Ангар на винтовых сваях
Статья расскажет о том, как проектируют и строят ангары на винтовых сваях.
Содержание статьи:
1. Разработка проекта ангара для увеличения производственных площадей
1.1. Описание и обоснование внешнего и внутреннего вида объекта капитального строительства
2. Проект фундамента пристроя к цеху фанерно-мебельных заготовок
2.1. Грунтовые условия площадки строительства
Изначально ангар – это специальное помещение для стоянки, технического обслуживания/ремонта летательных аппаратов, а также любой другой крупногабаритной техники.
Однако сейчас их применяются более широко:
- под офисы;
- под торговые центры;
- под складские помещения;
- под автосервисы;
- под промышленные и производственные помещения.
В связи с этим ангарами принято называть любые быстровозводимые строения арочного, прямостенного, полигонального или шатрового типа, имеющие достаточную площадь.
Формы, размеры и конструктивные возможности ангаров зависят от:
- назначения сооружения;
- региона строительства;
- грунтовых условий площадки строительства;
- требований, предъявляемых заказчиком.
Основные виды ангаров:
- Арочного типа. Сооружения полукруглой формы. Опоры выполняются в виде дуг (арки). Размер пролетов – от 9 до 30 м, высота (в зависимости от ширины арки) – от 4,5 до 12 м.
- Шатрового типа (из сэндвич-панелей, профлиста). Строения с двухскатной кровлей, наклонными стенами, которые сужаются кверху. Каркас ангара – шатровые арки, закрепленные на фундаменте с шагом 3 м. Сверху поперек арок крепятся прогоны. Длина постройки должна быть кратна шагу арок и не должна превышать 60 м.
- Полигонального типа (из тентовой ПВХ-ткани). Сооружения с вертикальными стенами, применяются, когда необходима большая ширина пролетов (до 50 м при высоте до 15 м). От строений шатрового типа отличаются конструкциями формообразующих арок каркаса, которые устанавливаются с шагом 3 или 6 м.
- Прямостенного типа. Наиболее универсальные постройки, которые практически не имеют ограничений по длине, ширине, высоте. Могут иметь несколько пролетов и этажей, позволяют устанавливать любое грузоподъемное оборудование.
В качестве основания таких сооружений используют разные типы фундаментов:
- ленточный;
- плитный из монолитного бетона;
- столбчатый;
- свайный;
- фундамент из винтовых свай.
ГК «ГлавФундамент» проектирует ангары и их фундаменты, выполняет установку винтовых свай под ангары.
1. Разработка проекта ангара для увеличения производственных площадей
Специалисты проектного отдела ГК «ГлавФундамент» разработали проект ангара – пристроя к существующему зданию, необходимого для увеличения производственных площадей.
Компания-заказчик – производитель гибких упаковочных материалов для разных отраслей: масложировой, молочной, кондитерской, бакалейной, снековой и др.
1.1. Описание и обоснование внешнего и внутреннего вида объекта капитального строительства
Проектируемый ангар представляет собой одноэтажное производственное здание прямоугольной формы (склад и производственное помещение), с офисами на втором этаже.
Общая площадь здания - 1794 м2, общая высота – 11,4 м. Здание проектировалось без подземной части, за условную отметку 0,000 принята отметка чистого пола 1 этажа.
Конфигурация строения и посадка определены техническими требованиями и архитектурной концепцией.
1.2. Описание и обоснование использованных композиционных приемов при оформлении фасадов и интерьеров объекта капитального строительства
Простая форма объема обусловлена рациональностью и практичностью использования здания, а также необходимостью быстрого возведения и ввода в эксплуатацию. Фасады здания выполнены из сэндвич-панелей заводского изготовления.
Выполнение внутренней отделки помещений предусмотрено в соответствии с функциональным назначением помещений и требованиями нормативных документов.
Склад и офисы имеют естественное освещение.
1.3. Описание архитектурно-строительных мероприятий, обеспечивающих защиту помещений от шума, вибрации и другого воздействия
Звукоизоляция помещений с постоянным пребыванием людей запроектирована согласно требованиям СанПиН и СНиП. Внешние и внутренние стены шумных помещений облицованы звукопоглощающими материалами. При встрече звуковой энергии с ограждением часть её проходит через ограждение, часть ее отражается, часть – превращается в тепловую энергию, часть излучается колеблющейся преградой, и часть – превращается в корпусной звук, распространяющийся внутри ограждения в помещении.
1.4. Конструктивные решения
Несущий каркас ангара состоит из стальных одно- или несколько пролетных рам, жестко закрепленных на фундаменте при помощи анкерных болтов, и связанных между собой продольными и крестовыми связями.
Металлический каркас ангара предназначен для обеспечения устойчивости сооружения и восприятия нагрузок во время его эксплуатации. Все соединения конструкций крепятся между собой высокопрочными болтами или сварочными швами.
Прогонная система (прогоны) служит для крепления к несущему металлокаркасу ограждающих конструкций, а также для восприятия ветровых и снеговых нагрузок, передающихся от них.
2. Проект фундамента пристроя к цеху фанерно-мебельных заготовок
Руководство «Можгинского деревообрабатывающего народного предприятия «Красная звезда» запланировало возведение пристроя к цеху фанерно-мебельных заготовок. Разработку проекта фундамента для объекта выполнила ГК «ГлавФундамент».
Запланированный к строительству пристрой выполнен по типу ангара, который конструктивно имеет двухшарнирную арочную конструкцию. Подобная конструкция предполагает воздействие на фундамент не только вдавливающих, но и значительных горизонтальных нагрузок.
2.1. Грунтовые условия площадки строительства
Геологический разрез площадки строительства изучен на глубину до 14 метров. Он сложен суглинками от тугопластичной до текучей консистенции с примесью органики и прослоями песков различной мощности, которые подстилаются твердыми глинами. Дополнительную сложность при проектировании и строительстве представляет наличие на участке техногенных грунтов мощностью слоя до полутора метров.
По степени коррозионной агрессивности грунтов к углеродистой и низколегированной стали грунты площадки относятся к сильноагрессивным.
2.2. Назначение винтовых свай
Перед специалистами проектного отдела и отдела научно-исследовательских и опытно-конструкторских разработок компании «ГлавФундамент» стояла задача по выбору технического решения, учитывающего различные условия воздействия нагрузок (вдавливающих и горизонтальных), а также сложные грунтовые условия площадки строительства.
В качестве основания фундамента были приняты суглинки тугопластичные. Затем было выполнено математическое моделирование взаимодействия винтовой сваи с грунтом основания.
В результате было установлено, что наиболее эффективным решением является применение куста из двух объединенных металлическим ростверком трехлопастных винтовых свай, со следующими конструктивными параметрами:
- диаметр лопастей – 400 мм;
- толщина лопастей – 8 мм;
- конфигурация лопастей – для грунтов тугопластичной консистенции;
- диаметр ствола – 108 мм;
- толщина стенки ствола –6 мм;
- длина свай – 4 000 мм.
Увеличение количества лопастей до трех позволило снизить удельную материалоемкость сваи.
Для включения в совместную работу винтовой сваи и максимального объема околосвайного грунта, сваи моделировались с различным расстоянием между лопастями. Помимо межлопастного расстояния, на включение в работу грунта влияют и такие расчетные величины, как: шаг, угол наклона и конфигурация лопастей, которые позволяют установить сваю с минимальным нарушением структуры грунта.
Выбор толщины металлопроката был обусловлен высокой коррозионной агрессивностью грунтов площадки строительства. Для уточнения правильности подбора данного параметра после выполнения расчета срока службы свай в грунте была выполнена проверка соответствия остаточной толщины стенки ствола проектным нагрузкам и требованиям нормативной документации.
Расчет долговечности выполнялся без учета покрытия. Это связано с тем, что в процессе погружения винтовая свая испытывает значительное абразивное воздействие, что не позволяет гарантировать целостность любого покрытия.
ГК «ГлавФундамент» также участвовала в проектировании и строительстве фундаментов ангаров по заказу таких компаний, как ООО «КЕРАМА МАРАЦЦИ», ООО «Металлотентовые конструкции» и др. Использование методик расчетов собственной разработки, позволяет в рамках реализации каждого из проектов предлагать технологические и конструктивные решения, сокращающие сроки строительства, снижающие себестоимость и гарантирующие высокое качество работ.