Pe măsură ce activitatea seismică devine o considerație din ce în ce mai importantă în practicile europene de construcții-în special în regiuni precum Italia, Grecia și părți ale Turciei-inginerii și arhitecții caută sisteme de fundație care să ofere atât rezistență structurală, cât și durabilitate ecologică. Casele din lemn, apreciate deja pentru flexibilitatea și impactul redus asupra mediului, pot beneficia semnificativ de soluții inovatoare de fundație. O astfel de inovație estesistem de fundare cu șuruburi de pământ, care câștigă popularitate în toată Europa pentru structurile ușoare precum casele din lemn, în special în zonele seismice.
※ Context: riscul de cutremur și practicile de construcție în sudul Europei
Sudul Europei este foarte activ din punct de vedere seismic din cauza coliziunii dintre plăcile tectonice africane și eurasiatice. Practicile tradiționale de construcție-în special zidăria grea-s-au dovedit vulnerabile în fața cutremurărilor puternice ale solului. În schimb, casele din lemn oferă performanțe seismice mai bune datorită:
- Natură ușoară, reducând forțele de inerție
- Comportament structural flexibil
- Integrare mai ușoară cu izolarea bazei sau fundații flexibile
Cu toate acestea, construcția din lemn necesită un sistem de fundație solid și adaptabil. În zonele cu teren dificil sau cu acces limitat pentru mașinile de beton,fundații șuruburiau apărut ca o soluție viabilă și rezistentă la cutremur{0}.
Prezentare generală a proiectului:Sat de casă din lemn din Tesalia, Grecia
Numele proiectului:SeismoHome Eco Settlement
Locaţie:Regiunea Thessalia, Grecia Centrală
Perioada de construcție: 2018–2020
Număr de case:18 locuințe de lemn cu un singur-etaj
Tipul fundației:Fundații din oțel galvanizat cu șuruburi
Tip clădire:Cadre prefabricate ușoare din lemn (panouri CLT și LVL)
Nivelul riscului seismic:Ridicat (Zona 3 pe harta greacă a pericolelor seismice)
※ Designul fundației și caracteristicile de rezistență la cutremur
Lungime:1,5-2,5 metri
Diametru:76 mm (ax), 200 mm (helix)
Material:Oțel-zincat la cald (rezistent-la coroziune)
Numar per casa:24–36 de șuruburi, în funcție de dimensiunea casei
Capacitate de încărcare:~35–60 kN per șurub (compresie și tensiune)
Thepile elicoidaleau fost instalate direct în sol portant-cu ajutorul echipamentelor hidraulice portabile, evitând nevoia de excavare sau beton.
-
Strategia de proiectare seismică
în timp ceșuruburi de împământarenu asigură amortizarea ei înșiși, sistemul general a fost proiectat să reziste la sarcini seismice prin:
Structură flexibilă din lemn:Suprastructura ușoară din lemn s-ar putea balansa fără să se crape sau să se prăbușească.
Cadru de bază plutitor:Un subcadru din oțel ancorat de capetele șuruburilor a permis mișcarea controlată.
Puncte izolate ale debarcaderului:Fiecare șurub de împământare a acționat ca un mini-pilotă, decuplând părți ale fundației de forfecarea solului în timpul scuturării.
Încrucișare și ancorare:Cadrele din lemn au fost întărite cu contravântuiri X-și legături de tensionare din oțel pentru a menține forma sub încărcare laterală.
※Testarea performanței și monitorizarea cutremurelor
Înainte de construcție, pe șantier a fost construită o platformă de testare cuun singur șurub de împământare sub o sarcină simulată de 5.000 kg. Un test cu masa agitată a simulat mișcarea soluluisimilar cu un cutremur cu magnitudinea de 6,0. Au fost observate următoarele rezultate:
- Deplasările verticale și laterale au rămas în limitele toleranțelor Eurocod 8.
- Fără deformare permanentă a șuruburilor sau capetelor șuruburilor.
- Vibrațiile au fost absorbite prin cadrul din lemn și s-au disipat fără deteriorare structurală.
După instalare, accelerometre și senzori de înclinare au fost încorporați în patru case. Un cutremur cu magnitudinea 5,4 a lovit regiunea la sfârșitul anului 2021, iar analiza post-eveniment a arătat:
- Deplasare laterală mai mică de 5 mm
- Fără ridicare sau mișcare a șurubului
- Fără daune structurale vizibile sau fisuri interioare
※Costuri și beneficii de construcție
| Articol | Fundația șurubului de masă | Fundație de beton | ||
|---|---|---|---|---|
| Timp de instalare | 2-3 zile (per casă) | 1–2 săptămâni | ||
| Cost pe unitate | €7,500–€9,000 | €10,000–€12,000 | ||
| Impactul asupra mediului | Scăzut (fără ciment, CO₂ scăzut) | Ridicat | ||
| Adaptabilitate seismică | Moderat spre ridicat | Moderat |
În acest caz, utilizarea șuruburilor de împământare a redus timpul de construcție cu 40% și a permis ca casele să fie complet instalate și conectate la utilități în mai puțin de 60 de zile.
※ Feedbackul comunității și al rezidenților
Interviurile efectuate în 2023 cu locuitorii au indicat o satisfacție ridicată față de stabilitatea caselor, performanța energetică și confortul mediului. În ciuda faptului că trăiesc într-o zonă cunoscută de cutremur, peste 80% dintre locuitorii chestionați au raportat că se simt „foarte în siguranță” în timpul evenimentelor seismice de când s-au mutat.
Un rezident a remarcat:
„În timpul ultimului cutremur, vecinii mei din casele din beton au simțit vibrații și crăpături ale pereților. Nu aveam nimic-doar niște lumini balansoare. Gata.”
De atunci, Ministerul Grec al Mediului a citat acest proiect drept model pentru „locuințe rurale durabile, adaptabile la seisism”.
Aplicații mai largi în Europa
Succesul proiectului SeismoHome a condus la adoptarea mai largă a fundațiilor cu șuruburi în zonele rurale active din punct de vedere seismic din Europa.Implementări similare sunt în curs de desfășurare în:
- Italia de Nord (Emilia-Romagna):Clădiri școlare din lemn care folosesc ancore cu șurub elicoidal
- Vestul Turciei:Adăposturi de urgență din lemn cu baze modulare cu șuruburi
- Sudul Franței:Cabine eco-pe dealuri în zone seismice, folosind șuruburi de pământ și cadre ușoare din lemn
Concluzie
Proiectul SeismoHome din Grecia demonstrează utilizarea eficientă a fundațiilor șuruburilor de împământare în casele din lemn pentru izolarea cutremurelor-. Aceste sisteme oferă o alternativă rapidă, flexibilă și responsabilă din punct de vedere ecologic la fundațiile tradiționale din beton-în special pe terenurile dificile sau rurale. Atunci când sunt asociate cu o construcție ușoară din lemn și un design seismic inteligent, fundațiile șuruburilor de sol oferă o abordare fiabilă și scalabilă a rezistenței seismice în locuințele europene moderne.
Pe măsură ce amenințările seismice persistă și construcția durabilă câștigă tracțiune, fundațiile șuruburilor de sol vor juca probabil un rol din ce în ce mai important în viitorul locuințelor sigure și adaptabile în întreaga Europă.
