;
- дерево;
- панели.
На самом деле, для облицовки можно использовать совершенно любой материал, имеющий достаточные декоративные и защитные свойства. Это открывает много возможностей для работы с домами. Каркасное здание, к примеру, станет визуально кирпичным, сруб — металлическим и так далее.
Преимущества и недостатки
Естественно, у навесных фасадов есть свои плюсы и минусы. В первую очередь можно выделить достоинства:
- Большой выбор материалов. Все зависит исключительно от бюджета. Подобрать панель можно на любой кошелек.
- Высокий уровень тепло- и шумоизоляции.
- Есть возможность сэкономить на отоплении, уменьшить расходы электричества на обогрев.
- Материалы подходят для облицовки многоэтажных зданий.
- Монтаж происходит очень быстро, он не зависит от времени года.
- Сроки службы превышают 50 лет.
- При необходимости провести ремонт можно сделать это очень быстро.
- Стойкость к отрицательным воздействиям окружающей среды, в том числе и изменениям погоды.
- Устойчивость к пожарам и дополнительная защита от коррозии.
- Уход за фасадами не вызывает проблем.
- Презентабельный внешний вид. Здание будет выглядеть очень симпатично. Можно выбрать любое архитектурное оформление на свой вкус.
- Универсальное назначение. Панели можно монтировать на любые здания, их возраст не имеет никакого значения.
Важно помнить, что если не соблюдать правила монтажа, то все эти плюсы легко могут стать минусами. Если допустить ошибки, нарушится стойкость к пожару, появятся проблемы с вентиляцией стен. Уменьшится защита от коррозии. О допущенных упущениях особо ярко говорит свист ветра. Также минусом является то, что услуги специалистов по монтажу материала имеют высокие цены, а еще спустя несколько лет иногда происходит усадка слоя теплоизоляции.
Особенности монтажа
Монтаж вентилируемых фасадов обычно не вызывает проблем, но соблюдать технологию необходимо досконально. Если учитывать все инструкции, с работой справится даже неопытный мастер. Вначале необходимо сделать подсистему, потом заложить утеплитель, постелить мембрану и перейти к облицовке. Но лучше, конечно, обратиться к специалисту.
Сроки монтажа зависят от площади дома и его особенностей. Условно весь процесс можно поделить на несколько этапов:
- Размещение несущей конструкции или каркаса. К стене необходимо вертикально прицепить несущие профили, используя для этого специализированные кронштейны.
- Установка теплоизоляции и ветрогидрозащитной мембраны.
- Отделка фасада. Облицовка каркаса, прикрепленного к стене, является самым важным этапом.
По словам специалистов, для монтажа обрешетки достаточно уметь орудовать молотком и гвоздями. Квалификация может понадобиться лишь при выборе определенного варианта отделки. Например, если речь идет о штукатурных составах. Без достаточных навыков будет невозможно нормально провести отделку.
Очень важно во время работы соблюдать размеры и места расположения зазоров и углов крепления. В противном случае высок риск негативно повлиять на качество всего фасада. Сроки эксплуатации также существенно сократятся.
Основные ошибки при монтаже
Ошибки при монтаже приводят к тому, что материал просто теряет свои эксплуатационные характеристики. Чаще всего неправильно подбирают конкретный вариант, а потом проводят монтаж. К примеру, неверно соотносят вес облицовки и тип стены. Например, на каркасные разновидности плохо монтируются такие панели, как кирпич или камень, фиброцемент. Лучше использовать винил под кирпич или камень.
Еще одна частая ошибка — неправильный подбор пленки, которая должна защищать утеплитель. В таких ситуациях мембрана не будет нормально пропускать воздух, что спровоцирует появление лишней влаги. Это, в свою очередь, приводит к повреждению стен.
Самое фатальное упущение — закрытие зазора и сверху, и снизу. Фасад обязательно должен вентилироваться с обеих сторон. Перекрытие опять же провоцирует появление влаги на поверхности. Выполнять свои задачи подобная система просто не сможет. Кстати, при выборе винилового сайдинга нельзя его прикреплять намертво. Он должен расширяться и сжиматься.
Как выбрать подсистему
От монтажа и выбора фасада зависит то, насколько хорошо будет работать вся конструкция. Особого внимания заслуживают подсистемы. Они могут быть из оцинкованной или нержавеющей стали, а также из алюминия.
Первый вариант используется довольно часто. Он хорошо сочетается с такими вариантами материалов: керамогранит, фиброцемент или композит. Также подходит для камня и сайдинга. Такой каркас будет иметь небольшую цену, а еще он соответствует всем актуальным требованиям пожарной безопасности.
Элементы из нержавеющей стали стоят выше. Но при этом они подходят для работы с домами высотой более 50 метров. Сроки службы таких изделий превышают 70 лет.
Что касается алюминия, этот материал отличается меньшим весом. Он применяется в высотном строительстве и для реставрации зданий, у которых уже до конца отработан ресурс конструкции. Неприятный недостаток состоит в низкой температуре плавления.
Вентилируемые фасады могут прикрепляться к стене прямо в нее саму, что особо актуально для объектов из кирпича или бетона. Также ее монтируют в межэтажные перекрытия. Это вариант для домов, выполненных из пористых материалов: керамзита, пенобетона и так далее.
Как выбрать утеплитель
Основная задача изоляционного слоя состоит в том, чтобы не позволить теплу уйти из дома. Необходимо смотреть на такой показатель, как теплопроводность. Чем она ниже, тем лучше. Используют чаще всего минеральную вату средней или высокой плотности, а также пенополистирол или похожие материалы. Первый вариант характеризуется высокой стойкостью к огню и погодным условиям, а также экологичен. Второй же более дорогой, зато с ним меньше неприятностей при установке, да и масса у него не так велика.
Сколько стоит установить навесной фасад
В вычислении полной цены необходимо ориентироваться на стоимость всех подобранных материалов, а еще на работу специалистов. В первом случае внимание уделяется абсолютно каждому элементу конструкции: утеплителю, крепежу, облицовке и так далее.
Монтаж предполагает укладку лесов и каждого слоя, а также дальнейшее их закрепление. Далее необходимо учесть стоимость кровельных и декоративных работ. Стоимость квадратного метра материала для облицовки — от 500 до 1,5 тысяч рублей. Услуги бригады сотрудников варьируются примерно в том же диапазоне.
Важно убедиться в том, что нанятые сотрудники имеют достаточную квалификацию. Даже несущественные погрешности могут привести к печальным последствиям.
Как обеспечить дополнительную вентиляцию
Навесные фасады решают все вопросы, касающиеся негативных воздействий окружающей среды. Но вот внутри здания вентиляция не меняется. Чтобы ее обеспечить, следует позаботиться об обеспечении притока воздуха, а также о его вытяжке. В противном случае не будет нормальной тяги, что критично для некоторых помещений.
Для организации в жилище комфортных условий можно купить бризер. Это устройство позволяет провести вентиляцию. Оно забирает свежий воздух с улицы, удаляет грязь и согревает до подходящей температуры. Затем его забрасывает в помещение. С его помощью можно провести проветривание, не раскрывая при этом форточки. Воздух внутри комнаты очистится, исчезнут противные запахи.
Как монтировать бризер — зависит только от заказчика. Специалисты могут предложить ему один из таких способов:
- Воздуховод выводится до облицовочной плиты фасада, при этом проделывается лишь бурение внешней стены здания и теплоизоляционного слоя. Внешняя плитка остается такой, какой и была изначально. Воздух поступает из зазора.
- Если необходимо делать забор воздуха прямо с улицы, бурят дополнительно еще и плитку, что может вызывать сложности.
Надо сказать, что бризер — это нестандартное решение, за установку прибора владельцу нужно будет доплатить сверху. Также надо понимать, понадобится ли услуги промышленных альпинистов, так как снять плитку самостоятельно получится не всегда. В самых сложных ситуациях она, кстати, может лопнуть, потому желательно иметь что-либо на смену.
Как выбрать подрядчика для монтажа навесных фасадов
Как уже говорилось, особое внимание следует уделять выбору квалифицированных сотрудников, способных корректно провести монтаж навесных фасадов. Специалисты должны быть ознакомлены с основами термодинамики, особенностями технологии. Также им следует знать о нормативной документации и правильной ее интерпретации. Важно строгое соблюдение техники безопасности.
Выбирать следует только ту организацию, которая имеет разрешение от СРО на проведение работ с такими фасадами, а точнее, с утеплением. Если у бригады нет опыта монтажа подобных материалов и допусков, высока вероятность ошибок, обрушений здания, порчи панелей.
Отдельно стоит отметить, что на навесные фасады нет отдельных ГОСТов, так что компании самостоятельно учат работников установке и прочим нюансам. Поэтому необходимо убедиться в том, что подрядчик создаст проект с подробными расчетами и обоснованиями собственных технологий. Конечно, это будет недешево, но зато качественно и безопасно. Желательно также ознакомиться с отзывами о подрядчике, чтобы убедиться в его добросовестности.
Избегать рекомендуется тех компаний, которые даже не хотят посмотреть на здание вживую, но при этом сразу говорят, сумму, которую они запросят за работу. Чтобы дать точный ответ, специалисты должны внимательно ознакомиться со всеми особенностями объекта. Лишь тогда они поймут, насколько сложным будет монтаж, составят проект и ознакомят заказчика с прайсом.
Системы вентилируемых фасадов еще не так плотно вошли в современное строительство, но все же это решение будет универсальным для большинства конструкций. Они просты в уходе, позволяют снизить затраты на отопление и электричество. При необходимости их можно легко починить или заменить. И хотя дешевыми их не назовешь, они определенно заслуживают внимания.
Как получить высокопрочный промышленный бетонный пол?
Промышленный бетонный пол может быть базовым и финальным напольным покрытием. Задействуют его не только на производственных объектах, но и в большинстве торговых, офисных центрах, в общественных зданиях. Благодаря современным технологиям промышленные бетонные полы не только улучшили и без того качественные характеристики по износостойкости и прочности, но и стали иметь интересные дизайнерские решения.
Под длительной защитой
В настоящее время все активнее при строительстве различных объектов задействуются промышленные полы с топпингом - специальной смесью, укрепляющей верхний слой бетонного покрытия. Топпинги имеют свои разновидности (на основе кварца, корунда или металла), а также различаются по способу нанесения (сухой на бетонную поверхность, влажный на влажную, влажный на сухую).
По словам менеджера по продукту «Промышленные полы» Master Builders Solutions, ООО «МБС Строительные системы» Дарьи Волововой, при выборе топпинга важно знать, каковы будут условия эксплуатации пола на объекте. В первую очередь важны такие показатели, как истирающая и ударная нагрузка, к тому же вид наполнителя значительно влияет на показатель износостойкости упрочняющей смеси. Но, при этом, долговечность готового пола зависит и от множества других факторов. Бывают ситуации когда хорошо выполненный пол с кварцевым топпингом эксплуатируется лучше, чем пол с корундовым топпингом, затертым в сложных условиях. Также на рынке есть т.н. литые топпинги, технология нанесения которых отличается от традиционной порошковой. Как правило, такие топпинги в момент нанесения не рассыпаются на поверхность бетона в сухом виде, а укладываются слоем затворенного водой материала. С точки зрения конечных характеристик такой вариант более предпочтителен, так как финишный слой пола состоит из чистого упрочнителя, а не перемешанного с бетоном в процессе укладки.
Несмотря на то, что классическая «порошковая» технология упрочнения бетонных полов очень распространена на рынке, добавляет эксперт, она является одной из самых сложных с точки зрения соблюдения нюансов выполнения работ. Большая доля успеха лежит в хорошо подобранной рецептуре бетона и стабильности характеристик бетонной смеси в течение каждой заливки. Также большое значение имеют условия производства работ. Топпинги, как любой цементный материал, требуют правильного температурно-влажностного ухода непосредственно после окончания работ, а также контроля условий окружающей среды в процессе монтажа.
«В 2020 году ввиду активного роста сегмента логистики, когда открывались и расширялись складские площади интернет-магазинов, топпинги, на мой взгляд, стали покупаться активнее. При этом, спрос на ремонт и обновление старых бетонных полов становится все более актуальным в последнее время. Мы это видим по большому количеству запросов на технологию выполнения т.н. топпинга по старому бетону - тонкослойного высокопрочного финишного покрытия MasterTop 135PG или MasterTop 450PG. Эти материалы позволяют обновить существующий бетонный пол без значительного поднятия отметки пола»,- подчеркивает Дарья Воловова.
Руководитель Учебно-Технического Центра АО «ГЛИМС-Продакшн» Владимир Хрипунов продолжая тему сообщил, что в настоящее время основные требования при обустройстве промышленных полов предъявляются к марочной прочности бетонной смеси, от которой зависят все остальные свойства готового напольного покрытия - стойкость к истиранию, внешний вид и прочее. Кроме того, для торговых и выставочных залов высокое значение имеет возможность колеровки напольного покрытия. Хотя в данном сегменте встречаются и требования в стиле индустриальный лофт. Например, все напольные покрытия торговых центров «Леруа мерлен» серые – как классические промышленные полы.
Оптимальное обустройство
При заливке промышленных бетонных полов очень часто используется несъемная опалубка, а также рельс-формы. Данные системы помогают оптимальному проведению работ и улучшает качество напольного покрытия.
Руководитель проектного отдела ООО «Пейкко» Игорь Тихонов отмечает, что несъемная опалубка не требует демонтажа после заливки бетона, что экономит время и рабочую силу. За счет своей конструкции она одновременно выполняет функцию деформационного шва. Использование такой системы обеспечивает более быстрый и легкий способ укладки бетона, а также получение полов высокого качества, не требующих технического обслуживания. Несъемную опалубку можно использовать при устройстве полов толщиной от 100 мм на грунтовом основании или бетонной подготовке. С экономической точки зрение применение несъемной опалубки позволяет избежать дорогостоящего ремонта с заменой чернового и основного покрытия; повышает устойчивость к динамическим нагрузкам; обеспечивает долговечность конструктивной основы.
По словам эксперта, рельс-формы оптимальны для создания полов в небольших промышленных помещениях, таких как: гаражи, площадки подземных или крытых автостоянок. Также они применяются при устройстве бетонной стяжки поверх плиты перекрытия. Для устройства промышленных полов большой площади применяются деформационные профили, обеспечивающие передачу усилий с одной карты заливки на другую. Их стоимость в сравнении с рельс-формами существенно выше и зависит от конструктивного исполнения.
«Рынок промышленных полов постоянно развивается, появляются современные виды топинговых покрытий, улучшаются прочностные характеристики. Системы деформационных профилей также совершенствуются, учитывая потребности рынка. Увеличивается несущая способность систем для передачи усилий, улучшается форма силовых профилей, обеспечивая максимально ровное сопряжение с поверхностью бетонной плиты. В частности, не так давно появилась новая система профилей, выполненных в форме синусоиды. Данные профили успешно применяются в зоне интенсивного движения специальной техники с роликовыми колесами. В ближайшее время наша компания планирует выпуск деформационных швов с силовыми профилями в такой форме»,- сообщил Игорь Тихонов.
При ремонте бетонного пола часто проводится и его фрезеровка. Это позволяет ускорить сроки, а также качество ремонта. Генеральный директор "Швамборн Рус" Иван Минчев обращает, что при выборе фрезеровальной (шлифовальной) машины следует правильно оценить экономическую выгоду использования более дорогой или дешевой модели, ее технологические характеристики, срок службы, бренд и т.д. Также, добавляет он, важно четкое соблюдение правил эксплуатации данного оборудования. В частности, фрезерный ротор, ламели и оси ротора нужно проверять на пригодность после каждой эксплуатации и при необходимости заменить на новые. Фрезеровальная машина по бетону всегда должна работать вместе со соответствующим пылесосом – это единый рабочий комплекс. Как и каждый автомобиль, она должна проходить техническое обслуживание раз в году.
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.