Każda stodoła na biegunach potrzebuje fundamentu. Tradycyjny fundament dla budynku o konstrukcji słupowej (zwanego również „stodołą na biegunach” lub „budynkiem na biegunach”) składał się z obrobionych słupów/kolumn osadzonych bezpośrednio w ziemi. Dziś jest to bardziej powszechne, aby zobaczyć betonową płytę działając jako fundament dla stodoły bieguna. Prawidłowe fundamenty dla stodoły na biegunach zależy od zasad inżynierii za budynek.

Istnieje kilka rozważań inżynierskich w projektowaniu fundamentu stodoły słup – oprzeć pionowe i boczne obciążenia, oszczędności energii i ochrony przed mrozem. Regularnie widzimy popękane płyty betonowe z źle zaprojektowanych fundamentów, które nie prawidłowo wdrożyć ochronę przed mrozem do ich projektowania.

Międzynarodowy Kodeks Budowlany wymaga, aby „Z wyjątkiem przypadków, gdy inaczej chronione przed mrozem, fundamenty i inne stałe podpory budynków i budowli powinny być chronione z jednej z następujących metod; rozszerzenie poniżej linii mrozu, budowa zgodnie z ASCE 32 (Projekt & Budowa mrozoodpornych płytkich fundamentów) lub wznoszenie na litej skale.” Przyjrzyjmy się, jak te wymagania są spełnione w praktycznej kwestii.

Pole Barn Code Requirements

1. Wznoszenie na litej skale

   Frost heaves wymagają wody, podatnej na mróz gleby i temperatury zamarzania. Jeśli usuniesz którykolwiek z tych trzech elementów, nie będziesz miał żadnego działania mrozu. Budowanie na litej skale, dobrze odwodnionym podłożu niepodatnym na mróz lub w klimacie wolnym od mrozu eliminuje potrzebę ochrony przed mrozem.

2. Rozszerzenie poniżej linii mrozu
   Większość budowniczych stodół na biegunach ustawi swoje traktowane kolumny / słupy na głębokości 4 stóp, aby rozszerzyć poniżej linii mrozu. Podczas gdy ustawienie słupów na głębokości 4 stóp jest rozsądnym założeniem – nie spełnia wymogów Międzynarodowego Kodeksu Budowlanego. Aby upewnić się, że stosujesz się do IBC, musisz ustalić linię mrozu w swojej lokalizacji. Głębokość słupów musi być obliczona przez inżyniera na podstawie rodzaju gleby i wskaźnika zamarzania. Jednakże, nawet w przypadku słupów poniżej linii mrozu, betonowe podłogi są nadal narażone na obrywanie się mrozu i muszą być odpowiednio zaprojektowane.

3. Budowanie płytkiego fundamentu chronionego przed mrozem

   

   Niewystarczająca izolacja obwodowa w ogrzewanym budynku powoduje pękanie wzdłuż belki stropowej.

   Płytki fundament to każdy fundament, który znajduje się powyżej linii mrozu. Jedną z zalet jest to, że wymaga mniej wykopów i betonu w porównaniu do ściany mrozu. Staje się powszechne dla stodoły biegun budowniczych do budowy stodoły biegun na betonowej płycie lub ściany wykopu z albo wiertła ustawić wspornik lub mokro-set wspornik dołączyć posty. Betonowa podłoga w stodole z osadzonym słupem jest traktowana jako płytki fundament.

   Właściwie zaprojektowany płytki fundament uwzględni wymianę ciepła między budynkiem, środowiskiem i gruntem poniżej poziomu. Ogrzewane budynki będą miały przepływ ciepła do gruntu, podnosząc temperaturę gleby i zmniejszając działanie mrozu. Izolacja rozciągająca się w dół i wokół budynku zapobiega ucieczce ciepła geotermalnego pod powierzchnią na powierzchnię. Jak widać, izolacja w celu ochrony przed mrozem może iść w parze z oszczędzaniem energii.

   Aby zaprojektować płytki fundament, należy określić indeks zamarzania powietrza (AFI) w danym regionie. Korzystając z uproszczonej metody opisanej w normie ASCE 32, będzie można przeanalizować wymagania dotyczące izolacji płytkiego fundamentu. W przypadku budynku ogrzewanego uwzględnione zostaną straty ciepła z budynku. Budynek nieogrzewany będzie polegał na oszczędzaniu energii geotermalnej. ASCE 32 poda wymaganą izolację pionową, izolację poziomą (wzdłuż ścian i narożników) oraz minimalną głębokość stopy fundamentowej.

   Izolacja pod płytą jest wymagana dla płyt ogrzewanych i stanowi dużą oszczędność energii, ale ogranicza przepływ ciepła do gruntu i może powodować potrzebę większej izolacji obwodowej dla ochrony przed mrozem.

Istnieją pewne projekty stodół na biegunach, które mogą pominąć izolację. Ponieważ IBC stwierdził „z wyjątkiem inaczej chronionych przed mrozem” – istnieją rzadkie sytuacje, które mają zastosowanie. Wymaga to udowodnienia, że nie ma potencjału dla działania mrozu. Można to osiągnąć przy małych, nieogrzewanych budynkach (< 600 sq. ft.), historii miejsca, odpowiednich warunkach glebowych i nadal może wymagać zgody inżyniera/projektanta. Każda płyta betonowa powinna mieć opóźniacz pary wodnej niezależnie od działania mrozu, aby zmniejszyć wilgotność.

Jeśli wydaje ci się to zniechęcające, nie jest to zaskakujące. Konstrukcja szkieletowa jest najbardziej wydajnym i opłacalnym projektem budowlanym dzięki pomysłowości nowoczesnej inżynierii. Zapewniamy, że nasze budynki są zaprojektowane tak, aby zachować zgodność z wymaganymi przepisami budowlanymi w zakresie obciążeń wiatrem, śniegiem i mrozem. Nie jest to dla nas trudne. W końcu to my wygłosiliśmy prezentację na temat płytkich fundamentów chronionych przed mrozem na spotkaniu Krajowego Stowarzyszenia Budowniczych Konstrukcji Szkieletowych w 2020 roku.

Jeśli chcesz uzyskać więcej informacji na temat pracy, która wchodzi w nasze projekty – przeczytaj niektóre z naszych innych artykułów poniżej, aby upewnić się, że stosujesz się do najlepszych praktyk. Jeśli jesteś gotowy, aby rozpocząć swój projekt, skontaktuj się z nami, a jeden z naszych doświadczonych kierowników okręgowych pomoże Ci zacząć. Najlepszy budynek to budynek zaprojektowany. Buduj z ufnością.