Сейсмопояс при строительстве дома из газобетона: устройство монолитного пояса при строительстве

Армопояс для дома из газобетона. Виды армирующих поясов, применяемые при строительстве из газоблоков

Армопояс для дома из газобетона в практике строительства домов из газобетонных блоков считают обязательным условием. Сейсмопояс, армопояс, или разгрузочный пояс для дома из газобетона – это непрерывная замкнутая железобетонная конструкция, выполненная по всему контуру здания.

Если дом 2-этажный, то минимальное количество поясов – два, на стыке этажей и между вторым этажом и крышей. Но часто нужен еще и третий армопояс – при устройстве фундамента.

Виды армирующих поясов, применяемые при строительстве из газоблоков:

• Самый верхний армопояс нужен, чтобы распределить и выровнять нагрузки от стропильной системы и кровли. Подстропильный брус, или мауэрлат, крепится к стенам с помощью анкеров и шпилек, которые дают точечные нагрузки. Кроме того, конструкции висячих стропил дают на стены дома «распор». Газобетон точечных нагрузок не выдерживает, трескается и крошится. чтобы газосиликатные блоки работали на сжатие, как им положено, устраивают жесткий каркас (армопояс), к которому крепят мауэрлат.

• Разгрузочные армопояса, устроенные между этажами, укрепляют стены и распределяют нагрузку от перекрытий.
• Армопояс по верху фундамента необходим, чтобы обеспечить жесткость и прочность конструкции. Этот пояс называют цокольным, и он устраивается при любой конструкции фундамента, кроме монолитной плиты. Усилия, возникающие от неравномерного пучения грунтов и просадке, могут привести к деформациям стен. Эти усилия перераспределяет по контуру стен цокольный пояс.
• Армопояс, который устраивают под фундаментом, или ростверк. Этот пояс служит обвязкой опор и столбов в свайном и столбчатом фундаменте, на ростверк опирается ленточный фундамент. Этот пояс устраивается под всеми несущими элементами сооружения. Так же, как и цокольный, данный пояс не нужен для построек, возводимых на плите.

Стоит отметить, что армированные пояса применяются из конструктивных соображений не только при строительстве из газоблоков. В тех случаях, когда кладка несущих стен выполняется из легкобетонных блоков, таких, как пеноблоки, шлакоблоки, а также если применен натуральный известняк или ракушечник, выполнение пояса обязательно. Все эти материалы плохо сопротивляются локальным нагрузкам и подвержены деформациям смятия. Это ведет к трещинам, скалыванию и разрушению кладки несущих стен.

Если основание участка сложено слабыми просадочными грунтами, то устройство армопояса обусловлено возможностью неравномерной осадки здания при сезонных подвижках грунта при насыщении его водой.

Армопояса выполняются при строительстве в сейсмоопасных районах.

• высота армопояса составляет обычно 300 мм, по ширине он соответствует ширине кладки стены, с учетом утепления. Опалубка выполняется из доски толщиной не менее 25 мм, блоков или кирпичей. Проще всего опалубка из доски, соединенная стяжками или шпильками по верху и закрепленная к стене саморезами в нижней части. Горизонт контролируют при помощи строительного уровня или лазерного нивелира. Готовая опалубка напоминает «желоб». Можно использовать для опалубки как доски, так и фанеру, лучше ламинированную, толщиной 18 мм.

• армируются пояса пространственными каркасами, продольная несущая арматура должна быть периодического профиля. Поперечная арматура гладкая, с шагом 150-250 мм. Диаметр и количество рабочих стержней зависит от веса плит перекрытия. Соединяют каркас с помощью вязальной проволоки, в углах и примыканиях применяют сварку. Необходимо обеспечить арматуре защитный слой, снизу и сверху 50 мм. Для этого применяют пластиковые фиксаторы. Можно использовать куски щебня, или раствор, чтобы зафиксировать нижнюю арматуру в проектном положении, хотя это нерационально. Готовые «стульчики» и «звездочки» недороги, экономят время надежно фиксируют каркас. Применение вместо фиксаторов кусков кирпича, особенно силикатного, ведет к ослаблению конструкции. Кирпич в данном случае работает «мочалкой» и вытягивает из бетонной смеси воду, необходимую бетону для гидратации и набора прочности.

Если в проекте заложено легкое перекрытие, то возможно устройство облегченного армопояса, высотой 100 мм. В таком случае армируют пояс не пространственным каркасом, а плоским, состоящим из 2-х рабочих стержней и перемычек с шагом 300 – 500 мм.

Как дополнительную связь между стеной и армопоясом иногда используют обрезки арматуры или гвозди, забивая их в верхний ряд кладки.

• бетонирование. Конструкция армопояса должна быть цельной, при заливке нельзя делать перерывы. Используется пластичная, но не жидкая бетонная смесь. Воздух из бетонной смеси нужно выгнать, применяя вибратор или проштыковать куском арматуры. Уплотнение проводят, пока на поверхности не появится цементное молочко.
• уход за бетоном ведут по стандартной технологии: не допускать механических воздействий, беречь от пересыхания. Поверхность накрывают полиэтиленовой пленкой, в жару поливают бетон водой. Распалубку делают через 5-7 дней.

В случае, если в проекте нет утепления стен, армопояс необходимо теплоизолировать, иначе зимой он станет мостом холода. Теплоизоляция устраивается снаружи.

Армопояс не обязательно делать из монолитного бетона. Если строится вспомогательное здание или хозяйственная постройка, возможно устройство пояса из кирпича. При этом кладут кирпич прямо на пеноблоки, применяя любой тип перевязки. Для армирования используют кладочную сетку из проволоки диаметром 5 мм в каждом ряду кладки. Такой пояс делают высотой 250 — 400 мм, в зависимости от ширины стены. Большую прочность даст пояс, геометрия которого приближена к квадрату.

Кирпичный армопояс не выдерживает сравнения с бетонным, и такая замена должна быть обоснована расчетом.

Существует способ устроить армопояс в стенах из газоблоков более легким путем, к тому же обеспечивающим теплоизоляцию — применить специальные доборные блоки, имеющие пазы. Конечно, этот вариант обойдется дороже.

Армопояс для дома из газобетона

При строительстве кирпичного или любого другого армирующего пояса работы проводятся в несколько этапов:

• Монтаж арматуры на верхнюю часть стены.
• Строительство опалубки.
• Заливка бетоном. 

Очень важно, чтобы арматура располагалась на 40 мм выше внешних границ монолитного пояса. Вы можете вбить в стены из газобетона контрольные кусочки арматуры, и уже по ним крепить каркас с заданным отступом от верха кладки. Чтобы связать армирующие прутья друг с другом, Вам понадобится мягкая вязальная проволока. Нижний ряд продольной арматуры необходимо завести в рамки (хомуты) и соединить друг с другом с помощью проволоки. Минимально должно быть две арматуры сверху и две снизу. 

Опалубка может быть из U-блоков, перегородочных газобетонных блоков, экструдированного пенополистирола или щитовой разборной опалубки из фанеры и досок. Если толщина стен дома из газобетона варьируется от 375 мм до 400 мм, наружный блок опалубки должен иметь толщину до 150 мм. За ним — слой утеплителя толщиной 50-100 мм. Утеплителем может служить пенопласт или минеральная вата.

Третий слой за опалубкой — армирующий каркас. А на внутренней стороне стены должна быть несъемная опалубка из газобетонных блоков толщиной 50-100 мм. Все свободное пространство нужно залить бетоном. Такая опалубка строится очень быстро. Чтобы усилить ее, положите дополнительные стяжки из брусков, которые соединяют внутренние и внешние блоки. 

Заливка бетоном — самый простой этап, однако учтите, что Вам придется доставить бетон на верх стены. Марка бетона должна быть М-200 или выше, класс — не ниже В15. Если Вы готовите бетонный раствор самостоятельно, используйте портландцемент марки М500.

Готовим бетонный раствор для заливки армопояса

Используйте следующую пропорцию:

• Одна часть цемента М-500. 
• Три части песка.
• Пять частей щебня. 

Также Вам придется использовать густой бетон, поскольку такая консистенция не будет давить на опалубку.

Гидроизоляция армопояса

Последний этап — это гидроизоляция уже готового армирующего пояса дома из газобетона. Для этого покройте пояс специальной смесью, для нанесения используйте валик или шпатель. Также подойдет ковш для газобетона. Если армопояс расположен рядом с фундаментом, его нужно обязательно защитить от влаги. Ведь пояс располагается близко к увлажненному грунту.

Если же армирующий пояс расположен намного выше фундамента, гидроизоляция — дело добровольное. На всякий случай, отделите мауэрлатный пояс от деревянных конструкций стропильной системы с помощью гидроизоляционного слоя. 

преимуществ сейсмостойких модернизаций: стоит ли модернизация сейсмостойких сооружений в Калифорнии?

Главная > > > Преимущества сейсмостойких модернизаций: стоит ли проводить модернизацию сейсмостойкого оборудования в Калифорнии?

25 февраля 2020 г.

Землетрясения происходят внезапно и без предупреждения. Движение земной коры может нанести серьезный ущерб старым домам. Дома, построенные до 1980 года, особенно подвержены риску, потому что многие из них не были построены так, чтобы противостоять тряске и движению.

Зачем модернизировать свой дом?

Цель переоснащения на случай землетрясений состоит в том, чтобы предотвратить смещение вашего дома с фундамента, что делает здание более безопасным и менее подверженным серьезным структурным повреждениям во время землетрясения.

Землетрясение в Южной Напе в 2014 году произошло 24 августа в 03:20:44 по тихоокеанскому летнему времени. Это сильное землетрясение магнитудой 6,0 М стало крупнейшим землетрясением в районе залива Сан-Франциско после землетрясения в Лома-Приета в 1989 году.

Дома сильно тряслись, но два дома, которые стояли бок о бок в Напе, имели разные результаты. Один стоял невредимым, его сосед съехал с фундамента с серьезными структурными повреждениями.

Рассмотрим пример экономической эффективности модернизации.

Какова вероятность сильного землетрясения в Калифорнии?

По данным ученых, в Калифорнии вероятность одного или нескольких землетрясений магнитудой 6,7 или более в течение следующих 30 лет составляет более 99%.

• Для Северной Калифорнии наиболее вероятным источником таких землетрясений является разлом Хейворд-Роджерс-Крик (31% в следующие 30 лет). Такие землетрясения могут быть смертельными, как показали 19Землетрясение магнитудой 89 в Лома-Приета. Землетрясение в Лома-Приета унесло жизни 63 человек, 3757 человек получили ранения, а ущерб составил около 6 миллиардов долларов.
• Для Южной Калифорнии в течение следующих 30 лет вероятность землетрясения магнитудой 6,7 составляет 60%. Южный разлом Сан-Андреас находится намного ближе к Лос-Анджелесу, ближайший к нему проходит всего в 25 милях к северо-востоку от центра города через горы Сан-Габриэль и способен вызвать землетрясение силой 8,2 балла по всей Южной Калифорнии. 2019Землетрясение в Риджкресте произошло на совершенно новой линии разлома вдоль Восточно-Калифорнийской зоны сдвига.

Новое исследование определило вероятность того, что в различных частях Калифорнии, включая районы повышенного риска, такие как район залива и город Лос-Анджелес, произойдут землетрясения различной силы. Новые вероятности в масштабах штата являются результатом модели, которая всесторонне объединяет информацию из сейсмологии, геологии землетрясений и геодезии (определение точных местоположений на поверхности земли).

Каковы преимущества модернизации?

Сейсмоусиление (сейсмоусиление) дома проводится для предотвращения смещения бетонного основания строения. Это делает здание более безопасным и с меньшей вероятностью пострадает во время землетрясения.

Модернизация домов на одну семью считается одним из самых дешевых доступных сейсмических улучшений. Процесс крепления фундамента обычно стоит несколько тысяч долларов и может быть выполнен в течение нескольких дней без выселения жильцов.

Сколько стоит модернизация?

Стандартной стоимости переоснащения дома после землетрясения не существует, но обычно она составляет от 3000 до 7000 долларов. Большие дома, те, что построены на склонах холмов, а также дома с подвалами или комнатами над гаражами, как правило, требуют больше затрат на модернизацию. Многие дома, которые требуют только крепления болтами, стоят около 3000 долларов.

Почему необходима модернизация?

Причина 1: Повышение безопасности

Правильно переоборудованные дома становятся более прочными при землетрясениях и повреждениях. Это означает, что ваш дом в большей безопасности, и вы снизили вероятность травм или даже смерти в результате разрушительного землетрясения.

Причина 2: Финансовая защита ваших инвестиций

Вы вложили много времени и денег в свой старый дом. Без сейсмической модернизации затраты на ремонт, с которыми вы столкнетесь после разрушительного землетрясения, могут быть очень высокими.

Причина 3: убедитесь, что у вас есть жилье

Если вы не подвергли свой дом сейсмической модернизации и землетрясение повредило его, ремонт может занять годы, и вам, возможно, придется взять кредит, чтобы сделать ремонт. Кроме того, имейте в виду, что людям часто приходится выезжать из дома во время ремонта, а стоимость аренды обычно возрастает в пострадавших районах после крупного стихийного бедствия. Это означает, что вы можете оплачивать расходы на ремонт, аренду и ипотеку — и все это одновременно!

Как переоборудовать

Все калифорнийцы должны пройти оценку своих домов, чтобы определить, нуждаются ли они в переоборудовании. Как упоминалось ранее, землетрясение в Риджкресте в 2019 году произошло по неизвестному разлому, а землетрясение в Напе в 2014 году произошло по неожиданному разлому.

• Модернизация сейсмостойкости, вероятно, позволит: Улучшить способность дома обеспечить безопасность жильцов во время землетрясения и сделать дом пригодным для жилья после крупного стихийного бедствия.
• Снижение затрат на ремонт после сейсмического события.
• Уменьшить страховые взносы от землетрясений.

Целью модернизации является предоставление домовладельцам возможности укрыться на месте и пережить сильное землетрясение. Армирование от землетрясений уменьшит повреждение конструкции и сделает дом пригодным для жилья.

Модернизация убережет ваш дом от смещения с фундамента. Термины «крепление дома болтами» и «крепление фундамента» часто используются как взаимозаменяемые с модернизацией на случай землетрясения.

Кронштейн стены

Кривые стены — это короткие стены, опирающиеся на фундамент дома и поддерживающие пол и наружные стены. Когда эти стены не закреплены, они могут сместиться во время землетрясения. Когда это происходит, увеличивается вероятность серьезного повреждения вашего дома и травмирования людей. Укрепление повреждённых стен укрепляет конструкции за счёт повышения устойчивости, и этот процесс обычно помогает свести к минимуму ущерб домам. Посмотрите на изображение выше, чтобы понять, как новые элементы в подполье повышают сейсмостойкость дома.

Фундаментные болты

Дома, не прикрепленные к фундаменту болтами, могут сдвинуться во время землетрясения. Дома, которые съезжают с фундамента, наносят значительный ущерб и могут потребовать больших затрат на ремонт. Процесс крепления болтами требует просверливания отверстий в плите подоконника на фундаменте и установки анкерных болтов. Иногда для сверления недостаточно места, и необходимо также прикрепить стальные пластины. Эти болты должны быть правильно установлены, чтобы быть эффективными.

Усиление или обвязка дымоходов

Кирпичные дымоходы чаще всего повреждаются во время крупных землетрясений в Калифорнии. Когда дымоходы разрушаются, кирпичи могут стать смертельными снарядами. Во время землетрясения в Нортридже в 1994 году в Лос-Анджелесе было повреждено не менее 15 000 кирпичных дымоходов.

Наш главный специалист по смягчению последствий Джаниеле Маффеи говорит, что домовладельцы должны спросить себя:

«Если это действительно упадет, может ли это упасть на дом моего соседа? Может ли это упасть там, где я всегда паркую свою машину? Может ли это попасть туда, где играют мои дети?»

Чтобы кирпичи не провалились сквозь крышу во время землетрясения, есть несколько вариантов усиления:

1. Один из вариантов — уложить крышу вокруг дымохода слоями фанеры.
2. Другой — снять верхнюю часть дымохода, которая может крутиться при тряске, и заменить ее металлической.
3. Третий вариант – добавить к дымоходу диагональную стальную скобу.

Даже с этими улучшениями дымоход все равно может рухнуть. В округе Лос-Анджелес требуется более масштабная модернизация. Это включает в себя полное удаление дымохода или его восстановление.

Если домовладельцу не требуется, чтобы дымоход функционировал, модернизация может быть такой же простой, как размещение стальной трубы в конструкции и заливка ее бетоном.

Укрепление каменных стен

Если в вашем старом доме плохое крепление к стене, проконсультируйтесь с сертифицированным инженером по поводу наиболее экономичного способа ее укрепления. Квалифицированный подрядчик может добавить новые крепления и непрерывные связи по всей крыше. Стены также могут быть усилены между соединениями между балками крыши и пола.

Мягкий этаж над гаражом

Многие дома с мягким этажом имеют этаж со спальней или игровой комнатой над пристроенными гаражами. Такой комнатный проем практически не имеет жесткости или прочности на сдвиг. Такая история «мягка» в своей устойчивости к боковому движению, такому как землетрясение.

Состояние мягкого этажа иногда можно улучшить, установив новую фанерную обшивку или стальное усиление с каждой стороны ворот гаража. Для некоторых гаражных ворот требуется надлежащая модернизация стальной рамы для защиты от землетрясений, что можно сделать с помощью инженерной модернизации.

Дом на склоне холма

Дома на крутых склонах холма часто устанавливаются на высоких узких столбах или колоннах с диагональными связями или без них, а стены могут «уходить вниз» по холму и могут быть недостаточно закреплены, чтобы противостоять землетрясениям. Без сейсмической модернизации эти дома могут серьезно пострадать или даже рухнуть во время землетрясения.

Узнайте больше о домах на склонах холмов.

Дом со столбом и опорой

Дом со столбом и опорой построен на деревянных опорах или бетонных опорах, вкопанных в землю, чтобы выдержать вес дома, и может сместиться во время землетрясения и потенциально разрушиться.

Чтобы противостоять последствиям землетрясений, столбчатые дома должны получить новый фундамент с непрерывным периметром, а все шаткие стены должны быть закреплены болтами и распорками. Узнайте больше о переоснащении столба и пирса.

Установка устройств отключения газа

Знайте, как перекрыть газ, или узнайте, следует ли вам установить автоматический клапан отключения газа, срабатывающий при сильных вибрациях. Перед выполнением любых работ проконсультируйтесь с местной газовой компанией.

От красной метки к зеленой

Местные, государственные и федеральные органы власти используют систему цветовых меток, классифицируемых по красно-желто-зеленому цвету, для представления серьезности ущерба от землетрясения или общего состояния дома или здания. Красные и желтые метки указывают на то, что дом пригоден для проживания. Дома с красной меткой считаются слишком опасными для проживания. При надлежащей сейсмической модернизации дома могут получить зеленую метку.

Ваш дом может быть поврежден землетрясением?

Подготовьте свой дом ПЕРЕД землетрясением. Снизьте риск повреждения и травм в результате землетрясения, определяя возможные структурные риски и геологические опасности поблизости. Посетите разломы CEA по карте округа, чтобы получить факты об опасности землетрясений рядом с вашим домом.

Подумайте о страховании от землетрясений, чтобы защитить свои финансовые вложения в свой дом. Полисы CEA дают вам силы для восстановления и ремонта, средства для проживания в другом месте, пока ремонтируется ваш дом, и помогают заменить ваше личное имущество, если оно повреждено в результате землетрясения.

Свяжитесь со своим страховым агентом или компанией по страхованию жилья, чтобы подобрать полис CEA, подходящий именно вам.

Как защитить свой дом перед землетрясением

Мощное землетрясение может разорвать землю, вызвать оползни и превратить поверхность земли в жидкость. Ваш дом также может быть подвержен серьезным структурным повреждениям, если он был построен до 1980 года.

Получите советы о том, как подготовить и защитить свой дом от повреждений, вызванных землетрясением.

Понимание структурных рисков

Подготовка к землетрясению требует вашего понимания потенциальных структурных угроз вашему дому в случае землетрясения.

Сейсмическая модернизация включает укрепление фундамента вашего дома, чтобы сделать его более устойчивым к сотрясениям. CEA предлагает скидки на страховые взносы при страховании домов от землетрясений для домов и передвижных домов, которые были должным образом модернизированы.

Узнайте о грантах на сейсмическую модернизацию, чтобы помочь оплатить модернизацию в рамках программы Earthquake Brace & Bolt и программы CEA Brace & Bolt.

Оценка геологических опасностей

Имея около 16 000 известных разломов штатов, большинство из нас живет в пределах 30 миль от активного разлома. Вся Калифорния — страна землетрясений. Не только Лос-Анджелес, Сан-Диего и район залива Сан-Франциско являются домом для активных разломов. Каждый регион штата имеет определенную степень риска землетрясений.

Узнайте о неисправностях в вашем районе, посетив карту рисков CEA для каждого округа. Эта информация поможет вам составить контрольный список мер по предупреждению землетрясений.

Затем узнайте о структурных рисках вашего дома и шагах, которые вы можете предпринять, чтобы укрепить свой дом в сейсмическом отношении. Калифорнийское управление аварийно-спасательных служб MyHazards может помочь вам узнать, подвержен ли район, где вы живете или работаете, оползням, вызванным землетрясением.

Нужна ли страховка от землетрясения?

• Землетрясения могут нанести значительный ущерб фундаменту, облицовке и крыше дома. Старые дома, построенные до 1980 года на приподнятом фундаменте, особенно уязвимы, если их не переоборудовать.
• Без страхования жилья от землетрясений вы будете нести ответственность за все расходы на ремонт и/или перестройку.
• Государственная помощь при стихийных бедствиях, если она доступна, предоставляется только в виде небольшого гранта или ограниченного кредита, который может покрыть только часть ваших расходов на ремонт.
• Без страховки на случай потери возможности использования в связи с землетрясением, которая включает в себя покрытие дополнительных расходов на проживание в другом месте, вы все равно будете выплачивать ипотечный кредит плюс арендную плату за временное жилье, пока идет ремонт.

Доступные полисы страхования от землетрясений CEA позволяют выбрать покрытие, соответствующее вашему бюджету. Наши страховые ставки, основанные на последних научных исследованиях, определяются несколькими факторами, в том числе возрастом вашего дома, расположением рядом с неисправностью, типом фундамента, типом конструкции и типом крыши.

Программы для креплений и болтов

Если ваш дом был построен до 1980 года, он более уязвим к землетрясению и разрушению. Армирование при землетрясении или сейсмическая модернизация укрепят ваш дом от повреждений, вызванных землетрясением. Домовладельцы с должным образом модернизированными домами, отвечающими критериям, могут получить скидку на страховой взнос CEA до 25%.

Мы предлагаем две программы, чтобы помочь правомочным домовладельцам оплатить модернизацию. Владельцы домов на склоне холма могут иметь право на участие в этих программах, если их дом соответствует Главе A3 Существующего строительного кодекса Калифорнии.

• CEA Brace + Bolt (CEA BB) предлагает гранты в размере до 3 000 долларов США текущим страхователям CEA для домов, отвечающих требованиям.
• Earthquake Brace + Bolt (EBB) предлагает гранты в размере до 3000 долларов США домовладельцам с определенными почтовыми индексами с повышенным риском землетрясения для домов, которые соответствуют требованиям. (Примечание редакции 2022 г.: программа CEA BB была прекращена в 2021 г. и в настоящее время закрыта.)

Получите скидку на страхование от землетрясений

Узнайте о грантах на модернизацию распорок и болтов, которые помогут оплатить модернизацию в рамках программы Earthquake Brace & Bolt Program и программы CEA Brace & Bolt.

Независимо от того, участвуете ли вы в программе грантов, если вы должным образом модернизируете свой дом, отвечающий требованиям (в том числе дом, построенный до 1980 года и построенный из деревянного каркаса), вы можете получить скидку на страховой взнос CEA до 25%.

Получите бесплатную оценку (калькулятор)

Подумайте о страховании от землетрясений, чтобы защитить финансовые инвестиции, которые вы вложили в свой дом. Полисы CEA дают вам силы для восстановления и ремонта, средства для проживания в другом месте, пока ремонтируется ваш дом, и помогают заменить ваше личное имущество, если оно повреждено в результате землетрясения.

Свяжитесь со своим страховым агентом или компанией по страхованию жилья, чтобы подобрать полис CEA, подходящий именно вам.

Назад ко всем сообщениям блога

Сейсмостойкость МКФ | ICF Builder Magazine

ICF Construction может быть одним из самых прочных и безопасных методов для использования в сейсмических зонах. Суть в арматурной стали. В зонах повышенного риска, таких как этот пляжный отель в Нижней Калифорнии, Мексика, требования к арматуре могут быть экстремальными.

Веб-сайты почти всех основных производителей ICF утверждают, что они являются отличным выбором для сейсмостойких
строительство. Однако эти утверждения очень редко подкрепляются техническими или даже конкретными исследованиями.

Недавние широкомасштабные разрушения на Гаити, вызванные сильным землетрясением, сделали это еще более серьезной проблемой для владельцев зданий, рассматривающих возможность строительства ICF. В новостях сообщалось о сотнях или даже сотнях тысяч бетонных зданий, которые рухнули в результате землетрясения, в результате чего жители оказались в ловушке или погибли.

МКФ в основном представляют собой бетонную конструкцию, заключенную в пенопласт. Разумно ли выбирать этот метод строительства в сейсмоопасных районах?

Если коротко, то да. Ассоциация портландцемента (PCA) заявляет: «Построенные в соответствии с передовой практикой, бетонные дома могут быть одними из самых безопасных и наиболее прочных типов конструкций во время землетрясения. Дома, построенные с железобетонными стенами, пережили землетрясения целыми, структурно прочными и в значительной степени безупречными».

Стены ICF могут быть построены так, чтобы выдерживать самые высокие сейсмические требования в стране, и могут сделать это с большей гибкостью конструкции и с меньшими затратами, чем деревянный каркас.

«Одним из преимуществ строительства с использованием изолированных бетонных форм является возможность выбрать, какой уровень сейсмической защиты вы предпочитаете для своего дома или коммерческого здания», — говорит установщик ICF из Спокан. «Немногие другие строительные технологии позволяют вам гибко строить в соответствии с самыми высокими стандартами сейсмической защиты».

Имейте в виду, однако, что строительство в сейсмических зонах гораздо сложнее и труднее, чем строительство в других районах страны. Крис Джонсон, строитель ICF из Напы, Калифорния, говорит: «Зоны высокой сейсмичности требуют дорогостоящей и обширной детализации. Это достигается за счет такого большого количества дополнительного оборудования, что это сведет вас с ума… Я знаю, что это добавило дней моему первому проекту».

Железобетон внутри стен ICF настолько прочнее деревянного каркаса, что дизайнеры могут добавлять элементы, такие как большое количество окон в этом доме Knights Ferry California, которые были бы невозможны при других методах строительства.

Уровень сейсмической защиты, требуемый проектом, зависит от местных норм, географического положения, типа почвы, марки ICF и даже конкретного проекта дома.

Чили против Гаити

Землетрясение на Гаити в январе 2010 года, без сомнения, было катастрофой огромных масштабов. В результате землетрясения силой 7 баллов погибло 250 000 человек, еще 300 000 были серьезно ранены или искалечены, а миллион человек — около трети населения страны — остались без крова.

Часто забывают, что месяц спустя в Чили произошло еще более сильное землетрясение. Землетрясение силой 8,8 балла по шкале Рихтера было в пятьдесят раз мощнее землетрясения на Гаити и произошло всего в нескольких милях к югу от крупного мегаполиса. Несмотря на то, что строительство в этом районе было в основном бетонным, ущерб был гораздо более ограниченным и унес жизни всего нескольких сотен человек.

Разница в уроне была обусловлена ​​строительными стандартами каждой нации. В чилийских зданиях использовался железобетон, а в гаитянских — неармированная кладка.

Физика бетона

В качестве строительного материала бетон обладает выдающейся прочностью на сжатие, но очень низкой прочностью на растяжение (растяжение) или сопротивление сдвигу (скольжение). Но при добавлении стальной арматуры прочность бетона на растяжение и сдвиг резко возрастает. Как формулирует PCA, «сочетание бетона и стали обеспечивает три наиболее важных свойства сейсмостойкости: жесткость, прочность и пластичность».

CTL, лаборатория по испытанию строительных материалов недалеко от Чикаго, подвергла пять типов стен, включая три различных типа сердцевины стен ICF, растягивающим напряжениям, подобным землетрясению. Результаты показали, что даже легко армированная бетонная стена имеет более чем в шесть раз большую нагрузку, чем стена с деревянным каркасом.

Роль кодов

Как показали последствия в Чили и Гаити, ключом к тому, чтобы ICF выдержали землетрясение, является наличие достаточного количества арматурной стали в ядре с хорошей консолидацией вокруг него.

В США и Канаде это гарантировано, поскольку все строительные планы должны быть одобрены инженером-строителем. Инженер может либо использовать предписывающий код, либо выполнить расчеты самостоятельно. Хорошие инженерные и нормативные инспекции, как это было в Чили, определят, будет ли здание практически неразрушимым или станет настоящей смертельной ловушкой.

Несмотря на то, что первоначальные затраты на индивидуальное проектирование выше, зачастую затраты на строительство сокращаются настолько, что достигается значительная экономия общих затрат.

Один разочарованный строитель с Тихоокеанского Северо-Запада говорит: «Проблема, связанная с [предписывающим методом], заключается в том, что он настолько консервативен и ограничителен, что вы получаете смехотворное количество ненужной арматуры в ваших стенах. Вы также получаете нелепые и строгие вложения и детали для всех ваших связей. Я считаю, что нужно нанять отличного инженера, который действительно выполняет расчеты… Мой опыт показал мне, что великий инженер может быть бесценным и сэкономить проекту массу времени, денег, головной боли и душевных страданий».

Роберт Клоб, дизайнер домов ICF из Феникса, объясняет: «Предписывающее проектирование по существу устанавливает наихудший сценарий и применяет его к каждой внешней стене. Предписывающий метод учитывает только самые основные переменные, — предупреждает он, — и из-за этого может ограничить ваши возможности проектирования».

Американские строители в большинстве районов придерживаются либо Международного жилищного кодекса (IRC), либо Международного строительного кодекса (IBC). меньше по высоте. Все, что выходит за рамки этого определения, должно использовать IBC.

Оба кода используют одну и ту же карту, на которой обозначена «сейсмическая зона» строительной площадки. Это было определено на основе местоположения разломов и истории землетрясений. В целом, сейсмостойкость C является нормальной прочностью новых домов из палочек, построенных по всей стране. Сейсмические D1 и D2 постепенно увеличивают количество арматурных стержней, изгибов, размещения и детализации для повышения прочности. Если почва жесткая, плотная или каменистая, вы можете ориентироваться по карте. Если ваши почвы мягкие или губчатые, инженер-геотехник должен будет определить классификацию — это может быть сейсмостойкость E, в дальнем конце карты!

Как правило, сейсморазведка требуется на западном побережье, в горах Сьерра-Невада, изолированных участках в Скалистых горах (восточный Айдахо, западный Вайоминг и северная Юта), на юге Аляски и на участке вдоль реки Миссисипи в западном Теннесси, юго-восточный район Миссури.

В Миннесоте — сейсмически мертвой зоне — арматурная сталь может представлять собой единый мат из арматурного стержня диаметром ½ дюйма, расположенный в центре на четыре фута. В Юте и Калифорнии минимум 16 дюймов по центру, а двойные маты из арматуры № 6, 12 дюймов по центру не являются чем-то необычным.

В некоторых районах страны, например, в Южной Флориде, ветровая нагрузка превышает сейсмостойкие стандарты, поэтому расстояние между арматурными стержнями зависит от этого. Кроме того, несмотря на то, что IRC указывает, что для тяжелых строительных материалов требуется расчет сейсмостойкости, стандартное жилищное строительство, включая кирпичную кладку и ICF, обычно не попадает в эту категорию.

Стремясь уменьшить эту путаницу, Исследовательский центр NAHB опубликовал второе издание Предписывающего метода для изоляции бетонных форм в жилом строительстве с дополнительной информацией о сейсмическом проектировании в категориях C и D (сейсмические зоны 3 и 4). ).

Типы ICF

Утепленные бетонные формы создают бетонное ядро, обеспечивающее прочность конструкции. В зависимости от марки используемого МКФ этот сердечник может быть либо плоской стенкой одинарной толщины, либо «вафельной сеткой», «решеткой экрана», либо стоечно-балочной. Одна из причин огромной популярности ICF с плоскими стенками заключается в том, что они значительно облегчают инженерам выполнение расчетов.

Для ICF с экранной сеткой была опубликована книга по этой теме под названием «Сейсмическая оценка структурной системы зеленого здания: стены с сеткой ICF». Если вы используете экранно-решетчатую или стоечно-лучевую систему, тесно сотрудничайте с техническим представителем производителя и местным зарегистрированным инженером. Ожидайте некоторых дополнительных хлопот при утверждении ваших планов.

При выборе типа МКФ и уровня сейсмостойкости, который требуется владельцу, учитывайте общую стоимость проекта, а не отдельные компоненты. Более высокая сейсмостойкость обычно увеличивает стоимость материалов и рабочей силы, но степень зависит от сложности и размера проекта. Большинство компаний ICF будут работать с владельцем и его командой дизайнеров, чтобы определить наилучшее соотношение прочности и стоимости для вашего проекта.

Соединения и детали

После серии смертоносных землетрясений в Калифорнии несколько университетов попытались выяснить, почему здания рухнули. Они обнаружили, что длинные стены прочнее коротких, а сплошные стены лучше, чем стены с большим количеством окон и дверей. Стыки и углы были частыми точками отказа.

Производители ICF обновляют свою документацию с учетом этой новой информации. Например, в прошлом году компания Logix изменила свою инженерную документацию по стенам, требуя дополнительного соединения между фундаментами и стенами, а также между верхними частями стен и каркасом пола для работ, выполняемых в сейсмических зонах. Интересно, что новые документы не требуют большего количества арматуры для стен.

«При землетрясениях все дело в соединениях, и, таким образом, в то время как арматура стены остается прежней, соединения усиливаются», — говорит Ян Гислер, эксперт по установке ICF с опытом работы в Северной Америке и Карибском бассейне.

«Бетон с правильным размером и расположением армирования — один из лучших методов строительства в районах с высокой сейсмической активностью», — продолжает Гислер. «Конструкцию должен проектировать инженер-строитель… Когда люди думают о землетрясениях и бетоне, они обычно представляют себе дороги и мосты. Это колонны и балки, тогда как бетонный дом больше похож на бетонную коробку. Представьте себе коробку, брошенную в воду на пляже; коробка плывет по волнам и остается вместе. [Теперь] изобразите колонны и балки на волнах; они сразу разваливаются. Надлежащее проектирование должно уделять особое внимание перемычкам (небольшим балкам над окнами и дверями верхнего этажа), поскольку эти области могут (в зависимости от проекта) быть ахиллесовой пятой стен».

Преимущества

Несмотря на дополнительные работы, связанные со строительством ICF в сейсмической зоне, он оказался чрезвычайно популярным в этих областях. Два крупнейших района ICF в мире, Casitas Vera Cruz и Rio Del Sol, построены в сейсмоопасной Калифорнии.

Джо Морреале, разработчик проекта Рио-дель-Соль в Палм-Сити, говорит: «Для каркасного дома требуется огромное количество фанеры и оборудования, чтобы соответствовать сейсмическим стандартам. Это делает ICF экономически эффективной альтернативой в сейсмических районах».

Еще одним преимуществом является то, что дома ICF часто могут иметь окна большего размера, чем аналогичные дома, построенные из палочек. Чем выше сейсмическая зона, тем это вернее.

Наконец, как упомянул Гислер выше, во время землетрясения структура ICF будет двигаться, как ящик в воде. Связывание полов, оконных проемов и стен вместе со сталью имеет решающее значение. По тем же причинам, при прочих равных условиях, дом с подвалом лучше закреплен, чем без него.

Испытания CTL пришли к выводу, что «исключительная пластичность стали в сочетании с прочностью бетона на сжатие, подобной камню, приводит к превосходному сочетанию трех наиболее важных сейсмостойких качеств… Неудивительно, что современные здания из железобетона оказались выжить во время этих недавних землетрясений, редко с какими-либо значительными повреждениями».