Jak postavit průmyslovou budovu a ušetřit na základech

Moderní proces výstavby průmyslových budov se stal mnohem rychlejším a jednodušším – přičemž životnost zařízení se nesnížila, ale naopak ztrojnásobila. Takový pokrok je možný díky prefabrikovaným kovovým konstrukcím, které jsou sestaveny z modulárních komponentů.

Nízké náklady na výstavbu jsou dány vylepšenými metodami pokládky základů. Více o nich.

Typy průmyslových zařízení a požadavky na základy

Průmyslové stavby zahrnují různé objekty, které se liší účelem a provedením:

• Průmyslové stavby.
• Sklady a komplexy.
• Elektrické vedení a stožáry osvětlení.
• Přístaviště, mola a majáky.
• Potrubí pro pohyb kapalin a plynů.

Základy průmyslových budov kladou vysoké požadavky na pevnost a stabilitu. Je třeba vzít v úvahu další faktory, které zvyšují zatížení:

• Významná hmotnost velkých stavebních konstrukcí.
• Vliv větru a sněhu na velkoplošné a vysokohorské objekty.
• Přítomnost těžké techniky nebo uskladněného zboží.
• Vibrace z pohybu vozidel a provozu strojů.

Při stavbě hydraulických konstrukcí se k součtu zatížení připočítávají zatížení vlnami a ledem. Někdy je nutné nový podnik nebo sklad integrovat do stávající budovy a komunikační sítě – takové okolnosti jistě komplikují uspořádání základů.

Kromě dodržování technických požadavků vyžadují stavební předpisy, zejména SP 22.13330.2016 „Základy budov a staveb“, zaměření na ochranu životního prostředí při výstavbě průmyslových zařízení.

Typy základů pro průmyslové objekty

Co zvolit jako základ při stavbě průmyslového zařízení? Jak dosáhnout racionálního poměru pevnostních charakteristik a nákladů na uspořádání základu? Zvažme možné způsoby, jak vybavit spolehlivý základ pro zařízení se zvýšeným zatížením.

Klasické železobetonové základy

Železobetonové základy se tradičně používají pro konstrukce, které nesou velké zatížení. Umělý kámen, vyztužený zevnitř kovovou výztuží, je pevný a odolný.

• Monolitická deska. Zahrnuje výkop zeminy po celé ploše budoucí budovy. Do smontovaného bednění se položí hydroizolační vrstva, instaluje se výztužný rám a bednění se vyplní maltou. Protože beton rychle tuhne, obvykle se vyrábí na místě – bude potřeba míchačka a vibrační válec.

• Pásový základ. Instaluje se pouze pod nosné zdi a obzvláště zatížené konstrukční jednotky. Výkopové práce se omezují na vykopání příkopu pod nimi. Technologie pro vybavení pásového základu je podobná deskovému základu, ale objem práce a materiálů je menší.

• Znuděné hromady. Liší se od kontinuálního lití nižší spotřebou betonové směsi – beton se lije bodově, v souladu s konstrukčním schématem pilotového pole. K realizaci této metody je zapotřebí zařízení pro vrtání studní a čerpání betonové malty pod tlakem a její použití není levné.

Beton dosáhne své projektované pevnosti za 4 týdny: další instalace objektu je možná za měsíc. Během této doby objekt potřebuje ochranu a udržování podmínek pro správné zrání betonu.

Prefabrikované betonové piloty

Prefabrikované železobetonové piloty výrazně urychlují proces instalace základů a při správné instalaci poskytují pevný a stabilní základ pro průmyslový objekt. Náklady zahrnují cenu samotných pilot, jejich dopravu na místo pomocí speciálního vybavení, práci beranidla a instalaci upevňovacího zařízení pro zajištění tuhosti konstrukce. Zaražený základ je co do pevnosti a nákladů srovnatelný s pásovým základem.

Průmyslové šroubové piloty

Pro základy průmyslových budov se používají šroubové piloty velkých průměrů: 133, 159, 219, 325 mm.

Šroubová pilota je dutá kovová trubka se špičatou špičkou, která má čepele pro zašroubování do země. Pro instalaci velkých šroubových pilot se používá pásová nebo kolová vrtná souprava, která je schopna dosáhnout oblastí se špatnými přístupovými cestami.

Šroubované piloty jsou levnější než beton a výztuž pro základové pásy srovnatelné únosnosti. Před zašroubováním pilot nejsou nutné žádné výkopové práce. Kromě přímého snížení nákladů na materiál a stavební práce na základy má použití průmyslových pilot i významné nepřímé výhody:

• Zkrácení doby výstavby. Žádné přípravné práce, základ je připraven k únosnosti ihned po instalaci. Instalace netrvá déle než několik dní.
• Instalace v kteroukoli roční dobu. Instalace šroubových pilot je možná bez ohledu na roční období.
• Jakákoli půda. Konstrukce šroubové piloty umožňuje efektivní přenos zatížení do hustších vrstev půdy, procházejících slabými horními vrstvami.
• Ekologická konstrukce. Ochrana přírodního prostředí, minimalizace stavebního odpadu a nákladů na jeho odvoz;
• Žádné vibrace. Také nehrozí žádné riziko pohybu zeminy v důsledku velkých objemů výkopových prací, což znamená, že stavba může probíhat v blízkosti jiných objektů.

Jak je zajištěna spolehlivost průmyslových pilot?

U šroubové piloty jsou faktory, které zvyšují únosnost, průměr dříku, plocha lopatek a délka. Dalšího zpevnění výrobků se dosahuje zvětšením tloušťky kovu. Životnost kovových pilot se výrazně prodlužuje nanesením antikorozního nátěru.

Průměr hlavně a lopatek. U průmyslových pilot s velkým průměrem je plocha podpěry lopatek poměrně velká: od 0,095 m2 pro piloty o průměru 133 mm a lopatkou 350 mm do 0,56 m2 pro podpěry 325 mm s průměrem lopatky 850 mm. V závislosti na vlastnostech půdy a hloubce ponoru je jedna pilota 133 mm navržena pro zatížení 8 až 14 tun a pilota 325 mm je schopna odolat asi 50 tunám.

Pro zvýšení únosnosti základů v nejvíce zatížených bodech se šroubové piloty instalují ve shlukech po několika kusech pod sloupy, rohy nosných zdí a místa, kde se nachází zařízení.

Délka hlavně. V případě potřeby se délka zvětšuje budováním kmene v kompozitních sekcích. Bez ohledu na to, jak hluboko leží vrstva půdy s dostatečnou únosností, šroubové piloty umožňují stavět oblasti, kde není možné použít jiné typy základů.

Tloušťka stěny hlavně a lopatek. Pro účinné potlačení zatížení se tloušťka kovu v průmyslových pilotách zvyšuje se zvyšujícím se průměrem: pro podpěry o průměru 133 mm – nejméně 4,5-5 mm, u pilot o průměru 159 mm je tloušťka 5-8 mm, pro piloty o průměru od 219 mm se používá kov o tloušťce 6-10 mm.

Antikorozní nátěr. Koroze – narušení struktury slitin obsahujících železo při kontaktu s kyslíkem – představuje vážnou hrozbu pro integritu a pevnost průmyslových pilot, zejména ve vodou nasycených půdách. Aby se zabránilo korozním reakcím, piloty jsou chráněny vrstvou kovového ochranného materiálu nebo nekovového izolantu. Největšího účinku se dosahuje kombinovaným zinko-polymerovým povlakem, který je vysoce odolný, má dobrou přilnavost a zajišťuje životnost pilot přes 50 let.