Konstruktsioonide vundamendi valimise probleem eksisteerib keerulistes geoloogilistes tingimustes. Ratsionaalne on kasutada vaivundamenti, mis võtab enda kanda 20% ehituskuludest. Rippvarraste maa-alune osa suurendab pinnase kandevõimet ja tagab konstruktsiooni töökindluse. Ebakvaliteetse vundamendi rekonstrueerimine nõuab lisainvesteeringuid, mistõttu otstarbekas projekteerimine on asjakohane valdkond.
Vaiavõre vundamendi mõiste
Projekti kasutatakse hoonete ehitamiseks ebastabiilsele pinnasele või suuremahuliste ehitiste ehitamisel. Alusena kasutatakse terava otsaga vaiu, millest igaüks peab vastu 2-5 tonnisele jõule. Varraste ülaosa ühendab tala või plaatvöö, mida nimetatakse võreks. Rihma kasutatakse kandvate seinte all ja asetatakse ümber maja perimeetri.
Rippuvate elementide arvu määramiseks tehakse arvutus, mis nõuab järgmisi omadusi:
- hoone kaal koos seadmete, inimeste, lume- ja tuulekoormusega;
- pinnase tehnilised näitajad ehitusplatsil.
Võre jaotab staatilised jõud ühtlaselt ja seob vertikaalsed vardad nii, et need ei liiguks koormuse all. Vaiad valmistatakse metallist või raudbetoonist ning talade ühendamiseks kasutatakse metallprofiile, betooni ja puitplokke.
Eramuehituses kasutatakse vaiadel võrevundamente nende kõrge hinna tõttu harva. Sellise kujunduse kasutamine on õigustatud, kui maja on ehitatud soisele alale või vesiliivaks liigitatud pinnasele.
Vaiade valik
Vaia pikkus ja selle läbimõõt sõltuvad koormusest, pinnasekihi takistusest ja on määratud nii, et element paikneks väljaspool pinnase külmumisvööndit. Kaevu pikkus sõltub puurimisseadmete võimalustest. Grilli põhja määrab tehnilise aluspõranda, keldri olemasolu ja maatüki topograafia.
Vaivundamendi projekteerimisel on lähtutud insenertehniliste arenduste tulemustest ja infost piirkonna seismilisuse kohta. Tehnoloogia valikul lähtutakse keskkonnanõuetest ning võrreldakse teiste lahenduste majanduslikke võimalusi. Arvutusreeglid on toodud normatiivdokumendis SNiP 11.V.1 – 62.
Plaanis asetatakse vaiad konstantse või muutuva sammuga, mis on eelnevalt joonisel näidatud. Rippelemendid ja võre arvutatakse deformatsioonide põhjal tingimusel, et konstruktsioon settib normväärtusest vähem.Meetod võimaldab määrata grillvundamendi eelise monoliitse lintvundamendi või täisbetoonplaadi paigaldamise ees.
Vaivvundamendi tüübid
Nõrgad pinnased läbistatakse varda otsaga, kuni see puudutab stabiilset pinnast, mis on jämedad, kivised kihid ja kõvad savikivimid. Vertikaalse lehtvaia pikkus võib ulatuda 20 meetrini.
Grilliga vaivundament jaguneb järgmiste omaduste järgi:
- materjal - on raudbetooni, puidu, terase ja betooni valikuid;
- pinnasesse sukeldamise meetod - klassifitseeritakse juhitavaks, vibreerivaks, kruviks;
- mullaga töötamine – rippkonstruktsioonid jaotavad koormuse hõõrdumise kaudu ja postid kannavad jõud otse stabiilsele kivimile.
Keelte ristlõige võib olla ruudukujuline, hulknurkne või torukujuline. Elemente toodetakse komposiitmaterjalina, täismaterjalina, kruvidega või paisutatuna. Monoliitsete konstruktsioonide sees on silindriline õõnsus, need on kindla pikkusega. Kokkupandavad valikud ühendatakse raudbetoonplokkidest ja ehitatakse vajaliku pikkusega.
Vastavalt maasse kastmise meetodile
Löötud vaiad sõidetakse löökseadmete abil. Ots nihutab mullaosakesed küljele, süvenemisel ülespoole ja tungib maasse. Varras ajab välja pinnase kuupmahu, mis on võrdne sukeldatud ala mahuga ja tihendab põhja veelgi. Ehitusplatsil kasutatakse diisel- ja vardavasaraid.
Vibratsioonimeetod vähendab hõõrdumist pinnases ja sukeldatud elemendi külgmises piirkonnas. Vajalik jõud on mitu korda väiksem kui löökmeetodi puhul. Maa tihendatakse selle kehast 1,5–3 kuhja läbimõõdu kaugusel.Kasutatakse elektromehaanilisi vibrovasaraid, mis pulsatsioonide amplituudi ja kuhja massi kasutades lõhuvad pinnase struktuuri.
Survega samaaegselt kruvimine toimub raudbetoon- ja terasvaiade jaoks autoseadmete abil. Vertikaalsetel elementidel on spiraalse teraga ots, tünn, juhtosa ja pikendus. Neid kasutatakse vundamentide rekonstrueerimiseks ja remontimiseks ning ehituse ajal igikeltsa piirkondades, kihisevatel, vettinud muldadel.
Sügavusastme järgi
Rippvõre töötab kokkusurutava pinnasega ümbritsetuna, kasutades külghõõrdejõudu ja otsa takistust. Selliseid elemente ei saa süvendada stabiilseks formatsiooniks ja see on nende puudus. Töökindluse huvides suurendatakse juhtosa kanna pindala ja paigaldatakse saidile suurem arv elemente.
Suuruse suurenemine toob kaasa vundamendikonstruktsiooni maksumuse ja töömahukuse suurenemise. Suur kogus tõmbab raskust ja lisatõmmet. Rippvarraste vahekauguse vähendamine päästab mõnikord olukorra.
Riiulitel on ots, mis edastab jõu kokkusurumatutele kihtidele, sellised vardad ei põhjusta konstruktsiooni kokkutõmbumist. Rackvaia kasutatakse vundamendi tugevdamiseks kommunikatsioonide, torustike ja raudteede rajamisel, kuna neil on kõrge nihkekindluse koefitsient. Linnas kasutatakse neid seinte toetamiseks ja raskete seadmetega tööstusüksuste ehitamiseks.
Ehitustehnoloogia
Kaevud süvendatakse käsipuuriga, kusjuures puuritakse läbimõõt 100–200 mm ning pikkus on piiratud 1 m kaugusele Mootoriga, hüdro- ja elektrimasinad suurendavad kaevu põiki suurust ja läbipääsu pikkust kolme meetrini . Vaivundamentide võred nõuavad 15 - 20 cm paksuse liivakillustiku kihi paigaldamist.
Lubatud voodipesu koostis:
- peen killustik, liiv - vastavalt 1:2;
- jäme liiv, keskmise fraktsiooniga killustik - vastavalt 2: 3.
Vertikaalsete varraste arv võetakse arvutuse teel, kuid kui seda pole, võetakse aluse turvategur, vaiad asuvad minimaalse sammuga 1 m. Varraste keskpunktid langevad kokku maja paigutuse telgedega , vaiade läbimõõt võib olla 170 - 400 mm. Armeerimiseks kasutatakse üle 12 mm läbimõõduga ribilise tugevdusega keevitatud või kootud raame. Pikisuunalised vardad peavad olema valmistatud A-3 klassi metallist ja ristisuunas A-1.
Grilli valamise protsess ja etapid
Tugevdamise väljalaskeavade tihendamine ja võre jäik ühendus vaiadega on tagatud nõrga pinnase ja hoone külgkoormuse korral. Otsad painutatakse ja kinnitatakse sidetraadi abil grilliraami külge. Grilli valatakse kihiti, ühe hooga valatakse kuni 25 cm betooni Õhumullide massist väljutamiseks kasutatakse elektrivibraatorit. Betoon saavutab 100% tugevuse 28 päeva pärast, alles pärast seda laaditakse ja paigaldatakse võre.
Üksikasjalikud juhised õigeks täitmiseks:
- täitke raketis kolmandiku võrra;
- automikseri toru tõstetakse üles nii, et osa sellest langeb põhja;
- lekkinud mass surutakse maapinnale, et moodustada jäik tugiplatvorm;
- liitmikud sisestatakse nii, et ülemine osa ei ulatuks toru tasemest kõrgemale;
- Betooni ülemisse ossa asetatakse keermestatud tihvt, mis ühendatakse võrega 30 cm.
Kihtide tihendamiseks on parem raketist pidevalt valada katkestustega. Kui kaevate kaeviku piki võre laiust, pole raketist vaja otse maasse valada.
Vundamendi soojustustööde teostamine
Raudbetoonist võre muutub külmasillaks, olenemata selle asukohast maapinnal. Konstruktsioon tõmbab soojust eemale seintelt, mis on otse sellele ehitatud. Isolatsioon toimib sarnaselt riba aluse isolatsiooniga ja kaitseb grilli ennast energiakadude eest.
Puidust või metallist tala jätab maja alla ruumi, mida tuul puhub. Maja kütte säästmiseks on vahe kaetud soojustusega. Sellesse ruumi on paigaldatud ka kanalisatsioon ja veevarustus ning soojusisolatsioon kaitseb vett ja kanalisatsiooni külmumise eest.
Praht ja lehed satuvad hoone alla avatud ruumi, mis nõuab täiendavat puhastamist. Suletud ja kaunilt viimistletud alumine osa näeb soodsalt välja ja kaunistab fassaadi. Aluse isoleerimine toimub samaaegselt isoleeritud pimeala loomisega väljaspool mööda seinte perimeetrit. Soojusisolatsiooni võimalused sõltuvad alusosa kõrgusest ja võre omadustest.
Võimalikud vead
Parem on võrega vaiade paigaldamine usaldada spetsialistidele või töötada vastavalt joonisele ja alles pärast tehnilisi arvutusi. Tehnoloogia rikkumine toob kaasa maja vajumise ja hävimise.
Tüüpilised vead:
- vertikaalsuse puudumine kuhja süvendamisel;
- süvendite kasutamine kruvivarraste pingutamisel;
- paigaldamine nii, et hunnik puudutaks tugevat alust, kuid peaks sellesse ulatuma 0,2–0,3 m võrra;
- elementide paigutamise tehnilise plaani rikkumine;
- kuhja ülaosas olevate metallkorkide ignoreerimine;
- vanade vaiade aukude kasutamine uute paigaldamiseks.
Nurga all seisvad vardad vähendavad aja jooksul vundamendi kandevõimet, sellised elemendid võivad maa seest välja rebida. Vaiad tuleb lüüa maasse, alustades pinnase pinnast. Elemendi õõnsus betoneeritakse peale sõitmist ja on piiratud niiskuse eest kaitsva korgiga.
Vaiavõre vundamendi plussid ja miinused
Seade nõuab vähem materjale kui pideva monoliitplaadi valmistamiseks ning võimalik on ehitada mis tahes sügavus ebastabiilsele pinnasele või külmunud tingimustes. Kaevatava pinnase väike maht ei nõua ekskavaatori kasutamist ning kruvivaiad sõidetakse puuriga.
Tehnoloogilised omadused võimaldavad vähendada vaivundamendi maksumust lintvundamendi samale näitajale, demonstreerides samal ajal kõrgeid tugevusomadusi. Töömahukuse vähenemine toob kaasa asjaolu, et tööde kompleksi koos isolatsiooniga teostab kolmest inimesest koosnev spetsialistide meeskond.
Grilliga vaivundamendi miinuseks on see, et sellistesse majadesse on keeruline keldrit või esimest korrust ehitada. Nende ehitamine nõuab täiendavat tööd, et ruum tihendada sooja seintega, mis suurendab ehituse maksumust.
Tehnoloogia hõlmab täpset kinnipidamist betoonkomponentide ja koostisosade klasside vahekorrast, et vältida varda rebenemist pinnase külgsurve all.
