Проектирование бассейна
Если Вы счастливый обладатель загородной собственности, особенно построенной Вами, то Вы как никто знаете, как важно разработать правильный и четкий проект здания. Чтобы потом не пришлось ломать стены, сверлить дыры в фундаменте или менять кровлю для того чтобы провести трубы и кабели или исправить другую досадную ошибку. Так и при строительстве бассейна очень важно заранее сделать подробный проект. Проектирование бас-сейнов не заключается только в выборе формы и типа чаши. Это сложный и не быстрый процесс, о котором мы сегодня расскажем подробно, чтобы Вы могли полностью оценить его важность и необходимость.
Разработка проекта чаши – достаточно сложный и ответственный процесс. Именно на стадии проектирования определяются такие важные показатели как требуемый объем земельных и бетонных работ, номенклатура и расход материалов, сроки строительства, нагрузки на основание и так далее.
Не занимайтесь “Самостроем” не взваливайте на себя такую ответственность, сделайте проект чаши бассейна, тем боле что это стоит не больших денег.
Проектирование чаши бассейна обычно состоит из трех этапов:
1-й этап – архитектурное проектирование;
2-й этап – статический расчет чаши бассейна;
3-й этап – конструирование элементов чаши бассейна.
Архитектурное проектирование.
На этом этапе архитектор, учитывая пожелания Заказчика, разрабатывает в соответствии с действующими строительными и санитарными нормами эскизный проект бассейна – его расположение, форму, размеры, тип и прочее.
При этом учитываются многие факторы:
1. Назначение бассейна – детский, взрослый, частный, общественный, спортивный, учебный, расположение – на улице, в помещении.
2. Требуемая пропускная способность человек в смену, количество людей одновременно находящихся в бассейне.
3. Наличие и расположение технического помещения для оборудования, раздевалок, душевых и других подсобных помещений.
4. Материал внутренней отделки чаши.
Кроме того, одной из главных задач, решаемых на стадии архитектурного проектирования, является обеспечение гармоничного вписывания бассейна и используемых вместе с ним аксессуаров – горок, водопадов, фонтанов, освещения, гидромассажа, противотока, воздушных гейзеров, водяных пушек в существующий интерьер, придание бассейну архитектурной выразительности и стиля.
Статический расчет чаши бассейна.
На этапе статического расчета производится определение внутренних усилий в элементах чаши бассейна от действия внешних нагрузок. Расчет чаши бассейна выполняет инженер-проектировщик.
Статический расчет чаши бассейна включает в себя следующие стадии:
1. Выбор конструкции чаши бассейна, а также материалов, из которых она будет изготавливаться.
2. Выбор основания, на которое будет устанавливаться чаша бассейна.
3. Сбор нагрузок на элементы чаши.
4. Составление расчетной схемы самой чаши, либо ее элементов – зависит от конструкции чаши.
5. Выполнение собственно статического расчета.
На первой стадии инженер-проектировщик, исходя из требуемых формы и размеров бассейна выбирает конструкцию чаши бассейна, а также материалы, из которых она будет изготовлена. В каждом конкретном случае при выборе варианта исполнения чаши определяющими являются надежность, долговечность, эстетичность, сроки изготовления, стоимость и доступность используемых материалов. В настоящие время, исходя из перечисленных выше критериев, наиболее оптимальным конструктивным решением является чаша из монолитного железобетона, проектирование которой регламентируется СНиП 2.03.01-84* «Бетонные и железобетонные конструкции». Именно проектирование железобетонных чаш на сегодняшний день является наиболее актуальным и востребован-ным. Вместе с тем, сейчас широкое распространение получили сборные бассейны благодаря своей простоте и высокой скорости монтажа. Встречаются разные конструкции таких бассейнов: из сборных панелей, металлических листов и даже надувные. Всех их объединяет одно – все элементы таких бассейнов фирмой-изготовителем уже рассчитаны и запроектированы на определенные строго оговоренные условия строительства и эксплуатации. Таким образом, вопрос о проектирования чаши сборного бассейна решается фирмой-изготовителем.
На следующей стадии статического расчета производится определение основания, на которое будет устанавливаться чаша, и на которое будут передаваться нагрузки от бассейна. В качестве основания могут служить либо грунт (например, когда бассейн выполнен погруженным в землю), либо система колон, стен и межэтажных перекрытий (например, когда бассейн находится высоко над землей, на каком либо этаже здания). В качестве грунтового основания преимущественно используют скальные, гравелистые, песчаные, супесчаные, суглинистые и глинистые грунты. Ни в коем случае нельзя использовать в качестве основания илистые грунты, заторфованные грунты и почвы, поскольку они под нагрузкой могут дать большие деформации и усадку. При выборе грунтового основания следует также уделять особое внимание таким факторам как: наличие и агрессивность грунтовых вод, глубина промерзания, пучность и просадочность грунта. В качестве основания под бассейн, находящийся высоко над землей (на каком-нибудь этаже здания) обычно применяются железобетонные или металлические перекрытия, опирающиеся на несущие стены либо колонны, при этом указанные конструкции также необходимо запроектировать с учетом нагрузки, которая на них передается от бассейна.
На третьей стадии статического расчета определяются направление и величина нагрузок, которые действуют на стенки, днище и основание чаши бассейна от прилежащего грунта, воды, людей, оборудования и тому подобное. Сбор нагрузок осуществляется в соответствии со СНиП 2.01.07-85 «Нагрузки и воздействия». Все нагрузки следует рассчитывать с учетом коэффициентов надежности, которые также регламентируются указанным СНиПом.
Для любого бассейна возможны три варианта нагрузок:
1.Бассейн заполнен водой, но не обсыпан грунтом (стадия гидравлических испытаний).
2.Бассейн обсыпан грунтом, но не заполнен водой (стадия возведения).
3.Бассейн заполнен водой и обсыпан грунтом (стадия эксплуатации).
Чаша бассейна рассчитывается на все три варианта нагрузок, из которых для каждого элемента чаши выявляются наиболее неблагоприятный с точки зрения внутренних усилий.
На четвертой стадии составляется расчетная схема чаши бассейна, либо ее отдельных элементов. Здесь следует отметить, что емкостные сооружения относятся к пространственным конструкциям, при расчете которых необходимо учитывать совместную работу дна и стен. При таком подходе чашу обычно рассчитывают на компьютере с использованием метода конечных элементов (МКЭ), либо метода конечных разностей (МКР). Расчетная схема чаши представляется как пространственная конструкция, стены и дно которой состоят из определенного количества плоских четырехугольных, треугольных либо цилиндрических конечных элементов с заданными геометрическими и физическими характеристиками (длина, ширина, толщина, модуль упругости, моменты инерции и прочее). Однако, для упрощения инженерных расчетов несущую систему резервуаров часто расчленяют на отдельные элементы (стены, днище), расчет которых выполняют отдельно. Тогда, в качестве расчета схемы стен обычно принимают – в прямоугольных бассейнах – пластину с тремя защемленными и одной свободной стороной, а в круглых в плане бассейнах – цилиндрическую оболочку. Днища прямоугольных и круглых в плане чаш в этом случае рассчитываются как плиты на упругом основании.
На пятой стадии выполняется сам статический расчет чаши бассейна. Статический расчет проводится в соответс-твии с действующими строительными нормами и правилами с использованием методов строительной механики, сопротивлением материалов и теории упругости. В результате расчета определяются внутренние усилия в стенах, днище, а также в узлах сопряжения и подбираются сечения несущих элементов чаши например, толщину дна и стен, площадь арматуры и так далее. Подобранные сечения элементов чаши должны удовлетворять нормативным требованиям по прочности, деформациям и трещиностойкости (для железобетонных конструкций).
Конструирование элементов чаши бассейна.
Конструирование элементов чаши бассейна делится на два раздела:
1.Конструирование несущих элементов чаши бассейна (днища и стен).
2.Конструирование защитных, гидроизоляционных и отделочных покрытий.
Конструирование стен и днища чаши заключается в оптимальной расстановке их конструктивных элементов например – арматурных каркасов в железобетонных чашах с точки зрения принятой технологии изготовления, результатов расчета и в соответствии с действующими строительными нормами и правилами. В частности при конструировании железобетонной чаши следует учитывать такие нормативные показатели, как: защитный слой бетона (расстояние от грани арматуры до ближайшей грани бетонного сечения), минимальный и максимальный допустимый шаг и диаметр арматурных стержней, минимальный процент армирования, длина анкеровки, минимальный класс бетона по морозостойкости, водонепроницаемости и так далее.
Кроме того, при конструировании чаши необходимо учитывать расположение закладных элементов оборудования бассейна. Все закладные элементы (форсунки, скиммеры, донные сливы, прожектора и другое) устанавливаются до бетонирования в опалубку. В случае необходимости, в чаше бассейна предусматриваются температурные и деформационные швы.
При конструировании защитных, гидроизоляционных и отделочных покрытий производится выбор конструкции гидроизоляции и отделочного покрытия. Для надежной облицовки чаши бассейна мозаикой или керамической плиткой оптимально использование системных материалов. Это означает, что все слои облицовки чаши – выравнивающий, гидроизоляционный, клей, затирка – должны быть одной фирмы производителя, гарантирующей качество работы материалов в бассейне. При наличии высокого уровня грунтовых вод может потребоваться разработка проекта дренажа, либо других мероприятий по водопонижению.