Модульные здания из блок-контейнеров строят за короткие сроки. При этом данный вид зданий имеет долгий срок эксплуатации и низкую стоимость строительства. Данными фактами обусловлена популярность строительства модульных зданий.

Модульное здание состоит из готовых блок модулей, которые называются блок-контейнеры. Из готовых блок-контейнеров можно по принципу конструктора собрать здание любой площади и внутри сделать перегородки и отделку из необходимых материалов. 

Одним из главных преимуществ строительства модульных зданий является отсутствие требований на регистрацию и разрешений на строительство. При наличии документов на собственность участка и небольшого пакета документов, включающих в себя план здания и другие документы, можно быстро построить модульное здание из блок-контейнеров и ввести его в эксплуатацию. 

Данные конструкции относятся к категории мобильных сооружений. Каждый блок-контейнер, из которого состоит конструкция имеет собственный вес, плюс все элементы отделки и мебели и бытовой техники в здании также имеют вес. Поэтому при строительстве модульного здания необходимо делать фундамент. 

Капитальный фундамент делать необязательно. Только в случаях, когда будущее сооружение будет эксплуатироваться в нестандартных условиях, либо предполагаются повышенные нагрузки на конструкцию. В большинстве случаев для строительства модульного здания подойдет свайный фундамент или плиты.

Принято считать, что благодаря небольшому весу и надёжному каркасу модульных зданий, при их строительстве можно обойтись без фундамента. Это утверждение верно лишь по отношению к временным постройкам, да и то исключительно в тех случаях, когда конструкция относительно легкая: отдельно стоящая бытовка или одноэтажное сооружение. Если же модульное здание имеет 2 или даже 3 этажа и в планах стоит длительная и успешная эксплуатация модульного здания, то без качественного фундамента не обойтись. И здесь возможно несколько вариантов.

При выполнении сложных проектов, в которых требуется проложить сложные развлетвленные сети внутренних коммуникаций (водоснабжение, водоотведение, кондиционирование, отопление), принято размещать в основании здания специальный цокольный фундамент. Он представляет собой специально рассчитанный металлокаркас из профильной трубы, поднимающий уровень пола на высоту 1 метр. При желании заказчика, если требуется сохранить уровень пола на высоте земли, можно заглубить цокольный каркас, но, разумеется, это потребует дополнительных земляных работ.

Выбор типа фундамента – важная задача, от которой будет зависеть будущая эксплуатация сооружения, и необходимо четко понимать, что экономить на данном этапе строительства не стоит. Необходимо точно понимать задачу строительства и подобрать оптимальный вариант фундамента, чтобы в будущем не столкнуться с проблемой неправильного выбор и эксплуатации.

Особенности грунта напрямую влияют на типы фундаментов, используемые при строительстве. Основания фундаментов бывают естественными и искусственно созданными.

Важные характеристики земли:

• механический (геологический) состав;
• глубина промерзания;
• максимальный и минимальный уровень грунтовых вод;
• сейсмическая обстановка в местности.

Разберем каждый тип фундамента и рассмотрим все преимущества каждого вида фундамента для модульного здания, чтобы лучше понимать, какой тип фундамента подойдет для каких условий и типа конструкции. 

Винтовые сваи как фундамент для модульного здания

Винтовые сваи – возможно, самый оптимальный вид фундамента. Сочетает в себе мобильность, малое время монтажа и небольшой цены идеально подходит для модульного строительства. 

Универсальный фундамент, подходящий для всех видов грунтов кроме скальной породы, надежный, долговечный и при этом легкий и недорогой. Именно это решение используется чаще всего для легких конструкций модульных домов.

Такая технология обеспечивает неподвижность, так как сваи упираются лопастями и не проседают. Для защиты от коррозии покрываются специальными составами. В отличие от забивных, работы при монтаже винтовых свай не шумные, не создают вибраций.

Преимущества фундамента на винтовых сваях:

• возможность использования на при уклонах;
• быстрый монтаж – нет необходимости ждать набора прочности, как у бетона;
• возможность повторного использования;
• почти нет земляных работ.

Возведение свайного поля занимает один два рабочих дня. Специальным буром вырезаются отверстия под сваи. Бурение скважин для установки винтовых свай проводится с интервалом в 2 м. Для стандартной бытовки или блок контейнера достаточно 6-ти винтовых свай. В ходе установки проводится сверка уровня свай нивелиром.

Единственным недостатком свайно-винтового фундамента для модульных зданий является недостаточная пространственная жесткость. Малейшие вибрации, даже от хождения жильцов, делают эксплуатацию дома некомфортной. Поэтому полы заливают армированной бетонной стяжкой толщиной 50 – 70 мм.

Ленточный фундамент

Классический вид фундамента, часто не оправдывающий себя в модульном строительстве. Прочностные и технологические характеристики такого основания очень высоки. 

Устройство монолитного или ленточного фундамента оправдывает себя только в том случае, если: здание будет эксплуатироваться от 10 и более лет, будет большой площади и этажности. На пучинистом грунте для МЗЛФ придется изготовить дренаж, утеплить отмостку, заменить часть почвы под ним уплотненным щебнем.

При необходимости использования модульной конструкции до 10 лет на одном месте, в качестве фундамента можно применить залитую бетоном железобетонную опору толщиной от 150 до 200 мм. Такой фундамент будет прочно держать здание.

Под плитный фундамент изготавливается основа из щебня фракции 20/40 мм, плодородный слой удаляется полностью. Участок должен иметь подъездные пути для доставки нерудных материалов, арматуры, товарного бетона, сборочных единиц модульной постройки.

Но для временного, относительно лёгкого здания из блок-контейнеров соотношение цены, качества, энергозатрат и времени будет нерациональным. Ступенчатые ленточные фундаменты пригодны для склонов с перепадом высот между противоположными стенами коттеджа 3,5 м максимум. На начальном этапе производится подготовка – отрываются траншеи по периметру здания, под перегородками. Отлично выдержит нагрузку до 3-х этажей. Дороже свайного, но дешевле монолитных и ж/б плит.

Преимущества ленточного фундамента:

• большая несущая способность;
• подходит для северных регионов;
• подходит для зданий высотой до 3 этажей.

Классическая ленточная конструкция не всегда себя оправдывает по причине значительных финансовых затрат. К тому же придется ждать несколько недель, пока бетон наберет прочность. На ней, как и в случае бетонной плиты, останавливаются только при условии многолетней эксплуатации сооружения.

Железобетонные сваи

Для ее обустройства необходимо выкопать ямы, глубина которых определяется условиями местности. Затем ямы заполняют арматурными связками и заливают бетоном. Железобетонные сваи подходят для песчаных, болотистых почв, грунта с высоким уровнем грунтовых вод. Представляют собой столб из бетона с арматурным каркасом – выкапывается яма, заполняется арматурой, затем заливается бетоном. Согласно своду правил по строительству на один блок-контейнер 10 футов необходимо минимум 4 точки опоры.

Преимущества фундамента железобетонных свай:

• устойчивость к перепадам температур;
• возможность проводить работы при температуре до -10 градусов;
• срок службы более 80 лет.

На такой прочный фундамент можно легко поставить трёхэтажное модульное здание. При этом все используемые модульные блоки должны быть достаточно усиленными и прочными, чтобы вес здания соответствовал уровню нагрузки контейнеров на нижнем этаже.

Железобетонные блоки

Еще один экономичный способ обустройства фундамента – железобетонные блоки размером 400х400х1200 мм, уложенные на ровной насыпной площадке. На такой прочный фундамент можно легко поставить трехэтажное модульное здание. 

При этом все используемые модульные блоки должны быть прочными, чтобы вес здания соответствовал уровню нагрузки контейнеров на нижнем этаже. При этом все бетонные блоки выкладываются строго по периметру блок контейнеров.

Дорожные или аэродромные ж/б плиты    

Может применяться для зданий из нескольких этажей. Одно из преимуществ - пониженная чувствительность к сейсмическим изменениям. Могут использоваться на объектах, вблизи которых ведутся земельные или горнодобывающие работы (бурение, прокладка путевых магистралей, взрывные работы) существует большой вибрационный фон, который может деформировать неустойчивое основание. Чаще всего устанавливаются на территориях, расположенных рядом с очагами землетрясений или зонами промышленных разработок. 

Преимуществом этого варианта является высокая прочность и надежность, устойчивость к сейсмическим нагрузкам, возможность воздвижения на пучинистых грунтах. Недостатки сводятся к высокой цене, обусловленной значительным количеством дорогостоящих материалов, которые потребуются для строительства, сложностью самой конструкции и длительными сроками ее возведения. 

Преимущества фундамента аэродромных ж/б плит:

• имеют пониженную чувствительность к сейсмоактивности;
• подходит под большинство типов почв;
• выдерживает большие нагрузки;
• быстрый монтаж.

Подушка из щебня и деревянные бруски

Можно устанавливать модульное здание на любую ровную площадку, подложив под него деревянные бруски. Например, для строительства гостевых домиков, магазинов, ресторанов и летних кафе. Допустимая нагрузка на такие фундаменты составляет до 200 кг/м2.

Для легких одноэтажных модульных зданий, возводимых на короткий срок, можно делать насыпную подушку из щебня. Она выравнивает основание и позволяет постройке устойчиво стоять в течение одного-двух сезонов. Основным назначением щебеночного подстилающего слоя под фундаментом является ликвидация сил морозного вспучивания, увеличение расчетного сопротивления во избежание просадок почвы. На скальных, крупнопесчаных, гравелистых грунтах подушка из щебня может полностью заменять фундамент.

Фундаменты: ГОСТы и СНиПы

Строительство любого объекта следует выполнять с учетом определенных требований, указанных в государственных стандартах (ГОСТах) и санитарных нормах и правилах (СНиПах). Все они должны быть отражены в проектной документации. Касается это любого конструктивного узла строительного объекта, в том числе и фундамента, для проектирования и сооружения которого разработаны следующие нормативы.

СНиП2.02.01-83.

Предназначен для проектирования фундаментов любых сооружений, кроме гидротехнических, а также дорожных и аэродромных покрытий. Не распространяются требования этого СНиПа на фундаменты воспринимающие динамические нагрузки, формируемые в вечномерзлых грунтах и

СНиП3.02.01-87.

Содержит нормативы и правила, распространяющиеся на устройство фундаментов новых или реконструируемых (расширяемых) строительных сооружений. Требования этого документа не распространяются на фундаменты гидротехнических, мостовых, мелиоративных и трубопроводных сооружений, кабельных линий, аэродромных, авто- и железнодорожных покрытий.

ГОСТ Р 54257-2010

Предназначен для оценки надежности фундаментов. Также регламентирует порядок проектирования, строительства и эксплуатации фундаментов.

В стандарте прописаны требования к:

• надежности;
• долговечности;
• предельным состояниям;
• нагрузкам (воздействиям) ;
• геометрическим параметрам;
• условиям работы;
• техническим состояниям.
• фундаментов, а также к свойствам грунтов и применяемых стройматериалов.

СНиП2.01.07-85

Содержит требования к нагрузкам и их воздействиям, которые необходимо учитывать в расчетах фундаментов (по предельным состояниям I и II групп).

Кроме общих требований, в стандарте определены:

• классификация и сочетания нагрузок;
• вес грунта и конструктивных элементов;
• равномерно распределенные и сосредоточенные нагрузки;
• прогибы;
• температурные воздействия;
• перемещения.

СНиП52-01-2003

Содержит требования к бетонным и железобетонным строительным конструкциям (фундаментам).

Приведенные нормы и правила распространяются на:

• бетон;
• арматуру;
• расчеты, строительство, усиление, эксплуатацию и реконструкцию ж/б и бетонных конструкций.

Заключение и выводы

При строительстве быстровозводимых зданий из блок контейнеров фундамент необходим, пускай и в менее сложной форме, в отличие от капитальных строений. Вес модульной постройки может варьироваться, в значительной степени он зависит от ее габаритов, используемых материалов, полезной нагрузки. Итоговое значение порой доходит до нескольких тонн – весьма внушительного значения.

Таким образом, в процессе монтажа модульного здания не нужно забывать о том, что для него также представляет угрозу пучение грунта, проседание почвы, грунтовые воды и прочее. Лучше сразу учесть и уточнить эти моменты, проведя геологические изыскания на стройплощадке.

Фундамент дома можно по праву назвать самой важной частью любого здания, в том числе и быстровозводимых конструкций. Принимая на себя нагрузку от сооружения, он равномерно распределяет ее на грунт, за счет чего модульное здание остается прочным, крепким и долговечным. Важно возвести подходящий фундамент под модульные здания из блок контейнеров, учитывая тип почвы, климатическую зону, место строительства, размер и вес конструкции. 

Необходимость в фундаменте имеет место в случаях, когда значение нагрузки на основу оказывается выше двух сотен килограммов на метр квадратный, а период предполагаемой эксплуатации строений больше 3 месяцев. Если ожидается, что использовать конструкцию придется дольше 10 лет, то для фундаментной кладки подойдут дорожные плиты типа ПД с толщиной не больше 20 сантиметров, либо плиты для аэродромов на железобетонной основе (ПАГ) толщиной 140 миллиметров. Применение второго варианта наиболее актуально в регионах, температура в которых опускается до минуса 35 градусов.

Фундамент воспринимает всю нагрузку от сооружения, включая вес всех конструктивных элементов, из которых возводится здание и сооружение. С другой стороны, модульная постройка обладает запасом надежности, имеет простую конструкцию, весит гораздо меньше зданий из кирпича. Поэтому достаточно соблюдать рекомендации данного руководства, чтобы избежать серьезных ошибок.