Использование железобетонных фундаментов в качестве естественных заземлителей. Можно ли использовать винтовые сваи как заземление – требования к устройству

Для эффективного использования железобетонных и стальных каркасов зданий и сооружений в качестве естественных заземляющих устройств необходимо все элементы железобетонных и стальных конструкций (фундаменты, колонны, фермы, стропильные, подкрановые балки и т. п.) соединить между собой таким образом, чтобы они образовали непрерывную электрическую цепь по металлу, а в железобетонных элементах, кроме того, должны предусматриваться закладные детали для присоединения электрического и технологического оборудования.
В зданиях с монолитным железобетонным каркасом непрерывность электрической цепи обеспечивается путем непосредственной сварки арматурных стержней железобетонных изделий.
Непрерывная электрическая цепь, каркаса здания, выполненного из сборных железобетонных элементов, создается непосредственно сваркой закладных изделий, примыкающих друг к другу железобетонных элементов либо при помощи стальных перемычек сечением не менее 100 мм 2 (п. 1.7.78 ПУЭ), которые привариваются к закладным изделиям соединяемых железобетонных элементов. Закладные изделия должны быть приварены к арматуре железобетонных элементов швом длиной не менее 40 и высотой не менее 5 мм (т. е. чтобы сечение сварного шва было не менее 100 мм 2).
В зданиях с металлическим каркасом для создания непрерывной электрической цепи могут быть использованы сварные соединения, но достаточны болтовые и заклепочные соединения, обеспечивающие строительные требования на совместную работу элементов каркаса. В тех местах, где такие соединения отсутствуют, должны быть предусмотрены стальные перемычки, каждая сечением не менее 100 мм 2 , привариваемые к соединяемым конструкциям швом, общее сечение которого должно быть не менее 100 мм 2 .

Рис. 1. Объединение каркаса с помощью молниеприемной сетки:
1 - металлическая сетка; 2 - стальная перемычка; 3 - арматура колонны; 4 - арматура фундамента, 5 - строительные конструкции
Проектные решения, обеспечивающие электрическую непрерывность железобетонного или стального каркаса промышленного здания, приводятся ниже.
Для одноэтажных зданий с железобетонным каркасом применяются следующие способы объединения каркаса здания.
1. Объединение с помощью молниеприемной сетки (рис. 1). Молниеприемная сетка изготовляется из стальных стержней или проволоки диаметром 8 мм с шагом 6 м для зданий с молниезащитой по категории II и с шагом 12 м по категории III. Сетка укладывается по плитам до устройства кровли под слоем утеплителя из негорючих материалов. Узлы сетки в местах пересечения свариваются (рис. 2). Молниеприемная сетка должна соединяться с арматурой колонн и фундаментов.
Технические решения узлов I - IV приводятся соответственно на рис. 3 - 7.
Основные координатные размеры одноэтажных зданий принимаются по ГОСТ 23838 - 79 (табл. 8).
Таблица 8. Основные координатные размеры одноэтажных зданий

Тип здания	Основные координатные размеры, мм
1. Без мостовых подвесных и опорных кранов и оборудованное мостовыми подвесными кранами общего назначения	6000 - 12 000, более 12 000		3000 - 8400, более 8400
2. Оборудованное мостовыми ручными опорными кранами	9000, 12 000, более 12 000		6000 - 9000, более 9000
3. Оборудованное мостовыми электрическими опорными кранами общего назначения

Примечание. Lq - модульные шаги колонн по поперечным координатным осям или модульная ширина пролета; Во - модульные шаги колонн по продольным координатным осям или модульные шаги колонн; Яо - модульные высоты этажей.


Рис. 2. Расположение молниеприемной сетки и соединительных деталей(а) и соединение молниеприемных сеток, расположенных в разных уровнях (б):
1 - металлическая сетка из арматурных стержней диаметром 8 мм; 2 - места установки соединительных деталей; 3 - арматурный стержень диаметром 8 мм
2. Объединение каркаса здания с помощью крановых рельсов (рис. 7). Крановые рельсы, используемые в заземляющем устройстве, показаны в плане на рис. 8 а, проектное решение узла V - на рис. 8 б. Модульная ширина пролета Во, а также Z0 и Я0 устанавливаются по ГОСТ 23838 - 79 (табл. 8).


Рис. 3. Схема соединения закладного изделия колонны и фундамента:
1 - железобетонная колонна; 2 - нижнее закладное изделие колонны; 3 - соединительная перемычка диаметром 12 мм; 4 - закладное изделие фундамента; 5 - стеновые панели

Рис. 4. Соединение молниеприемной сетки с верхним закладным изделием колонны:
1 - моли неприемная сетка; 2 - соединительная деталь; 3 - перемычка диаметром 12 мм; 4 - верхнее закладное изделие колонны; 5 - утеплитель; 6 - плиты перекрытия; 7 - строительная конструкция; S - железобетонная колонна; 9 - стеновые панели

Рис. 5. Узел защиты стеновых панелей:
1 - стеновые панели; 2 - стержень диаметром 8 мм, приваренный к закладным деталям стеновых панелей и проложенный по периметру здания;

1. - перемычка диаметром 8 мм;
2. - молниеприемная сетка; 5 - панель перекрытия

Рис. 6. Узел молниеприемной сетки над местом соединения плит перекрытия:
1 - молниеприемная сетка; 2 - панели перекрытия


Рис. 7. Объединение каркаса здания с помощью крановых рельсов:
1 - строительные железобетонные конструкции; 2 - крановые рельсы; 3 - подкрановые балки; 4 - арматура колонны; 5 - арматура фундамента
3. Объединение каркаса здания с помощью фундаментных балок (рис. 9). Расположение фундаментных балок в плане показано на рис. 10 д. Все фундаментные балки по периметру здания должны соединяться с арматурой фундаментов, например, так, как показано на рис. 10, б.
В местах проемов прокладывается проводник из полосовой или круглой стали так, как показано на рис. 11.
Узел VI решается аналогично приемам, показанным в узле VII. Модульная ширина пролета Во приведена в табл. 8.

Рис. 8. Расположение крановых рельсов зданий (а) и соединение кранового рельса с закладным изделием колонны (б):
1 - крановые рельсы. 2 - кран; 3 - колонны; 4 - подкрановая балка; 5 - стальная перемычка диаметром 12 мм; 6 - вертикальная арматура колонны, 7 - детали крепления подкрановых балок
4. Объединение каркаса здания с помощью стальных ферм (рис. 9). В случае отсутствия молниеприемной сетки, подкрановых балок, рельсов или фундаментных балок, но при наличии металлических (стальных) стропильных и подстропильных ферм эти фермы могут быть использованы для создания непрерывной электрической цепи. Проектное решение узла I показано на рис. 3, узла VII - на рис. 13. Размер L0 соответствует значениям, приведенным в табл. 8.

Рис. 9. Объединение каркаса здания с помощью фундаментных балок:
1 - стропильная конструкция; 2 - арматура колонны; 3 - арматура стропильной конструкции; 4 - фундаментные балки

Рис. 10. Расположение фундаментных балок при использовании их для объединения (а) и соединение арматуры фундаментных балок между собой и арматурой колонны (б):
1 - арматура фундаментных балок; 2 - соединительные стержни диаметром 12 мм; 3 - фундаментные балки; 4 - фундамент; 5 - закладное изделие; б - стеновые панели

Рис. 11. Соединение арматуры фундаментных балок в местах проемов:
I - арматура фундаментных балок, 2 - стальная полоса 3x40 мм или пруток из круглой стали диаметром
12 мм; 3 - стеновые панели; 4 - рама ворот


Рис. 12. Объединение каркаса здания с помощью стальных ферм: 1 - стальная ферма; 2 - арматура колонны; 3 - железобетонная колонна
Для многоэтажных зданий с железобетонным каркасом используются следующие способы объединения каркаса здания,
1. Объединение с помощью ригелей (рис. 14). В промышленных многоэтажных зданиях с железобетонным каркасом при отсутствии молниезащитной сетки для создания электрической непрерывности железобетонного каркаса используется арматура ригелей (не имеющая предварительного напряжения) и крайних плит перекрытия. Техническое решение узла VIII показано на рис. 15, узла / - на рис. 3. Для большей наглядности узел VIII показан в аксонометрии на рис. 16. Основные координатные размеры многоэтажных зданий приведены в табл. 8.

Рис. 13. Пример крепления стальной фермы к железобетонной колонне:
I - железобетонная колонна; 2 - закладное изделие; 3 - стальная ферма, 4 - узел крепления; 5 - анкерные
болты

Рис. 14. Объединение с помощью ригелей:
1 -- арматура ригелей, 2 - закладное изделие для присоединения цепи заземления

Рис. 15. Объединение каркаса здания с помощью ригелей и плит перекрытия:
1 - прямоугольный ригель; 2 - закладные изделия; 3 - крайние плиты перекрытия; 4 - колонна

Рис. 17. Объединение с помощью молниеприемной сетки; 1 - молниеприемная сетка; 2 - закладное изделие


Рис. 16. Соединение арматуры крайних плит перекрытия с арматурой колонн
1,2 - узлы соединения арматуры плит с закладными изделиями колонн

Рис. 18. Вариант соединения молниеприемной сетки с арматурой колонны:
1 - молниеприемная сетка; 2 - соединительная деталь: 3 - плиты перекрытия;
4 - ригели; 5 - колонна
20. Объединение с помощью молниеприемной сетки (рис. 17). Узел соединения IX молниеприемной сетки с арматурой колонн показан на рис. 18.


Рис. 19. Многоэтажное здание с металлическим каркасом:
1 - ферма; 2 - колонна вспомогательная, 3 - основная колонна

Рис. 20. Основные узлы (монтажные) стального каркаса:
I - надопорная стойка; 2 - стальная колонна постоянного сечения; 3 - подкрановая балка

Для многоэтажных зданий с металлическим каркасом электрическая непрерывность обеспечивается с помощью строительных конструкций (рис. 19). На рисунке показана торцевая стена стального каркаса. Основные монтажные узлы стального каркаса X - XII показаны соответственно на рис. 20 - 22. Как видно из рисунков, узлы крепятся либо сваркой, либо на болтах с резьбой не менее М20. Эксперимент показал, что указанные соединения обеспечивают непрерывность электрической цепи без дополнительных монтажных работ.
Непрерывность электрической цепи внутри железобетонных элементов обеспечивается с помощью сварки между собой отдельных арматурных стержней каркаса и закладных изделий железобетонных элементов с арматурой каркаса.
Примеры расположения дополнительных закладных изделий и способы их соединений в колоннах одноэтажных зданий (колонны серий КЭ-01-52, 1.423-3, 1.423-5) приведены в табл. 9, а в колоннах многоэтажных зданий (колонны серии 1.420) - в табл. 10. Закладные изделия для технологических или сантехнических коммуникаций, металлических площадок должны соединяться с вертикальной арматурой колонны, являющейся магистралью заземления. Конструктивное исполнение железобетонных фундаментов, используемых в качестве заземлителей.
Дополнительные закладные изделия, показанные в колоннах на промежуточных отметках, в конкретном проекте принимаются по заданию электроотдела.
Узлы II и III предусматривают связь арматуры ригеля с арматурой колонн. Эти узлы выполняются только в тех колоннах, которые используются для объединения железобетонных конструкций.

Рис. 21. Узлы примыкания стропильных и подстропильных стальных ферм к опорной стойке и установка на оголовок колонны:

1 - подстропильная ферма; 2 - стропильная ферма; 3 - надопорная стойка; 4 - стальная колонна

Рис. 22. Железобетонный фундамент для стальной колонны:
1 - стальная колонна; 2 - железобетонный фундамент; 3 - фундаментные болты

Примеры использования конструкций зданий в качестве заземляющего устройства. При использовании заземляющих свойств зданий необходимо соблюдать следующие общие требования:
соединение арматуры железобетонных колонн с арматурой фундамента, используемого в качестве заземлителя. должно осуществляться перемычкой диаметром не менее 12 мм. Соединение металлических колонн с арматурой железобетонных фундаментов-заземлителей выполняется по рис. 22;
приварка закладных изделий к рабочей арматуре колонн, арматурному каркасу подколонника фундамента, а также приварка всех соединительных элементов-перемычек должны производиться ручной дуговой электросваркой в соответствии с требованиями СН 393-78.

Таблица 9. Основные координатные размеры многоэтажных зданий с железобетонным каркасом (ГОСТ 24336 - 80)

Тип здания	Основной координатный размер, мм
1. С постоянными координатными размерами (шириной пролета и шагом колонны) во всех этажах, с расчетными нагрузками на балки (ригели) перекрытий до 265 к11/м	6000, 12 000, более 12 000		3300, 3600, выше 3600
2. С увеличенной шириной пролета в верхнем этаже (по отношению к нижележащим), оборудованном подвесными электрчиескими однобалочными кранами общего назначения грузоподъемностью от 0,25 до 5 т, с расчетными нагрузками на балки (ригели) перекрытий от 110 до 265 кН/м	6000*, 9000*, 12 000* 18 000, 24 000 **		4800, более 4800 6000. более 6000 **
3. С увеличенной шириной пролета в верхнем этаже (по отношению к нижележащим), оборудованном мостовыми электрическими кранами общего назначения грузоподъемностью от 5 до 10 т, с расчетными нагрузками на балки (ригели) перекрытий от 110 до 265 кН/м	6000* 18 000 * 24 000 **		4800, более 4800 8400, более 8400 **

* Для первого и средних этажей.
** Для верхнего этажа.
Примечание. Обозначение Lq - ширина пролета или модульный шаг колонны по поперечным координатным осям в многоэтажных зданиях с железобетонным каркасом; Во - модульный шаг колонны по продольным координатным осям или шаг колонны; Но - модульная высота этажа.
Не допускается использовать в качестве элементов заземления следующие виды конструкций: железобетонные конструкции с напрягаемой проволочной и прядевой (канатной) арматурой; железобетонные конструкции с напрягаемой стержневой арматурой диаметром менее 12 мм; железобетонные фундаменты с защитными покрытиями поверхности, применяемые в средне- и сильноагрессивных средах; железобетонные фундаменты при расположении их в песках и скальных грунтах с влажностью менее 3%; железобетонные фундаменты из бетона марки В8 по водонепроницаемости и выше; железобетонные конструкции электроустановок, работающих на постоянном токе.

Допускается использование фундаментов в качестве заземлителей в агрессивной среде при концентрации ионов хлора до 0,5 г/л (С1) или сульфатионов до 10 г/л (SO4) в том случае, если плотность токов, длительно стекающих с арматуры фундаментов, соответствует требованиям, изложенным в «Руководстве по использованию заземляющих и зануляющих свойств строительных конструкций производственных зданий и сооружений», разработанных ВНИИПЭМ, НИИЖБ и Госхимпроекгом.
В случае, если фундаменты под колонны не могут быть использованы как заземлители, необходимо устройство наружного контура заземления с присоединением к нему токоотводов от арматуры колонны не менее чем в двух местах. Расположение точек подсоединения определяется заданием электротехнического отдела.
Все открытые части токоотводов должны быть оцинкованы или защищены от коррозии какими-либо другими способами, соответствующими агрессивности воздушной среды. Если строительные конструкции здания используются только для молниезащиты, то:
устройство молниезащиты здания с использованием строительных конструкций включает в себя молниеприемную сетку (или стержневые молниеотводы), соединенную с помощью металлических перемычек с арматурой колонн (или металлическими колоннами) и железобетонных фундаментов- заземлителей;
арматура железобетонных конструкций, используемых в качестве токоотводов, также должна быть непрерывной и обеспечивать передачу электричества к фундаменту-заземлителю;
молниеприемная сетка, применяемая в системе молниезащиты, укладывается по плитам покрытия до устройства кровли под слоем утеплителя из негорючих материалов. Для соединения с арматурой колонн, используемых в качестве токоотводов, молниеприемная сетка приваривается к специальным соединительным изделиям, заложенным в швы между плитами покрытия. Шаг соединительных изделий задается электроотделом.
В зданиях с покрытиями по металлическим фермам или балкам молниеприемная сетка на кровле не укладывается. В этом случае несущие конструкции покрытия должны быть связаны токоотводами из стержней марки стали А1 диаметром 12 мм. Все металлические детали, расположенные на кровле (трубы, вентиляционные устройства, водосточные воронки и пр.), соединяются с молниеприемной сеткой или молниеотводами. На неметаллических возвышающихся частях зданий следует дополнительно уложить металлическую сетку и соединить ее при помощи сварки с молниеприемной сеткой на кровле.
Стержневые молниеотводы, устанавливаемые на кровле одноэтажных зданий, должны быть соединены с колоннами, используемыми в качестве токоотводов (см. узлы п. 2 табл. 12).
В случае применения стержневых молниеотводов в многоэтажных зданиях к закладным изделиям оголовков колонн верхнего этажа необходимо приваривать анкерные болты для крепления молниеотводов.

Если строительные конструкции здания используются для защитного заземления, то:
в качестве элементов заземляющих устройств используются арматура колонн (или металлические колонны), ригелей, плит перекрытий, фундаментов, а также металлические конструкции производственного назначения (рельсы подкрановых путей, балки площадок и т. д.):
непрерывность электрической цепи обеспечивается путем приварки металлических перемычек сечением не менее 100 мм 2 в местах сопряжений конструктивных элементов каркаса.
Для подсоединения защитного заземления оборудования в колоннах предусматриваются закладные изделия в соответствии с заданием электротехнического отдела.
Условные обозначения, применяемые в проектах, приведены в табл. 13.
Таблица 13. Условные обозначения

Обозначение
Наименование проводника

I. Магистраль заземления из полосовой стали сечением 40 х 4 мм
2. Естественные магистрали заземления
3. Колонна с закладной деталью, соединенной с арматурой колонны и фундамента
4. Стержневой молниеотвод на кровле здания
5. Сталь диаметром 8 мм на кровле здания, уложенная под слой гидроизоляции

Ответ: Для заземления электроустановок следует использовать в первую очередь естественные заземлители. К ним относят: металлические части (арматуру) железобетонных конструкций, например фундаментов опор линий электропередачи и подстанций, фундаментов зданий; металлические подземные коммуникации (трубопроводы, броня и оболочки кабелей); некоторые наземные коммуникации (рельсовые пути) и др. Если естественные заземлители обеспечивают выполнение требований, предъявляемых к параметрам заземляющих устройств, то искусственные заземлители нужно применять, лишь когда необходимо уменьшить токи, протекающие по естественным заземлителям или стекающие с них в землю. Таким образом, в ряде случаев можно ограничиваться только использованием естественных заземлителей и отказаться от искусственных, что дает обоснованное снижение затрат материалов, труда, капиталовложений при монтаже и облегчает эксплуатацию заземляющих устройств. Уже накоплен опыт и известны результаты внедрения решений об отказе при определенных условиях от искусственных заземлителей и использовании конструкций промышленных зданий в качестве естественных заземлителей на некоторых предприятиях страны. При выполнении этих решений руководствуются документами Главэлектромонтажа Минмонтажспецстроя, согласованными с Госстроем (Технический циркуляр № 9-6-186/78 «Об использовании железобетонных фундаментов промышленных зданий в качестве заземлителей». Унифицированное задание строительным, проектным организациям по использованию металлических и железобетонных конструкций зданий в качестве заземляющих устройств). Технические требования, содержащиеся в унифицированном задании, являются временными, так как ведутся дальнейшие лабораторные и натурные исследования для их уточнения и возможного расширения применения естественных заземлителей. В настоящее время использование железобетонных фундаментов зданий в качестве заземлителей считается возможным лишь в грунтах влажностью не менее 3 % (из-за высокого электрического сопротивления бетона при меньшей влажности) и только при воздействии на фундаменты неагрессивных или слабоагрессивных грунтовых вод при отсутствии гидроизоляции или при защите поверхности фундаментов битумным (либо битумно-латексным) покрытием в соответствии с требованием СНиП 11-28-73. Железобетонные конструкции, находящиеся в средне- или сильноагрессивных средах, нельзя использовать в заземляющих устройствах, так как это может усилить коррозию конструкций. Не допускается также (до принятия решений по окончании исследований) использовать в заземляющих устройствах железобетонные конструкции (плиты, балки, фермы, колонны) с напрягаемой арматурой, а также металлические и железобетонные конструкции зданий, относимых к первой категории по молниезащите, для защиты этих зданий от прямых ударов молний. Однако и с учетом приведенных ограничений использование конструкций зданий в качестве заземляющих устройств дало на ряде объектов возможность полностью отказаться от выполнения искусственных заземлителей в грунте, резко сократить протяженность заземляющих проводников внутри зданий и получить существенный экономический эффект. Для использования в заземляющих устройствах все элементы металлических и железобетонных конструкций (фундаментов; колонн; ферм; стропильных, подстропильных и подкрановых балок) соединяют так, чтобы имелась непрерывная электрическая цепь по металлу. В железобетонных колоннах, кроме того, предусматривают закладные детали на каждом этаже здания для подсоединения заземляемого электрического и технологического оборудования. Имеющиеся в зданиях сварные, а также болтовые или заклепочные соединения металлических колонн, ферм и балок достаточны для непрерывности электрической цепи. В местах, где отдельные элементы металлоконструкций не имеют таких соединений, предусматривают приварку гибких перемычек сечением не менее 100 мм 2 . Сборные железобетонные фундаменты рекомендовано использовать в качестве заземлителей в тех случаях, когда имеется возможность металлического соединения арматуры отдельных блоков между собой. В свайных фундаментах соединяют вертикальную арматуру свай с арматурой ростверка или с арматурой фундаментных блоков электродуговой сваркой. Пространственные металлические каркасы колонн и стаканов фундаментов, а также арматурные сетки их подошв сваривают точечной сваркой на контактных машинах в соответствии с требованиями СН 393-78. При ручной электродуговой сварке закладных деталей и перемычек руководствуются также требованиями СН 102-76. Рекомендованы закладные детали (изделия) в виде отрезков из угловой стали 63X63X5 длиной 60 мм, привариваемые к арматуре и выступающие на поверхность бетона; металлические перемычки - в виде металлических стержней диаметром не менее 12 мм, привариваемых к закладным деталям. Указания приведенного выше циркуляра 9-6-186/78 согласованы с Главгосэнергонадзором. Институтом Сельэнергопроект они рекомендованы к применению и в сельскохозяйственном производстве. В циркуляре изложена методика расчета сопротивления фундаментов, используемых в качестве заземлителей и выравнивающих проводников. Аналогичные расчеты проведены институтом Энергосетьпроект для фундаментов опор ВЛ. Если на здании сооружается молниеприемная (молниезащитная) сетка, то ее соединяют перемычками в непрерывную электрическую сеть с колоннами, используемыми в качестве токоотводов, и с фундаментами, используемыми в качестве заземлителей. К сетке присоединяют все выступающие над кровлей металлические устройства - вентиляционные шахты и др. При использовании в качестве естественных заземлителей труб водопровода нужно устанавливать на водомерах и задвижках металлические перемычки. При ремонте, когда необходимо снять перемычку, заранее должна быть установлена другая перемычка. Присоединять заземляющие проводники от электрооборудования к линии водопровода нужно за водомером, определяя направление от потребителя воды. Использовать трубопровод канализации не разрешается, так как канализационные трубы не имеют надежного электрического контакта в стыках. На подстанциях естественными заземлителями могут являться железобетонные стойки под оборудование, закрепленные в грунте, и другие конструкции. Малое электрическое сопротивление имеют стойки, изготовленные из бетэла (бетон электротехнический). На линиях электропередачи в качестве естественных заземлителей на протяжении ряда лет используются железобетонные подножники и сваи в наиболее распространенных грунтах с удельным сопротивлением до 300 Ом-м, т. е. глинах, супесях и т. п. Систематические наблюдения и исследования показали, что не только в таких грунтах, но и в песчаных и скальных грунтах наблюдается постоянное увлажнение бетона за счет капиллярного подсоса влаги из прилегающих слоев земли, вследствие чего железобетонные фундаменты через несколько месяцев после их установки становятся естественными заземлителями с мало меняющимися в течение года значениями сопротивлений. Это дало основание рекомендовать их использование в грунтах с сопротивлением не только 300, но и до 1000 Ом-м, что дает экономию металла и затрат (табл. 1). Кроме описанных выше естественных заземлителей, ими могут служить и различные другие, например металлические трубопроводы для негорючих жидкостей, обсадные трубы артезианских колодцев. Таблица 1. Сокращение длины протяженных заземлителей при учете проводимости фундаментов опор, используемых в качестве естественных заземлителей в грунтах с эквивалентным удельным сопротивлением р от 500 до 1000 Ом-м

Напряжение воздушной линии кВ	Тип опор	р. Ом м	Длина одного протяженного заземлителя. м
без учета фундамента	с учетом фундамента
110-220	Одностоечные* на оттяжках	600-600 600-700 700-800 800-1000	20 25 30 35	10 15 20 30
110-330	Портальные железобетонные	500-700 700-800 800-1000	25 30 40	20 25 35
110-220	Одностоечные металлические	500-600 600-700 700-800 800-1000	20, 25 30 35	10 15 20 30
330-500	Одностоечные металлические	500-600 600-700 700-800 800-100	20 25 30 35	5 10 15 20
500-750	Анкерно-угловые трех- стоечные	500-650 650-800 800-1000	15 20 25	-2 _2 -2
500-750	Портальные на оттяжках	500-700 700-800 800-1000	20 25 30	10 15 20

*Одностоечные железобетонные опоры не включены, так как учет проводимости их подземной части в грунтах с Р=500-11000 Ом-м практически не влияет на значение сопротивления растекания.
**Прокладываются лишь перемычки между стойками опоры. Во всех случаях применения естественных заземлителей их конструкция должна отвечать условию, чтобы протекающие при коротком замыкании токи не превышали допустимых для каждого элемента заземлители. Это требование должно обеспечиваться в течение всего заданного числа лет эксплуатации электроустановки, т. е. и тогда, когда стальные элементы заземлители могут уменьшить свои размеры и сечение вследствие коррозии.

Кафтанчиково - село в Томском районе Томской области, административный центр Заречного сельского поселения. Население 1323 человека. Село расположено на левом берегу Томи, в 15 км от Томска, рядом с селом проходит автодорога M53. В 16 веке на реке «Томь» жили несколько групп татар во главе с князем Тояном. Князь Тоян подал челобитную царю Борису Годунову, в которой от имени «томских жителей» просил построить в низовьях реки «Томь» крепость и принять томских татар в русское подданство. На что Борис Годунов дал свое согласие и в 1604 году был сформирован отряд для строительства русской крепости. Летом 1604 года крепость была построена. В последствии население Томска росло. Здесь селились русские крестьяне-промысловики. В 1626 году проживало уже 531 семья. Жителей надо было снабжать хлебом, в 1605 году появились первые посевы зерновых, люди занялись сельским хозяйством. Селения Заречного сельского поселения являются одними из старейших в устье реки «Томь», которые возникли в период 1627 по 1630 года. Место для деревень было выбрано удачно: близост...

Безопасность здания - одна из главных характеристик, определяющих степень готовности объекта к сдаче в эксплуатацию. Одни из ключевых параметров электробезопасности при строительстве дома на сваях - правильно организованное заземление на свайный фундамент. Большинство специалистов рекомендуют при создании заземления применять в качестве проводника винтовые сваи.

Винтовое свайное основание и его заземление

Многие люди задаются вопросом: подходит ли свайный фундамент на винтовых сваях для организации надежного заземления? С одной стороны, глубокое расположение свайного фундамента - обстоятельство, указывающее в пользу создания надежной заземлительной системы.

Однако следует иметь в виду, что сваи до установки их в грунт зачастую обрабатывают лакокрасочными материалами, содержащими полиуретановые смолы. Особенность этих красок в том, что они - отличные диэлектрики. Хотя такие поверхности отличаются повышенной устойчивостью к коррозии (что продлевает срок эксплуатации металла), их нельзя использовать в заземлительном контуре.

Таким образом, заземление свайного фундамента на винтовых сваях - допустимый вариант только при отсутствии диэлектрических покрытий. Для защиты свай от коррозии нужны специальные токопроводящие краски или оцинкованное покрытие.

Обратите внимание! Некоторые строительные компании, желая сэкономить, используют для покраски свай дешевые виды лакокрасочных материалов. В результате покрытие обсыпается уже на этапе ввинчивания опоры в грунт.

Преимущества и недостатки винтовых опор

Винтовые сваи характеризуется целым рядом очевидных преимуществ:

1. Нет нужды в масштабных земляных работах, так как сваи устанавливаются путем ввинчивания в грунт.
2. Уменьшаются финансовые затраты на возведение объекта.
3. Основание обладает достаточной прочностью.
4. Продлеваются сроки эксплуатации свай, что обусловлено достаточной толщиной их стенок.
5. Упрощается монтаж заземлительного контура.
6. Качественное заземление обеспечивается благодаря обширным металлическим поверхностям.

В то же время имеются у винтовых опор и недостатки:

1. Сварные швы - не лучшее решение для создания соединений при обустройстве заземления. Такие участки коррозируют прежде всего.
2. Срок службы винтовых свай существенно сокращается, если поблизости присутствуют источники утечки тока в грунт - заземленная электроподстанция, железная дорога или сотовые передатчики.

Оцинкованные винтовые опоры

Для создания заземления на свайном фундаменте многие специалисты рекомендуют применять оцинкованные опоры. Производство защитных покрытий предполагает обработку базового металла по одной из двух возможных технологий:

1. Холодная оцинковка поверхности. Антикоррозионный слой создается за счет нанесения цинкосодержащих лакокрасочных материалов.
2. Горячая оцинковка. Метод состоит в нанесении на основу расплавленного цинка. Технология доступна к применению только в заводских условиях.

Винтовые опоры с покрытием, выполненным холодным способом, подходят по показателям электропроводимости, но совершенно неустойчивы к износу. Антикоррозионное покрытие быстро разрушается, часто еще при установке свай, так как происходит сильное трение поверхности опоры о грунт. Это обстоятельство делает такие покрытия нежелательным выбором для создания заземлительной системы.

У винтовых свай, обработанных по горячей технологии, недостаток, связанный с низкой износостойкостью, отсутствует. Антикоррозионный слой на таких опорах имеется как на внешних сторонах конструкции, так и на внутренних. Особенность горячей оцинковки такова, что покрытие обладает способностью к самовосстановлению на молекулярном уровне при небольших повреждениях. Единственный существенный недостаток горячей оцинковки - высокая стоимость работ, что резко сокращает круг возможных потребителей, особенно в частном строительстве.

Установка свайного основания с заземлением

Заземлительный контур для здания выполняется в виде замкнутой системы, по форме чаще всего как равносторонний треугольник. По вершинам углов располагают винтовые опоры, задействованные в качестве электродов (заземлительных устройств). Сваи вкручивают так, чтобы они находились ниже уровня промерзания грунта. Точная величина заглубления устанавливается, исходя из нормативов, принятых для того или иного региона. До начала работ производится проба грунта.

Промышленность выпускает определенные типоразмеры винтовых опор. Для заземления частного дома в наибольшей степени подходят сваи диаметром 57 миллиметров и длиной от 2 до 2,5 метра. Такие опоры применимы к условиям большей части регионов с умеренным климатом.

Работы выполняются в таком порядке:

1. Для создания системы заземления подбирают площадку, удаленную от фундамента здания по крайней мере на 1 метр.
2. Проводят разметку участка под дальнейшую установку винтовых свай. Дистанция между отмеченными точками должна быть равна длине опоры или превышать этот показатель.
3. Намеченные точки на вершинах треугольника объединяют траншеей, выкопанной по периметру геометрической фигуры. Рекомендуемая глубина траншеи - не менее 50 сантиметров.
4. По вершинам углов завинчивают опоры.
5. После выполнения соединений (сваркой или, что более предпочтительно, болтами) конструкция превращается в замкнутый контур. В качестве соединителей используют какие-либо металлические изделия (лента, трубы и т. п.). Толщина металлической ленты не должна быть меньше 4 миллиметров. Соединения обрабатывают антикоррозийным составом.
6. От одного из углов контура заземления копают еще одну траншею, направленную к распредщиту. В траншею кладут соединительный проводник.
7. Проводник скрепляют гайкой с заранее приваренным к обвязочному контуру болтом. Оставшийся конец проводника стыкуют с главной шиной заземления распредщита.

Для уменьшения сопротивления заземлителя рекомендуется соединить его с естественными заземляющими предметами.

К числу таковых относят:

• находящиеся в земле водопроводы и другие металлические трубные коммуникации (за исключением труб с горючими составами);
• железобетонные и металлические конструкции зданий, находящиеся в прямом контакте с почвой;
• обсадные трубы скважин.

Важно! До начала работ по установке заземления необходимо изучить ПУЭ (правила устройства электроустановок).

Проверка системы заземления

Когда монтаж закончен, нужно протестировать сопротивление контура заземления. В соответствии с правилами устройства электроустановок показатель сопротивления для электросети с напряжением 220 Вольт не должен превышать 30 Ом.

Замеры осуществляют в сухую погоду (в такие периоды наблюдается наибольшее сопротивление грунта). Если результаты измерений в пределах нормы, траншею с заземлительным контуром засыпают землей, после чего заземление готово к эксплуатации.

Прежде чем приступать к заземлению свайного фундамента, необходимо провести консультацию со специалистами по энергоснабжению, обслуживающими участок, на котором расположен фундамент. Мастера дадут рекомендации относительно правильного составления расчетов и подбора материалов, предоставят технические регламенты.

30.08.2012, 10:16

Доброго времени суток!
Заливаем сейчас плиту 9х10 под дом. Арматуру уже связали (два ряда с шагом 200*200), ждем погоды для заливки. Слышал что фундамент нужно заземлять. Какая-то металлическая лента прокладывается по периметру внутри арматуры... что-то подобное. Собственно возникло 2 вопроса:
1. Нужно ли заземлять плиту?
2. Если да, то как это правильно сделать?

30.08.2012, 11:07

заземление фундамента - это к спецам по феншую. ;)

Так что ждем подробностей, откуда слышал, и зачем это надо было.

Александр Смольников

30.08.2012, 11:22

блуждающие токи... уу-у-у-у-у-у-у.... от них защита видимо. Тоже слышал, но не видел, чтобы фундамент заземляли.

30.08.2012, 11:26

встречалось где-то на просторах интернета:)
Т.е. никто подобного ничего не делал? Следовательно заливаю я спокойно свою плиту?

Андрей Дачник

30.08.2012, 13:16

Заземляются все металлические части, объединяясь в одну шину: арматура фундамента, металлочерепица, заземление электросети - называется система выравнивания потенциалов.

Перед заливкой плиты можно либо забить на глубину 2 м треугольник из уголка, можно закопать б/у двутавр, можно закопать 3 б/у колесных диска от грузовика. Главное все эти элементы сварить между собой металлической лентой и места сварки в несколько слоев прокрасить хаммерайтом. Можно зачистить и стянуть болтами с гайками - опять таки прокрасить.

Это дело приваривается к араматуре фундамента и еще выводится концы: туда, где будет электрический щит и там где вы спустите шлейф с металлочерепицы.

Вот мой пример: в шурфы рядом со столбами опущены два двутавра, сварены лентой ну и далее по списку выше...

30.08.2012, 13:24

для частных домов - никто. заливайте.
блуждающие токи - откуда они блудить то будут? ;) не цех, рельсов нет, кабелей нет... итд... наводка магнитного поля звёзд и прочих солнечных штормов? ухудшающее действие электромагнитного смога и прочее и прочее? вобщем к феншуятникам:)

Другое дело, что в новостройках, делают контур заземления здания при закладке фундамента. чисто технологический подход - раз землю разрыли - то перед тем как закопать давайте в неё контур заземления запиндюрим, чтоб потом не делать.... ну и если у здания металлический каркас - его сразу землят...

Но к вашему случаю оно не относиться. спокойно лейте плиту. и проследите чтоб арматура вся в бетоне была, и с землей не контачила.

Ps: "]geronimio ([Ссылки доступны только зарегистрированным пользователям])это вы уже контур заземления делаете. отдельный причем. его можно и потом сделать....

Андрей Дачник

30.08.2012, 13:28

Так наоборот надо чтобы контачила и очень хорошо контачила... Для этого и закапывают все эти металлические приспособы.
Яму под них можно и рядом вырыть - главное к араматуре зацепиться.

Если конечно у вас электросеть 5-проводная (3 фазы, ноль и защитное заземление) - тогда на собственное заземление можно забить.

30.08.2012, 13:41

так для чего нужно присоединяться к арматуре? Для снятия напряжения с плиты? Или Использовать арматуру плиты как заземляющее устройство? И еще нюанс - плита снизу изолирована от грунта пленкой полиэтиленовой, а сверху от самого дома тоже будет изолирована гидроизолом

30.08.2012, 13:46

будет контачить - будет гнить. усиленно! особенно при использовании в качестве заземления....

И ваще, я вроде поднимал тему про заземление и его роль в современном мире:)
Кратко - требования ПУЭ к заземлению несколько завышены. для частного дома и использовании УЗО и прочих автоматов (особенно если 1 фазная сеть) достаточно "гвоздь в землю вбить". но если заложиться на то что УЗО может заглючить, и(ли) то что у нас 3 фазы, итд... то конечно надо делать нормальное заземление. но это уже те самые "нюансы" которые к фундаменту не имеют отношение. не смущайте топикстартера. ;)

30.08.2012, 16:20

Надо заземлять от блуждающих токов обязательно там, где они могут привести к проблемам, например в высотных домах, протяженных сооружениях, просто прикиньте - с учетом лифтов и насосов 20-22 этажный двухподъездный дом может потреблять до мегаватта.
А что может навести заметные токи на площади в 100-150 квадратов при потреблении 5-10 кВатт?
Так что не мучайте себя и фундамент. А заземление для электрики в самом доме делать надо обязательно, но это уже совсем другая проблема.

30.08.2012, 16:42

Спасибо всем большое за ответы. Для меня строительство все это - новшество, а процесс строительства дома только на этапе фундамента, поэтому придется еще вас помучить ни раз)

Андрей Дачник

30.08.2012, 17:02

Ну не знаю, а ежели где-нибудь когда-нибудь фаза попадет на что-то что связано с арматурой и заземления не будет...
Не дорого то заземление сделать, а в случаях с 4-х проводной электрической сетью без защитного заземления - так его и обязательно нужно делать (вкупе с УЗО - схема заземления ТТ)

30.08.2012, 19:04

Вообразить расклад, когда фаза на арматуре фундамента, которая не заземлена вообразить очень сложно. Ну и утечка наверняка будет, так что УЗО наверняка сработает. А если не будет утечки - так и наплевать..

Олег (самостроитель)

30.08.2012, 23:41

Заземляются все металлические части, объединяясь в одну шину: арматура фундамента, металлочерепица, заземление электросети - называется система выравнивания потенциалов.По-моему вы заблуждаетесь. все эти мероприятия абсолютно излишние.
Молниезащита (а отвод от металлочерепицы - это разновидность) вообще на контур заземления не замыкается. Кроме того в частных домах подвод электросети может быть с разным нулевым проводником.
так что можно так намудрить..- мало не покажется.

Будет контачить - будет гнить. усиленно! особенно при использовании в качестве заземления....
при этом вклад в заземление - никакой практически, лучше отдельный контур помощьнее сделать.
+1!
Однозначно!

Олег (самостроитель)

30.08.2012, 23:45

другое дело, что в новостройках, делают контур заземления здания при закладке фундамента. чисто технологический подход - раз землю разрыли - то перед тем как закопать давайте в неё контур заземления запиндюрим, чтоб потом не делать.... ну и если у здания металлический каркас - его сразу землятне забывайте..Просто там еще сварных работ куча по всему объекту одновременно и в разных местах. Вот и выравнивают:)

Евгений Лисицкий

02.09.2012, 00:23

Я фундамент не заземлял. Забыл. А вот когда заливал все 3 свои армопояса, то выводил за край опалубки кусок арматуры, примотанный к арматуре армопоясов. Далее сварил катанкой все свои металлические балки перекрытия и приварил их той же катанкой 6,5 мм к закладным арматуринам армопоясов. Далее забил на расстоянии метра друг от друга 3 45-х уголка и сварил их треугольником а места сварки промазал мастикой. На забитые уголки вылил пару вёдер воды с солью. Далее закатал всё это в бетон (черновые полы первого этажа). Этот забитый треугольник 2-мя прутами катанки приварил к металлической балке перекрытия - той что под щитком. Далее на болтовом соединении толстый медный шнур от этой балки в щиток.
А терь поясняю: рядом со мной проходит линия 220 тысяч вольт. Когда заземления не было, то меня херачило током от заземляющего контакта розеток. Когда подключил заземление, всё стало в порядке!