Затевая строительство собственного дома нельзя не учитывать особенности почвы в месте застройки. Существует такое понятие, как пучинистость грунта. Оно характеризует способность почвы менять объем при сезонных перепадах температуры. Показатели разнятся в зависимости от влажности грунта и разницы в температурах. Строительство обычного свайно-ленточного фундамента в данной ситуации не совсем оправдано, так как велик риск того, что опорные столбы будут вытолкнуты. А применение фундамента по ТИСЭ технологии позволяет избежать таких проблем. Столб с расширением внизу надежно укрепляется в грунте, и промерзающая земля не сможет оказать на него давления необходимой силы, чтобы он изменил свое положение. Это далеко не единственное его преимущество. В статье речь пойдет о том, как сделать фундамент ТИСЭ своими руками.
Принцип выбора фундамента в зависимости от типа почвы
Мекозаглубленный фундамент (МЗФ) становится единственным доступным решением, если залегание грунтовых вод проходит слишком близко, а возможность их отведения или сооружение дренажа невозможны в силу различных обстоятельств. С его возведением появляется другая проблема: в течение всего холодного сезона сила морозного пучения будет приподнимать фундамент. А весной, после прогрева почвы, основание будет возвращаться на место, но с незначительными сдвигами. Такое явление не считается особо деструктивным для домов из дерева, но каменным строениям подобные смещения строго противопоказаны.
- Учитывая вышесказанное, мелкозаглубленный фундамент хорошо применять на песчаных почвах. А если и устраивать его на грунтах, склонных к пучению, то только в случае, если планируемое строение не отличается большими габаритами и весом. Не обойтись при этом без армирования стен и самого фундамента.
- Универсальный фундамент по технологии ТИСЭ позволяет не учитывать описанные особенности почвы. Близкое залегание грунтовых вод и высокая степень пучения зимой не скажутся на прочностных характеристиках дома, возведенного на фундаменте этого типа.
Фундамент ТИСЭ
- Индивидуальное строительство из любого материала требует качественного основания. Большинство существующих видов предполагают значительные денежные расходы, в то время как, бюджет зачастую бывает совершенно на них не рассчитан. Поэтому главными принципами стала цена (которая ниже аналогов в три-четыре раза) и безопасность для окружающей среды. При этом экономичность ничуть не сказалась на комфорте.
- Датой «рождения» ленточного фундамента ТИСЭ можно считать 90-е годы XX в. Тогда был разработан бур, позволяющий создать углубление под сваи с нижним расширением, а все затраты при установке сводились к минимуму. Расширение у основания столба в разы увеличивает его несущую способность и повышает сопротивляемость к разрушительной силе промерзающего грунта. Дальнейшее развитие технологии было ознаменовано тем, что разработчик предложил приподнять ростверк, связывающий сваи, на расстояние 10-15 см от земли. Это позволило освободить его от нагрузок, неизбежно оказываемых вспучившейся почвы.
Его надежность позволяет строить здания на разных типах грунта:
- глина;
- суглинок;
- песчаные почвы;
- супесь.
Определенное ограничение в его использовании накладывает только наличие на участке плывуна. Он не позволит создать качественную основу для закладывания свай.
Не играет роли и назначение постройки: дом, гараж, баня или сарай - для универсального фундамента ТИСЭ нет препятствий по этим параметрам, равно как и по используемому материалу. Строить можно из кирпича, пеноблоков, бруса - одинаковая устойчивость будет обеспечена в любом случае. Данная технология идеальна для малоэтажного частного строительства.
Свайный фундамент тисэ
- У сваи есть одна особенность - расширение внизу, равное 60 см. С появлением бура, способного выполнить необходимое углубление в грунте, процесс монтажа перестал считаться сложным и трудоемким. Наоборот, быстрота возведения стала одним из достоинств фундамента ТИСЭ.
- Называть такие сваи инновационной разработкой было бы ошибкой. Столбы под фундамент, увеличивающиеся по радиусу в опорной части, известны строителям с середины XXVIII века. Другое дело, что увеличение скважины снизу достигалось не самыми удобными и безопасными способами от специальных насадок до применения взрывных работ.
Сделав необходимые расчеты фундамента ТИСЭ, можно приступать к его монтажу.
Фундамент тисэ технология бурения
- Проще всего работы проводятся в песчаных грунтах. Глина и суглинок жестче, и тяжелее поддаются бурению. Но и значительного расширения твердая почва не потребует.
- Бурение происходит на требуемую глубину, но опорная часть сваи должна целиком располагаться ниже уровня промерзания. Определенные сложности может создать попавшийся на пути камень значительных размеров. Тогда бур будет не в состоянии его пройти. В этом случае придется заняться устранением препятствия вручную.
- Когда уровень залегания грунтовых вод невысок, проделанную скважину требуется сразу же залить бетоном, чтобы предотвратить обрушение.
- Сам бур имеет несложную конструкцию, но она позволяет легко создать углубление необходимой формы и глубины. Элементы механизма:
- вертикальная стойка с ручками;
- откидной нож с тягой;
- емкость для сбора грунта и резцами, расположенными на дне, для вхождения в почву.
- Оператор начинает процесс бурения, который на первом этапе не отличается от привычного, а по достижении нужного уровня глубины откидывается нож. Он благодаря тяге продолжает выбирать грунт, который в свою очередь собирается в емкость и легко извлекается.
Среди распространенных моделей бура можно выделить ТИСЭ Ф300, Ф250 и Ф200. Цифры после буквенного обозначения показывают диаметр шурфа в мм.
Как правильно выполняется армирование
Усиления потребуют как само столбчатое основание, так и ростверк.
Придание прочности сваям
- Назначение этой процедуры - не допустить разрушения расширенного основания и самой опоры в процессе замерзания и вспучивания грунта. Для армирования берется арматура диаметром 10 - 12 мм, сформированная в П-образные пруты. Они сверху соединяются проволокой.
- Перед тем, как монтировать арматуру, ее обязательно очищают от загрязнений, проявлений коррозии и краски (если таковая имеется). Эту процедуру выполняют с помощью металлической щетки. Нужна она для того, чтобы остатки старого покрытия и грязь не препятствовали сцеплению прутов и раствора.
- Для армирования подойдет любой длинномерный материал подходящего диаметра. Главное условие, чтобы он не имел полости. То есть, использование труб считается недопустимым, поскольку случайно попавшая внутрь нее жидкость во время морозов вызовет растрескивание арматуры, а следом и разрушение столба.
- Когда проводится усиление самой сваи, нужно следить, чтобы армирующий материал проходил по центру, а не смещался к краям.
Принципы армирования ростверка
- Диаметр применяемой для этой цели арматуры равен 10-14 мм. Это тот случай, когда больше не значит лучше. Нецелесообразность использования более толстого в обхвате материала объясняется тем, что он гораздо хуже включится в контакт с бетоном. Рассчитать количество прутьев можно в зависимости от их диаметра. Данные приведены в таблице.
- Прут нарезается в длину таким образом, чтобы он не доставал пару сантиметров до поперечных сторон опалубки. При формировании Т-образных соединений и при создании углов элементы арматуры не требуют крепления между собой. Нарастить недостающий по длине прут достаточно просто: два куска просто кладутся внахлест.
Монтаж происходит следующим образом:
- выполняется гидроизоляция опалубки;
- на изоляционный слой с интервалом в 1 или 1,5 метра набрасываются «лепешки» из раствора. Они не должны быть большими, 5-6 см будет достаточно;
- на сформированные «лепешки» укладывается нижний слой арматуры;
- производится заливка бетоном, немного не доходя до края опалубки;
- на раствор укладывается второй слой арматуры;
- заливка завершается до самого верха.
Бетонирование свай
Некоторые затруднения возникнут, если уровень грунтовых вод достаточно высок. Как уже упоминалось, такая особенность потребует заливки раствором сразу же после проведения работы по бурению. В случае, когда быстро это сделать не удалось, или вода успела заполнить скважину, ее придется откачивать насосом или вычерпывать.
Заливка будет происходить поэтапно:
- армируется расширение;
- заливается широкий элемент сваи;
- укрепляется сам столб;
- устанавливается «рубашка» из рубероида;
- окончательное бетонирование сваи.
Монтаж ростверка ТИСЭ
Завершающим этапом при создании фундамента по технологии ТИСЭ является ростверк. К его монтажу приступают после окончательного застывания свай (спустя примерно 3 дня). Его высота для домов из дерева или щитовых построек составляет 20 см, для кирпичного - 40 см. Ширина в любом случае рассчитывается по толщине стен. О необходимости подъема ростверка уже упоминалось выше. Конструктивных различий между ним и привычным «вкопанным» вариантом нет. Разница заключается лишь в уровне заложения. Такое «подвешенное состояние» обеспечивает преимущества фундамента по следующим показателям:
- экономия на материалах для гидроизоляции. Можно выполнить все работы, обойдясь при этом пятью-шестью рулонами рубероида обычной ценовой категории;
- подъем над уровнем земли не позволит фундаменту разломиться на почвах склонных к сезонной пучинистости;
- такой «зазор» создает идеально вентилируемое пространство - прекрасное профилактическое средство против плесени, сырости и размножения грибков;
- объем земляных работ сводится к минимуму.
Если строение располагается на участке с большим уклоном, то элемент будет ступенчатого вида, а небольшой подъем подразумевает ростверк с переменной высотой.
Этапы работ
- Вначале площадь между сваями заполняется грунтом, шлаком или песком в уровень с бетонными основаниями. Ширина «насыпи» должна соответствовать толщине ленты фундамента с припуском на 200 мм. Все тщательно утрамбовывается. Поверх прокладывается рубероид или полиэтилен.
- Опалубка выполняется с использованием кольев и обрезной доски. Материала потребуется немного больше, чем при сооружении опалубки по другой технологии, но данное условие нельзя считать существенным недостатком.
- Желательно проводить процедуру цементирования в максимально сжатые сроки, не более двух дней. Предпочтительно все-таки уложиться с заливкой за день. Гладкого основания можно добиться, если застелить опалубку толем. Нельзя выполнять работы при отрицательных температурах.
- Опалубка снимается на 22 день после заливки и из-под ростверка можно удалять насыпь. Балку можно покрыть слоем жидкой гидроизоляции. Если в дальнейшем имеются планы по возведению стен по технологии ТИСЭ, то покрывается вся поверхность ростверка кроме той, которая непосредственно будет контактировать со стеной.
Порядок проведения работ при строительстве фундамента по ТИСЭ технологии
Все действия укладываются в десять основных этапов
- Потребуется разметить оси фундамента.
- Обозначить места расположения свай.
- Пробурить скважины.
- Проложить гидроизоляцию стенок.
- Установить заготовленные каркасы в скважины согласно технологии.
- Произвести заливку столбов фундамента.
- Наметить уровень будущего ростверка.
- Смонтировать опалубку.
- Создать гидроизоляционный слой стенок опалубки.
- Выполнить армирование и заливку ростверка.
Фундамент тисэ видео
Индивидуальное строительство, как и любое другое преследует цели экономии средств без потери в качестве. Фундамент по технологии ТИСЭ, отвечая этим требованиям, еще и позволяет бережно относиться к природным ресурсам, а справиться с ним способен домашний умелец со средними навыками в строительстве. Затраты уже сведены к минимуму, поэтому строго не рекомендуется пытаться сэкономить на качестве бетона или армирующего материала. Достойное качество «сырья» позволит фундаменту прослужить не одному поколению жильцов дома.
Нагрузка от перекрытий определяется материалом самих перекрытий и плотностью используемого утеплителя или слоя звукозащиты.
С некоторым запасом предложим расчетную нагрузку от 1 кв. м перекрытия при пролете в 6 метров:
с плотностью утеплителя 200 кг/м3.....70 - 100 кг/м2
- чердачное по деревянным балкам
с плотностью утеплителя 500 кг/м3 ...150 - 200 кг/м2;
с плотностью утеплителя 200 кг/м3....100 - 150 кг/м2;
- цокольное по деревянным балкам
с плотностью утеплителя 500 кг/ м3 „..200 - 300 кг/м2;
При определении давления перекрытий на стены необходимо учитывать, что нагрузка от них и от эксплуатационной нагрузки в большей степени распределяется между несущими стенами, на которые опираются балки или плиты перекрытий. При монолитном перекрытии нагрузка равномерно ложится на все стены.
Эксплуатационная нагрузка (мебель, оборудование.-) Условно принимается равномерное распределение нагрузки по всей площади перекрытий:
для цокольного и межэтажного перекрытия - 210 кг/м2;
для чердачного перекрытия……………………105 кг/м2.
Вес от стен определяется для каждого конкретного случая, исходя из веса строительных и отделочных материалов.
При расчете веса дома необходимо учитывать и предполагаемую в дальнейшем перепланировку помещений, и увеличение этажности дома (если это предусматривается).
Несущая способность опор определяется типом грунта.
В таблице 1.1 приведена несущая способность одного фундаментного столба, созданного по технологии ТИСЭ. Она определена, исходя из прочности грунта и диаметра его опорной поверхности.
Твердое состояние глины соответствует нормальной её влажности. Высокая пластичность глины соответствует предельному насыщению глины водой при высокой пористости и встречается крайне редко.
В большинстве случаях, при выборе расчетной несущей способности грунта рекомендуется назначить среднюю её величину (среднюю для низкой и высокой пластичности).
|
Пластичность (для глины) |
Расчетное сопротивл. Грунта (кг/кв.см) |
Несущая способность столба (т) При диаметре опоры (см) |
||||
|
Глина |
Полутвердая |
|||||
|
Тугопластичная |
||||||
|
Мягкопластичная |
||||||
|
Супеси и суглинки |
Полутвердая |
|||||
|
Тугопластичная |
||||||
|
Мягкопластичная |
||||||
|
Лесс |
Мягкопластичная |
|||||
|
Пески |
Средние |
|||||
|
Пески |
мелкие |
|||||
|
Пески |
Пылеватые |
|||||
Таблица 1.1. Несущая способность фундаментных столбов
(тут табличка из книги Яковлева. Там самая слабый суглинок приведен с показателем 3,5кг/кв.см и при таком сопротивлении столб с 60см пяткой можно нагрузить до 8т. Я для перестраховки взял 6т для столба, хотя на уровне пятки тяжело было даже толстым уголком долбить землю.)
Величина несущей способности грунтов в таблице дана для глубины около 1,5 м. У поверхности она почти в 1,5 раза ниже.
При определении количества фундаментных столбов необходимо увеличить расчетную нагрузку на 25 - 30%, для создания некоторого запаса прочности, перекрывающего неточности в выборе исходных данных. Кроме того, под внутренней несущей стеной, загруженной балками (плитами) перекрытий с двух сторон, желательно шаг столбов уменьшить на 20 - 30% по сравнению с внешними стенами.
Шаг фундаментных столбов, при возведении каменных стен по технологии ТИСЭ, не следует делать больше чем 2-Зм. Это позволяет обойтись небольшим поперечным сечением ленты-ростверка. Столбы по внешнему периметру фундамента располагают по его углам и на пересечении с внутренними стенами дома.
Определим разбивку фундаментных столбов для двухэтажного дома 6,7x7,3 метров с внутренней силовой стеной и с пологой крышей. Данный расчет будем вести с некоторым запасом.
Строительство выполняется на суглинистой мягкопластичной почве (несущая способность грунта принимается - 3 кг/см2), берем самый наихудший вариант для запаса прочности.
Площадь кровли........................................................................73 м2
Площадь чердачного перекрытия...........................................40 м2
Общая площадь перекрытия первого
и второго этажа составляет....................................................... 80 м2
Объем несущих стен …………………………………….…… 75 м3
Общий периметр фундамента....................................................34 м
Вес кровли с асбоцементными листами (50 кг/м2)...................3,7 т
Вес чердачного перекрытия дерево (150 кг/м2)..........................6 т
Вес перекрытий 1 и 2 этажа дерево (200 кг/м2).........................16 т
Вес несущих стен (500кг/м3) ………..........................................37,5 т
Вес перегородочных внутренних стен ……………...................2 т
Вес фундамента (ростверк и столбы. 600 кг/пог. м).................20,4 т
Вес полезной нагрузки (люди, оборудование, мебель).............10 т
Вес снегового покрова (120 кг/м2)................................................8,8 т
Общий вес дома.............................................................................105 т
Для определения расчетной нагрузки увеличим общий вес на 20%, т. е. считаем, что он составляет около 125 т.
Т.к. внутренняя стена загружена перекрытиями с двух сторон, то принимаем шаг фундаментных столбов под внутренней стеной на 30% чаще, чем под внешней.
Один фундаментный столб по несущей способности грунта выдерживает 6 т.
Таким образом, при деревянных перекрытиях необходим 21 столб.
При периметре фундамента в 34м, расчетный шаг столбов по периметру дома будет соответственно около 1,6 м, а под внутренней стеной - 1,4 м. При увеличении числа столбов - надежность фундамента увеличится, хотя и так взят большой запас по прочности.
Для больших коттеджей расстояние между столбами выбирайте 1,35-1,5 метра. При количестве столбов 60 шт грунт будет нести около 600 тонн нагрузки. Это минимум с 3- кратным запасом по надежности по сопротивляемости грунта. А сами ж. б. столбы по прочности выдержат и 9-тиэтажный дом
Пример расчета - (Информация взята из одного из форумов)
Итак - необходимо посчитать нагрузку на ростверк. Эта нагрузка состоит из
1 Массы стены первого этажа
2 Массы перекрытия второго этажа
3 Нагрузки на перекрытие второго этаж
4 Стен второго этажа
5 Массы крыши
6 Снеговой нагрузки на крышу
Нагрузки на перекрытия определены в СНиП и составляют (нагрузка расчётная, нормативная всегда ниже. «Расчётная нагрузка» = «нормативная нагрузка»*«коэффициент надежности»)
Чердачные помещения 91кгс/м2
o Квартиры 195 кгс/м2
o Вестибюли, коридоры, лестницы 360кгс/м2
o Балконы с учетом нагрузки (полосовой равномерной на участке шириной 0,8м вдоль ограждения балкона) 480 кгс/м2
o Нагрузка от веса перегородок принимается в зависимости от конструкции и характера опирания, но не менее 50 кгс/м2 (нормативная нагрузка)- или 65 кгс/м2 (расчётная)
Снеговая нагрузка на крышу зависит от района нормативного веса снегового покрова
Мой район (Екатеринбург) - III - 180 кгс/м2
Белоруссия - II - III- 120 кгс/м2
Москва- III - 180 кгс/м2
«Снеговая нагрузка» = «расчетное значение снегового покрова на 1м2 горизонтальной поверхности земли»* «Коэффициент перехода от веса снегового покрова к снеговой нагрузке на покрытие»
Если угол ската крыши менее или равен 25o, то коэффициент равен 1.
Если угол более или равен 60o - то коэффициент равен 0.
Промежуточные значения определяются интерполяцией
В случае примыкания например гаража или другой более низкой пристройки, когда уровень крыши пристройки ниже - образуется т.н. снеговой мешок, и от него нагрузка считается отдельно (максимум- коэффициент равен 6, длина нагрузки равна двум перепадам высоты между пристройкой и крышей, но не более 16м)
У меня угол крыши равен 34o, поэтому коэффициент перехода равен 0,755
Итак, сложив все вместе получаем нагрузку на ростверк в 164,4тн,
Данный расчёт не претендует на звание абсолютно точного или правильного. Я не строитель и не проектировщик). Поэтому- если я в чем-то ошибся, то поправьте
Да, вот ещё - забыл добавить - у меня дом 10*10м, 2 этажа + мансарда. Стены наружные - пеноблок, центральная внутренняя- кирпич М125 380мм. Перекрытия- как вы уже поняли - одно монолитное ж/б, другое- деревянное. стены из пеноблока 600*200*300
Технологию индивидуального строительства и экология с применением модульной системы ТИСЭ 2 и ТИСЭ 3 (или сокращенно — просто ТИСЭ), внедрил в жизнь член-корреспондент Международной академии наук экологической безопасности и жизнедеятельности Р.Н. Яковлев.
Метод был специально придуман для частного строительства под ключ, поэтому ТИСЭ своими руками – это не теория, а реальность. В своей основе универсальный метод имеет столбчатый фундамент, состоящий из армированных бетонных свай полусферической формы, связанных между собой ростверком. Используется для возведения кирпичного, каркасного или каменного дома под ключ любой нагрузки.
Преимущества и недостатки ТИСЭ
Фундамент ТИСЭ позволяет экономить денежные средства и трудозатраты, так как метод предполагает сокращение объема грунтовых и бетонных работ, строительного материала, а также позволяет обойтись без привлечения рабочей силы.
Например, используя размеры фундамента дома 5×10 м, можно произвести расчет расхода стройматериалов. Для традиционного ленточного фундамента 0.70×0.40×30 м потребуется бетона объемом 8.40 м 3 , а для ТИСЭ своими руками всего 2.00 м 3 , из расчета, что нужно 20 свай 1.20×0.60 м.
Помимо экономической выгоды, отзывы застройщиков также помогают выделить следующие плюсы технологии:
- отсутствие необходимости в применении дорогостоящей техники для строительства под ключ, благодаря технологии ТИСЭ 2 и ТИСЭ 3 (за исключением бура);
- автономность работ; строительство осуществляется без подключения к электросети, поэтому может проводиться даже в полевых условиях;
- снижение затрачиваемого времени на работы;
- фундамент ТИСЭ доступен даже тем, у кого нет опыта строительства дома;
- возможность развести коммуникации даже в уже построенном доме;
- Яковлев разработал универсальный метод, пригодный для всех типов грунтов (пучинистых, с близким расположением грунтовых вод, в сейсмологических районах).
Демонстрируя очевидные плюсы, технология ТИСЭ имеет и недостатки. Отзывы индивидуальных застройщиков выявляют такие минусы:
- невозможность работать на болотистых грунтах, где столбчатый фундамент может попросту утонуть или сломаться;
- сложность бурения на каменистых грунтах, что увеличивает трудозатраты на начальных этапах строительства;
- некоторые называют такие минусы, как уменьшение площади подвала из-за невозможности его обустроить под всем домом;
- фундамент по технологии ТИСЭ требует отмостки большой ширины.
Несмотря на минусы, метод, который предложил конструктор Яковлев, остается самым экологически безопасным и удобным для частного строительства дома под ключ.
Расчет фундамента
Расчет фундамента дает застройщику понятие о том, сколько опор ему понадобится, с каким шагом они будут размещаться и на какую глубину уходить в землю. Перед началом определения этих показателей необходимо выявить, какова несущая способность грунта в соотношении с габаритами будущего дома. Для этого необходимо сделать расчет:
- веса здания;
- его эксплуатационной нагрузки;
- нагрузки снежного слоя;
- несущей способности сваи.
Чтобы произвести расчет веса дома, необходимо прибавить массу фундамента, стен, перекрытий и крыши. Вес фундамента определяется путем приблизительного определения веса потраченных на него стройматериалов, исходя из объема свай.
Расчет веса стен определяется нагрузкой стройматериала. При использовании опалубки ТИСЭ 2 необходимо прибавить 270 кг к общему весу, при использовании опалубки ТИСЭ 3 – 400 кг.
Перекрытия дают разную нагрузку, в зависимости от типа: деревянное – до 100-150 кг с утеплителем; железобетонное – 500 кг, бетонные плиты с пустотами – 350 кг. На 1 м 2 крыши приходится вес в 50 кг для шиферной кровли, в 89 кг – керамической черепицы и 30 кг – листовой стали.
Чтобы произвести расчет эксплуатационной нагрузки, которую получает фундамент ТИСЭ, необходимо определить приблизительный вес всей бытовой техники, количества проживающих человек, коммуникаций и т.д.
Для односкатных и двухскатных крыш с уклоном 25˚ коэффициент нагрузки равен – 1, при наклоне 26-60˚ — 1.25. Сложив все показатели вместе, и умножив число на коэффициент 1.3, получаем расчет общего веса дома.
Расчет несущей способности сваи определяется в зависимости от типа грунта, величины его сопротивляемости на 1 м 2 , а также диаметра опоры, который застройщик планирует использовать, обустраивая фундамент по технологии ТИСЭ под ключ.
Например, на суглинке показатель сопротивления грунта составляет 3 кг/м 2 . Для сваи диаметром 250 показатель несущей способности будет составлять 1.5 т, для 500 мм – 5.88 т, а для 600 мм – 8.40 т. Наилучшие показатели демонстрируют сваи средней толщины 500 мм на всех типах грунта.
Чтобы сделать расчет глубины бурения, необходимо определить уровень промерзания грунта и прибавить к числу еще 20 см. Чтобы обустроить фундамент ТИСЭ, на завершающем этапе производится расчет шага установки столбов таким способом. Например, есть дом 5×10м, грунт массива – суглинка, вес дома 350 тонн, размеры периметра дома – 30 м.
Несущая способность глины – 6 кг/ см 2 . Если расширение выбранного основания 600 мм, то один столб может выдержать 17 тонн. Делим 350 т на 17 тонн и получаем 20 свай. Периметр дома 30 м, значит шаг установки опор, равен полутора метрам.
Технология возведения фундамента с ростверком
Горизонтальное связывание ростверком опор применяется для придания дому жесткости и равномерного распределения нагрузки между сваями. Особенностью применения связывания основ ростверком является наличие пространства между ним и грунтом, что делает фундамент на устойчивым к пучению.
При работе с ростверком, необходимо произвести расчет ширины стен дома. С этой целью необходимо прибавить значение самой кладки, утеплителя и слоя декора. Ширина ленты также зависит от типа цоколя. Он может быть ровным, выступать или западать.
Для обеспечения вентиляции воздуха необходимой, чтобы защитить фундамент по технологии ТИСЭ и цоколя от промокания, с ростверком необходимо проделать следующие манипуляции: . Наклон убережет конструкцию от попадания талой воды внутрь.
Отверстие продух стоит закрыть, чтобы уберечься от грызунов. Ростверком нивелируется уклон участка. При небольшом наклоне, грань ленты должна проходить параллельно поверхности уклона, а ее верхняя часть совпадать с нулевым уровнем.
Если наклон более 10˚, то скрыть недостатки строительства стоит ростверком ступенчатым. Для надежной связки ленты и опор, необходимо запустить их арматуру в ростверк на глубину 15-20 см, а тело опоры – на 5. Ступенчатые зоны ленты необходимо дополнительно укрепить армированием. В месте прохождения ступенек не стоит делать оконные или дверные проемы.
Для обустройства опалубки, необходимо придерживаться таких этапов:
- Гидроизолировать верхние части опор.
- Вбить деревянные колья вдоль контуров стен так, чтобы их верхняя грань совпала с нулевым уровнем.
- Сделать подсыпку из песка по ширине ростверка и заподлицо.
- Прибить к колышкам из п.2 доски, чтобы их верхний край совпал с нулевым уровнем.
- Заложить в опалубку гидроизоляцию (толь, рубероид и т.д.)
Ростверк стоит заармировать прутьями, Расчет количества прутьев делается так, чтобы их общий диметр составлял не менее 8 см. Арматура ложится в два ряда: внизу и вверху. Между опалубкой и поясом необходимо оставить 4 см расстояния. Нижний ряд армирования выкладывается на лепешки из бетона на высоту 4-5 см от грунта.
Одним из видов свайного или свайно-ростверкового фундамента является фундамент ТИСЭ. Основное отличие его в том, что на конце сваи есть полусферическое (куполообразное) утолщение. Такая форма позволяет использовать свайные фундаменты на пучнистых грунтах, при этом объем земельных работ остается очень небольшим.
Основной недостаток классического свайного фундамента состоит в том, что при сильном пучении опору может просто вытолкнуть. Но так как сама идея очень привлекательна - строится быстро при минимуме затрат - на сложных грунтах стали делать внизу сваи подошву - прямоугольную армированную пластину. Но при таком варианте сразу в разы возрастал объем земельных работ: под каждую сваю необходимо копать котлован размерами больше планируемой подошвы. Зато здание стоит нормально даже на грунтах с сильным морозным пучением.
Свайный фундамент по технологии ТИСЭ имеет куполообразное утолщение в основании каждой опоры
Под сваи, сделанные по технологии ТИСЭ создают похожее утолщение. Но рыть котлованы не нужно. Это расширение формируется при помощи специального ножа, который крепится к фирменному буру. Этот нож и формирует расширенный купол. Далее вся технология почти в точности повторяет процесс возведения свайного или свайно-ростверкового фундамента.
Ранее расширения тоже практиковались, но делать их пытались при помощи микровзрывов или поковыряв лезвием на длинном шесте. Основное новшество в технологии ТИСЭ - это бур с открывающимся регулируемым лезвием. С его помощью сделать расширение подошвы намного легче.
Как работать буром ТИСЭ
Достоинства и недостатки
Фундаменты ТИСЭ быстро набирают популярность: при минимальных дополнительных затратах получается более надежный фундамент. Итак, его достоинства:
- повышенная сопротивляемость силам пучения;
- нагрузка от дома передается на большую площадь, что уменьшает возможность возникновения неравномерных просадок;
- невысокая себестоимость при хороших характеристиках;
- может быть спроектирован для домов из разных материалов, до 3-х этажей в высоту;
- малый объем земельных работ.
Порядок изготовления сваи ТИСЭ
Если для вашего дома рекомендован свайный или свайно-ростверковый фундамент, есть смысл сделать сваи ТИСЭ. При небольшом увеличении объема работ вы получаете значительное повышение надежности. Ведь свайные фундаменты не любят проектировщики за то, что узнать, что за грунт находится под каждой опорой невозможно. Потому и спрогнозировать, насколько надежным и стабильным будет фундамент, не получится. А фундамент ТИСЭ имеет более широкую опору, что снижает риски. Предсказать по прежнему ничего нельзя, но большая площадь распределения нагрузки - это всегда хорошо.
Тем не менее, есть и недостатки. Главный: пятку сваи ТИСЭ нельзя хорошо армировать. Можно опустить арматурный каркас до самого низа, но расширение армированию не поддается. Потому остается возможность того, что это утолщение разрушится.
Сваи ТИСЭ - основа свайно-ростверкового фундамента ТИСЭ
Есть еще один недостаток, но уже из практики применения бура: им работать нелегко. Сама конструкция интересна. Это не лопасть, обернутая вокруг стержня, а некоторая емкость, с составным дном. На пластинах, которые формируют дно, приварены четыре лезвия, поставленные под углом. Когда вы вращаете бур, они взрыхляют землю. Так как дно не сплошное, грунт попадает в корпус, откуда его нужно вынимать.
Порядок работ такой: покрутили несколько раз бур вокруг своей оси, вынули, вытряхнули грунт. Снова опустили в ямку, провернули несколько раз, и т.д. Технология несложна, но работа утомительная. Сам аппарат весит 7-9 кг, плюс грунт. Поднимать, опускать его нужно часто. В общем, утомительно. Плюс - не нужны механизмы. Минус - работа в физическом плане нелегкая. Особенно если грунт каменистый или из плотной глины.
Где можно использовать
Ограничения по типам и материалам зданий нет: можно делать фундамент ТИСЭ под деревянные, каркасные, кирпичные и блочные здания. Этажность - до трех.
По грунтам ограничения такие же, как и при использовании свайных фундаментов: необходимо чтобы сваи передавали нагрузку на грунт с нормальной несущей способность. Чтобы решить, можно или нет использовать ТИСЭ, необходимо геологическое исследование участка в том месте, где планируется строительство.
Из чего состоит свая ТИСЭ
Так как основание сваи расширено и сопротивление силам выталкивания больше, эту технологию можно использовать на пучнистых грунтах. Но при этом нужно считать: ближе, чем на 1,5 метра ставить сваи нет смысла. Если поставить ближе, одно расширение подошвы будет перекрывать другое. С другой стороны, диаметр сваи больше 30 см тоже не сделаешь - бура такого нет. Если несущей площади при таких параметрах не хватает, использовать нужно другой тип фундамента.
Расчет фундамента ТИСЭ
Методика расчета ничем не отличается от расчета в общем случае. Рассчитывается нагрузка от дома, а затем сравнивается с общей несущей способностью планируемого количества и диаметра свай.
Сначала на плане дома расставляете сваи. Они обязательно должны быть в углах и в местах примыкания простенков. Если расстояние между сваями получается больше 3 метров, между ними ставят промежуточные. Так расставляете на плане все опоры, придерживаясь правила:
- минимальное расстояние - 1,5 метра;
- максимальное 3 м.
Затем рассчитываете нагрузку от дома. Для этого сначала необходимо посчитать вес дома (все стройматериалы + мебель, сантехника, тяжелая бытовая техника).
Усредненные нагрузки от разных типов узлов дома
Если говорить усреднено, то для зданий из кирпича или ракушняка на каждый квадрат площади можно брать 2400 кг, из легких строительных блоков (пенобетон, газобетон и т.п.) - 2000 кг, из древесины и каркасники - 1800 кг. По этим усредненным нормам можно предварительно ориентироваться. Если же вы решите все считать серьезно, нужно будет соблюдать всю методику: считать, материалы стен, перекрытий, кровли, отделки и т.д. Так как технологии и материалы могут использоваться разные, расхождения тоже могут быть значительными.
Полученное значение умножаем на поправочный коэффициент - 1,3 или 1,4. Это запас прочности. Полученная цифра - это нагрузка, которую нужно будет передать через сваи.
Теперь по таблице подбираете, какой диаметр должна иметь свая, чтобы она смогла передать необходимый вес.
Несущая способность свай разных диаметров в различных грунтах
Если планируемое количество колонн с расширением выбранного диаметра может передать требуемую нагрузку, вам переделывать ничего не нужно. Если передаваемая масса слишком мала, необходимо или увеличить количество свай или сделать «пятку» большего диаметра.
Фундамент ТИСЭ: порядок работ
- Сваи заглублять примерно на 20 см ниже уровня промерзания для региона.
- Для армирования сваи используют четыре прута ребристой арматуры диаметром 10-12 мм. Располагать прутья нужно не ближе, чем 4 см от края.
- Если уклон участка больше 10%, выпуск арматуры необходимо связать с ростверком.
- Ростверк использовать или высокий - приподнятый на 150 мм над грунтом, или делать свайно-ленточный фундамент с мелкозаглубленной лентой. Второй вариант используют для тяжелых зданий, передать вес которых посредством свай невозможно, тогда делают ленту, которая увеличивает площадь передачи.
Схема армирования свайно-ростверкового фундамента с железобетонным ростверком (свайно-ленточного)
Фундамента ТИСЭ - подвид свайно-ростверкового фундамента. И технолоигя его изготовления ничем не отличается. Вся разница в процессе бурения. Других нет. Порядок работ и технология изготовления свайно-росветкового фундамента описаны тут. А в этой статье лучше дадим несколько практических советов.
Сложности при бурении
Если грунт сильно сыпучий - мелкий песок - стенки скважины могут осыпаться. Чтобы этого не произошло, налейте воды. Песок уплотнится и будет держать форму. Вода поможет и в том случае, если грунт очень сухой и плотный. Пробурив несколько десятков сантиметров, залейте в скважину воду. Она размягчит грунт, его можно будет порубить лопатой или другим приспособлением, а потом вынуть при помощи бура.
Пробурить скважины под фундамент ТИСЭ своими руками нелегко, но возможно даже в одиночку
Сложности создают мощные корни деревьев и кустов. Их нужно порубить. Для этого топорище приваривают (прикрепляют) к рукоятке. Резко опуская его в лунку, измельчают корни.
Как формировать расширение
После достижения проектной глубины скважины к буру прикрепляют плуг. Он может фиксироваться в двух положениях: для формирования пятки в 50 или 60 см. Плуг привязывается к веревке.
Это плуг, за счет которого формируется куполообразное расширение
Опускаете бур вниз, веревка натянута, плуг прижат. Веревку отпустили, он под собственным весом опускается вниз. Начинаете вращать (идет тяжело - режущая поверхность большая), лезвие разрезает грунт, формируя утолщение.
Вращать можно и по часовой стрелке и против. Если по часовой, то старайтесь вниз не давить: углубляться не нужно. При вращении против часовой происходит только разрезание грунта без углубления, но возникает другая проблема: грунт ссыпается под бур, выталкивая его вверх.
Оптимально порядок работ такой: прокрутили несколько раз против часовой стрелки. Как почувствовали, что лезвие уперлось в свод, делаете несколько обороть по часовой стрелке, набирая в корпус бура срезанный грунт. Вытаскиваете бур, высыпаете грунт. Повторяете несколько раз, пока не сформуется расширение (грунт перестанет набираться).
На твердых грунтах работа с раскрытым плугом может быть проблематичной. Тогда можно формировать расширение поэтапно. Сначала выставить плуг на самое маленькое расстояние, потом его увеличить до нужного размера.
Заполнение бетоном
Если уровень грунтовых вод невысокий, никаких проблем не возникает: заливаете, обрабатываете вибратором. Все.
Если уровень грунтовых вод высокий, пятку можно заливать сразу после того, как ее сформировали. Нужно будет только вставить арматуру. Ее тогда вяжете до начала бурения. Заливку основной части скважины можно оставить «на потом».
Выставив арматуру и опалубку начинают заливать бетон
Если воды много и прибывает она быстро, понадобится большой мешок из плотной пленки с дыркой внизу. Вставляете его в скважину и льете бетон. Так как он плотнее, он вытесняет воду. Залив пятку, вытаскиваете мешок. Он пригодится для следующих свай.
Фундамент ТИСЭ: строим своими руками, технология, работа буром
Одним из наиболее дешевых и при том надежных считается фундамент ТИСЭ. Это подвид свайно-ростверкового фундамента со сваями оригинальной конструкции: со сводчатым расширением в подошве.
Расчет фундамента ТИСЭ определяет глубину бурения, шаг и количество опор. Данное руководство поможет избежать ошибок при расчете и строительстве фундамента ТИСЭ.
Предлагаем ознакомиться с очень простой методикой расчета фундамента ТИСЭ , суть которой заключается в определении несущей способности грунта. Она позволит индивидуальному застройщику понять принцип и применить метод с достаточной степенью точности для возведения своими руками фундамента по технологии ТИСЭ . При необходимости же получения полного и детального расчета, когда, например, возникают трудности с определением типа грунта, сложностью и особенностью рельефа участка, нужно обратиться к квалифицированным специалистам.
- ТИСЭ-2 весит 270 кг;
- ТИСЭ-3 весит 400 кг;
- из газобетонных блоков 600*200*400 плотностью Д500 – 250 кг.
- деревянных балок и утеплителя плотностью 200 кг/м 2 – до 100 кг для чердачного и до 150 кг для цокольного перекрытия;
- железобетонных монолитных плит – 500 кг;
- бетонные пустотные плиты перекрытия – 350 кг.
Вес крыши
определяется весом материалов кровельного пирога. 1м 2 кровли весит:
- из шифера – до 50 кг;
- из керамической черепицы – до 80 кг;
- из листовой стали – до 30 кг.
Эксплуатационная нагрузка
Это мебель, инженерное оборудование и коммуникации, бытовая, хозяйственная техника, люди. Величина существенная и ею нельзя пренебрегать при расчете фундамента. Если принять, что нагрузка по площади межэтажных перекрытий распределяется равномерно, то получим значения:
- цокольное и межэтажное перекрытие – до 200 кг;
- чердачное перекрытие – до 100 кг.
Нагрузка от снежного покрова
Эта величина для городов Украины, а также механизм определения нагрузки от снега для крыш разной конфигурации определены соответствующими нормативными документами.
Для снеговой нагрузки вводится поправочный коэффициент, величина которого зависит от того, какой угол наклона имеет крыша. Так, для односкатной крыши он равен 1 независимо от угла наклона. Для двускатной крыши при наклоне 25 0 значение коэффициента равно 1, при наклоне от 26 0 до 60 0 - 1,25. Если угол наклона больше 60 0 , то снеговая нагрузка не учитывается.
Получив расчетным путем вес дома, фундамента, вес от эксплуатационной нагрузки и снежного покрова, все слагаемые суммируем, результат умножаем на поправочный коэффициент 1.3 для обеспечения запаса прочности, компенсируя таким образам возможные недочеты при подсчете общего веса дома.
Несущая способность свай фундамента ТИСЭ
Следующим шагом в расчете фундамента ТИСЭ будет определение несущих характеристик свай и почвы. Способность выдерживать ту или иную нагрузку зависит от типа грунта и от величины его сопротивления. Эти характеристики грунтов определены строительными нормативными документами.
Несущие характеристики свай под фундамент ТИСЭ приведены для плотных песчаных грунтов средней влажности и твердых глинистых почв малой пористости.
! На заметку застройщику
На практике несущие возможности фундаментных свай ТИСЭ, как правило, выше. За счет просачивания цементного молочка в почву вокруг расширения опоры образуется грунтобетон. Грунтобетонная масса, в случае отсутствия в скважине грунтовых вод, может достигать толщины в 5-10 см, что увеличивает несущую способность опоры в полтора - два раза.
Глубина бурения под фундамент ТИСЭ
Правильность расчета фундамента и его надежность напрямую зависит от глубины бурения скважин, которая определяется уровнем промерзания грунта в данной местности и должна быть ниже этого уровня сантиметров на 20.
Из карты видно, что уровень глубины промерзания грунта в Украине лежит в пределах 70-120 см.
Расчет шага и количества столбов под фундамент ТИСЭ
После того, как мы просчитали вес дома, разобрались с сопротивлением грунта, несущей способностью опор и глубиной их заложения, переходим к завершающему этапу расчета фундамента ТИСЭ - определению количества свай и шага между ними.
Допустим, что мы планируем строить дом размером 5 м на 10 м. Строительство будет вестись на глинистой почве. Дом весит 350 тонн. Имея исходные данные получаем, что периметр нашего будущего фундамента составляет 30 м. Глина имеет несущую способность 6 кг/см 2 . При расширении основания 60 см несущая способность столба будет равна примерно 17 тонн.
Разделив 350 тонн на 17 тонн получаем, что нам нужно сформировать 20 фундаментных свай ТИСЭ . Разделив длину фундамента на количество опор вычисляем, что расстояние между столбами будет 1,50 метра. Таким образом, определившись с шагом и количеством опор, можно сказать, что расчет фундамента ТИСЭ произведен. Дальше приступаем к разметке фундамента и устройству обноски.
