Хотя бескаркасные ангары считаются легкими быстровозводимыми постройками, они требуют надежного основания. Назначение фундамента под ангар – выдерживать нагрузку металлических арок и передающееся через них давление ветра и снега. Тип фундамента выбирают, в зависимости от размеров сооружения, особенностей местности, пожеланий заказчика.
Инженерно-геологические изыскания
Перед любым ответственным строительством проводят геологические изыскания. Они заключаются в исследовании рельефа местности, грунта, подземных вод. Необходимо определить сопротивление грунта, чтобы рассчитать параметры фундамента и создать проектную документацию. Также в результате исследований выявляют опасные факторы (возможное подтопление, оползни, просадка и другое).
Для определения расчетного сопротивления грунта бурят скважину на глубину промерзания. Образцы берут с каждых 25 см проходки. Верхний плодородный слой изучать не нужно.
В случае самостоятельного исследования растирают образцы на ладони, изучают через лупу, определяют сухость, влажность, скатывание в шнур. Глубина промерзания определяется из таблицы СНиП, в зависимости от расположения места строительства и типа грунта (например, Московская область, суглинки – 1,1 м, мелкий песок – 1,34 м).
На основании исследований выбирают тип фундамента, его ширину, глубину, особенности конструкции. Заказывать проект лучше всего в специализированной компании.
Расчетное сопротивление грунта должно быть больше давления веса ангара в основании фундамента. В этом случае постройка будет устойчивой.
Арочные бескаркасные ангары оказывают давление от 16 до 27 кг на м кв. Более точные расчеты можно произвести, зная размеры строения, расход стального оцинкованного листа и его удельный вес. У компаний, постоянно занимающихся строительством такого рода сооружений, есть типовые проекты, что ускоряет подготовку.
Виды фундаментов под ангар
Бескаркасные ангары экономичнее каркасных, но их стены выполняют преимущественно заградительные функции. Бескаркасное сооружение довольно легкое, для них используют малозаглубленный фундаменты (глубина не более 1 метра).
Применяют такие типы:
- ленточный;
- свайно-винтовой с ростверком;
- столбчатый и столбчато-ленточный;
- плитный.
Самые распространенные – ленточный и свайно-винтовой с ростверком. Ростверк представляет собой армированную бетонную или металлическую обвязку поверх столбов, предназначен для равномерного распределения нагрузки и жесткости. Приемлемый вариант – столбчато-ленточный. Плитный тип более затратный, и в случае неправильных расчетов или нарушения технологии строительства его сложнее переделать.
Ленточный
При строительстве ангаров любого типа, в том числе бескаркасных, чаще всего заливают ленточный фундамент. Он проходит сплошной линией (лентой) под всеми капитальными стенами. Его преимущество в простоте технологии и надежности. Можно применять к складам и хранилищам больших размеров, многоэтажным постройкам.
Ленточный фундамент может быть:
- монолитным с буронабивными сваями;
- монолитным с простым армированием;
- сборным.
Монолитная лента с основанием, залегающим ниже глубины промерзания, – самый надежный вариант. В малозаглубленном основании утепляют цоколь и отмостку.
В случае сборного фундамента на песчано-гравийную подушку устанавливают бетонные блоки. Щели промазывают раствором цемента. Такую конструкцию можно применять только на крепком, сухом грунте. При высоких нагрузках, например, использовании в качестве зернохранилища, бетонные блоки надо армировать, иначе давлением зерна их выдавит наружу.
Этапы работ
Для каждого бескаркасного ангара создают индивидуальную проектную документацию, поэтому перед строительством обязательно сверяются с чертежами. После сверки убирают участок от мусора, выравнивают, при необходимости досыпают или срезают грунт. Размер площадки должен быть с запасом по 2 м с каждой стороны.
Далее, при строительстве монолитной (цельнолитой) ленты с простым армированием, последовательность работ такая:
- размечают участок;
- копают траншею на расчетную глубину;
- засыпают песок и щебень, каждый слой трамбуют;
- устанавливают опалубку;
- монтируют арматуру с вертикальными закладными, к которым будут крепить каркас ангара;
- заливают бетон с применением вибратора, чтобы выгнать воздух, уплотнить бетон, распределить его равномерно;
- накрывают пленкой, чтобы замедлить высыхание, и ждут полного застывания не менее 2-х недель;
- проводят гидроизоляционные работы.
Бетонный цоколь обрабатывают битумной мастикой или более современными синтетическими материалами. Осадки будут стекать с арочного строения и уходить в грунт, не влияя на фундамент.
Материалы
Требование к бетону, арматуре, расчетам приведены в СНиП 52-01-2003. Там же есть ссылки на другие нормативные документа. Цемент под бескаркасный ангар берут марки не ниже М200, чаще – М400 (в новом обозначении ЦЕМ I 32,5), подходящий и для более тяжелых конструкций. В ГОСТе 31108-2003 описаны требования к общестроительным цементам. Вместо марок в нем приведены классы прочности на сжатие с указанием скорости твердения.
Песок должен соответствовать ГОСТу 8736-2014. В нем не должно быть посторонних засоряющих примесей. Для строительства фундамента можно использовать речной промытый песок, карьерный намывной или сеяный, размером частиц 2-2,5 мм. Чем более прочный нужен состав, тем крупнее фракцию выбирают. Щебень используют гранитный или гравийный.
Свайно-винтовой
Винтовые сваи представляют собой трубы, на конце которых предусмотрены наконечники и лопасти. Их вкручивают специальным оборудованием. Возможна установка вручную.
Для строительства на песке и глине рекомендуется устанавливать сваи со сварным наконечником (СВС) диаметром ствола 133 или 159 мм и литым наконечником (СВЛ) диаметром от 108 мм. Возможен выбор и меньшего размера – решает проектировщик.
Важно! Бескаркасные ангары чувствительны к деформациям. Сваи надо забуривать на большую глубину и делать обвязку оголовков ленточным фундаментом или ростверком. Обвязка повысит устойчивость конструкции, предотвратит ее опрокидывание.
Размеры и частота расположения свай зависят от геологии, снеговой и ветровой нагрузки. Под ангар можно использовать сваи длиной 2,5-6 метров, ввинчивая с шагом 1-2,5 м. Такое сооружение устанавливают за 2-3 дня.
Преимущества и недостатки
Фундамент на винтовых сваях возводится быстро. Ему не страшен подъем грунтовых вод и вспучивание почвы после промерзания. Нет необходимости в вырывании участка, работы можно проводить в любое время года. Его предпочтительно применять при следующих условиях бескаркасного или каркасного строительства:
- слабый грунт (глинистый, песчаный, торфяной с повышенной влажностью);
- глубокое промерзание;
- вечная мерзлота;
- большие перепады высот;
- на участке под землей проведены инженерные коммуникации, которые нельзя обойти.
Недостаток свайного фундамента – сложно оборудовать подвал, и требуется дополнительное утепление пола. Если рядом находятся железнодорожные пути или электроподстанции, то устанавливать металлические сваи не рекомендуют. Блуждающие токи усиливают коррозию. Их также не применяют на твердых, скалистых грунтах.
Нельзя вывинчивать винтовые сваи для регулировки высоты, выкапывать под них ямы. Нельзя оставлять для эксплуатации, если труба вошла криво.
Последовательность работ с использованием свай
Когда проект бескаркасного ангара готов и выполнена разметка участка, строительство проходит в такой последовательности:
- вкручивание винтовых свай с помощью силового оборудования;
- подрезание верхних частей для выравнивания их относительно друг друга по горизонтальной линии;
- подготовка бетонной смеси и заливка в полость сваи для увеличения жесткости на изгиб и защиты от коррозии;
- приваривание оголовка;
- монтаж обвязки поверх оголовков.
В качестве закладных для крепежа поверх винтовых свай приваривается металлический уголок, на который впоследствии крепятся арочные профили бескаркасного строения. После установки арочного каркаса и боковых стен производится бетонирование цоколя, стяжки, отмостки.
Столбчатый
Столбчатый фундамент позволяет сэкономить материал. По сути, это монолитные железобетонные колонны. Для постройки бурят скважины диаметром 250-450 мм, глубиной 500-750 мм. Устанавливают закладные элементы, заливают бетон. Бетонный столб должен стоять под каждой стойкой металлической арки ангара. Стойки крепят анкерами или с помощью других закладных деталей.
Чтобы усилить несущую способность, при строительстве бескаркасных ангаров на столбиках, точно так же, как на сваях, применяют ростверк. Столбчатый тип походит для строительства небольших сооружений шириной до 12 м на плотном, устойчивом грунте. Заглублять столбы надо ниже уровня промерзания.
Плитный
Плавающий или плитный фундамент применяют на пучинистых, сыпучих, слабонесущих грунтах. Он представляет собой мелкозаглубленную (до 50 см) или незаглубленную монолитную армированную плиту, уложенную на подготовленный грунт.
Площадь бетонной плиты превосходит размеры ангара. Строительство такого основания затратное по времени и средствам. Его применяют, если в бескаркасном ангаре будет стоять тяжелая техника, храниться продукция большого веса, и если другие способы не подходят.
Вначале снимают верхний плодородный слой почвы, выравнивают участок, при необходимости выполняют дренажные работы. Устраивают плотную песчано-гравийную подушку. Заливают бетонную стяжку, укладывают гидроизоляцию. Устанавливают арматурную сетку, возводят опалубку и заливают бетонную смесь.
Технические нюансы
Особенность бескаркасных ангаров – отсутствие внутренних опор, балок, ферм. Каждая последующая арка поддерживает предыдущую. При такой конструкции важно соблюдать геометрию. Строение чувствительно даже к небольшим перекосам. Надо правильно выбрать способ крепления арок, приготовить качественную бетонную смесь.
На самом первом подготовительном этапе требуется проанализировать грунт, рассчитать уровень заглубления фундамента. Пучинистый грунт вытолкнет недостаточно заглубленное основание, разорвет его. Происходит это потому, что у льда плотность меньше, чем у воды. Так как масса остается неизменной, то объем увеличивается.
Необходимо соблюдать технологию монтажа арматуры, замеса бетона. Использовать качественны стройматериалы, соответствующие климатическому поясу.
Чтобы бетон набрал прочность, он должен отстояться, а это может занять почти месяц. Этот нюанс следует учитывать, планируя сроки строительства бескаркасного ангара.
Необходимо обеспечить гидроизоляцию. Сваи должны быть покрыты антикоррозионным составом, а перед этим обработаны пескоструйными машинами для лучшего схватывания покрытия с металлом.
Соединенные в блок арки поднимают краном и устанавливают на готовое основание в рабочее положение. Закрепляют их к закладным деталям точечной сваркой или анкерным крепежом. В заключение на бескаркасном ангаре монтируют ворота, окна.
Частые ошибки
Сооружением бескаркасных ангаров должны заниматься подготовленные рабочие, осознающие ответственность за несоблюдение технологии. Все этапы работ проверяет инженер. Несмотря на это, ошибки при строительстве встречаются. Наиболее частые среди них:
- Неправильно рассчитана нагрузка. Не учтено, что будет храниться в ангаре, пренебрегли переменными нагрузками (снег, ветер).
- Слишком малое заглубление без должного утепления. В этом случае постройку при сильных морозах поведет, она может рухнуть.
- Недостаточная ширина ленточного фундамента или слабое закрепление арок.
- Не провели исследование грунта, и постройку подтопило, земля просела.
- Не проверили углы, и бескаркасное строение перекосилось.
- Залили некачественный бетон, который начал осыпаться, крошиться.
- Не заметили подземные коммуникации на месте строительства.
Правильно заложенный фундамент обеспечит устойчивость ангара на протяжении 30-50 лет, а то и больше. Такое строение выдержит напор ветра, нагрузку снега, землетрясения до 6 баллов. Все же рекомендуется следить за атмосферными осадками, и при выпадении большого слоя тяжелого влажного снега обеспечивать его уборку.
