Фундамент модульного здания

Модульные здания отличаются от кирпичных, каменных и деревянных более легким весом, скоростью монтажа, возможностью изменения конфигурации и перестановки блоков. Строения, состоящие из нескольких блок-контейнеров или переоборудованных морских контейнеров, простоят долго и не создадут проблем, если фундамент под модульное здание спроектирован и изготовлен по всем правилам (ГОСТ Р 54257-2010).

Он должен выдержать вес модулей, коммуникаций, находящегося внутри оборудования, людей, собравшегося на крыше снега. Если здание строится под размещение промышленного или энергетического оборудования, то к расчетной величине прочности фундамента следует добавить вибрационные и возможные ударные нагрузки. В таком случае запас прочности основания должен составлять не менее 30%.

Основные правила для строительства

Строительные правила (СНиП2.02.01-83, СНиП3.02.01-87) предусматривают ряд общих требований для фундаментов под модульные здания. Для типовых размеров блоков предусматривают точное количество точек опоры. Если используются свайные или столбчатые конструкции, то под 10 футовым контейнером (блоком) должно быть не менее 4 точек, под 20 футовым — 6, под 40-футовым — 8 площадок размером не менее 20х20 см.

Наличие нижнего балочного ростверка в конструкции модуля обеспечивает равномерное распределение нагрузок на опоры, отсутствие перекосов и деформаций каркаса. При проектировании фундамента и расчете несущих характеристик учитывают:

• рельеф площадки размещения здания;
• геоморфологические особенности площадки;
• архитектуру дома;
• дополнительные нагрузки;
• бюджет строительства.

Также при выборе проекта учитывают возможность его реализации. Часто местонахождение дома определяет отсутствие подъездных путей с твердым покрытием, поэтому выбирается вид фундамента, который требует меньше всего материальных затрат, времени на постройку.

Виды фундаментов под модули

Особенность модульных зданий состоит в том, что их можно строить на всех видах фундамента. Это:

• сваи;
• бетонная плита;
• ростверк;
• столбы;
• лента.

Материалом для основания могут служить любые твердые строительные, подручные материалы. Чаще всего используют бетон, кирпич, стальные трубы и шлакоблоки, подходят для этих целей бревна, брус, дикий камень, бут. Главное, чтобы фундамент был выставлен по горизонтали, обеспечивалась надлежащая площадь опорных площадок.

При строительстве оснований под модульные здания обязательно учитывают сезонные изменения состояния почвы, подъем грунтовых вод, смещение, вспучивания грунта. От состояния почвы зависит как вид фундамента под блочно-модульное здание, так и глубина его закладки. За расчетные точки берут такие показатели нагрузки, которые должен выдержать фундамент:

• Для одноэтажного здания — 3 тонны на м2;
• Для двухэтажного — 6 т/м2;
• Для трехэтажного — 9 т/м2.

В этих контрольных цифрах заложены усредненные нагрузки, которые возникают в процессе эксплуатации жилых, складских и офисных модульных зданий. Сооружения под промышленное оборудование требуют более прочного фундамента. Запас прочности составляет около 30% от усредненных показателей (СНиП2.01.07-85).

Монолитный ленточный фундамент

Под стационарные здания, расчетный срок эксплуатации которых достигает и превышает 10 лет, как правило, выбирают мелкозаглубленные ленточные фундаменты из армированного железобетона. Это простые в монтаже, надежные, долговечные, прочные конструкции. Технология строительства предусматривает несколько основных операций:

• разметка;
• копание траншеи;
• засыпка песчано-гравийной подушки;
• сборка арматурного каркаса;
• монтаж опалубки;
• заливка бетона.

Данный вид без арматурного каркаса можно заливать только для одноэтажных зданий на прочных грунтах. Для заливки используют бетон на гранитном щебне марки не ниже М250. Устанавливать модули можно через 8 – 10 недель после заливки в теплое время года. Если фундамент обустраивается зимой, а в раствор добавлены противоморозные присадки, модификаторы, то установка блоков производится в сроки, которые рекомендует производитель бетонного раствора.

Ленточный фундамент может быть прямым или ступенчатым, например, при строительстве на склонах и косогорах. Заранее предусматривают закладные под отверстия для кабелей и труб коммуникаций. В этом случае не придется долбить или сверлить железобетон после снятия опалубки и монтажа модулей. Данный вид не предусматривает наличия подвальных помещений. Все модули находятся выше уровня грунта.

Монолитная бетонная плита

Чаще всего этот вид строят, если предстоит эксплуатация строения на протяжении нескольких лет. Используют тип конструкции на сложных видах грунтов — пучнистых, болотистых, с высоким уровнем залегания грунтовых вод. То есть там, где ленточное основание не в состоянии обеспечить надлежащую несущую способность. Плита толщиной 150 – 200 мм из бетона марки М250 или М300 армированная в два слоя арматурной сеткой более дорогостоящая, поэтому выбирается в качестве фундамента модульного здания довольно редко. Нормируется строительство СНиП52-01-2003.

Если необходимо поставить несколько модулей, например, для проживания геологов или буровиков, разместить там необходимое оборудование, то финансовые соображения уходят на второй план. Технология строительства плиты не сложная — сначала роют котлован глубиной около 0,5 м, затем туда засыпают щебень и песок, уплотняют и выравнивают. Верхний слой почвы удаляют полностью. Требования к насыпным материалам для всех видов фундаментов нормируют ГОСТ 8267- 93 и ГОСТ 8736-85.

Для монтажа данного типа необходимо соорудить надежные подъездные пути для подвоза засыпки и бетона. Расход материалов большой, а залить плиту необходимо за один прием. Если оставить монтажные швы, то плита может пойти трещинами, что резко снизит ее несущие свойства. Для стационарных зданий в последнее время стали строить утепленные плитные фундаменты, исключающие промерзание модуля снизу. Это более сложная технология, и обходится она еще дороже.

Аэродромные и дорожные плиты

Особенность модульных зданий состоит в том, что блок-контейнеры можно установить на любое твердое основание, способное выдержать нагрузку около 200 кг/м2. Это может быть даже хорошо утрамбованное щебеночное основание или асфальтобетон, соответствующий ГОСТ 9128-84 и СНиП 3.06.03-85. А готовые дорожные плиты подходят для одноэтажных зданий идеально. В качестве фундамента используют плиты любой марки, устанавливая их под углы блока или монтируя сплошное основание.

Под плиты обязательно планируется площадка, засыпается щебень и гравий фракций 20 – 40 мм. Выравнивание по горизонтали производится при помощи нивелиров. Если площадка не выровнена по горизонту, то нагрузка на плиты распределяется неравномерно, что может вызвать перекос всего здания. Плиты, особенно аэродромные, обладают большой массой, поэтому их выбирают для строительства в сейсмически опасных районах, вблизи карьеров, где производятся взрывные работы, возле железных дорог. Вибрации практически полностью поглощаются массивным основанием и не передаются стенам модуля.

На фундаменте из плит можно строить здания высотой до двух этажей. Если насыпное основание подготовлено правильно, хорошо утрамбовано, то плита не изменит своего положения на протяжении всего срока эксплуатации. Риск перекоса существует при строительстве «с колес», когда плиты устанавливают на неподготовленную почву.

Бетонные фундаментные блоки

Такой вид часто применяется на строительных площадках и временных базах спецтехники. Блоки легче выравнивать, чем дорожные или аэродромные плиты. Но они оказывают на почву большее давление при одинаковом весе дома. Риск перекоса основания намного больше. Блоки укладываются в линию, точно по периметру здания, и выравниваются по горизонтали. Под блоки желательно засыпать щебень, гравий, мелкую горную породу.

Если здание одноэтажное, блоки можно выставлять с промежутком между ними. Но с таким расчетом, чтобы каждый модель опирался на четыре точки. Один блок можно использовать для опоры двух соседних модулей, длина стандартного изделия составляет 1200 мм при ширине 400 мм. Такой установочной площадки вполне достаточно для 10-футового модуля. Под среднюю часть более длинных блоков необходимо установить дополнительную опору.

Фундамент из бруса

Контейнеры устанавливают на горизонтально уложенный строганый брус сечением от 100х100 мм. Предварительно пиломатериал обрабатывают антисептиками, а под нижнюю плоскость подкладывают рубероид или другой рулонный гидроизоляционный материал. Укладывается брус на площадках, засыпанных щебенкой, что обеспечивает дренаж дождевой воды. Предварительно под засыпку роют котлован глубиной от 15 см. Такой вид фундамента подходит под временные постройки со сроком эксплуатации в 1 – 3 года. Именно столько прослужит брус без риска разрушения.

Сваи

Одно из лучших решений для модульного строительства. Такой вид позволяет строить на участках с практически любым уклоном, на всех типах грунтов, кроме скальных. Монтаж свай производится как вручную, так и с помощью спецтехники. Верхняя часть свай выравнивается по нивелиру, на срезы приваривают горизонтальные площадки из листовой стали. Внутренняя часть трубчатых опор заливается бетоном, что исключает риск коррозии. Наружная поверхность окрашивается.

Площадки свай могут связываться ростверком из бруса, или стального проката. Но при достаточном количестве точек опоры по периметру прочности каркаса модуля хватает и без обвязки.

Влияние грунта на выбор фундамента

Природные и насыпные грунтовые основания оказывают прямое влияние на выбор вида фундамента. Учитываются:

• плотность почвы;
• глубина замерзания;
• уровень подземных вод;
• наличие скальных вкраплений.

Для каменистых грунтов лучше всего подходят мелкозаглубленные основания, для песчаных — практически все виды. Для суглинков и глинистых почв необходима хорошая гидроизоляция подземной части фундаментов.