Оскільки сейсмічна активність стає дедалі важливішим фактором у практиці європейського будівництва-зокрема в таких регіонах, як Італія, Греція та деякі частини Туреччини-, інженери та архітектори шукають системи фундаментів, які забезпечують як структурну стійкість, так і екологічну стійкість. Дерев’яні будинки, які вже цінуються за їхню гнучкість і низький вплив на навколишнє середовище, можуть значно виграти від інноваційних фундаментних рішень. Одним із таких нововведень єгрунтова гвинтова фундаментна система, який набуває популярності в Європі для легких конструкцій, таких як дерев’яні будинки, особливо в сейсмічних зонах.
※Довідкова інформація: Ризик землетрусів і практика будівництва в Південній Європі
Південна Європа дуже сейсмічно активна через зіткнення між Африканською та Євразійською тектонічними плитами. Традиційні будівельні методи-особливо важка кам’яна кладка-виявилися вразливими перед сильними коливаннями землі. Навпаки, дерев’яні будинки мають кращі сейсмічні характеристики завдяки:
- Легка природа, що зменшує інерційні сили
- Гнучка структурна поведінка
- Простіша інтеграція з ізоляцією основи або гнучкими фундаментами
Однак дерев’яна конструкція вимагає міцної та адаптивної системи фундаменту. У місцях зі складним рельєфом або обмеженим доступом для бетонної техніки,гвинтові фундаментистали життєздатним і стійким до сейсм{0}}рішень.
Огляд проекту:Село дерев'яних будинків у Фессалії, Греція
Назва проекту:Екопоселення SeismoHome
Розташування:Регіон Фессалія, Центральна Греція
Період будівництва: 2018–2020
Кількість будинків:18 одноповерхових дерев’яних будинків
Тип основи:Гвинтові фундаменти з оцинкованої сталі
Тип будівлі:Легкі збірні дерев’яні каркаси (панелі CLT і LVL)
Рівень сейсмічного ризику:Високий (Зона 3 на Грецькій карті сейсмічної небезпеки)
※Дизайн фундаменту та особливості сейсмостійкості
Довжина:1,5-2,5 метра
Діаметр:76 мм (вал), 200 мм (спіраль)
матеріал:Гаряче{0}}оцинкована сталь (стійка-корозії)
Кількість на будинок:24–36 гвинтів, залежно від розміру будинку
Вантажопідйомність:~35–60 кН на гвинт (стиск і розтяг)
Theгвинтові палібули встановлені безпосередньо в-несучий ґрунт за допомогою портативного гідравлічного обладнання, уникаючи необхідності земляних робіт або бетонування.
-
Стратегія сейсмічного проектування
Покигвинти заземленняне забезпечують демпфування самі по собі, вся система була розроблена для опору сейсмічним навантаженням через:
Гнучкий дерев'яний каркас:Легка дерев’яна надбудова могла хитатися, не тріскаючись і не руйнуючись.
Плаваюча базова рама:Сталевий підрамник, прикріплений до головок гвинтів, дозволяв контролювати рух.
Ізольовані пірси:Кожен заземлювальний гвинт діяв як міні-пальа, відокремлюючи частини фундаменту від зсуву ґрунту під час струсу.
Поперечне кріплення та анкерування:Дерев’яні каркаси були посилені X-розтяжками та сталевими стяжними зв’язками, щоб підтримувати форму під боковим навантаженням.
※Випробування продуктивності та моніторинг землетрусів
Перед будівництвом випробувальний стенд був побудований на місці содин гвинт заземлення під симульованим навантаженням 5000 кг. Випробування на струшуючому столі імітували рух землісхожий на землетрус магнітудою 6,0. Спостерігалися такі результати:
- Вертикальні та бічні зсуви залишилися в межах допусків Єврокоду 8.
- Відсутність постійної деформації гвинтів або голівок гвинтів.
- Вібрації поглиналися через дерев’яний каркас і розсіювалися без структурних пошкоджень.
Після встановлення акселерометри та датчики нахилу були вбудовані в чотири будинки. Наприкінці 2021 року в цьому регіоні стався землетрус магнітудою 5,4, і аналіз після-події показав:
- Бічне зміщення менше 5 мм
- Немає підйому або руху гвинта
- Відсутність видимих структурних пошкоджень або внутрішніх тріщин
※Вартість і переваги будівництва
| Пункт | Гвинтовий фундамент | Бетонний фундамент | ||
|---|---|---|---|---|
| Час встановлення | 2–3 дні (на будинок) | 1–2 тижні | ||
| Вартість за одиницю | €7,500–€9,000 | €10,000–€12,000 | ||
| Вплив на навколишнє середовище | Низький (без цементу, низький CO₂) | Високий | ||
| Сейсмічна адаптивність | Від середнього до високого | Помірний |
У цьому випадку використання заземлюючих гвинтів скоротило час будівництва на 40% і дозволило повністю встановити будинки та підключити їх до комунікацій менш ніж за 60 днів.
※Відгуки громади та жителів
Опитування мешканців, проведені у 2023 році, засвідчили високу задоволеність стабільністю будинків, енергоефективністю та екологічним комфортом. Незважаючи на те, що вони живуть у відомій зоні землетрусів, понад 80% опитаних жителів повідомили, що почуваються «дуже безпечно» під час сейсмічних подій з моменту переїзду.
Один із жителів зазначив:
"Під час останнього землетрусу мої сусіди в бетонних будинках відчули вібрацію стін і тріщини. У нас не було нічого-лише ліхтарі, що коливаються. Ось і все."
З тих пір Міністерство навколишнього середовища Греції цитувало цей проект як модель «сейсмічного адаптивного, стійкого сільського житла».
Широке застосування в Європі
Успіх проекту SeismoHome призвів до ширшого впровадження гвинтових фундаментів у сейсмоактивних сільських районах Європи.Подібні розгортання тривають у:
- Північна Італія (Емілія-Романья):Дерев'яні шкільні будівлі з використанням гвинтових анкерів
- Західна Туреччина:Аварійні дерев'яні укриття з модульними гвинтовими основами
- Південна Франція:Еко-каюти на схилах пагорбів у сейсмічних зонах із використанням шурупів і легких дерев’яних каркасів
Висновок
Проект SeismoHome у Греції демонструє ефективне використання гвинтових фундаментів у сейсм{0}}захищених дерев’яних будинках. Ці системи пропонують швидку, гнучку та екологічно відповідальну альтернативу традиційним бетонним фундаментам-, особливо на складних або сільських територіях. У поєднанні з легкою дерев’яною конструкцією та розумним сейсмозахисним дизайном гвинтові фундаменти пропонують надійний і масштабований підхід до сейсмостійкості сучасного європейського житла.
Оскільки сейсмічні загрози зберігаються, а стале будівництво набирає обертів, гвинтові фундаменти, ймовірно, відіграватимуть дедалі важливішу роль у майбутньому безпечного, адаптованого житла по всій Європі.
