🔨 технология, сваи, виды монолитного ростверка. Видео строительства фундамента.

Информация про монолитный свайный фундамент: технология возведения своими руками, используемые сваи, виды монолитного ростверка. Видео строительства фундамента и заказ работ в Москве.

Вопрос от клиента! Здравствуйте, в планах возвести загородный дом с применением монолитного свайного фундамента. Нужно ли мне вообще использовать свайный фундамент? Как правильно устанавливать такой фундамент? Какой вид мне использовать? Как грунт может повлиять на опору? Заранее спасибо за помощь в вопросе. Александр, г. Москва.

Оглавление:

Свайный фундамент с монолитным ростверком

Главными составляющими этого типа фундамента являются сваи или же сваи с ростверком. Ростверк – представляет собой балки или же плиты, которые способны связать сваи над поверхностью земли.

Такой тип фундамента используется в случаях когда строительство происходит на слабом грунте:

• итоговые расчеты ширины обычного ленточного фундамента составляет более 1.6 м
• конструкция возводится в строгом соответствии каркасной технологии
• грунты имеют достаточно высокую глубину промерзания.

Рис. Железобетонные сваи с монолитным ростверком

Типы свайного фундамента по материалу изготовления

• Деревянные (пожалуй самые редко используемые сваи в строительстве из-за их неэффективности)
• Металлические (винтовые — быстро устанавливаются и имеют относительно не высокую стоимость)
• Бетонные
• Железобетонные сваи (относительно невысокая стоимость с наивысшей степенью качества и надёжности)

Кроме этого, сваи имеют разный тип сечения:

• Квадратные
• Прямоугольные
• Круглые
• Квадратные, с имеющей круглой полостью

Свайный фундамент может быть с ростверком, который выполнен в виде фундаментной балки. Ее основная цель – последовательно соединить между собой соседние сваи. Также такой фундамент может быть выполнен в виде плиты. Первый вариант устраивается исключительно под несущими стенами, а второй – должен охватывать всю территорию под зданием.

Ростверк свайного фундамента может быть сборным или монолитным. Монолитный тип производится посредством заливки бетона в заранее подготовленную опалубку, а сборный применяются готовые изделия из железобетона. Подробнее про плюсы и минусы свайно-ростверкового фундамента.

Виды монолитного ростверка

Различают ростверки по отношению высоты устройства к уровню поверхности земли:

• Высокий или висячий — размещают выше уровня земли (10-15 см, но в индивидуальных случаях эти показатели могут быть выше). Такой тип можно применять на всех типах грунта под зданием, имеющие небольшой вес. Единственным недостатком является то, что возникает обязательная необходимость утепления пустого пространства, которое образуется между землей и ростверком.
• Наземный или промежуточный ростверк сооружают таким образом, что его подошва должна расположиться на уровне земли. Если используется такой тип, то будет отсутствовать пустота между почвой. Главной особенностью этого ростверка является использование только на слабых грунтах.

• Заглубленный ростверк отличается от предыдущих вариантов тем, что его нижнюю часть погружают в грунт, тем самым его уровень расположен ниже поверхности земли. Такой тип представляет собой обычный ленточный фундамент, но в основании, которого, расположены сваи. Такой вариант достаточно дорогой и применятся только во время строительства тяжелых объектов.

Рис. Свайный фундамент с высоким и низким ростверком

Свайный фундамент с монолитным ростверком — технология возведения своими руками

• Количество скважин

Число необходимых опалубка фундамента получается в результате проведения математических расчетов. Для этого следует взять общий вес возводимого сооружения и при этом не следует забывать и об эксплуатационных нагрузках. Расчет характеристики внутренних стержней вычитывают на основании давления, которые оказывают несколько элементов: пол, перегородки, кровельная конструкция и т.д.

После получения всех данных можно переходить к процессу бурения скважин. Если же в планах не было использование современной техники, то необходимо запомнить, что ручной бур способен сделать скважину, диаметр которой не будет превышать 30 см, а глубина не более 5 м.

Рис. Бурение скважины ручным буром

• Рубероидные трубы

После того, как скважины готовы нужно изготовить рубероидные трубы. Их длина должна превышать глубину полученных скважин на 20-30 см. Верхняя часть производится из нескольких слоев с целью стягивания их между собой проволокой. Таким образом, полученный результат является опалубкой и гидроизоляцией.

Рис. Рубероидные трубы

Рис. Схема армирования монолитного ростверка

Если было обнаружено небольшое количество воды на дне скважины, то не стоит ее сразу откачивать.

Технология возведения свайного фундамента допускает возникновение этого факта. Но в случаи, когда жидкость превышает порог глубины на четверть, то следует ее откачать перед заливкой бетона.

Рис. Опалубка для свай

Необходимости установки рубероидной трубы

Немного выше было указано обязательное наличие рубероидной трубы. Не специалисты в этом деле могут задаться вопросом, зачем она вообще нужна?

• Во-первых, схватывание изготовленной бетонной смеси до предела нужного уровня прочности зависит от цементной жидкости. Без использования трубы она впитывается в почву и тем самым нарушает технологию.
• Во-вторых, в период низких температур без изделия из рубероида пучение значительно сильнее воздействует на поверхности компонентов свайного фундамента.

Что же касается стоимости, то здесь не существует фиксированной стоимости. К примеру, фундамент дома, размеры которого 6х6 обойдется приблизительно в 1200$.

Внимание! Запрещено пересекать ростверк трубопроводом! Отклонение после окончания процесса бетонирования не должно превышать порог в 5 см.

Ограничения использования свайного фундамента

Ограничения, которые вызывает использование свайного фундамента:

• В просадочных и набухающих почвах фундамент не способен выполнять свои основные функции
• При использовании такого типа фундамента очень сложно будет возвести цоколь. Для этого следует заполнить пространство между сваями.

Набивные сваи для монолитного свайного фундамента

Главной отличительной особенностью этого типа свай заключается в том, что их можно самостоятельно изготовить на строительной площадке. Этот процесс происходит путем укладки материала в уже подготовленные отверстия. В этом случаи армирование осуществляется при необходимости. Этот вариант позволяет сэкономить на транспортировки, а также существует возможность проводить строительство объекта рядом с другими возведениями. Наиболее важным недостатком этого типа – отсутствие возможности контроля качества. Любая оплошность в производстве может в будущем стать причиной деформации объекта.

Рис. Набивные сваи для монолитного ростверка

Буронабивные сваи

Буронабивные сваи устанавливаются по схожей системе, как и предыдущий вариант. Если же необходимо усилить уже имеющий фундамент, то следует применить технологию инъекционных свай. Их заливают под определенным давлением в небольшие по ширине отверстия, приблизительно 10-13 см, с одиночной арматурой. После окончания этого действия фундамент подвергается прессовки водой.

Рис. Создание буронабивной сваи

Забивные сваи

Этот вариант представляет собой уже готовые трубы. Стоит отметить, что их монтаж в грунт происходит только при помощи специальной техники. Такие сваи разделяются на три вида:

• В форме трапеции
• Призматические
• Цилиндрические

Рис. Железные трубчатые сваи

Последний вариант включает в свое строение окаймляющее кольцо на стыке, основное предназначение которого направлено для наращивания дополнительных звеньев. По статистическим данным известно, что именно цилиндрические забивные сваи являются наиболее дешевым и имеют достаточно высокую несущую способность.

Винтовые сваи

Винтовые сваи предназначаются для конструкций с достаточно высокими горизонтальными нагрузками. В качестве наконечника такой сваи выступает элемент из стали или железобетона. Винтовые сваи надежно фиксируют фундамент и не позволяют ему деформироваться. В случаях сильных горизонтальных нагрузок допускается ввинчивание свай под наклоном.

Рис. Винтовой фундамент с монолитным ростверком

Свайный фундамент без ростверка

Отличие такого типа сваи – квадратное сечение. Свайные фундаменты без ростверка – сваи со сборными оголовками, на которые монтируются стены возводимого сооружения. Его используют только в тех случаях, когда лабораторные анализы показали нормальный уровень грунта. В случае, если грунты слабы или же рельефные, то здесь необходим точный расчет высококвалифицированных специалистов.

Монолитный фундамент

Расчёт и строительство монолитного фундамента

Выводы

Исходя из вышеперечисленного, можно прийти к выводу, что выбор типа и вида свайного фундамента полностью зависит от местности и возводимого объекта. Если это небольшой загородный дом, то создание монолитного свайного фундамента можно провести самостоятельно, без применения специальной техники. Если е существует какая-либо неуверенность в расчетах, то следует обратиться за помощью к специалистам, ведь любая неточность может привести к возникновению неприятных ситуаций.

Наши услуги

Мы базируемся только на следующих услугах: забивка свай, лидерное бурение, забивка шпунта, а так же статических и динамических испытаниях свай. В нашем распоряжении собственный автопарк бурильно-сваебойной техники и мы готовы поставлять сваи на объект с дальнейшим их погружением на строительной площадке. Цены на забивку свай представлены на странице: цены на забивку свай. Для заказа работ по забивке железобетонных свай, оставьте заявочку.

Свайные фундаменты с монолитным ростверком

Фундамент свайного типа с монолитным ростверком возводится в несколько этапов, включающих проведение земляных работ, монтаж опор, установку ростверка и обустройство цоколя. Конструкция имеет универсальную схему, состоящую из буронабивных свай, создаваемых с применением монолитного бетона и армированных каркасом, монолитного ростверка, горизонтально расположенной гидроизоляции и продуха.

Этапы проведения работ по возведению фундамента с ростверком

Предусмотрено проведение работ в несколько этапов:

• бурение скважины – используются специальные агрегаты;
• погружение сваи;
• монтаж пространственного арматурного каркаса – обустраивается под каждую сваю;
• бетонирование свай;
• установка ростверка.

Ростверк устанавливается с предварительным монтажом опалубки и последующим армированием ленты. Предусмотрено объединение арматуры ростверка и опор, благодаря чему удаётся добиться защемления свай, обеспечивающее совместную работу.

Виды ростверков для свайных фундаментов

Ростверк, представляет собой сегмент фундамента, объединяющий в единое целое несущие элементы. Формируется конструкция из двутавровых стальных балок и бывает 2-х типов:

• высокая – располагается на расстоянии 0,1 – 0,15 метров над уровнем грунта и существенно снижает воздействие земли на систему соединений во время пучинистости;
• повышенная – основание кладётся на грунт, а свободное пространство между землёй и полом отсутствует. Воздействие пучинистости нивелируется с помощью выемки почвы из-под основы;
• заглублённая — закладывается ниже уровня почвы с выемкой грунта из-под конструкции.

Подготовка к работе с монолитным ростверком

Предварительно проводятся подготовительные мероприятия, заключающиеся в следующем:

• обрубка оголовок свай;
• промывка, очистка и просушка верхнего сегмента опор;
• формирование опалубки — если используется съёмная конструкция, то требуется позаботиться о защите от бетона;
• заливается монолитный ростверк – следует укладывать раствор горизонтально ориентированными слоями на протяжении всей поверхности.

Формирование арматурного каркаса для монолитного ростверка

Повышение уровня прочности достигается с помощью процесса армирования, улучшающего сопротивляемость бетона и препятствующего воздействию изгибающих нагрузок. Если пренебречь обустройством арматурного каркаса, то ростверк треснет. Работы заключаются в формировании 2-х поясов, с использование 2-х арматур диаметром 1,2 см, способствующих нивелированию деформационных воздействий.

Каркас погружается в смесь бетона, а его верхний сегмент выглядывает на расстоянии 5 см. Получается стальная сетка, созданная из ребристой арматуры, установленной с шагом 0,4 м. Объединение конструкции выполняется с помощью вертикальных прутов.

технология свайного фундамента с монолитным ростверком

 Работы будут проводиться в соответствии со следующей технологией возведения свайного фундамента с монолитным ростверком:

• составление чертежей – указывается разрез фундамента, делается разметка, вносятся данные, позволяющие начать строительство;
• бурение шурфов – если используются заводские сваи, то требуется просто забить их в грунт;
• устанавливается опалубка – используются деревянные доски;
• выкапывается траншея – используется под монолитный ростверк и заливается бетонной смесью;
• заливка свай с ростверком;
• выдержка фундамента – осуществляется в течение месяца, до полного набора прочности фундаментом.

Полезные материалы

 

 

Фундамент с ростверком на сваях

Особенностью строительства домов в средней полосе России, и особенно в Подмосковье, является частая необходимость возведения свайных фундаментов.

 

 

Заказ свайного фундамента с монолитным ростверком

Если вы хотите заказать установку свайного фундамента с монолитным ростверком, то обратитесь в нашу компанию «Установка Свай». Работы проводятся качество и в установленные сроки. Используются хорошие стройматериалы с высоким запасом прочности. Предоставляются гарантии, подтверждающие высокий уровень профессионализма сотрудников компании. Всецело соблюдается технологический процесс, и создаются персональные чертежи, позволяющие создать надёжную и прочную конструкцию, готовую служить много лет.

 

Особенности монолитного ростверка и его применение в строительстве

Проектирование и заливка фундамента является ключевым моментом в строительстве любого здания, в том числе и в возведении индивидуальных домов. Мы уже писали ранее о ленточном фундаменте, столбчатом, монолитном, а также уделяли внимание вопросу, как укрепить старый фундамент дома.

Данная статья будет посвящена свайным фундаментам, его конструкциям. В частности, мы разберем устройство ростверка и наиболее распространенные его конструкции, этапы работ по монтажу ростверка. В нашей статье вы найдете также схемы свайно-ростверкового фундамента и схему фундамента с монолитным ростверком.

Что такое ростверк? Его применение и основные виды

Итак, давайте разберемся, что такое ростверк. Как известно, это специальная дополнительная горизонтальная конструкция фундамента, основной функцией которой является равномерное распределение нагрузки на несущие элементы возводимого сооружения. Соединение свай является завершающим этапом в строительстве свайного фундамента. Грамотное размещение ростверка, выбор его поперечного сечения и армирования – задача специалистов. В данном случае нельзя полагаться на мнение окружающих, недостоверные источники и свои силы, если только вы не специалист в этой сфере. Однако пополнить свои знания перед строительством личного дома никому не повредит, а наоборот даже поможет впоследствии определиться с необходимым объемом работ и командой специалистов.

схема фундамента с монолитным ростверком

 

Горизонтальная часть фундамента может объединять сваи в жесткую систему, а также свободно опираться на них. Жесткое закрепление опор с монолитным ростверком применяют, когда сваи забиваются в слабые грунты, при воздействии на опоры выдергивающих, динамических и горизонтальных нагрузок. Такое сопряжение осуществляется путем заделки головы сваи или выпусков арматуры в толщу горизонтальной части фундамента на длину их анкеровки, определяемой с помощью расчетов.

При свободном опирании (или шарнирном сопряжении) создается заделка головы сваи в толщу ж/б ленты на 5-10 см. Выпуски арматуры в таком варианте не заделывают. Такой способ применяется в случаях, когда нагрузка на опоры ориентирована по центру. Если вдавливающие нагрузки не велики и нет динамических нагрузок, то его просто опирают на сваи, поверхность головы которых предварительно выровнена цементным раствором. Описанные виды крепления вы можете видеть на рисунках, приведенных на сайте.

свайно-ростверковый фундамент

 

Существуют разные виды ростверка в зависимости от его размещения относительно поверхности грунта. Бывает низкий, повышенный и высокий тип конструкции. В зависимости от способа возведения выделяют также сборный и монолитный (в литературе можно встретить его другое название — монолитно-литой). В деревянном частном доме его роль выполняет нижний венец или обвязка. Как вы видите на рисунке, в качестве материала для горизонтальной части фундамента может быть выбран металл, дерево или железобетон. Самый распространённый материал — железобетон. Ж/б ростверки изготовляются как монолитными, так и сборными. Форма монолитного ростверка определяется конструктивным решением, геологическими условиями и числом опор. Чаще всего для индивидуальных домов малой этажности применяется ж/б лента.

типы растверков

 

Сборный

Используется при проектировании и строительстве крупногабаритных объектов, требующих быстрого возведения – промышленных зданий, с/х зданий, а также многоэтажек. Каким бывает сборный вид конструкции, вы можете видеть на рисунке. Представляет собой взрослый аналог конструктора «лего». Отлитые по специальной технологии детали (со шпоночными соединениями и замками) собираются затем строителями в единую конструкцию. Сборные элементы поэтапно устанавливают на поверхность выравнивающей подсыпки (песок, щебень). В процессе или по завершению сборки такой вид верхней части фундамента подвергается омоноличиванию. Следует отметить, что удовольствие это дорогое, требует также наличие тяжелой спецтехники, поэтому для строительства частных жилых домов не применим.

Монолитный ростверк, его устройство и план работ по заливке

Как уже отмечалось, это элемент свайного фундамента. Для примера на сайте приведена схема такого фундамента на буронабивных сваях. Применяется на строительных площадках, характеризующихся плотными глинистыми твердыми грунтами, а также слабо- и среднепучинистыми грунтами.

ростверок монолитный

Создание фундамента:

1.Буровыми агрегатами бурят скважины
2.Устанавливают пространственный каркас арматуры для каждой сваи
3.Производят бетонирование свай
4.Устраивают ростверк

Этапы работ по монтажу ростверка кратко можно изложить так:

• Выставление опалубки
• Армирование ленты. Объединяется арматура свай и ростверка с целью защемления в нем свай (для совместной работы).
• Процесс укладки бетонной смеси.

Опалубка. Бывают случаи, когда перед ее монтажом выполняют срезку свай. Это делается для того, чтобы обнажить арматуру и затем отогнуть ее и приварить к арматуре ростверка. Срезку свай производят специальным оборудованием (отбойным молотком, огневыми способами или гидро-разрушителем). Далее необходимо тщательно промыть головы свай от шлака и строительной грязи. Опалубка применяется деревянная или инвентарная. До выставления опалубки может устраиваться бетонная подготовка из тощего бетона толщиной 80 мм, нанесенного на уплотненный слой щебня и гравия 100-200 мм. На сухих плотных грунтах возможно бетонирование ленты без предварительной подготовки (с песчаной подсыпкой). Деревянная опалубка сбивается из досок (например, 22х150 мм). При сборке доски должны плотно прилегать друг к другу (щели в стыках не должны превышать 2 мм). Закрепление досок целесообразнее начинать с нулевой отметки. На завершающем этапе на лицевую сторону опалубки необходимо нанести пленкообразующую смазку.

Армирование. На данном этапе не рекомендуется экономить. Не правильно рассчитанный фундамент (без достаточного количества арматуры) не выдержит нагрузок и со временем треснет. Точный расчет осуществляет специалист — конструктор. Армирование должно быть выполнено строго по проекту. Чаще всего применяют арматуру диаметром 10-12 мм для арм. пояса. В ленте укладывают 2 арм. пояса.

Заливка. Процесс заливки полностью идентичен этапам работ для ленточного фундамента. Бетонные смеси укладываются послойно. Верхний уровень смеси заливают на 50-70 мм ниже верхней границы опалубки. Марка бетона для монолитного ж/б ростверка должна быть не менее 150.

Виды ростверка

Высокий. Размещают выше поверхности грунта. Применяют при строительстве этакад, мостов, гидротехнических сооружений, жилых домов на пучинистых грунтах, в затапливаемых районах, для строительства набережных, пирсов и т.д.

В настоящее время широкое распространение в строительстве получила так называемая технология ТИСЕ. Суть технологии заключается в применении для строительства свай фундаментного бура с откидным плугом. В итоге получаются фундаментные сваи с расширением — опоры с повышенной несущей способностью. Применяют такую технологию для строительства индивидуального жилья в местности с наличием сейсмической активности, а также в местности, характеризующейся пучинистыми грунтами. Отличительной особенностью данной технологии также является наличие воздушной подушки под лентой-ростверком. Технология позволяет возводить несущую конструкцию своими руками. Этапы строительства по такой технологии приведены на рисунке. Фундаменты ТИСЕ имеют как положительные, так и отрицательные отзывы. Из недостатков отмечается сложность в создании расширения свай своими руками с применением бура, наличие мостиков холода и необходимость дополнительного утепления. В интернет-источниках можно встретить много советов по применению данной конструкции, однако при выборе фундамента в конкретном случае мы не рекомендуем руководствоваться подобными оценками.

Повышенный. Располагается на поверхности грунта. Реализация такого фундамента допустима в непучинистых грунтах. С целью исключения воздействия на него нагрузок при вспучивании, под лентой вынимают грунт и заполняют полученную полость грунтами, не склонными к вспучиваниям (например, песком). Из-под внутренней части будущего дома также удаляют грунт, способный вспучиваться и заменяют его керамзитом. Фундамент по описанной технологии не будет требовать дополнительного утепления.

Низкий или заглубленный. Горизонтальная часть фундамента, которая располагается ниже поверхности грунта. Сваи в таком виде фундамента располагаются полностью в толще грунта. Глубина заложения зависит от многих факторов, таких как наличие подвалов в будущем здании, расположения коммуникаций, климатических факторов, наличия грунтовых вод, геологии местности. Например, если строить приходится на пучинистых грунтах, то подошву ростверка закладывают не менее чем на 0,25 м ниже уровня промерзания.

Хочется отметить, что в настоящее время страницы интернета пестрят информацией по строительной тематике, хотя очень малое количество из них действительно стоит читать. Наша статья основана не на интернет-источниках, а на конкретной литературе и советах специалистов (при желании всем обратившимся мы можем посоветовать литературу и ответить вопросы). Свайные фундаменты с ростверком относят к одним из самых востребованных вариантов, поскольку позволяет проводить строительство с экономией времени и средств, но только при наличии грамотного планирования и профессионального подхода на начальных этапах подготовки к предстоящей стройке.

Свайный фундамент с монолитным ростверком

В традиционном строительстве для возведения фундамента в основном применяется ленточный его вид. Когда как существуют и другие виды фундаментов – плитный, столбчатый, свайный.
Благодаря тому, что нулевой уровень ленточного фундамента расположен ниже точки промерзания грунта, на нём любое здание стоит прочно и надёжно. Однако стоимость такого фундамента составляет 45 процентов сметы всего строительства.
Поэтому строители обратили свой взор на более экономный свайный фундамент с монолитным ростверком, который, как говорят, был подсмотренный у финнов.

Что такое ростверк?

Ростверк – представляет из себя строительную конструкцию (монолитную или сборную), соединяющую между собой верхние части фундаментных свай или столбов и предназначен для принятия нагрузки от здания.
Фундамент на сваях с ростверком применяется для устройства на тяжёлых глинистых, а также влажных грунтах, которые в условиях отрицательных температур изменяют свой объём, что приводит к деформации конструкции как фундамента, так и самого здания. Поэтому во избежание повреждения ленточной части фундамента (ростверка) сваи устанавливают ниже глубины промерзания почвы.

Типы свай для возведения фундамента

Для устройства фундамента на сваях, в зависимости от особенностей основного здания применяют деревянные либо бетонные сваи. Кроме этого, для фундаментов некоторых хозяйственных и технологических построек применяют металлические сваи.
Деревянные сваи изготавливают из хвойных пород – лиственницы либо сосны, потому, что эти породы обладают стойкостью к влаге. Более того, во влажной среде они становятся ещё прочней. Деревянные сваи широко применяются для возведения деревянных зданий, которые приобрели популярность из-за экологических и натуральных оздоровительных свойств дерева.

Под капитальные строения используют сваи из железобетона, которые заранее изготовляются на промышленных предприятиях железобетонных изделий, с применением особого бетона и внутреннего армирования металлом.

Определение площади ростверка и количества свай

Для расчёта необходимого числа свай определяется вес будущего здания и общую конструктивную нагрузку, которая определяется из нагрузки стен, стеновых перегородок, пола, перекрытия и крыши.
Например, масса каменного двухэтажного дома с размерами 8 на 6 метров, с одной опорной перегородкой со всеми нагрузками составляет 160 тыс. кг.

Тип грунта – глина влажная с сопротивлением – 6 кг/см2.

Принимаем коэффициенты: условий – 1; надёжности – 1,2.

Общая длина ленточного фундамента будет равна для наружных стен 28 метров и внутренней несущей перегородки 6 м. Итого – 34 метра.

Площадь ростверка фундамента, по формуле, равна: S=1,2*160000/(1*6) =32 000 см2 = 3,2 м2.

Минимальная ширина ленты (ростверка) должна быть равна: 3,2/3,4 = 0,1 м.

Количество свай, при условии, что площадь основания сваи равна 0,1 м2, то для фундамента потребуется:
3,2/0.1 = 32 сваи

Расстояние между сваями 34/32 = 1,1 м.

Для деревянного дома таких же размеров, площадь ленты (ростверка) фундамента будет 1,0 м2. Тогда количество свай для свайного фундамента такого дома будет равно: 1,0/0,1 = 10 свай. Расстояние между сваями 3,4 м.

Этапы возведения

Этапы подготовки и возведение монолитного фундамента со сваями и висячим ростверком:

1. определения типа и однородности грунта на участке строительства. При этом нужно учесть, что грунт может иметь разные характеристики в границах одного участка. Идеальный вариант – сделать изыскательские геологические работы. Примитивный — опросить соседей, которые уже проводили земляные работы;
2. производится расчёт площади ленты (ростверка) фундамента (пример такого расчёта приведён выше) и количества свай;
3. определяется схема размещения свай фундамента;
4. устанавливаются сваи на глубину промерзания почвы, плюс – 30 см. Сваи должны быть установлены на одном уровне;
5. делается опалубка ленты (ростверка) фундамента, в опалубку помещается металлическая арматура и соединяется с арматурой свай;
6. опалубка ростверка заливается бетоном;
7. через 32 дня продолжается строительство.

Свайный фундамент с углублённым ростверком имеет недостаток в том, что на тяжёлых, глинистых грунтах при низких температурах, возможно вспучивание земляной подошвы с последующей деформацией углублённого ростверка.

В чём преимущества фундамента на сваях с ростверком?

Фундамент на сваях с ростверком имеет такие преимущества:

• на 25% ниже трудоёмкость строительства фундамента;
• ускоренные сроки возведения;
• стоимость строительных работ на 15-20% ниже;
• можно возводить в зимнее время;
• на 70-85 % снижаются транспортные расходы.

Основные недостатки свайно-ростверкового фундамента

Недостатки фундамента на сваях с ростверком:

• требует применения специализированной техники, специального оборудования и инструментов;
• требует отказа от обустройства подвального помещения;
• сложность проведения расчётов и вычислений;
• нет возможности контроля состояния свай;
• нет возможности возведения на скалистых основаниях грунтов.

расчет, армирование и установка своими руками

Фундаменты, выполненные по буронабивной технологии с монолитным ростверком в последнее время, становятся все более популярными. И это справедливо, поскольку устройство такого фундаментного основания имеет неоспоримые преимущества и широкие возможности по применению. Данная технология представляет собой совокупность устройства заглублённых бетонных столбов, выполненных по специальной технологии в ключевых точках, и заливки связующего ростверка различного технического устройства.
Так выглядит буронабивной фундамент с ростверком

Благодаря своей надёжности, экономичности и быстровозводимости, буронабивной фундамент с ростверком используется как в промышленном, так и в частном строительстве, а также может быть выполнен своими руками без дополнительного привлечения строительных бригад и техники. Вернуться к оглавлению

Содержание материала

Основные принципы буронабивной технологии и её преимущества

Возведение буронабивного фундамента с ростверком основано на следующих технологических принципах:

• основание фундамента точечно закрепляется в неподвижном земляном слое и имеет статическую трубчатую или метало-каркасную основу; Схема устройства буронабивного фундамента
• несущие нагрузки предусматривают равномерное распределение;
• количество точек необходимого приложения нагрузочной устойчивости определяется расчётными методами;
• ключевые точки имеют единую структуру за счёт монолитной армированной обвязки или ростверка.

Данная технология имеет ряд неоспоримых преимуществ.

1. Возможность устройства основания для строительства на любых поверхностях и грунтах, кроме скальных, в том числе: Подробная схема для установки буронабивных сваи своими руками
   • на участках с большими перепадами по высоте;
   • на грунтах, подверженных вспучиванию и горизонтальному перемещению;
   • в местах с повышенным уровнем воздействия сезонных водных факторов.
2. Высокая надёжность и устойчивость фундамента за счёт установки его основания ниже промерзания грунта.
3. Отсутствие потребности проведения масштабных земляных работ, что позволяет производить строительство с минимальным нарушением окружающего ландшафта, а также исключается необходимость вывоза грунта. Буронабивной фундамент с ростверком в разрезе
4. Выполнение фундаментных работ возможно непосредственно вблизи существующих зданий без дополнительного механического отрицательного воздействия на них, а также без повреждения ранее подведённых подземных коммуникаций.
5. Время на проведение фундаментных работ минимально и есть возможность их круглогодичного выполнения.
6. Возможность использовать данную технологию для зданий и сооружений, выполненных их любых материалов, любой высотности и назначения за счёт равномерного распределения расчётной нагрузки. Схема с размерами для устройства опалубки под фундамент
7. Низкая себестоимость строительства и простота выполнения работ, оптимальный вариант для обустройства фундаментного основания постройки своими руками.

Все вышеперечисленное делает технологию устройства буронабивного фундамента широко применимой, особенно в строительстве малоэтажных частных домов, возведения бань и прочих хозяйственных построек.

Вернуться к оглавлению

Подготовительные мероприятия для устройства буронабивного фундамента

Для того, чтобы фундамент в котором используются буронабивные сваи с ростверком имел высокие характеристики прочности и надёжности необходимо произвести расчёты допустимых нагрузок.
Чертёж с названия элементов буронабивной сваи



Это даёт возможность оптимально подобрать диаметр свайного основания и необходимое их количество для конкретного места строительства и типа используемого материала постройки.
При проведении расчётов используются следующие данные:

• ориентировочный вес будущего здания с допуском в большую сторону;
• конструкция возводимого здания, наличие внутренних стен, пристроек, зон с дополнительным выносом;
• тип грунта и его особенности;
• точка промерзания грунта и высота подъёма грунтовых вод;
• планируемый диаметр свай и показатель прочности цемента;
• длина и запас прочности арматурных элементов;
• коэффициенты стандартных продольных нагрузок земляного грунта на сваи.

Надо отметить и то, что в соответствии со строительными нормами при расположении свай должно быть учтено следующее:

• максимальное расстояние между сваями составляет 2 м;
• минимальное допустимое расстояние может быть не менее 3-х диаметров самой сваи.

Схема и необходимые расстояния буронабивного фундамента с ростверком


В зависимости от полученных данных выполняют составление окончательного плана и расчета фундамента с точками расположения свайных конструкций. На основании данного плана выполняют разметку непосредственно на местности с соблюдением размеров и параллельности сторон.
По факту нанесения разметки приступают к непосредственному бурению грунта для устройства свайно-набивного фундамента
Схема устройства и бурения грунта под сваи

Вернуться к оглавлению

Способы устройства свайного основания

Для строительства фундаментного основания с применением буронабивной технологии возможно использование следующих типов свайных конструкций:

При выполнении работ своими руками наиболее простым способом будет устройство конструкции каркасного типа.

Подготовку скважины, как правило, выполняют с использованием ручного бура, которым выбирают грунт на глубину не менее 15-30 см ниже точки промерзания. Для наилучшего устройства основы в нижней части скважины делают дополнительное расширение, на ширину 5-10 см по диаметру.
Процесс бурения фундамента вручную


При установке свай по каркасной технологии необходимо соблюдать следующий порядок.

1. Дно скважины освобождается от лишнего грунта и трамбуется, после чего выполняется отсыпка песчано-щебёночной подушки на высоту 20-40 см в зависимости от типа грунта.
2. Для исключения взаимодействия металлической арматуры с землёй на дно рекомендуется уложить гидроизоляционный слой из рубероида.
3. По краю скважины выставляют достаточно облегчённую опалубку для фиксации выступающей над землёй верхней части сваи. Конструкция опалубки для буронабивного фундамента
4. В подготовленную скважину устанавливают связанный арматурный каркас с выступом над уровнем земли не менее 30-40 см.
5. Из двойного рубероида и металлической сетки изготавливают внутреннюю опалубку, при этом из сетки формируют цилиндрическую трубу, фиксируя её положение вязальной проволокой, а внутрь закладывают рубероид. Полученную опалубку аккуратно, не нарушая установленный арматурный каркас, устанавливают в скважину с расчётом, что высота опалубки должна иметь выступ над землёй не менее 10-15 см.
   
6. Подготовленная скважина для фундамента заливается цементным раствором с промежуточным трамбованием раствора. При заливке первого слоя необходимо слегка вытащить опалубку, а затем осадить её обратно, обеспечив, таким образом, заполнение раствором нижней части скважины для более надёжного крепления. Затем продолжить заливку до верхнего края опалубки.
7. После того как раствор затвердеет необходимо удалить деревянную опалубку и выполнить, в случае необходимости, подсыпку скважины песком.

Дальнейшие работы по устройству ростверка желательно производить не ранее, чем через 3-4 дня после заливки свайного основания.
Если для устройства свай используются трубы, то при их установке необходимо обеспечить:

• для металлических труб — антикоррозийную обработку;
• для асбестоцементных — покрытие гидроизолирующим составом, например, битумной мастикой.

Также допускается вариант обвертывания труб рубероидом для дополнительной гидроизоляции.
Установка свай с применением труб выполняется по технологии аналогичной каркасному способу и также может быть выполнена своими руками.

Вернуться к оглавлению

Технология устройства ростверка

Ростверком принято называть верхнюю часть фундамента, которая обеспечивает связку свайного основания и равномерное распределение несущей нагрузки.

Основным при его устройстве является увязка армирующих элементов свайного основания с арматурой ростверка.
Ростверк может быть одного из трёх типов:

• мелкозаглубленный фундамент, который внешне напоминает ленточный фундамент и имеет следующие размеры:
  • ширина — 40 см;
  • высота — 20-30 см. Чертеж с размерами устройства ростверка
• подвешенный, который допускается при строительстве облегчённых деревянных строений, либо выносных частей зданий на неровных поверхностях, а также на участках где верхний слой грунта обладает вспучивающимися свойствами либо сезонному воздействию воды;
• монолитный отличается повышенной надёжностью и используется для капитального строительства жилых зданий, выполняется путём сооружения армированного бетонного плитного фундамента по всей плоскости внутренней части, непосредственно под зданием.

В зависимости от типа строящегося здания выбирается и тип устраиваемого ростверка.
Наиболее часто применимым считается ростверк ленточного типа с поверхностным заглублением. Принцип его устройства совпадает с тем, как выполняется фундамент ленточного типа и предполагает следующий порядок проведения работ.

1. Подготовка траншеи глубиной 20-30 см с выравниванием дна и отсыпкой песчаной подушки высотой 10-15 см.
2. Монтаж опалубки на высоту ростверка.
   Пример готовой опалубки для заливки ростверка
3. Установка армирующих элементов, для которых оптимальным считается применение ребристых прутьев толщиной 10-12 мм для вертикального армирования и 60-80 мм для горизонтальных связующих. Арматура ростверка должна быть увязана с арматурой свайных оснований в единый пояс.
   
   
4. Заливка подготовленной конструкции цементным раствором с соблюдением уровня по плоскости. Для исключения излишнего намокания во время дождей необходимо обеспечить укрытие залитого бетона рубероидом либо полиэтиленом. Процесс заливки опалубки буронабивного фундамента с ростверком
   
   
5. Удаление опалубки по истечении одного-двух дней с момента заливки.

При устройстве подвешенного ростверка опалубка выполняется в виде короба, пригодного для бетонной заливки, а армирование выполняется по аналогичной технологии.
При обустройстве монолитного ростверка опалубка устанавливается по внешней части периметра будущего здания, а внутреннее пространство армируется с соблюдением установленных правил.
Пример устройства подвешенного ростверка

Заливку бетоном всей площади необходимо выполнять за один раз и целесообразно использовать бетон заводского изготовления для упрощения процесса бетонирования.
Надо отметить, что приступать к дальнейшему строительству желательно не ранее, чем через две недели с момента заливки ростверка. Смотрите в видео как устроен фундамент из буронабивных свай с ростверком.

Вернуться к оглавлению

Особенности устройства буронабивных свайных фундаментов

При всей своей простоте устройства, фундамент, изготовленный по буронабивной технологии, также требует серьёзного подхода к его строительству. В процессе работ необходимо учитывать некоторые особенности, которые в дальнейшем могут повлиять на срок эксплуатации здания.

Учитывая данные особенности, буронабивной фундамент будет иметь длительный срок службы.

Таким образом, качественный и надёжный фундамент на буронабивных сваях с ростверком во многих случаях является оптимальным решением при устройстве фундаментного основания для строительства различных типов зданий и сооружений как для частного, так и для промышленного использования. Технология его устройства проста и экономична, она позволяет выполнить весь комплекс работ своими руками без привлечения сторонних организаций и рабочих.

Сборно-монолитный фундамент на сваях

Теплый комбинированный фундамент на основе сборно-монолитных перекрытий (СМП) устанавливается на винтовые или ж/б сваи. Технология нашла применение во многих отраслях строительства и хорошо себя зарекомендовала в частном строительстве в западной Европе.

Преимущества технологии:

• Экономия времени на нулевом этапе строительства
  Простота монтажа и высокая скорость возведения — 100 кв. м «под ключ» за 3 дня
• Высокая прочность
  Большая несущая способность плиты перекрытия
• Удобство
  Установка комбинированного фундамента не требует подготовительных работ и задействования тяжелой техники

Теплый фундамент на винтовых или ж/б сваях

Теплый фундамент оптимально подходит для постройки жилых и гостевых домов из любого материала, в том числе из кирпича, пеноблока или газобетона. К тому же, такое основание можно заложить под баню, гараж, хозяйственную постройку и т. п. Квалифицированная бригада установит теплый комбинированный фундамент в зависимости от потребностей заказчика:

Легкая сборка перекрытий

• Сборно-монолитное перекрытие состоит из преднапряженных балок и элементов заполнения
• Панели заполнения просто укладываются между балками

Энергоэффективная теплоизоляция

• В качестве утеплителя используется пенополистирол, толщина которого составляет 27 см
• Идеально подходит для монтажа инженерных систем «теплый пол»

Железобетонная стяжка

• После установки сборно-монолитное перекрытие армируется стальной нержавеющей сеткой 4 мм
• Устанавливается опалубка и фундамент заполняется бетонной смесью

Особенности сборно-монолитного фундамента на винтовых или ж/б сваях

• Строительство на любом ландшафте: с большими перепадами уровня грунта, на сложных рельефах, в лесу без вырубки деревьев, в болотистой местности, на воде, а также на слабых почвах и при высоком уровне грунтовых вод
• Высокая прочность перекрытий: распределенная нагрузка на перекрытие может достигать 2250 кг/м²
• Энергоэффективная теплоизоляция: утепленные элементы остаются с внешней стороны дома и помогают поддерживать оптимальную температуру в помещении
• Длительный срок службы фундамента: компоненты на основе железобетона и синтетических материалов практически не ограничены сроком службы
• Экономическая выгода в сравнении с иными технологиями утепленных фундаментов

Наличие и цены

Ознакомиться с наличием и ценами на сборно-монолитные фундаменты можно здесь:

Сборно-монолитные фундаменты

Монолитный фундамент, виды и преимущества.

Главной частью любого загородного дома является фундамент, который принимает на себя все нагрузки и гарантирует долговечность и устойчивость всего здания. Монолитные фундаменты относятся к одному из самых надежных типов основания. Прочен он, в первую очередь, благодаря своей монолитности, что исключает наличие каких бы то ни было ненадежных креплений и элементов.

Достоинства и недостатки монолитных фундаментов

Монолитные фундаменты повсеместно используются при строительстве домов, что говорит об их уникальности и приспособленности к любым условиям, т.е. плюсов у такого основания значительно больше, чем минусов.

• Высокая прочность и способность выдерживать значительные нагрузки;
• Возможность использования на грунте любого типа, поскольку фундаменту можно придать какую угодно форму;
• Долговечность;
• Гидроизоляция обеспечивается целостностью конструкции;
• Установить такой фундамент можно в короткие сроки;

Минусы:

• Несмотря на то, что монолитный фундамент – это цельная плита, установка ее не так проста, требует вызова специальной техники и тщательной подготовки.
• Также необходимо немалое количество бетона, поэтому вкупе с первым пунктом фундамент будет стоить недешево.

Имеющиеся минусы с легкостью, однако, перекрываются прочностными характеристиками монолита, поэтому при строительстве многие отдают предпочтение именно такому фундаменту.

Виды монолитного фундамента

Существуют несколько типов монолитного фундамента, и каждый из них рассчитан на определенные нагрузки и приспособлен к определенному грунту. Также стоит определиться, будет ли в доме подвальное помещение, и в связи с этим выбрать один из вариантов.

Монолитная плита с возможностью сделать подвал.

Подвальное помещение не только выполняет свое прямое предназначение дополнительной комнаты, но и служит термоизолирующим уровнем дома. Строить его наиболее целесообразно в монолитном ленточном фундаменте, поскольку во всех остальных случаях это потребует дополнительных денежных затрат и большого объема труда. Высота ленты в данном случае должна соответствовать высоте подвального помещения.

Монолитная плита без подвала.

Это может быть и плитный, и ленточный, и фундамент на сваях — все будет зависеть от типа грунта и величины нагрузки на основание. Соответственно, в этом случае не придется делать специальных углублений, и фундамент может быть мелко заглубленным, если того позволяет вес конструкции.

Ленточный мелко заглубленный монолитный фундамент.

Ленты – это сплошные бетонные полосы, расположенные по всему периметру здания, а точнее – под несущими стенами. Это достаточно экономичный вариант, ведь бетоном заливается не все основание целиком. Однако построить такой фундамент на рыхлых и неустойчивых почвах нельзя. Также не подойдут участки земли с большим уклоном. Кроме того, мелкозаглубленное основание выдерживает только небольшие нагрузки, поэтому больше подходит для малогабаритных строений и каркасных конструкций из дерева или бревна.

Ленточный монолитный фундамент на сваях.

Главное отличие от обычного ленточного фундамента состоит в наличии специальных свай, укрепленных в почве и создающих опору для железобетонной сетки. Сваи могут быть как врыты в землю, так и ввинчены с помощью специального оборудования.

Такой фундамент рассчитан на более высокие показатели прочности, его можно устанавливать на подвижных грунтах (сваи защищают от грунтовых вод), и используют фундамент на сваях для постройки многоэтажных габаритных зданий, нагрузку которого нужно равномерно распределить по всему основанию.

Сравнение груды щебня и монолитных целей при моделировании столкновений: применение к спутникам астероидов и распределению размеров семейств

Столкновения — фундаментальный процесс в создании семейств астероидов и в формировании спутников. По этой причине понимание результатов столкновений имеет основополагающее значение для точного моделирования формирования и развития таких систем. Гидродинамика сглаженных частиц / коды N-тел стали предпочтительными методами для изучения крупномасштабных последствий столкновений, включая как фрагментацию родительского тела, так и гравитационные взаимодействия между фрагментами.Теперь эту технику можно применять к целям с монолитной внутренней структурой или сваями из щебня. В этой статье мы применяем эти численные методы к мишеням из кучи щебня, расширяя предыдущие исследования Durda et al. (Durda, DD, Bottke, WF, Enke, BL, Merline, WJ, Asphaug, E., Richardson, DC, Leinhardt, ZM [2004]. Icarus 170, 243–257; Durda, DD, Bottke, WF, Nesvorný, Д., Энке, Б.Л., Мерлин, В.Дж., Асфауг, Э., Ричардсон, округ Колумбия [2007 г., Icarus 186, 498–516). Целью является изучение образования астероида и спутника и морфологии частотно-размерных распределений (SFD) на основе 175 моделирования столкновений, охватывающих диапазон скоростей столкновения, углов столкновения и размеров ударных элементов.Наши результаты показывают, что низкоэнергетические столкновения с грудой обломков и монолитными мишенями создают разные характеристики в получаемых СФД и что они потенциально могут служить диагностикой начальных условий удара и внутренней структуры родительских тел семейств астероидов. Напротив, суперкатастрофические события (т. Е. Высокоэнергетические удары с большой удельной энергией удара) приводят к возникновению СФД, похожих друг на друга. Мы также обнаружили, что груды обломков менее эффективны при создании спутников, чем их монолитные аналоги.Однако некоторые особенности, такие как отношение вторичного диаметра к первичному и относительное разделение компонентов в бинарных системах, аналогичны для этих двух различных внутренних структур родительских тел.

Сравнение груды щебня и монолитных целей при моделировании столкновений: применение к астероидным спутникам и распределению размеров семейств

Аннотация

Столкновения — фундаментальный процесс в создании семейств астероидов и спутников.По этой причине понимание результатов столкновений имеет основополагающее значение для точного моделирования формирования и развития таких систем. Гидродинамика сглаженных частиц / коды N-тел стали предпочтительными методами для изучения крупномасштабных последствий столкновений, включая как фрагментацию родительского тела, так и гравитационные взаимодействия между фрагментами. Теперь эту технику можно применять к целям с монолитной внутренней структурой или сваями из щебня. В этой статье мы применяем эти численные методы к мишеням из кучи щебня, расширяя предыдущие исследования Durda et al.(Durda, DD, Bottke, WF, Enke, BL, Merline, WJ, Asphaug, E., Richardson, DC, Leinhardt, ZM [2004]. Icarus 170, 243-257; Durda, DD, Bottke, WF, Nesvorný, Д., Энке, Б.Л., Мерлин, В.Дж., Асфауг, Э., Ричардсон, округ Колумбия [2007]. Икар, 186, 498-516). Цели состоят в том, чтобы изучить формирование астероидов и спутников и морфологию частотно-размерных распределений (SFD) на основе 175 симуляций столкновений, охватывающих диапазон скоростей столкновений, углов столкновения и размеров ударных элементов. Наши результаты показывают, что низкоэнергетические столкновения с грудой обломков и монолитными мишенями создают разные характеристики в получаемых СФД и что они потенциально могут служить диагностикой начальных условий удара и внутренней структуры родительских тел семейств астероидов.Напротив, суперкатастрофические события (т. Е. Высокоэнергетические удары с большой удельной энергией удара) приводят к возникновению СФД, похожих друг на друга. Мы также обнаружили, что груды обломков менее эффективны при создании спутников, чем их монолитные аналоги. Однако некоторые особенности, такие как отношение вторичного диаметра к первичному и относительное разделение компонентов в бинарных системах, аналогичны для этих двух различных внутренних структур родительских тел.

% PDF-1.4 % 157 0 obj> эндобдж xref 157 91 0000000016 00000 н. 0000002657 00000 н. 0000002116 00000 п. 0000002756 00000 н. 0000002884 00000 н. 0000003348 00000 п. 0000003775 00000 н. 0000004325 00000 н. 0000004361 00000 п. 0000004397 00000 н. 0000004425 00000 н. 0000004539 00000 н. 0000004717 00000 н. 0000005574 00000 н. 0000006409 00000 п. 0000007314 00000 н. 0000008177 00000 н. 0000008887 00000 н. 0000009611 00000 н. 0000010327 00000 п. 0000010987 00000 п. 0000400843 00000 н. 0000401676 00000 н. 0000428379 00000 н. 0000428545 00000 н. 0000447447 00000 н. 0000447632 00000 н. 0000448133 00000 п. 0000515612 00000 н. 0000515731 00000 н. 0000515898 00000 н. 0000516085 00000 н. 0000516393 00000 н. 0000516478 00000 н. 0000516709 00000 н. 0000517020 00000 н. 0000517524 00000 н. 0000604430 00000 н. 0000604934 00000 н. 0000663755 00000 н. 0000663874 00000 н. 0000664041 00000 н. 0000664228 00000 п. 0000664539 00000 н. 0000664624 00000 н. 0000664855 00000 н. 0000665168 00000 н. 0000665670 00000 н. 0000810343 00000 п. 0000810462 00000 п. 0000810629 00000 п. 0000810802 00000 н. 0000811097 00000 н. 0000811182 00000 н. 0000811404 00000 н. 0000811731 00000 н. 0000812235 00000 н. 0000981167 00000 н. 0000981286 00000 н. 0000981453 00000 н. 0000981640 00000 н. 0000981943 00000 н. 0000982029 00000 н. 0000982258 00000 п. 0000982570 00000 н. 0000983074 00000 н. 0001066143 00000 п. 0001066262 00000 п. 0001066429 00000 п. 0001066616 00000 п. 0001066919 00000 п. 0001067004 00000 п. 0001067211 00000 п. 0001067521 00000 п. 0001068025 00000 п. 0001238004 00000 п. 0001238123 00000 п. 0001238290 00000 п. 0001238477 00000 п. 0001238809 00000 п. 0001238895 00000 п. 0001239124 00000 п. 0001239508 00000 п. 0001240012 00000 п. 0001340291 00000 п. 0001340410 00000 п. 0001340577 00000 п. 0001340762 00000 п. 0001341070 00000 п. 0001341155 00000 п. 0001341383 00000 п. трейлер ] >> startxref 0 %% EOF 159 0 obj> поток xb«f`X ʀ

Маленькие астероиды — просто куски гравия ›News in Science (ABC Science)

Новости науки

Четверг, 4 марта 2010 г. Heather Catchpole
ABC

---

Многие маленькие астероиды представляют собой просто гравий, удерживаемый силами Ван-дер-Ваала, утверждают исследователи.

Галактика усеяна небольшими, быстро вращающимися астероидами, которые представляют собой не что иное, как груды гравия, удерживаемые вместе слабыми физическими силами, говорят исследователи.

Исследование, проведенное американским ученым по астероидам профессором Дэниелом Ширесом из Университета Колорадо в Боулдере, было отправлено в журнал Icarus и размещено на сайте arXiv.org .

Самые маленькие из известных нам астероидов всего в несколько десятков метров в поперечнике. Ранее ученые полагали, что эти маленькие астероиды будут просто монолитными каменными глыбами.

«Наша модель показывает, что эти тела не обязательно должны быть монолитами, а могут быть гравийными сваями», — говорит Ширес.

Ширес и его коллеги смоделировали эффекты гравитации, трения, электростатических сил и давления солнечного излучения на астероиды диаметром менее 100 метров.

Астероиды медленно наращивают скорость своего вращения из-за небольшого давления солнечной радиации, заставляющего их «раскручиваться», как пропеллер, — процесс, называемый эффектом YORP (Ярковский-О’Киф-Радзиевский-Паддак).

Они обнаружили, что по мере того, как они вращаются быстрее, материал астероидов «выбрасывается» к краям и теряется.

«Поскольку тело вращается быстрее, самые большие валуны на поверхности обычно сначала выходят на орбиту, поскольку они расположены дальше от центра масс астероида и меньше подвержены влиянию сил сцепления. Таким образом, со временем можно просто потерять более тонкий материал остается на теле », — говорит Ширес.

Собираем вместе

Оставшуюся пыль удерживает не гравитация, а притяжение между самими молекулами, говорят исследователи.

Эти силы Ван-дер-Ваальса на Земле могут связывать полярные концы молекул воды, но они намного слабее химических связей.

В космической среде с низким давлением поверхности частиц могут находиться в чрезвычайно тесном контакте друг с другом, пишут исследователи.

«В этих ситуациях сила Ван-дер-Ваальсова сил может стать сильнее, чем та, которую испытывают между подобными частицами на Земле».

Если модель верна, это означает, что исследования порошков аналогичного размера на Земле могут помочь лучше понять астероиды в космосе, говорит Ширес.

«По сути, наша работа показывает, что свойства гравия размером от миллиметра до сантиметра на астероидах должны быть аналогичны свойствам хлебной муки на Земле.«

Австралийский ученый-землевед, профессор Тревор Айрленд из Австралийского национального университета в Канберре, который исследует свойства астероидов, говорит, что это исследование «очень интересно» и является «отличной теоретической моделью».

Он говорит, что, хотя на Земле высокая гравитация является основной силой, которая помогает вещам держаться вместе, в космосе более слабые физические силы, такие как силы Ван-дер-Ваальса, становятся доминирующей силой.

Теги: планеты и астероиды, физика

Написать редактору

Используйте эти ссылки в социальных сетях, чтобы поделиться Маленькие астероиды — просто кусками гравия .

Используйте эту форму, чтобы отправить по электронной почте «Маленькие астероиды» просто куски гравия » кому-нибудь, кого вы знаете:
https://www.abc.net.au/science/articles/2010/03/04/2834310.htm ?

Плохая астрономия | Что астрономы подразумевают под астероидами из груды обломков

[Примечание: недавно, , я понял, что астрономы используют жаргон, который может сбивать с толку нормальных людей, поэтому я подумал, что было бы забавно написать случайные статьи, определяющие такие термины.Таким образом, вы все сможете лучше понять это, и я могу ссылаться на него в следующих статьях, не объясняясь снова. Это не просто повод для публикации супер-крутых изображений астероида Бенну . Не «просто».]

Когда я был ребенком, общее представление об астероидах — по крайней мере, среди публики — заключалось в том, что это были большие монолитные куски камня и / или металла, вращающиеся вокруг Солнца. Если бы вы случайно натолкнулись на один на своем космическом корабле (что произошло случайно , а все время благодаря фильмам и телешоу), он был бы неопределенно сферическим, покрытым гладкими глыбами и эродированными кратерами.

Оказалось, что это не так. Может быть, действительно большие из них выглядят немного так (я думаю, Веста и Церера, но на самом деле планетологи считают их протопланетами, а не астероидами), но многие, возможно, большинство меньших из них совсем не такие.

Возьмите типичный кусок астероида в главном поясе между Марсом и Юпитером, объект диаметром в километр — довольно маленький. Может быть, он сформировал такой размер миллиарды лет назад вместе со всем остальным в Солнечной системе, или, возможно, очень большой астероид столкнулся с не таким уж большим астероидом, создав обломки, в том числе и нашего маленького друга.

Но что будет дальше? Что ж, не только. В течение миллионов и даже миллиардов лет, вращаясь вокруг Солнца, другие астероиды время от времени будут сталкиваться с ним. В общем, это не высокоскоростные удары, как мы думаем о них, образующие большие кратеры, подобные тем, которые мы видим на Луне или Меркурии. Большинство этих ударов происходит от горных пород, движущихся по схожим орбитам, поэтому скорость ударов намного ниже, может быть, километр или два в секунду вместо десяти или двадцати.

Это по-прежнему энергичное мероприятие! Это не катастрофично, но буквально потрясает мир.Ударная волна от удара проходит через астероид, раскалывая его, создавая трещины, которые могут проходить глубоко под поверхностью. И это происходит снова и снова, взламывая и пересекая астероид. Как это будет выглядеть, скажем, через миллиард или три года?

Похоже, это . Как Бенну.

Бенну — именно такой астероид ^* шириной 500 метров, цель миссии НАСА OSIRIS-REx. Это не астероид главного пояса; он вращается вокруг Солнца намного ближе к Земле и приближается к нам настолько, что считается потенциально опасным астероидом, потому что у него есть небольшая вероятность столкнуться с нами когда-нибудь в далеком будущем.Однако мы думаем, что многие астероиды главного пояса очень похожи на него.

Сразу видно, что это странно. Двойная пирамидальная форма основания к основанию, которую я объяснял ранее; это связано с низкой гравитацией, быстрым вращением и слабой структурой (это я выясню через секунду). Но даже издалека видно, что поверхность совсем не такая, как в фильмах. В больших масштабах он гладкий, без каких-либо видимых кратеров! Это странно.

Но когда смотришь ближе, все становится намного страннее. Посмотрите на поверхность:

Да, понимаете, о чем я? Это не какой-то гладкий, слегка неровный пейзаж.Он острый, зазубренный, покрыт камнями и валунами! Это фрагменты самого астероида, возможно, образовавшиеся в результате этих низкоскоростных ударов. Они лежат в беспорядке повсюду на поверхности … и, может быть, Бенну такой же всю дорогу. Трещины, трещины, состоящие только из валунов разного размера.

Есть еще одна возможность. Есть золотая середина для ударов, одна достаточно большая, чтобы расколоть его насквозь и даже отбросить много обломков, но не , достаточно достаточно энергичный, чтобы полностью разрушить астероид (то есть разбить его на части, которые все летят). прочь навсегда).В этом случае обломки могут оставаться поблизости и в конечном итоге повторно объединиться, снова собравшись вместе. Скорее всего, будет целая группа таких столкновений, ближе к концу с более низкой энергией, так что со временем, снова и снова, астероид разрывается и толкается, а затем снова объединяется.

Это будет гигантское собрание отдельных камней, удерживаемых вместе собственной (хотя и очень слабой) гравитацией. Как бы вы это назвали?

Астрономы называют это грудой обломков .Это очень уместно.

Одно изображение, в частности, из OSIRIS-REx очаровало меня:

Вы можете видеть большие камни внизу кадра, которые постепенно уменьшаются кверху. Геологи называют такую ​​схему сортировкой , где некий механизм сортирует камни по размеру. Иногда это происходит во время наводнений, когда маленькие камни уносятся дальше, чем большие. Очевидно, что на Бенну нет проточной воды, но другой возможный механизм мог быть связан с небольшими ударами, сотрясающими астероид, вызывающими астероидлетрясения.Большая куча обломков может обрушиться, и, возможно, камни разного размера будут перемещаться на разные расстояния, медленно катясь под гору.

Еще мне интересно, как выглядит интерьер. Существует процесс, называемый гранулированной сегрегацией, иногда называемый эффектом бразильского ореха: в банке со смешанными орехами, как ни странно, сверху находятся бразильские орехи, которые обычно самые крупные. Почему? Проще говоря, это связано с тем, что между гайками есть зазоры, и когда банку толкают, более мелкие предметы (осколки, пыль и т. Д.) Могут оседать на дно, поэтому большие гайки выталкиваются вверх.

Мы не видим пыли на поверхности Бенну. Интересно, все ли внутри, поселились между трещинами, а другие валуны поднимаются на поверхность? Это кажется вероятным, но я предполагаю.

Все это больше, чем просто классная вещь. Это сильно влияет на астероид, в том числе на то, насколько хорошо он выдерживает удар. Одна из причин, по которой вы не видите много (или каких-либо!) Кратеров на поверхности, заключается в том, что астероид настолько пористый, что энергия небольшого удара просто поглощается астероидом; он смещает скалы, но не образует острого кратера.Кроме того, очень небольшие удары, которые я только что упомянул, могут со временем привести к оседанию скал, заполняя некоторые промежутки. Любой кратер в космическом масштабе не просуществует долго.

И это знание очень важно, если мы случайно увидим астероид такого размера на траектории столкновения с Землей. Если мы попытаемся оттолкнуть его, ударив космическим кораблем — кинетическим ударником, — астероид отреагирует по-разному в зависимости от своего состава. Нам нужно знать, что произойдет, когда мы его ударим, поэтому понимание того, как ведет себя такой объект, может буквально быть разницей между жизнью и смертью.

Итак, хотя термин «куча обломков» может показаться немного причудливым, будьте уверены, астрономы относятся к нему очень серьезно. Конечно, мы хотим знать, из чего сделаны эти вещи, из научного любопытства, но может наступить день, когда это знание будет играть гораздо более важную роль.

---

^* ИСПРАВЛЕНИЕ (20 мая 2019 г.) : Изначально я писал, что ширина Бенну составляет 1 км, но ширина 500 метров (я перепутал это с Рюгу, очень похожим астероидом, который посещал Хаябуса2).Выражаю благодарность Эрин Мортон, руководителю отдела коммуникаций миссии OSIRIS-REx, за указание на это!

Порты и морские сооружения | Британника

Полная статья

Порты и морские сооружения , гавань также обозначается как гавань , любая часть водоема и искусственные сооружения вокруг него, которые в достаточной мере защищают судно от ветра, волн и течений, обеспечивая безопасную стоянку или разгрузку и погрузку груза и пассажиров.

Строительство портов и морские сооружения связано с некоторыми из самых необычных проблем и задач в гражданском строительстве. Непрерывное и непосредственное присутствие моря дает инженеру уверенность в том, что противник обнаружит любые слабые места в конструкции, построенной, чтобы противостоять этому.

Принципы морского машиностроения

Цели

Основные цели таких работ можно разделить на две категории: улучшение транспортных средств и мелиорация и сохранение земель.В первую очередь работы, направленные на обеспечение условий для безопасного и экономичного перемещения грузов и пассажиров между наземными транспортными средствами и судами; рыболовные порты для выгрузки и раздачи морского урожая; гавани-убежища для кораблей и малых судов; и причалы для швартовки или стоянки малых частных судов. Под заголовком мелиорации и охраны окружающей среды подпадают работы, направленные на защиту территории суши от вторжения со стороны моря, на восстановление и преобразование в землепользование территорий, занятых морем, и на содержание устьев рек как эффективных средств сброс внутренних стоков.Во многих местах, без постоянного внимания к такому обслуживанию, совпадение приливов с сильными дождями привело бы к частым катастрофическим затоплениям населенных пунктов.

Методы гражданского строительства, используемые для любой из этих целей, в целом схожи, и действительно, реализация обеих целей одновременно часто будет характерной чертой одного и того же проекта. Операция по поддержанию устья реки на глубине, достаточной для судоходства, например, может в то же время значительно улучшить его способность отводить поверхностные паводковые воды.

Получите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту. Подпишитесь сейчас

Гидравлические модели

Планированию морских строительных работ, будь то транспортировка, рекультивация или сохранение, способствовала разработка методики модельных исследований. Когда-то считавшиеся научными игрушками, такие исследования теперь считаются важным предварительным шагом к любой крупномасштабной реконструкции порта или прибрежной зоны и полезны даже для незначительных модификаций или дополнений.

Масштабные модели местности, гавани или устья созданы таким образом, чтобы вода могла течь таким образом, чтобы воспроизводить различные приливные и другие потоки в том же направлении и со скоростями, эквивалентными тем, которые происходят на участке. Разнообразные устройства, обычно с электронным управлением, были разработаны для создания как волновых, так и приливных эффектов.

Ценность этих экспериментов проистекает из уменьшения масштаба времени, которое, как было установлено, соответствует уменьшению размерных масштабов модели.Таким образом, большая модель устья Клайда в Шотландии работает с приливным циклом около 14 минут, что примерно в 50 раз превышает фактическую частоту. Таким образом, влияние трехлетних приливов после любого изменения профиля гавани можно изучить на модели в течение трех недель, и, вероятно, можно будет обнаружить любую тенденцию к непредвиденному размыву (очищение сильным течением) или заиливанию. Относительные значения альтернативных положений волноломов для укрытия можно аналогичным образом изучить с помощью имеющихся устройств, генерирующих волны; и развитие вторичных или отраженных волн с нежелательными нарушениями в защищенной зоне можно ожидать и, если возможно, предупреждать.

Естественные и искусственные гавани

В некоторых излюбленных уголках мирового побережья природа создала гавани, ожидающие использования, например, залив Нью-Йорк, который исследователь Джованни да Верразано назвал «очень подходящим местом» для укрытия корабля. Такие заливы, заливы и эстуарии могут нуждаться в улучшении путем дноуглубительных работ и должны быть снабжены портовыми сооружениями, но в основном они остаются такими, какими их создала природа, и их существование объясняет многие из великих городов мира.Поскольку такие естественные гавани не всегда под рукой там, где необходимы портовые сооружения, инженеры должны создавать искусственные гавани. Основным сооружением, задействованным в создании искусственной гавани, является волнорез, иногда называемый пристанью или молом, функция которого заключается в обеспечении спокойной воды на берегу. Места для искусственных гаваней, конечно, выбираются с учетом существующего потенциала побережья; углубление, даже небольшое, предпочтительнее. Тем не менее, по экономическим или стратегическим причинам часто считалось оправданным строительство полной гавани на относительно незащищенной береговой линии путем ограждения территории волнорезами, построенными с берега, с отверстиями минимальной ширины для входа и выхода судов.

причал

Причал в Бланкенберге, Бельгия.

Marc Ryckaert

Хранилища гипса | Институт монолитного купола

Гипс — самый распространенный сульфатный минерал в мире. Его добывают на крупных естественных месторождениях, чтобы использовать в строительных материалах, удобрениях и даже зубной пасте.

Гипс — это дигидрат сульфата кальция (CaSO ₄ · 2H ₂ O), мягкий минерал, который чаще всего встречается в виде белых кристаллов, называемых алебастром. Древние культуры использовали алебастр для создания сложных скульптур.Он также может образовывать полупрозрачные кристаллы, называемые селенитом.

использует

Согласно данным USGS, «Гипс, один из наиболее широко используемых минералов в мире, буквально окружает нас каждый день. Большая часть гипса в Соединенных Штатах используется для изготовления стеновых панелей для домов, офисов и коммерческих зданий; типичный новый американский дом содержит более 7 метрических тонн только гипса. Более того, гипс во всем мире используется в бетоне для строительства автомагистралей, мостов, зданий и многих других конструкций, которые являются частью нашей повседневной жизни.Гипс также широко используется в качестве кондиционера почвы на больших участках земли в пригородных зонах, а также в сельскохозяйственных регионах ».

Он также используется в гипсе, гипсовых блоках, кондиционере для выпечки, медовухе, шампунях, формах для стоматологии, выращивании грибов, тофу, мелке для школьной доски, замедлителе отвердителя бетона и многом другом.

Гипс негорючий и негорючий. Фактически, гипсокартон — также известный как стеновая плита, гипсокартон, гипсокартон — считается временным противопожарным барьером во время пожара конструкции.

Проблемы хранения

Добытый гипс измельчают и очищают до порошкообразного материала, а затем хранят большими штабелями. Поскольку он гидрофильный, он поглощает влагу из воздуха, которая может связывать гипс в процессе «спекания». Пыль от насыпного гипса также является частой проблемой. Ветер над открытой грудой представляет опасность для окружающей среды и приводит к потере продукта. Загадка заключается в том, что сохранение гипса сухим увеличивает количество пыли, а добавление влаги для борьбы с пылью увеличивает спекание.

Обработка гипсовой руды требует тепла, и получаемый продукт часто опаляется при отправке на хранение.При хранении внутри тепло может вызвать конденсацию на стенах здания — даже в сухой среде — увеличивая влажность, спекая продукт и вызывая коррозию здания.

Монолитный купол, естественно, решает эти проблемы.

Хранилище гипсового монолитного купола

В конструкции монолитного купола

используется мембрана с ПВХ-покрытием, несколько дюймов полиуретановой изоляции и железобетон для создания прочной, водонепроницаемой, изолированной конструкции. Хранимый гипс защищен от ветра и осадков в герметичной среде.

Бетон высокой плотности и изоляция работают вместе, чтобы противостоять перепадам температуры, позволяя горячему поступающему материалу остыть, предотвращая конденсацию, уменьшая спекание и устраняя коррозию.

Герметичная конструкция удерживает гипсовую пыль внутри и вдали от окружающей среды. Это обеспечивает гибкость для контроля пыли во время погрузочно-разгрузочных операций.

Монолитный купол — это конструкция со свободным пролетом, обеспечивающая максимальное хранение и свободное перемещение погрузочно-разгрузочного оборудования.

Купол невероятно прочный. Конструкция без колонн поддерживает конвейерное оборудование наверху купола, а также подвесное оборудование внутри. Бетонная стена выдерживает удары фронтального погрузчика. А купол защитит изделие во время штормов и других бедствий.

Рекомендации по проектированию

Насыпной гипсовый порошок — это тяжелый продукт с плотностью 100 фунтов на кубический фут (16 кг / м³) с углом естественного откоса 35 градусов. Гипсовый материал транспортируется конвейерами и может складываться в конусообразную кучу.

Конкретный дизайн хранилища с монолитным куполом зависит от объекта. Каков текущий рабочий процесс? Какое оборудование уже есть? Сколько гипса будет храниться? Сколько земли доступно?

Хотя детали реализации различаются в зависимости от проекта, обычно выделяют два основных типа — свайный покров или несущий.

Купол для хранения свайных крышек

Купол для хранения «свайного покрытия» — это низкопрофильный купол, который закрывает материальный конус с небольшой нагрузкой гипсового порошка на стенку купола или без нее.

Гипс загружается конвейером через головную нишу, сбрасывается в купол и образует конусообразную кучу, которая вытекает, пока не достигнет диаметра и высоты купола. Продукт практически не прижимается к куполу, поэтому фронтальные погрузчики могут безопасно входить в гипс и удалять его.

Низкопрофильный купол для хранения идеален для объектов, переходящих с открытых или полузамкнутых конусов свай, которым нужны преимущества монолитного купола, но уже есть оборудование и рабочий процесс для управления сваями.

Плюсы

• Интегрируется с существующим рабочим процессом
• Использует существующее погрузочно-разгрузочное оборудование
• Стандартная купольная конструкция
• Свободнопролетная конструкция покрывает всю сваю

Минусы

• Требуется больше земли
• Меньше автоматизации
• Ручная разгрузка

Несущий купол

Монолитный купол полусферической или цилиндрической формы обеспечивает большую емкость для хранения доступной недвижимости.Это связано с тем, что сам купол является несущим — он не только поддерживает конвейерное оборудование и головную рубку, но также содержит продукт, сложенный внутри у стены купола.

Гипс транспортируется к вершине купола, где он падает внутрь, образуя глубокую груду у купола. Купол построен из большего количества стали и бетона, чтобы сдерживать свайные силы.

Автоматизированная система разгрузки более распространена для этого типа хранилища, потому что стопка продукта находится под давлением.Автоматизация обычно разгружает весь купол без вмешательства, снижая общие затраты на рабочую силу и увеличивая производительность.

Несущий купол для хранения следует рассмотреть для новых объектов без существующей инфраструктуры или необходимости резко увеличить емкость хранения — или имеется ограниченная доступная земля.

Плюсы

• Требуется меньше земли на единицу хранения
• Индивидуальные системы возврата
• Полностью автоматизированная разгрузка
• Увеличение объема хранения

Минусы

• Сверхпрочная купольная конструкция
• Инвестиции в систему возврата

.

No related posts.