Фундамент тисэ расчет нагрузки

Расчет фундамента ТИСЭ

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 юга России — 50 кг/м2;
• — для средней полосы России определяется по нагрузке в 100кг/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.

Таблица 5.1. Несущая способность фундаментного столбов

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 6×8 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 тугопластичный (несущая способность грунта принимается — 4,5 кг/см2).

Площадь кровли……………………………………………………………50 м2
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)……………………………………20/40т
Вес внешних стен (250 кг/м2)…………………………………………..40 т
Вес внутренних стен (240 кг/м2)………………………………………12 т
Вес фундамента (ростверк и столбы. 450 кг/пог. м)……………..15 т
Вес полезной нагрузки (люди, оборудование, мебель)…………26 т
Вес снегового покрова (100 кг/м2)…………………………………….5 т
Общий вес дома………………………

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.
Из данного расчета можно дать и некоторые рекомендации но выбору материалов. При строительстве на слабых грунтах желательно использовать деревянные перекрытия и несущие стены минимального веса.

Источник

Расчет фундамента ТИСЭ

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.

Цель расчета фундамента ТИСЭ — определить нагрузку на грунт и общую площадь опор фундамента, которая позволит выдержать вес будущего здания. Для этого нужно определить вес дома, эксплуатационную нагрузку, нагрузку от снежного покрова и несущую способность опорных столбов.

Вес дома

Насколько будет правильно произведен расчет фундамента ТИСЭ зависит от точности просчета общего веса здания, который определяется нагрузкой от основных составляющих — фундамента, стен, перекрытий, полов, крыши. Зная их размеры и удельный вес используемого материала вычисляем при помощи несложных математических формул вес каждого из них и дома в целом.

Вес фундамента ТИСЭ, поскольку его параметры – это величина искомая, определяется приблизительно, с учетом используемых материалов, конструкционных особенностей, глубины заложения.

Вес стен зависит от строительного и отделочного материала. Так, 1м 2 стены, возведенной при помощи переставной опалубки:

• ТИСЭ-2 весит 270 кг;
• ТИСЭ-3 весит 400 кг;
• из газобетонных блоков 600*200*400 плотностью Д500 – 250 кг.

Нагрузка от перекрытий 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.

Карта глубины сезонного промерзания для Украины

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.

Источник

Как строится и чем хорош фундамент ТИСЭ?

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:

Наземная и подземная часть фундамента ТИСЭ

• 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.

Готовый фундамент ТИСЭ

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 сваях ТИСЭ 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: разместить под уклоном наружу дома продухи. 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:

1. Гидроизолировать верхние части опор.
2. Вбить деревянные колья вдоль контуров стен так, чтобы их верхняя грань совпала с нулевым уровнем.
3. Сделать подсыпку из песка по ширине ростверка и заподлицо.
4. Прибить к колышкам из п.2 доски, чтобы их верхний край совпал с нулевым уровнем.
5. 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.

Отзывы застройщиков показывают, что при бетонировании можно делать технические перерывы. Главное, чтобы они составляли не более суток. Чтобы нивелировать недостатки такого подхода, нужно следить, чтобы перерывы не возникали в местах стыка арматуры.

Об устройстве фундамента ТИСЭ (видео)

Выбор опалубки для ТИСЭ 2 и ТИСЭ 3

Для строительства дома под ключ доступно две технологии изготовки блоков:

• ТИСЭ 2 (для стен толщиной 250 мм);
• ТИСЭ 3 (для стен толщиной 380 мм).

Нехитрый расчет показывает, что ТИСЭ 2 заменяет кладку из 8 кирпичей, а ТИСЭ 3 – из 12. Меньший модуль применяется для возведения стен двухэтажных зданий под ключ, заборов, гаражей. Модуль тисэ 3 эффективен для сооружения домов выше 2 этажей. Он используется для трехслойных стен с засыпной изоляцией. Может применяться в сейсмологических районах.

Для заливки блоков ТИСЭ 2 и ТИСЭ 3 используется обычный пескоцементный раствор в соотношении 1:3. Отзывы застройщиков показывают, что для этих целей подходит марка М400 или М500.

Изготовленный таким образом блок ТИСЭ 2 может выдержать нагрузку 400 кг/см 2 . Общая нагрузка на блок может достигать 240 тонн.

Источник