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.
Фундамент ТИСЭ стоит в два – три раза дешевле прочих вариантов, причем низкая стоимость никоим образом не отражается на его качестве и безопасности.
Индивидуальное строительство в стране стремительно развивается. Застройщики с хорошим денежным запасом возводят под свои дома, заботясь лишь об их надежности – их мало волнует стоимость данного предприятия.
Другое дело – люди со скромными возможностями. Им приходится тщательно просчитывать затраты на каждом этапе строительства. Именно для этой категории застройщиков компанией ТИСЭ и была разработана уникальная технология, позволяющая построить недорогое, но надежное основание под жилище.
Итак, что такое – фундамент ТИСЭ? Это свайно-ленточная конструкция, состоящая из бетонных армированных опор и железобетонного ростверка ().
Особенность этой конструкции заключается в форме сваи: в нижней ее части имеется полусферическое расширение. Такая форма опоры способствует повышению несущей способности фундамента и предотвращает выдавливание ее на пучинистых грунтах.
Сваи ТИСЭ одинаково хорошо несут нагрузку от тяжелых каменных и легких каркасных домов (), не давая усадку.
Задача ростверка – связать все опоры в единую конструкцию. Он не контактирует с грунтом, равномерно распределяя нагрузку от дома между сваями.
Преимущества и недостатки
К преимуществам фундамента типа ТИСЭ относятся:
- низкая стоимость;
- отсутствие необходимости в привлечении тяжелой строительной техники;
- автономность производства работ при строительстве: для выполнения технологических операций не требуется подключение к ;
- высокая скорость возведения и минимальные трудозатраты;
- возможность самостоятельного строительства индивидуальными застройщиками, не имеющими опыта и специальных навыков;
- легкость подводки инженерных коммуникаций даже на полностью построенном объекте.
Недостатки технологии фундамента ТИСЭ:
- данный способ строительства нельзя использовать на болотистых местностях, обводненных и илистых грунтах;
- использование только ручного труда: процесс строительства из-за этого сильно усложняется на каменистых и твердых грунтах. Правда, сейчас начали выпускать буры ТИСЭ с механическим приводом, работающим от легкого бензинового двигателя;
- нет возможности устроить под всем домом подвал;
- требуется устройство отмостки увеличенной ширины.
Вышеперечисленные недостатки фундамента ТИСЭ перекрываются плюсами, так что можно считать данную технологию самой экономичной и прогрессивной для частного строительства.
Основным и единственным рабочим инструментом, который вам понадобится при строительстве фундамента по технологии ТИСЭ своими руками, является бур ТИСЭ-Ф.
Конструктивно он выполнен в виде раздвижной штанги, оснащенной двумя рукоятками и режущими кромками. Масса его составляет всего 7,5 кг. Инструмент оборудован резцами и стопорным механизмом. Подъем плуга осуществляется посредством шнура, один из концов которого прикреплен к перекладине.
Штангу можно раздвинуть на любую длину при помощи резьбового фиксатора. Он же передает крутящий момент.
Плуг крепится на подвижном кронштейне между буром и штангой. Отпускают его на том уровне бурения, где планируется расширение сваи ТИСЕ. Роль накопителя грунта играет корпус бура.
Технология бурения
Бурение по технологии фундамента ТИСЭ состоит из нескольких простых операций:
- Выполняется разметка свай.
- В местах бурения снимается дерн.
- Точно по центру будущей сваи выкапывается ямка диаметром, равным диаметру бура и глубиной 0,15 м. Эту операцию можно выполнить с помощью лопаты или специального приспособления, входящего в комплект бура.
- Со штанги снимается плуг, а на ее верхнюю часть устанавливается ручка.
- Выставляется начальная длина штанги (для этого в ее теле предусмотрено три отверстия).
- В комплект входит и удлинитель. Если его необходимо задействовать, он устанавливается на штангу вместо рукоятки. Последняя переносится на торец удлинителя.
- В процессе бурения грунт собирается в контейнере. По мере его заполнения накопитель поднимают и освобождают от земли.
Сваи по технологии ТИСЭ имеют небольшой диаметр, так что необходимо тщательно контролировать вертикальность скважины: бетон плохо работает на изгиб, и в случае отклонения от нормали в процессе эксплуатации может лопнуть.
После достижения проектной отметки выполняется расширение скважины в ее нижней части.
Делается это так:
- выкручиваются два болта на контейнере;
- устанавливается и закрепляется плуг: предварительно изучите инструкцию к буру. Там вы увидите, что существует три позиции установки этой детали – в зависимости о размера расширения (400, 500, 600 мм);
- к кронштейну (перекладине) прикрепляется шнур, посредством которого плуг поднимается в положение транспортировки;
- после того, как плуг опущен в скважину, шнур отпускается – инструмент занимает рабочее положение;
- бур проворачивается против часовой стрелки, вырезая в грунте полусферу.
Строительство свай ТИСЭ удобнее осуществлять с напарником.
Расчет фундамента
Прежде чем приступать к практическим работам, необходимо выяснить: а какое количество опор сможет выдержать нагрузку от вашей постройки.
Расчет фундамента по технологии ТИСЭ выполняется по классической схеме:
- подсчитывается полная нагрузка от здания (она представляет собой сумму веса всех строительных материалов, ветровой и снеговой нагрузок);
- определяется несущая способность одной буронабивной сваи: эту часть расчета лучше поручить специалистам, например, из архитектурного отдела горадминистрации. Они спросят у вас кадастровый номер вашего участка, в реестре уточнят данные геологических исследований в этом районе – и, используя всего одну формулу, быстро произведут расчет;
- поделите нагрузку на несущую способность сваи – и вы определите их количество.
Теперь вам останется на плане фундамента расставить опоры. Начинать расстановку свай следует с углов здания и мест пересечений стен. Остальные опоры равномерно распределите по всему периметру фундамента. После того вам останется вынести разметку на местность.
Заливка свай
Для заливки опор используют бетон марки М300 (). Фракция щебня – не более 25 мм.
По осям скважины установите четыре арматурных стержня А-4 диаметром 14 мм. Длина их должна превышать глубину отверстия на 15-20 см. После этого залейте бетон в скважину, периодически уплотняя его глубинным вибратором. Если такого оборудования у вас нет, воспользуйтесь длинной палкой. Цель операции – исключить возможность образования пустот в бетонной массе.
Сразу после заливки бетонируется оголовок сваи. В качестве можно использовать пластиковую трубу большого диаметра.
Правила устройства ростверка
При строительстве фундамента по технологии ТИСЭ не следует делать слишком высокий ростверк. Массивный монолит станет дополнительной нагрузкой на сваи и – на кошелек застройщика.
Технически неоправданное увеличение расхода дорогостоящего бетона сведет на нет главное преимущество свайно — ростверкового фундамента ТИСЭ – низкую себестоимость. Ширина железобетонного пояса должна соответствовать толщине стены. Если в дальнейшем вы планируете обложить дом кирпичом – учтите это при определении ширины ростверка.
Перед монтажом опалубки сделайте обноску – при помощи шнуров разметьте все оси будущего строения (). Делать это надо обязательно потому, что при бурении и заливке свайных опор их точное расположение по осям выдержать трудно. Но ростверк должен быть выполнен с соблюдением перпендикулярности и параллельности всех его сторон. Иначе и стены дома встанут вкривь и вкось.
Ростверк армируется по низу. Арматурную сетку необходимо связать со стержнями, выпущенными из оголовков свай. Заливку следует производить за один раз – в теле железобетона не должно быть швов.
Видео о фундаменте ТИСЭ.
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.
Сегодня самый знаменитый и известный столбчатый фундамент - это фундамент по технологии ТИСЭ.
Немного об истории создания технологии ТИСЭ:
Индивидуальное строительство очень быстро развивается. Существует огромное количество строительных технологий, но они как стоят недешево. Что же делать, если доход не позволяет такой возможности? Дать ответ на этот вопрос может технология, которая обходится дешевле в три, а то и четыре раза. Кроме этого, она должна быть экологически безопасной и обеспечивать хороший комфорт.
В 90-х годах появилась на рынке строительства новая технология - Технология Индивидуального Строительства и Экологии (ТИСЭ). Для данной технологии разработан специальный бур. Благодаря этому буру, стало возможным пробурить сваи, имеющие нижнее расширение, у основания сваи, при небольших затратах. С этого и началось бурное развитее данной технологии. По результатам исследований, у свай, имеющих нижнее расширение, многократно увеличивается несущая способность. При промерзании и пучении зимой, грунт не выталкивает сваи ТИСЭ, в отличие от обычных свай. Также автору-разработчику технологии ТИСЭ, пришла очень хорошая идея, ростверк, который связывает свай, приподнять над землей на 10-15 см. Благодаря этому, ростверк не испытывает нагрузки, которые возникают при пучении грунта зимой.
Все это, позволило фундаменту, построенному по технологии ТИСЭ, стать самым доступным и при этом очень надежным. Он обеспечивает зданиям надежную опору, подходит ко многим грунтам (суглинок, глина, песок, супесь). Но если на вашем участке плывун, лучше отдать предпочтение другому фундаменту, в таких условиях сложно будет пробурить и качественно сформировать сваи ТИСЭ.
Технология ТИСЭ в 1997 году награждена Золотой медалью ВВЦ.
Фундамент по технологии ТИСЭ подходит для любых строений - дом, сарай или гараж. Строения могут быть выполнены как из дерева, бруса, так и из пеноблока, кирпича.
Фундамент ТИСЭ - особенности
Главная особенность фундамента по технологии ТИСЭ, это расширение основания столба диаметром 60 см. Расширение увеличивает и улучшает площадь опоры, а также способствует сопротивлению выпучивания сваи силами грунта. Раньше фундамент с расширением основания столбов строили очень редко, поскольку процесс расширения был сложен и трудоемок. Но благодаря появившемуся буру ТИСЭ ситуация весьма упростилась, и задача по расширению была запросто решена.
Преимущества фундамента по технологии ТИСЭ - это быстрое построение и надежность. И еще один важный плюс в пользу фундамента ТИСЭ, является его привлекательная цена.
Бывают такие ситуации, когда данный фундамент построить просто невозможно. Но это бывает крайне редко.
Бурение свай ТИСЭ
Бурение осуществляется специальным буром ТИСЭ на глубину промерзания. Если в грунте встречаются камни больших размеров, то могут возникнуть некоторые проблемы. Бур с ними справиться не сможет, и придется доставать из скважины вручную. При высоком уровне грунтовых вод надо выбуренную скважину тут же заливать бетоном. В противном случае, вода может вызвать обрушение грунта. Бурение на песчаном грунте выполняется значительно быстрее, в отличии от суглинках или глине.
Расширение основания скважины зависит от грунта - чем жесте грунт, тем сложнее сделать расширение. На жестком грунте большое расширение основания делать необязательно, ведь несущая способность столба и так велика.
Армирование фундамента по технологии ТИСЭ
Армирование свай ТИСЭ
Это важная обязательная работа. Ее главное назначение - предотвратить разрыв расширенной опоры от самого столба в результате действия на них пучинистого грунта. Обычно используют арматуру диаметром 10-12 мм. Армирование выполняется прутами, согнутыми «буквой П». наверху они связываются проволокой.
Арматуру можно заменить любым длинномерным материалом. Но использовать в этом деле трубы совсем не приветствуется. Вода может попасть внутрь трубы и, когда ударят морозы, образовать трещину, а в дальнейшем разрушит структуру столба.
Очень важно использовать в строительстве чистую арматуру. Ржавчина, грязь, краска помешает сцеплению арматуры с бетоном. Поэтому перед постройкой лучше очистить ее с помощью стальной щетки.
Когда дом помещается на фундамент, то арматура выпадает из работы. Это происходит потому, что растяжение исчезает. Только вот совсем игнорировать арматуру не надо. Она незаменима, чтобы столб не соскочил от сжатия. Еще важно, чтобы при армировании столбов арматура находилась в центре бетона, как можно дальше от боковой поверхности.
Для ростверка используют арматуру диаметром - 10-14 см.
Армирование ростверка ТИСЭ
Армирование ростверка ТИСЭ выполняют арматурой 10-14 мм диаметра. Слишком большого диаметра использовать не целесообразно, так как она хуже включается с бетоном в работу. Количество прутьев арматуры на фундамент зависит от ее диаметра.
Таким образом:
При армировании рассчитывают длину арматуры так, чтобы она в углах до поперечных стен опалубки не доходила на пару сантиметров. В «Т»- образных соединениях и углах арматура при пересечении между собой не крепится между собой. Если не хватает длины арматуры на всю стену фундамента, то делается перехлест одного прутка арматуры на другой.
При армировании нижний слой арматуры выкладывается на небольшие лепешки 5-6см бетона, которые набрасываются на гидроизоляцию опалубки. Бетонные лепешки набрасываются через расстояние 1-1,5 метра.
После укладки нижнего слоя арматуры все заливается бетоном. В самом завершении заливки бетона, сверху на раствор кладутся верхние прутья арматуры и завершается под края все бетоном.
Бетонирование свай ТИСЭ
Трудности бетонирования столбов появляются при высоком уровне грунтовых вод. Как мы уже говорили, тут надо заливать бетон сразу после бурения. Если же все-таки залить сразу не получилось или вода очень быстро подступила, то воду можно вычерпать или выкачать насосом. Сначала в пробуренную скважину устанавливают арматуру и заливают расширение. Только потом рубашку и заливку самого столба.
Строительство ростверка фундамента ТИСЭ
Ростверк - это последний этап в строительстве фундамента ТИСЭ. Под ростверком должен зазор 10-15 см. Если такого зазора нет, то при морозах пучинистый грунт может приподнять ленту и даже разорвать саму ленту или опору, так как опора будет препятствовать.
Для деревянного или щитового дома подойдет высота ростверка 40 см. этого будет достаточно для изгибной жесткости. Ширина же определятся по стенам. Каменному дому высота - 20 см, ширина - по толщине стен.
Если на участке большой уклон, то ростверк примет ступенчатый вид. При небольшом уклоне - ростверк переменной высоты.
Опалубку делают из обрезных досок и кольев.
Бетонируют не более двух дней. Но желательно ростверк залить за один день. Чтобы бока фундамента получились более гладкими, можно опалубку закрыть толем или пергамином. При отрицательной температуре бетонировать крайне не рекомендуется.
Вы сделаете правильный выбор, если выберете технологию ТИСЭ. Она позволит сэкономить ваши деньги и время. А гарантию качества технология ТИСЭ обеспечит.
Фундамент ТИСЭ — популярное в малоэтажном строительстве основание, пригодное для возведения каркасных домов и зданий из дерева (бруса и сруба), пенобетона и кирпича высотой в 1-3 этажа. Ключевым преимуществом данной технологии является возможность реализации всех этапов строительства своими руками, без привлечения спецтехники.
В данной статье рассмотрен фундамент по технологии ТИСЭ. Вы узнаете плюсы и минусы данного метода, конструктивные особенности и технологию расчета фундамента , а также получите детальную инструкцию по его строительству.
Конструктивные особенности фундамента ТИСЭ
Фундамент по технологии ТИСЭ изобрел советский инженер-конструктор Р. Н. Яковлев, который опубликовал свои наработки в книгах «Новый метод строительства — технология ТИСЭ» и «Универсальный фундамент ТИСЭ».
Фундамент ТИСЭ представляет собой свайно-ленточную конструкцию, состоящую из двух конструктивных элементов:
- опорных свай;
- ленточного ростверка.
Функциональная задача свай — передача нагрузки, исходящей от массы дома, на глубинный, высокоплотный пласт грунта. Сваи ТИСЭ имеют куполообразное расширение в нижней части, за счет которого достигается увеличение устойчивости и несущей способности опоры. Такое решение позволяет вести строительство тяжелых домов в условиях низкоплотного грунта, где обычные сваи будут давать усадку, приводящую к деформации стен здания.
Обустройство свай ведется посредством разработки на участке скважин (с помощью специального бура ТИСЭ-Ф) и их бетонирования смесью марки М200-М300. Опоры в обязательном порядке армируются продольным каркасом из горячекатаной арматуры диаметром 12-16 мм, при этом армокаркас свай связывается с каркасом ростверка, что обеспечивает максимальную жесткость и надежность фундамента.
Обвязка опор выполняется монолитным железобетонным ростверком ленточного типа. Ростверк выполняет соединение отдельно стоящих свай в единую конструкцию, что увеличивает их устойчивость к деформациям под воздействием опрокидывающих нагрузок. Также ростверк выступает в качестве опорной поверхности, на которой размещается цокольное перекрытие и возводятся стены кирпичного дома.
Преимущества и недостатки
Как заявляет изобретатель метода Р. Н. Яковлев, одним из основных плюсов данной технологии является ее экономичность. Автор приводит следующие расчеты: строительство ленточного фундамента сечением 70*40 см и длиной 30 м требует: 0.7*0.4*30 = 8.4 м 3 бетона, тогда как чтобы построить фундамент ТИСЭ из 20 свай длиной 1.2 м и диаметром 0.6 мм, обладающий аналогичной несущей способностью, требуется не более 2-ух кубометров бетона.
Рассмотрим плюсы, которыми обладает данный метод:
- возможность строить фундамент ТИСЭ своими руками, без привлечения спецтехники;
- минимальное количество земляных работ — нет нужды выравнивать площадку и разрабатывать траншею, как в случае с ленточным основанием;
- автономность строительства — отсутствие потребности в электроэнергии, за исключением подачи питания на бетономешалку, которую можно подключить к генератору;
- высокая устойчивость фундамента в пучинистых и подвижных грунтах, возможность строительства дома в условиях низкоплотной почвы;
- долговечность — при соблюдении технологии строительства основание прослужит свыше 100 лет;
- фундамент ТИСЭ универсален — он пригоден для возведения малоэтажных домов любого веса и конфигурации.
Метод ТИСЭ имеет многочисленные плюсы, однако свойственны ему и недостатки. Как свидетельствуют отзывы, процесс строительства сопровождается огромными трудозатратами, поскольку все работы выполняются вручную. Отметим сложность разработки скважин под сваи в условиях высокотвердых грунтов, бурить которые ручным инструментом крайне проблематично.
Дополнительные недостатки данного метода — невозможность обустройства цокольного этажа, и низкая устойчивость свай в болотистых и водонасыщенных грунтах. Однако, в целом плюсы данной технологии более весомы, чем минусы, и ее реализация в индивидуальном строительстве полностью оправдана.
Методика расчета
Расчет фундамента заключается в определении глубины заложения, количества и шага размещения опор. Используемые для разработки скважин буры ТИСЭ позволяют сформировать сваи диаметром 250, 500 и 600 мм, несущую способность каждого размера столбов мы приведем в таблицах внутри инструкции.
- Выполнить расчет общей массы возводимого здания. Для этого площадь отдельных конструктивных элементов дома — стен, крыши и перекрытий, умножается на удельный вес м 2 стройматериала, из которого они обустроены.
Глубина заложения столбов зависит от уровня промерзания почвы в вашем регионе. Воспользуйтесь нижеприведенной картой и определите ее величину. Скважины необходимо бурить так, чтобы опорная подошва столба размещалась ниже границы промерзания почвы на 20 см.
Осталось составить схему размещения опор в фундаменте — они должны обязательно присутствовать по углам дома и в местах пересечения стен, оставшееся количество столбов с равномерным шагом распределяется по периметру здания (оптимальное расстояние 2-2.5 м).
Фундамент ТИСЭ своими руками (видео)
Технология строительства фундамента ТИСЭ
Строительство начинается с разметки фундамента — с помощью арматурных кольев вам необходимо обозначить места бурения под сваи. Между кольями натягивается бечевка, которая указывает на контуры стен дома. Выполнив разметку необходимо проверить прямые углы с помощью метода египетского треугольника — на расстоянии 3 м от углового колышка на бечевке делается пометка, такая же пометка, но на расстоянии 4 м делается на перпендикулярной стороне. Далее замеряется диагональ — если она равна 5-ти метрам, значит угол правильный.
Сваи ТИСЭ своими руками делаются по следующей технологии:
Обвязывать фундамент ТИСЭ ростверком можно по истечению двух недель после заливки столбов, на протяжении которых они набирают проектную прочность. Опоры обвязываются ростверком сечением 40*40 см.
Технология монтажа ростверка:
На этом столбчатый фундамент с ростверком по технологии ТИСЭ можно считать готовым. Возводить стены дома можно по истечению 28-дневного периода набора конструкцией прочности.