Фундамент на винтовых сваях под ангар

Свайно-винтовой фундамент отлично зарекомендовал себя при строительстве быстровозводимых легких зданий, в частности, каркасных жилых домов или домов из легкого пеноблока. Однако применение его значительно шире, и он вполне может устанавливаться под значительно более тяжелые конструкции. Такой конструкцией может быть промышленный ангар большой площади.

1. Металлические ангары – их разновидности и особенности

Металлические ангары относятся к классу быстровозводимых конструкций, установка которых имеет определенные особенности:

1. Они предназначены в основном для укрытия от проникновения посторонних и от атмосферного воздействия больших помещений
2. Предназначение ангаров состоит в размещении промышленных производств и складов, не предназначенных для жилья
3. Конструкция ангаров в целом достаточно проста и состоит из несущих стен и крыши

Площадь, занимаемая ангаром, обычно существенно превышает площади под дом, либо другие индивидуальные постройки. Как правило, в ангарах размещается какое-либо производство или склады, не требующие значительного утепления. Наиболее простой способ и распространенный способ установки ангаров – сборка из металлоконструкций с обшивкой листовым материалом.

По своей конструкции ангары можно разделить на

• Бескаркасные
• Каркасные

В бескаркасных ангарах роль стен и крыши выполняет поверхность, выполненная из специального листового гофрированного материала. Они имеют сводчатую форму, обеспечивающую конструкционную прочность сооружения, и выполняется в виде арки. Таким образом, арочный профиль является одновременно элементом, обеспечивающим несущую функцию, и элементом, ограждающим заключенный внутри объем пространства.

Каркасные ангары выполняются в виде столбчатой конструкции с крышей, которая монтируется на опоры. При этом вся конструкция обшивается листовым материалом. Здесь несущую функцию выполняет только металлический каркас.

Как видим, основными элементами ангара являются в первом случае только металлопрофиль, во втором – металлические опорные балки и покрытие. Относительный удельный вес (т.е. вес, приходящийся на единицу площади) такого сооружения невелик – так как он не содержит дополнительных элементов в виде толстых стен или толстых перекрытий. Черновой пол таких конструкций как правило устраивается по грунту и не несет нагрузки на фундамент.

Однако размеры ангаров могут быть значительны. Обычно площадь под ангар составляет 100-200м2, и общий вес металлоконструкций, из которого он изготовлен, может достигать нескольких тонн.

Если жилое здание с большим весом обычно ставится на мощный фундамент, то, казалось бы, фундаменты под ангары тоже должны быть максимально мощными. Однако, вследствие распределения нагрузок по площади основания, удельное давление на грунт оказывается не таким большим, что позволяет обойтись без мощного фундамента. Главное – правильно распределить нагрузки от веса ангара.

2. Виды фундамента под ангары

В связи с тем, что нагрузка на фундамент, распределенная по всей площади опоры не слишком велика, ангары можно устанавливать на легкие, малозаглубленные фундаменты.

К ним можно отнести:

1. Ленточные малозаглубленные фундаменты
2. Малозаглубленные плитные фундаменты
3. Столбчатые бетонные фундаменты
4. Фундаменты на винтовых сваях.

Ленточные фундаменты устраиваются заливкой бетоном траншей по периметру здания. Это достаточно популярное решение, которое, тем не менее, имеет ряд недостатков:

• Трудоемкость возведения
• Массивность и высокая стоимость
• Долгие сроки возведения и окончательного затвердевания
• Неравномерность несения нагрузок на неоднородных грунтах
• Невозможность установки на грунтах с сильным морозным вспучиванием

 

 Плитные фундаменты хороши тем, что обеспечивают равномерное распределение нагрузок, не боятся подвижек грунта, могут нести значительный вес. Но этот вариант также имеет существенные недостатки:

• Высокий расход материалов и дороговизна
• Высокая трудозатратность
• Долгий срок ввода в эксплуатацию
• Плохая вентилируемость объема здания

Столбчатые бетонные фундаменты возводятся посредством установки столбов под нагруженные точки. Равномерность нагрузок на грунт обеспечивается обвязкой столбов или нижней части устанавливаемого каркаса. Установка бетонных столбов состоит в создании углублений и сооружении опалубки, куда заливается бетон. Его возведение позволяет значительно экономить материалы, но имеет и некоторые ограничения в применении:

1. Их не рекомендуется устанавливать на подвижных, сильно пучинистых и илистых грунтах
2. Они требуют долгого вылеживания до введения в эксплуатацию – как и все железобетонные конструкции.
3. Затруднено выведение плоскости верхних окончаний столбов из-за их массивности

В последние десятилетия особенную популярность для возведение ангаров приобрели фундаменты на винтовых сваях, которые обладают рядом преимуществ по сравнению с другими видами:

• Быстрота возведения
• Значительная экономия средств
• Устойчивость к пучинистости грунтов
• Возможность установки в самые различные грунты.

3. Выбор свайно-винтового фундамента под строительство ангара

Популярность фундамента на винтовых сваях под ангары определяется многими его возможностями и преимуществами.

В первую очередь это возможность произвести точный расчет несущей способности фундамента.  Плитный и ленточный фундамент невозможно рассчитать точно, так как грунт на разных участках может быть неоднородным. Зная массу конструкции, ветровые нагрузок, вес снега, веса кран-балки и т.д., строители могут точно знать нагрузку на каждую сваю. Таким образом, определяется глубина вкручивания, диаметр свай,  шаг их установки. При этом  несущая способность каждой сваи может быть проверена по отдельности, и будет сразу понятно, выдержит ли она расчетную нагрузку.

Во-вторых, можно не бояться разнородности грунтов. Учет грунта осложнен для монолитных фундаментов, тогда как для каждой сваи или участка нескольких свай можно точно провести обследование почвы для вкручивания с соответствующим учетом нагрузок.

В-третьих, фундамент на винтовых сваях пригоден к ремонту. Эксплуатация ангаров зачастую производится в сложных климатических условиях, что может потребовать ремонта здания или фундаментов, что очень затратно для фундаментов монолитных. Это же касается и возможных ошибок при расчете конструкции ангаров.

В-четвертых, ангары зачастую могут демонтироваться. При этом легко демонтировать можно и свайно-винтовой фундамент, чего не скажешь о железобетонных аналогах. Повторное использование труб под сваи, конечно, не рекомендуется, но они могут быть пригодны для менее ответственных конструкций, не говоря уж о том, что их можно сдать в металлолом.

В-пятых, любой фундамент на винтовых сваях можно устанавливать в любое время года.

И, наконец, свайно-винтовой фундамент под любой ангар можно установить всего за несколько дней, и обойдется он значительно дешевле монолитных оснований.

4. Заключение

Фундамент на винтовых сваях является самым оптимальным для строительства ангаров, независимо от их размеров и веса. Распределение массы здания проводится по отдельным сваям, несущая нагрузка которых может быть легко рассчитана. Установка свайно-винтового фундамента под ангар может занять всего два-три дня, в зависимости от типа и массы ангара, что значительно ускоряет процесс возведения самих ангаров.