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
Фундамент ТИСЭ: достоинства и недостатки
Одним из типов свайного или свайно-ростверкового фундамента является основание, выполненное по технологии ТИСЭ. Его отличительной характеристикой является то, что к окончанию сваи утолщаются и принимают форму купола, благодаря чему свайные фундаменты можно применять на пучинистых грунтах.
Особенности
Фундамент ТИСЭ не зря называют универсальным, он предназначен для различных почв, исключением являются лишь скалы. Постройка может иметь несколько этажей и железобетонное перекрытие, но на прочность и надежность конструкции это никак не повлияет. Но это не значит, что у него совершенно нет недостатков.
Отлично зарекомендовала себя данная конструкция на высокопучинистых грунтах, на которых другие типы фундаментов через несколько лет трескаются. Фундамент ТИСЭ уместно применять на территориях, расположенных вблизи с железнодорожными путями или же магистралью грузовых автомобилей. Обычный столбчатый фундамент при вибрациях рушится, а для основания ТИСЭ они совсем незаметны.
Расчет фундамента надо начинать с тщательного изучения и анализа участка. После этого выполняется разметка территории и ее бурение. Для этого применяется ручной фундаментный бур ТИСЭ Ф300, Ф250, Ф200 – диаметр соответствует показателю в названии. Сваи можно углублять максимум на глубину 2,20 метра. Против основания ТИСЭ отзывов практически нет, все владельцы остались довольны своим выбором.
Плюсы
Как утверждают профессионалы, фундамент, возведенный по технологии ТИСЭ, имеет огромное количество преимуществ:
- Доступная цена – подобная конструкция обойдется в 2 раза дешевле, чем традиционный ленточный фундамент. При установке уменьшается масштаб земляных работ и затраты бетона, к тому же не надо привлекать специальную технику.
- Установка такого основания может осуществляться в любое время года и при любых погодных условиях.
- Работы по обустройству не займут много времени. Такой фундамент отлично подходит для индивидуального строительства, поэтому даже мастер-самоучка сможет быстро установить его.
Специалисты также отмечают тот факт, что на возведенной постройке можно без трудностей проводить коммуникации, и это еще одно неоспоримое преимущества основания.
Минусы
Как и у любой продукции, у конструкции, возведенной по технологии ТИСЭ, есть и несколько недостатков:
- Такое основание нельзя построить на илистой или обводненной почве. При высоких нагрузках сваи прогибаются и повреждаются.
- Необходим ручной труд – на твердых и каменистых участках бурение сделать сложно, также появляются проблемы со скважиной. Но даже в такой ситуации можно обойтись без помощи специалистов.
- Нельзя сделать подвал под всю площадь дома.
- Надо выполнять широкую отмостку.
Учитывая все характеристики фундамента, сделанного по технологии ТИСЭ, можно с уверенностью сказать, что он идеально подходит для частного строительства, к тому же является экономичным.
Расчет
Чтобы правильно рассчитать фундамент, надо определить нужное количество свай.
Для этого придерживайтесь следующей последовательности:
- Высчитайте общую нагрузку на фундамент, учитывая проект сооружения. Надо учитывать вес конструкции с ростверком и всех стен, массу кровли, перекрытий и полов. Все эти показатели суммируйте и умножайте на 1,2, полученный результат умножьте на 1,3. Полученный результат и является показателем нагрузки на сваи.
- После надо высчитать несущую способность буронабивной сваи. Для этого надо отправиться в архитектурный отдел города, чтобы узнать геологические особенности участка и какие грунты находятся ниже глубины промерзания. Работники отдела по таблице быстро высчитают и скажут вам максимальную нагрузку.
- Скопируйте план фундамента проекта. Разделите максимальную нагрузку постройки на нагрузку свай. Таким образом вы узнаете необходимое количество столбов.
- На копиях планах отметьте расположение всех свай. Сначала указываются сваи по углам поля, затем по стыкам, а оставшийся объем равномерно распределяется по участку.
Так вы и получите фундаментный план, по которому сможете в дальнейшем работать.
В среднем для кирпичного дома или же постройки из ракушника на каждый квадрат территории допустима нагрузка 2400 кг, для домов из различных типов бетона (пено- или газобетон) – 2000 кг, а для деревянных и каркасных конструкций – 1800 кг. По этим показателям можно ориентироваться приблизительно.
Строительство
Универсальное основание, возведенное по технологии ТИСЭ, востребовано, ведь оно обходится недорого, а его строительство не занимает много времени, к тому же все можно выполнить своими руками. Изначально тщательно подготовьте участок, а именно уберите верхний слой почвы и смонтируйте обноску.
Затем выполните разметку расположения свай и участка. Для этого применяется гидроуровень. Затем немного спилите колышки и разместите по наружным углам площади гвозди, зафиксировав на них веревку, можно применить и прочную леску. Когда это работа выполнена, установите колья для несущих стен.
Для монтажа каркаса обноски применяется кругляк из доски толщиной 50 мм. Рекомендуется применять садовый бур. Экономнее и удобнее делать полусплошную обноску, на которой обязательно надо определить нулевой уровень.
Затем выполняется монтаж гладких брусков, которые крепятся к доскам. Сверху должен быть нулевой уровень. Обратите внимание, что обноску устанавливают для контроля, потом ее демонтируют. По округе выкопайте яму и приступайте к бурению. Для начала рекомендуется выполнить приблизительно 5 скважин, после чего их надо расширить.
Если в почве небольшое количество песка, то сверление будет происходить с трудностями и на эту работу уйдет много времени. Чтобы облегчить процесс, в каждую скважину на ночь залейте 5 ведер воды, это размягчит почву и на следующий день увеличить скважину будет легче. Таким образом вы сможете справиться без специального оборудования.
Устанавливая основание ТИСЭ, не забывайте про армирование. Узнать длину прутка можно исходя из глубины опоры. Если арматура будет чуть заметна из-за столба, ее в дальнейшем можно эксплуатировать как виброуплотнитель для бетонирования, что позволит убрать остатки воздуха из бетона.
Следующей процедурой является гидроизоляция, для которой используется рубероид. Для монтажа материал надо разделить на куски и скрутить в цилиндр. Изделие помещается в скважину, но только когда будет выполнен монтаж арматуры. Видимый конец рубашки обсыпают грунтом. Установка фундамента ТИСЭ требует максимально быстрое бетонирование.
Специалисты рекомендуют заполнять одновременно несколько скважин.
Когда вы зальете столбы и засыплете опоры, начинайте изготавливать ростверк. Для этого устанавливаются щиты, их накрывают прочным полиэтиленом. Опалубку фиксируют шпильки, а с двух сторон делаются отверстия в брусе. Один конец шпильки загибают за другой, на котором фиксируется шайба и гайка. На шпильки устанавливается арматура, ее фиксируют стяжками из пластика.
Неоспоримым преимуществом данного фундамента является отсутствие дренажа. Не надо выполнять утепление отмостки и забирки. А чтобы стоки не действовали разрушающе на участки, прилегающие к отмостке, снаружи устанавливаются желоба ливневки.
Советы
Фундамент по технологии ТИСЭ можно применять для построек в несколько этажей и не переживать о том, что они просядут. Но помните, что дома средних размеров весом около 380 тонн на слабом грунте нуждаются в большом количестве опор ТИСЭ, что сделать самостоятельно очень сложно, но все же возможно.
Чтобы работы по возведению основания были выполнены быстро и качественно, надо учитывать следующие рекомендации:
- Первым делом лучше пробурить цилиндрические части всех скважин, и только после этого расширять их. Такая последовательность сократит время на монтаж и демонтаж плуга бура.
- Во время бурения затруднять работу могут камни. Маленькие автоматически попадут в накопитель, но большие придется доставать мотыгой. Поэтому если вам попался крупный валун, то начните бурение немного дальше. Допустимо смещение максимально на 500 см.
- Если во время увеличения скважины начинает осыпаться грунт, как можно быстрее приступайте к бетонированию. Разбурили одну скважину – и сразу бетонируйте ее. Такую процедуру следует выполнять на песчаных грунтах и при повышенном уровне грунтовых вод.
- Если участок с неровным рельефом, ростверк надо делать либо с переменной высотой сечения при маленьких уклонах, либо ступенчатым при больших уклонах.
Не все сваи-основания ТИСЭ надо забивать в обязательном порядке. Технология винтовых свай дает возможность быстро возвести основание. Винтовые сваи работают как шуруп. Это труба из металла в диаметре 108 мм с винтовой лопастью. Лопасть имеет такую конструкцию, что при вкручивании в землю грунт становится плотнее. Полость бетонируется, а полученная опора имеет несущую способность до 5 тонн. Основание на сваях уместно строить на болотистых почвах и торфяниках, но только при постройке зданий из дерева.
Срок эксплуатации конструкции зависит от толщины металла сваи и интенсивности образованию коррозии на поверхности, но, как правило, он намного больше, чем у других видов оснований.
В индивидуальном строительстве, как и в любом другом, первым делом владельцы хотят сэкономить, не нанеся ущерб конструкции. Фундамент по технологии ТИСЭ соответствует всем требованиям потребителей, помимо этого, он позволяет бережно отнестись к природным ресурсам. А установку фундамента могут выполнять все желающие, не имея даже специальных знаний и навыков. Расходы и так сведены к минимуму, поэтому специалисты категорически не рекомендуют экономить на качестве бетона или армирующего материала.
Фундамент ТИСЭ заслужил только положительные отзывы, что еще раз подтверждает его высокое качество, длительный срок эксплуатации, прочность и надежность.
О том, как сделать своими руками фундамент ТИСЭ, смотрите в следующем видео.
Источник