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
Перед тем, как приступить к возведению фундамента, точнее в процессе создания проекта, необходимо выполнить расчет фундамента. Для столбчатого или столбчато-ленточного фундамента расчет сводится к определению шага столбов, к их разбивке на плане фундамента, как по периметру дома, так и внутри него, под внутренними стенами.
Для расчета любого фундамента необходимо определить его несущую способность, определяемую грунтом и площадью опоры фундамента, а также оценить вес, приходящий на него.
Вес дома складывается из многих слагаемых.
Вес снегового покрова:
- для средней полосы России определяется по нагрузке в 100 кг/м2;
- для юга России - 50 кг/м2;
- для севера России - до 190 кг/м2.
(при острой крыше нагрузка от снега не учитывается).
Нагрузка от элементов крыши (стропила, обрешетка, кровля):
- для кровли из листовой стали 20 - 30 кг/м2;
- рубероидное покрытие (2 слоя) 30 - 50 кг/м2;
- асбоцементные листы 40 - 50 кг/м2;
- черепица гончарная 60-80 кг/м2
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:
- чердачное по деревянным балкам с плотностью утеплителя 200 кг/м3....70 - 100 кг/м2
- чердачное по деревянным балкам с плотностью утеплителя 500 кг/м3 ...150 - 200 кг/м2;
- цокольное по деревянным балкам с плотностью утеплителя 200 кг/м3.... 100 - 150 кг/м2;
- цокольное по деревянным балкам с плотностью утеплителя 500 кг/м3 ....200 - 300 кг/м2;
- железобетонное монолитное....... 500 кг/м2;
- плиты перекрытия бетонные пустотные 350 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. С разновидностями грунтов можно ознакомиться в предыдущих разделах пособия.
В таблице 5.1 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).
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.
Пример. Определим разбивку фундаментных столбов для двухэтажного дома 6x8 метров с внутренней силовой стеной и с пологой крышей.
Рассмотрим два варианта перекрытий - на деревянных лагах и с бетонными пустотными плитами. Считаем, что стены возведены с использование опалубки ТИСЭ - 2 и имеют внешнюю теплоизоляцию, отделанную вагонкой.
Строительство выполняется на глинистой почве тугопластичной (несущая способность грунта принимается - 4,5 кг/см2).
Исходные данные:
Площадь кровли...................................50 м3
Площадь чердачного перекрытия...................50 м2
Общая площадь перекрытия первого
и второго этажа составляет......................100 м2
Площадь внешних стен............................160 м2
Площадь внутренних силовых стен................50 м2
Общий периметр фундамента.......................34 м2
Вес кровли с асбоцементными листами (50 кг/м2)..2,5 т
Вес чердачного перекрытия
дерево/бетон (150/350 кг/м2)...................7,5/17,5 т
Вес перекрытий 1 и 2 этажа
дерево/ бетон (200 / 400 кг/м2)................20/40 т
Вес внешних стен (250 кг/м2)....................40т
Вес внутренних стен (240 кг/м2).................12 т
Вес фундамента (ростверк и столбы. 450 кг/пог. м)...15т
Вес полезной нагрузки (люди, оборудование, мебель)...26т
Вес снегового покрова (100 кг/м2)..................5 т
Общий вес дома.................................128/158т
Для определения расчетной нагрузки увеличим общий вес на 30%, т. е. считаем, что он составляет 170/205 т, в зависимости от веса перекрытий.
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 10 т.
Таким образом, при деревянных перекрытиях необходимо 17 столбов, а при бетонных - 21 столб.
При периметре фундамента в 34 м минимальный расчетный шаг столбов по периметру дома будет соответственно около 2 м и 1,5 м, а под внутренней стеной - 1,5 м и 1,2 м (рис. 5.2.1).
Из данного расчета можно дать и некоторые рекомендации по выбору материалов. При строительстве на слабых грунтах желательно использовать деревянные перекрытия и несущие стены минимального веса.
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.
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.
Фундаменты ТИСЭ быстро набирают популярность: при минимальных дополнительных затратах получается более надежный фундамент. Итак, его достоинства:
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.
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.
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.
Основные вопросы застройщиков связаны с тем, насколько реально можно бурить скважины вручную, используя фирменный бур. Глядя на видео, кажется, что задача эта нелегкая. Но вот несколько отзывов.
У меня на участке грунт разный получается: где суглинок, где плотная глина, причем такая, что только топором и рубить. Я сначала думал взять мотобур в аренду, но решил попробовать сразу буром. И ничего, не очень тяжело. В результате решил, что мотобур несильно ускорит процесс, потому все 40 штук и сделал руками. За день получалось 5-6 2-х метровых скважин. Они бурились легко, а вот с расширением приходилось тяжко: там уже плотный грунт у меня, проворачивал с открытым лезвием с трудом.
Олег, Харьков
Я купленный бур ТИСЭ доработал: приварил дополнительные зубья, вместо веревки, что раскрывает лезвие, приспособил прут — теперь на него давить можно, а не только тянуть. И самое главное — удлинил ручку, чтобы можно было вдвоем его крутить. Пока бурили расширения, скрутили его на 90°, но зато работать стало не в пример легче. В общем-то я доволен.
Николай, Красноярск
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:
Затем рассчитываете нагрузку от дома. Для этого сначала необходимо посчитать вес дома (все стройматериалы + мебель, сантехника, тяжелая бытовая техника).
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.
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.
Фундамента ТИСЭ — подвид свайно-ростверкового фундамента. И технолоигя его изготовления ничем не отличается. Вся разница в процессе бурения. Других нет. . А в этой статье лучше дадим несколько практических советов.
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.
Сложности создают мощные корни деревьев и кустов. Их нужно порубить. Для этого топорище приваривают (прикрепляют) к рукоятке. Резко опуская его в лунку, измельчают корни.
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.
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.
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».
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.
В видео ниже продемонстрирована технология строительства фундамента со сваями ТИСЭ и высоким ростверком.
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:
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.
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.
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:
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.
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
Технология Индивидуального Строительства и Экологии (ТИСЭ) патентована в Белоруссии, Украине и России, имеет собственную защитную голограмму и товарный знак. Автор методики Р. Яковлев создавал ее с таким расчетом, что все операции будут выполняться в ТИСЭ своими руками, но специальным инструментом, на которые распространяются его авторские права.
Суть фундамента ТИСЭ – устройство ростверка дома по оголовкам столбов, имеющих уширение подошвы. Поэтому часть индивидуальных застройщиков считает их сваями, так как скважины пробуриваются по аналогии с буронабивными конструкциями. Однако глубина опор столбчатого фундамента всегда меньше, на сваях уширений не бывает.
Создатель технологии ТИСЭ заложил в нее столбчатый ростверк, чтобы исключить воздействие на фундамент сил пучения:
Патент Яковлев получил за оригинальную конструкцию фундамента ТИСЭ, объединив достоинства свай и столбов:
Столб с уширением пяты в скважине заведомо большего диаметра.
При этом внутри стойки сохраняется вертикальное армирование, поэтому расчеты несущей способности показывают, что одноэтажный каркасный дом вполне может опираться на 2 – 3 стойки ТИСЭ. Это обеспечивает многократный запас надежности зданию.
Единственной проблемой при выборе технологии строительства дома становится отсутствие оборудования, которым можно расширить забой скважины. Оригинальный бур ТИСЭ стоит от 3,5 – 5 тысяч в зависимости от диаметра, многие индивидуальные застройщики предпочитают экономить и конструируют из подручных материалов.
Оригинальный бур ТИСЭ конструкции Яковлева.
Свайные и столбчатые ростверки позволяют обходиться без планировки территории. Однако придется снести мешающие возведению жилища постройки и фундаменты, выкорчевать пни и деревья, корни которых опасны подземным конструкциям.
Если дом планируется на подрабатываемой территории (свежая насыпь, склонная к просадкам грунта), можно заменить часть почвы на щебень или другой нерудный материал. Зато, для свай не нужен пристенный дренаж и утепление отмостки, фундамента.
Поскольку дом опирается на столбчатый висячий ростверк, необходимо вынести в пятно застройки три оси для каждой несущей стены:
В фундаменте с ростверком объем земляных работ минимален, планировка участка требуется только на сложном ландшафте, чтобы исправить крупные перепады рельефа. Однако рачительный хозяин может снять весь плодородный слой (обычно 0,4 м глубиной), чтобы использовать его на грядках или в ландшафтном дизайне. В любом случае производится поэтапно:
Монтаж обносок для фундамента ТИСЭ.
Главный фасад обычно расположен параллельно улице или под прямым углом к ней. После разметки пятна застройки необходимо измерить диагонали и добиться их полного совпадения между собой.
Важно! Длина стоек обноски должна обеспечить расположение горизонтальной перекладины на 2 – 5 см выше проектной отметки верхней грани ростверка. Длина перемычки на 10 см больше, чем ширина ростверка.
Это необходимо, чтобы зафиксировать обноски один раз, и получить возможность натягивать шнур многократно.
При значительном запасе прочности фундамента появляется возможность корректировки расположения отдельной сваи в каждом ряду. Например, если при бурении встречен камень, отверстие в земле можно сместить в удобном направлении без общей потери несущей способности фундамента дома. Последовательность операций следующая:
Технология бурения скважины с уширением на забое.
Глубина скважины контролируется длиной штанги и дополнительных труб для наращивания. Вертикаль контролируется пузырьковым уровнем, что особенно актуально на склонах. Твердые породы рекомендуется проливать водой, а крупные камни дробить до фракции 5 см, с которой бур справляется самостоятельно – они вмещаются в отверстие для захвата почвы.
Совет! При изготовлении куполообразного уширения нельзя менять направление ращения. Для легких построек достаточно 40 – 50 см, для тяжелых коттеджей следует использовать все возможности бура и изготавливать уширение 60 см.
При прохождении твердых пород можно наклонять штангу попеременно в разные стороны или использовать вначале бур с меньшим диаметром плуга.
Чтобы дом получил максимально возможный ресурс, по технологиям, приведенным в . Не допускается применение обрезков металлопроката (труба, двутавр, швеллер), сетки Рабица и листового железа. Сваи должны иметь:
Вертикальные прутки позже будут изогнуты под прямым углом на уровне нижнего и верхнего армопояса ростверка, и привязаны к ним проволочными скрутками. При размещении арматуры внутри бетона необходимо позаботиться о защитном слое, который предотвратит коррозию металла при намокании конструкционного материала.
Поэтому в скважину вначале устанавливается опалубка, а затем монтируются арматурные каркасы, на стержни которых крепятся пластиковые шайбы, предотвращающие контакт метала с внутренней стенкой опалубки.
Сваи фундамента отливаются в опалубке нескольких типов в зависимости от бюджета строительства:
Важно! Производители полимерных труб выпускают ограниченное число диаметров, что необходимо учесть при проектировании столбчатого фундамента и уточнить наличие нужного ассортимента на стройрынках региона.
Высота опалубки должна быть чуть выше подошвы ростверка, но ниже его нижнего армопояса. Обычно сваи-стойки запускают в тело ростверка на 5 – 7 см.
Ввиду небольшого диаметра опалубки уложить в нее смесь очень сложно – бетон частично расплескивается наружу. Проблем добавляет вертикальное армирование сваи фундамента дома, торчащие прутки каркаса не позволяют установить воронку. Поэтому воронку можно соорудить их куска рубероида или картона по месту, соединив края проволокой или скобами. Основными нюансами на этом этапе являются:
Чтобы дом получился долговечным, необходим уход за бетоном в первые трое суток:
Укрыть верхние грани стоек пленкой невозможно, так как этому мешают арматурные каркасы.
Если дом имеет подвал, сваи можно раздвинуть для установки ворот и дверей. Поверх фундаментов с ростверком используются исключительно перекрытия по балкам или из заводских плит ПК. Пол по грунту залить невозможно. Поэтому на наружных стенах нагрузка от балок меньше, так как балки опираются на них одним концом. Для внутренних стен целесообразно снизить шаг между стойками, поскольку на них ложатся две балки сразу.
Расположение свай ТИСЭ
Чтобы сократить время работ нулевого цикла, устройство опалубки ростверка начинают сразу после бетонирования опор. Для этого на обносках вновь натягиваются боковые шнуры, средняя струна не нужна, так как будет мешать выравниванию зеркала бетона мастерком или полутеркой.
Технология опалубки для висячего ростверка следующая:
Установка на стойки нижней палубы ростверка.
Важно! На этом этапе не нужно стягивать боковые щиты шпильками и крепить внутренние распорки. Эти операции производятся после укладки арматурных каркасов.
В отличие от МЗЛФ высота ростверка обычно меньше. Поэтому внутри него запрещено изготавливать продухи вентиляции и узлы ввода коммуникаций, ослабляющих конструкцию фундамента.
Нижний щит опалубки можно заменить следующими конструкциями:
Несъемная пенополистирольная нижняя палуба ростверка.
Песок укрывается гидроизоляционным материалом, исключающим протечки молочка цементного в слой с высокими дренажными характеристиками. После набора прочности ростверком материал вынимается из-под него лопатами, чтобы при вспучивании глинистой почвы под ним ростверк не оторвало от стоек, на которые силы пучения не действуют ввиду малой поверхности контакта боковыми стенками.
Пенополистирол является опалубкой неизвлекаемой, поэтому необходимо выбрать материал низкой плотности ПСБ. При возникновении вспучивания грунты сомнут листы утеплителя, не причинив ущерба ростверку. Весной пучение исчезнет, материал вернется в исходное положение до следующих морозов.
Устройство ростверка на столбчатом фундаменте позволяет распределить неравномерные нагрузки отдельных участков здания (перегородки, концентрация мебели и оборудования). В отличие от ленточного фундамента ростверк не должен иметь с почвой контакта, чтобы его не оторвало от столбов. Армируются ростверки каркасами, усиленными в местах сопряжений стен анкерами Г-образными или П-образными по технологии:
При необходимости (например, для срубов и зданий из бруса) дополнительно устанавливаются закладные элементы (болты, шпильки).
Устройство ростверка гораздо проще ленточного фундамента, поэтому смесью заполняется вся опалубка по кругу. После чего, бетон уплотняется штыкованием или насадкой глубинного вибратора. Воздух должен выйти из смеси полностью, на поверхности образуется цементное молочко и все камни щебня утапливаются в толще бетона.
Уход стандартный – поверхность нужно укрыть пленкой от избыточного обезвоживания либо обеспечить влажный компресс в первые 3 дня опилками, поливаемыми из лейки.
Независимо от того, какой на участке грунт, доступные поверхности всех железобетонных конструкций фундамента следует защитить гидроизоляционным материалом:
При тяжелых геологических условиях (глинистый или влажный грунт) это обеспечит защиту от намокания, фундамент прослужит дольше.
Устройство висячего ростверка по умолчанию обеспечивает в доме подполье, которое следует защитить от излишнего продувания, доступа животных и накопления влаги. Это пространство – не полноценный подвал, но например, на склонах его можно сделать эксплуатируемым, изготовив в забирке ворота или дверь.
Цокольным сайдингом, кирпичной кладкой или листовыми материалами, оклеенными гибкой черепицей. Для этого нужно изготовить прогоны по вертикальным элементам фундамента и закрепить на них облицовку, оставив продухи вентиляции размером 1/400 от периметра подполья.
Периметр здания является уязвимым местом для сбора ливневых и талых вод. Для защиты элементов фундамента от намокания используется отмостка:
Схема отмостки фундамента по технологии ТИСЭ.
Таким образом, фундамент ТИСЭ практически не имеет ограничений по геологическим условиям и рельефу участка, стеновых материалов коттеджа. Конструкция доступна для изготовления собственными силами, но только при наличии специального бура ТИСЭ с откидным плугом.
Совет! Если вам нужны подрядчики, есть очень удобный сервис по их подбору. Просто отправьте в форме ниже подробное описание работ которые нужно выполнить и к вам на почту придут предложения с ценами от строительных бригад и фирм. Вы сможете посмотреть отзывы о каждой из них и фотографии с примерами работ. Это БЕСПЛАТНО и ни к чему не обязывает.