Система тисе несущая способность столбов. Фундамент тисэ: строим самостоятельно

23.01.2024

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.

определяется весом материалов (ж\б плиты, деревянные балки), плотностью утеплителя, весом полового покрытия, потолочного материала. На 1м 2 приходится при использовании:

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.

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.

Желание построить свой дом дешево и надежно все чаще заставляет застройщиков искать более эффективные новинки строительного дела. В строительство малоэтажных домов уже давно пришли и стали обыденными вещами арболитовые дома, газобетон или фундамент по технологии ТИСЭ. Фундаментные системы на сваях ТИСЭ, обладающих повышенной несущей способностью,медленно, но уверенно набирают популярность в индивидуальном строительстве, зачастую даже там, где их использование не приносит особых выгод.

Что такое фундамент ТИСЭ, и где его используют

Это заимствованная из сферы промышленного строительства технология, которая разрабатывалась для возведения высотных железобетонных конструкций на проблемных территориях. Строительство дома на фундаменте по ТИСЭ технологии позволяло решать ряд специфических задач:

Обеспечить постройку фундамента с большой несущей способностью при минимальном объеме земляных работ, что улучшает экологию в прилегающей к стройке местности;
Сделать конструкцию дома нечувствительной к любым вибрациям грунта, например, метро, трамваев и железнодорожного транспорта;
Избежать разрушения каркаса дома при пучении грунта, особенно для районов с большой глубиной промерзания почвы.

К сведению! Последний пункт чаще всего является основным аргументом в пользу использования фундамента ТИСЭ.

Принципиально универсальный фундамент по технологии ТИСЭ мало чем отличается от любых других свайных опорных систем. Главное и основное отличие состоит в конструкции самой сваи ТИСЭ. Она напоминает перевернутый винт с потаенной головкой, в нижней точке сваи имеется полусферическое расширение, в диаметре вдвое превышающее сечение основного ствола.

Свая ТИСЭ, в отличие о других вариантов опор, отливается в грунте из бетонной смеси, что значительно упрощает технологию и минимизирует затраты на транспортировку и установку опор для фундамента. Но для отливки потребуется изготовить скважину глубиной ниже точки промерзания, а это, например, для Московской области может составлять 120-150 см. На практике глубину заливки выполняют в районе от 150 до 250 см. Причин такой расточительности немного, но они есть. Во-первых, бетонное тело сваи ТИСЭ в грунте способствует более глубокому промерзанию почвы, поэтому опору стараются заглубить пониже, во-вторых, более теплые нижние слои грунта с температурой от +3 о С до +5 о С отогревают часть бетонной конструкции и снижают риск ее разрушения.

Фундамент ТИСЭ своими руками

Кроме массы позитивных моментов, универсальные фундаменты по технологии ТИСЭ имеют достаточно много нюансов и условий применения свайной системы. Например, фундамент ТИСЭ, в отличие от ленточного варианта, не прощает ошибок, просчеты и нарушения технологии обходятся значительно дороже, чем в классическом варианте. Поэтому, прежде чем приступать к работе, потребуется выполнить расчет фундамента ТИСЭ.

Оценочный вариант расчета по количеству и размерам свай ТИСЭ

Существует множество рекомендаций и методик, в том числе практических, основанных на точном геологическом исследовании грунта и выборе способа армирования фундамента. Но, не имея опыта и полноценных инженерных знаний, сложными методическими рекомендациями лучше не пользоваться, а выполнить оценку количества свай ТИСЭ и шаг их установки.

Порядок оценки параметров свайного фундамента ТИСЭ:

По эскизу и точным данным о геометрических размерах дома, материалах стен, потолочных перекрытий, каркаса крыши, кровельного материала максимально скрупулёзно считается вес дома. К полученному значению необходимо добавить вес мебели, инвентаря и массу снежного покрова максимальной толщины;
Необходимо забурить, как минимум, три точки шурфа, глубиной в метр, на участке, где предполагается строительство фундамента ТИСЭ, классифицировать грунт и определить по справочным данным из таблицы несущую способность сваи в тоннах;
Далее делим вес здания на табличный норматив для конкретного размера опорной стопы сваи ТИСЭ. Получаем количество опор ТИСЭ. Осталось разделить длину ленты фундамента на число опор, получим искомый шаг между сваями.

Совет! Расстояние между опорами ТИСЭ зависит от мощности ростверка, для сечения в 30 см можно принять усредненное значение шага в 1,2-1,5 м.

Кроме карандашного способа оценки количества свай, можно прибегнуть к специализированным программам, позволяющим максимально точно работать с параметрами фундамента ТИСЭ. Чаще всего такой метод используют, если бюджет строительства ограничен, или необходима документальная детализация при составлении сметы для заказчика строительства.

Подготовка к установке свай фундамента ТИСЭ

Самым тяжелым этапом в строительстве фундаментов по технологии ТИСЭ является забуривание шурфов или скважин под сваи. На сегодня практически весь объем бурения под сваи ТИСЭ в частном секторе выполняется ручными бурами «Тисэ-Ф». Работа тяжелая, производительность сильно зависит от плотности грунта. Прежде чем начинать бить шурфы, сделайте стандартную разметку фундамента на участке, отсыпьте линии свай ТИСЭ и точки бурения. Грунт, вынимаемый на поверхность, можно выкладывать в тачку или на брезент, в перерывах его можно убрать вместе с мусором и кусками дерна.

Сначала выполняем бурение по всем точкам расположения свай на глубину около 80- 90% от расчетной величины. Предварительное бурение лучше всего делать инструментом без боковой насадки, так легче работать;
В каждую пробуренную скважину выливают пару ведер воды, и через час - полтора приступают к формированию расширения или полости под опорную пяту сваи ТИСЭ. Размокшая земля будет легче и быстрее.

Важно! При бурении постарайтесь максимально контролировать вертикаль забуривания, при установке армирующего каркаса из стального прута это позволит правильно установить арматуру в скважине.

При большом диаметре пяты выбрать грунт из полости достаточно сложно, но это нужно сделать любой ценой. Можно подливать воду или вращать бур толчковыми движениями - главное, чтобы лопатка или плуг инструмента аккуратно вырезал полость необходимого размера.

Отливка свай по технологии ТИСЭ

Перед заливкой бетона потребуется выполнить еще две важные операции - установить гидроизоляцию и арматуру. От качества гидроизоляционного слоя зависит качество формирования боковой поверхности сваи и стойкость опоры к замораживанию во влажной среде. Важность правильной установки арматуры объяснять не нужно, это залог прочности сваи ТИСЭ, работающей как на сжатие, так и на разрыв.

Для гидроизоляции используют стандартное полотнище рубероида. Лист шириной в один метр отрезают в размер глубины скважины плюс вынос гидроизоляции над поверхностью грунта. Заготовку сворачивают в трубу по диаметру скважины, и шов в верхней части изоляции заклеивают мастикой. Величину выноса гидроизоляции над грунтом необходимо сделать под размер до нижней части ленты фундамента плюс 3- 5 см. Гидроизоляцию опускают в скважину и фиксируют распорными рейками.

Армирующий каркас сваи фундамента чаще всего сваривают заранее из прутка арматуры в 10-12 мм с боковыми перемычками. Нижние концы прутков соединяют и усиливают наварными элементами из более толстого металла. Верхние концы выпускают над срезом сваи ТИСЭ на высоту фундамента или ростверка. Остается установить каркас в скважину и выровнять его положение так, чтобы концы прутков находились в одной вертикальной плоскости с нитками горизонтальной арматуры фундамента.

Такой способ изготовления каркаса фундамента ТИСЭ не дает полноценной пятки сваи ТИСЭ, и это является одним из наиболее значимых недостатков технологии. В некоторых случаях каркас набирают из отдельных прутьев с загнутыми в сторону концами. После установки 6-8 прутьев в скважину, их разворачивают и ориентируют так, чтобы загнутые части арматуры расходились радиально в разные стороны, тем самым усиливают пятку сваи ТИСЭ. Осевую часть сваи ТИСЭ усиливают установкой обычного сварного каркаса в четыре прутка с перевязкой с периферийными элементами.

Перед заливкой бетона в скважину верхнюю часть гидроизоляции, выступающую над поверхностью, одевают в жесткую разборную форму из дерева или металла и отсыпают песком. Для стандартной сваи ТИСЭ диаметром ствола в 25 см потребуется от 60 до 90 литров раствора, в зависимости от глубины заделки. Объем немалый, поэтому наиболее удобным будет использование ручной или электрической бетономешалки. Кроме того, это позволит получить хорошее перемешивание всех компонентов раствора, а значит, равномерную усадку фундамента и минимум дефектов поверхности.

Заливку удобнее всего выполнять через рупор или рукав. После заливки более половины полости сваи необходимо выполнить обсадку раствора. Для этого берем лом и трамбуем раствор, стараясь добиться полноценного заполнения всех пустот в районе пятки сваи ТИСЭ. Аналогично заливаем и уплотняем вторую половину полости опоры фундамента.

Совет! При заливке контролируйте уровень бетона фундамента так, чтобы не закрыть концы арматуры, подлежащие перевязке с лентой фундамента.

Специалисты, занимающиеся консультациями по вопросам обустройства фундамента ТИСЭ, считают, что при нормальной вязкости раствора часть цемента с водой стечет в донную часть подошвы и образует глинисто- цементную подушку. Таким образом, несущая способность свай фундамента ТИСЭ должна увеличиться, как минимум, на 40- 60% от расчетной величины.

Сборка фундамента ТИСЭ

В классическом исполнении фундамент тисе строится в виде ростверка, опирающегося на сваи на высоте в 5-10 см над уровнем грунта. Такой способ устройства фундамента ТИСЭ позволяет защитить бетонный массив от влаги и пучения грунта.

Сборка несущей ленты ростверка происходит по схеме аналогичной для отливки ленточного фундамента. Прежде чем приступать к сборке щитовой конструкции для отливки опорного массива фундамента, пространство между оголовками свай ТИСЭ необходимо засыпать песком, чтобы создать подпор под донный щит опалубки.

Далее на песчано-гравийную отсыпку устанавливаются нижние и боковые стенки опалубки будущего фундамента, деревянную конструкцию необходимо тщательно выровнять по горизонту так, чтобы при заливке раствора не происходило перетекания подвижной массы бетона в одну сторону. Бока укрепляют деревянными кольями и подпорками. Для небольшого каркасного дома в 5х8 м будет достаточно изготовить ростверк фундамента высотой в 30 см и шириной в 25 см.

На следующем этапе на дно опалубки необходимо уложить пленочную или рубероидную гидроизоляцию, кромки рубероида изоляции свай ТИСЭ разрезаются «ромашкой» и запускаются под слой пленки опалубки фундамента.

Наиболее трудоемким этапом в отливке ленты фундамента является правильная укладка и перевязка прутков арматуры. Для армирования ростверка и фундамента используется 10-ти миллиметровый стальной пруток. Для усиления фундамента укладывают нижний слой арматуры из четырех ниток на расстоянии в 3 см от дна и аналогичный верхний слой.

Перевязку ниток арматуры фундамента можно выполнить по предложенной на рисунке схеме.

Во время заливки раствором ленты в тело бетона заделываются анкерные болты или крепления,с помощью которых будет крепиться основа будущих стен, накрывают пленкой, и выдерживают минимум две недели до набора отливкой предварительной прочности. В сильную жару первых пару дней необходимо раз в день конструкцию обрызгивать водой.

Заключение

Фундамент ТИСЭ можно использовать для двух и даже трехэтажных каркасных зданий. Но надо учитывать, что среднее здание в 350- 370 тонн на слабом грунте потребует не менее сотни опор ТИСЭ, что выполнить ручным способом достаточно сложно и долго. Кроме того, в отличие от большинства фундаментных схем, опоры ТИСЭ требуют очень тщательного последовательного выполнения всех технологических операций и хорошего качества цемента.

В этой статье я расскажу о том как, почему и какими средствами я рассчитывал фундамент для своего дома. Совсем не хочу кого-либо убеждать в том, что мой подход и мои выводы верны. Всё, что я насчитал, предназначалось только для того, чтобы убедить лишь себя=) Но, в процессе расчётов, познавания некоторых тонкостей, наблюдений за монолитным строительством 9и-этажки в соседнем дворе и частном строительстве на окраинах моего города, перечитывании сотен страниц сайтов, справочников, книг я приобрёл уверенность в том, что делаю и как это делаю.

Отправной точкой для начала расчётов, уже после того как я определился с тем, что это будет фундамент по технологии ТИСЭ, безусловно, была книга автора этой технологии Р.Н.Яковлева. Перечитав её несколько раз я вдруг понял, что приведённые в книге цифры даны с многократным запасом, и я решил пойти своим путём. Но, обо всём по порядку.

Первой мыслю, после того, как я принял решение о строительстве дома, было желание минимальных земляных и железобетонных работ на участке. Так случилось, что я оказался среди близких друзей, которые оказались ещё и единомышленниками и сподвижниками идеи домостроения. Мы купили никому не нужный большой кусок земли в 30-и км от города, где нету никаких коммуникаций, кроме относительно нормальной дороги, и взялись за его освоение. Конечно, деньги - это острый вопрос для любого из нас, и нам пришлось взвешивать все наши действия на сотни шагов вперёд. Экономия по принципу "экономить на всём" зачастую приводит просто к переделыванию всей работы заново, потому был избран принцип "умной экономии". Фундамент - это отправная точка, это такое сооружение, на конструкцию которого влияет выбор всех последующих технологий. Какие это будут стены, что будет лежать на крыше, какое будет отопление, какое устройство перекрытий, будет ли камин и многое-многое другое - это всё влияет на фундамент, на его геометрию, распределение нагрузок, тип, и, в итоге, на цену.

Фундамнт я выбирал из принципа минимального вмешательста в грунт, скорости возведения и цены, и первое, на что пал выбор - винтовые сваи и деревянная обвязка брусом 200х200мм. Подробно ознакомившись с теорией и отзывами взялся за расчёт конкретно под свой проект дома. Кстати, необходимо упомянуть проект дома. Дом был разработан креативными молодыми архитекторами практически без учёта моих пожеланий=). Он оказался совсем не похож на тот дом, который я рисовал в своём воображении, ну совсем! Однако, он понравился мне с первого взгляда! Он показался мне необычным и геометрически не простым, хотя и довольно элегантным. В общем, вот картинки...

Упоминание о проекте необходимо для того, чтобы вы смогли представить себе площадь застройки. На большинстве сайтов компаний, которые на тот момент предлагали винтовые сваи, были указаны примерные цены на готовый фундамент. Цены были весьма вкусными, что-то типа: "винтовой фундамент под дом 196м.кв. - от 2400$". Конечно, когда дошло дело до расчётов, бысто выяснилось, что сваи нужны не только под углами дома, но нужно целое свайное поле! И проблема была не столько в несущей способности винтовой сваи, сколько в расстояниях между ними - в общем, свай под мой проект было необходимо около 100 штук! Цена одной, как выяснилось в переписке с фирмой, около - 100$ c работой по установке. И вот фундамент мне выливается в 10 000$ + 6 кубов бруса ещё 1000$!!! (цены 2012 года ) Ни о какой экономии при таком ценнике речи не идёт - пришлось искать альтернативу...

Альтернатива не заставила себя долго искать - ТИСЭ. Не очень привлекала эта технология - нужно чем-то ручным бурить землю, замешивать бетон, какая-то арматура, которую ещё и гнуть нужно - всё это было очень чуждо мне, полиграфисту по профессии. Но, глаза боятся, а руки делают. Выбрав столбы ТИСЭ за опору долго думал над тем, какой же делать ростверк (надземную обвязку столбов), было два варианта: деревянный брус или бетонная лента). Начитавшись форумов, выделил основные минусы бруса: 1 - брус деревянный и он живёт своей жизнью, крутится, изгибается; 2 - на длинных пролётах он играет и прогибается; 3 - нижние венцы у брусовых домов - всегда слабое место, они могут гнить, сыреть, их ест всякая живность (конечно, это лишь чей-то неудачный опыт, бывают и хорошие примеры); 4 - брус, при описанных минусах, ещё и дороже бетона более чем в два раза (куб бетона М400 - 78$, куб бруса 200х200 - 180$). Был выбран бетонный ростверк. Начались расчёты.

Купив за 90$ бур ТИСЭ мы пробурили несколько скважин в нашем поле, взяли пробы грунта, помяли его руками, взболтали в баночке с водой и определили, что в разных местах нашего поля грунт сильно отличается от чистого крупнозернистого песка до суглинков с содержанием глины до 30%. В процессе бурения так же сделали вывод о пористости грунта - он был весьма и весьма плотным. Песок, конечно, бурился легко, а вот с сулинками пришлось потруднее, но, в целом, 20 минут на скважину глубиной 150см. Дальше исследовали вопрос о . Это, в первую очередь, теоретическая информация из интернета и, во вторую очередь, нашлись друзья, которые выяснили этот вопрос в компетентном метеорологическом органе - для нашей области максимальная глубина промерзания 50см, а на практике глубже 30см грунт уже много лет не промерзал. Теперь на очереди - пробуренные скважины и тут нам пригодились. Оставив их на осень, зиму, весну мы наблюдали за водой в них (в есть фото). Наблюдение показало, когда верховодка уходит, грунтовые воды залегают на глубинах свыше 2-х метров. Перед началом строительства мы пробурили две скважины на воду методом гидробурения на глубину 35 метров - это интересное зрелище, дающее ценную информацию о глубинном составе грунта. Как вывод, под небольшим 2 - 4 метровым слоем суглинков лежит широченный пласт плотной водонепроницаемой глины. На плотность и водонепроницаемость наших грунтов указывали и весенние лужи на участках - они совершенно не впитывались в грунт и не уходили в течении нескольких недель (даже осока проросла), пока мы не прокопали дренажные каналы. Итак, у меня были все необходимые данные для определения несущей способности грунта. На участке есть небольшой уклон в 60см под пятном застройки, поэтому глубину заложения свай я выбрал такую, чтобы в нижней точке участка расширение сваи тисэ полностью находилось ниже глубины промерзания, ведь суглинки - пучинистые грунты. Итак, перепад высот 60см + глубина промерзания 50см + высота самого расширения 25см + небольшой запас для ровного счёта=150см. Плюс обязательное дренирование участка! Из книги Яковлева () определил несущую способность грунта в диапазоне 3,5-4 кг/см.кв.

Определяем количество свай

Этот процесс в большей степени творческий, нежели расчётный, потому что необходимо искать балланс между количеством свай и расстоянием между сваями. Во-первых, нужно найти отправную точку - минимально допустимое количество этих свай. Для этого необходимо выяснить общую нагрузку от дома + нагрузки снеговые, динамические, ветровые, бытовые. Начинаем с крыши, потом стены, нагрузки и т.п.:

В результате расчётов видим, что мой легкий каркасно щитовой пенопластовый домик весит ни много ни мало 302 тонны! Причём наибольший вклад в этот вес даёт крыша со снегом, тёплый пол и нежданные гости. При таком положении вещей я выбрал минимальный диаметр расширения столба тисэ, который, согласно измерению линейкой, оказался 45см (в инструкции заявлялось 40см) и получил площадь одной опоры S=Pi*R^2=1590см.кв. Посчитав необходимую общую площадь по формуле из книги Яковлева (в статье она есть) и разделив её на площадь одного столба получаем необходимый минимум столбов 60 штук. Это первая отправная точка.

Для наглядности я сделал простенький флэш-калькулятор, который считает всё, что только можно посчитать в области столбов. Нужно только заранее посчитать общий вес дома и выяснить по несущюю способность грунта. А дальше можно подбирать необходимое количество столбов и диаметр расширения. Тут же расчитывается марочная прочность бетона - это минимально возможная прочность, учитывающая только осевое сжатие (без расчёта на кручение, изгиб, внецентренное сжатие и прочие деформации). Расчёт выталкивающей силы морозного пучения произведён без учёта веса самого дома (как если бы мы законсервировали голый фундамент на зиму). В нормальных условиях часть этой силы (или вся ) скомпенсируется нагрузкой от веса дома.

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.