Технология тисэ фундамент

Несущая способность сваи ТИСЭ

Дополнение. Перекрытие между первым и вторым деревянные, второй этаж хочу делать полноценным — не мансардным, утепление по периметру крыши соломенными блоками дабы избежать этих паро ветро барьеров, ну не нравятся они мне )))), Крыша, южный склон поликарбонат, медные трубки с теплоносителем для съема тепла и передачи в гидроаккумулятор, осб панель окрашенная в черный цвет, утеплитель. Угол наклона южного ската 45градусов, северного пока не знаю, хочу поработать с архитектором по поводу формы крыши потому что не могу придумать как ее сделать функциональной для СК и при этом гармоничной с общим дизайном здания.

Я правильно понимаю, что это в другой Ваш вопрос? Я тогда сама перенесу его, уточните.

) в общем это к тому же вопросу, предоставил информацию с тем что бы была понятна приблизительная нагрузка на фундамент, но если вы сможете ответить на вопрос целесообразности встраивоемого мною коллектора в крышу, тогда согласен, можем перенести в другую ветку как вопрос для обсуждения ;

Благодарю за ответ по нагрузке, сразу не заметил, уж очень полезная информация. По этой же теме еще вопрос: спецы рекомендуют между растверком и грунтом делать промежуток 10-15 см для колебания грунтов что бы не рвало сваи в случае вспичивания грунта, как же обустраивать и утеплять пол если раствер весит в воздухе? И какие грунты считаются вспучивающимися? У меня песок с глиной 1 м. потом крупнозернистый песок.

На практике многие не обращают на это внимание и растверк делают заглубляя на 40 -60 см в землю, чем и решают данную проблему. Но при этом велика опасность повреждения свай.

Здесь давайте про фундамент :-). Смотрите, возможно я где-то неверно выразилась, или Вы меня не так поняли. Я, когда написала о нагрузке на одну сваю, имела в виду именно допустимую нагрузку на одну сваю, а НЕ подбор сваи, шага, ростверка, армирования, заглубления, и тд, под конкретно Ваш дом :-). Если нужно подбирать фундамент, то мне нужен не только факт наличия коллектора на крыше :-).

• Нужно полностью знать, какая будет стена, из чего, толщины
• план дома с размерами
• этажность, будет ли подвальное помещение
• все высоты (в коньке, и высоты всех стен)
• какие будут перекрытия
• план, размеры и материал ВСЕЙ крыши (не только части с коллектором)

Тогда сможем посчитать Вам и шаг, и расположение, и армирование свай, и размеры и армирование ростверка, и тд. Давайте Вы определитесь со стенами (в Вашей ветке про стены, там сегодня мы выложим наши соображения :-)) и всем остальным, и тогда будем фундамент подбирать :-).

Про ростверк (Вы спрашиваете выше) поднимать его или нет, могу сейчас ответить. Ваш грунт (песок с глиной)- слабопучинистый. Ростверк на таком грунте нужно или поднимать, или утеплять отмостку, тогда можно не поднимать. Полы при поднятом ростверке можно делать, как перекрытие (плитами, по балкам, и тд), тут нет каких то особых сложностей.

Общие положения

Сопротивление материала и грунта

Большинством инженеров несущая способность свай определяется наименьшим значением из двух параметров:

• С одной стороны – сопротивление материала. из которого изготовлен стержень вертикальной или наклонной опоры.
• С другой стороны – сопротивление грунта. в который погружена вертикальная или наклонная опора.

Поскольку оба эти фактора воздействуют на конструкцию одновременно, то именно наименьшая величина является той критической точкой, которая определяет предел нагрузки на отдельный элемент фундамента. Проще говоря, не важно, что первым начнет деформироваться – опора или грунт, в любом случае целостность конструкции будет под угрозой.

Сопротивление, воздействующее на вертикальную опору

Если говорить об идеальном соотношении, то несущая способность сваи по материалу должна быть равна этому же параметру по грунту. Естественно, реализовать это на практике практически нереально, потому при проектировке фундаментов стараются, чтобы указанные значения были максимально близкими.

Обратите внимание! Чем сильнее отличаются несущая способность сваи по грунту и по материалу, тем не менее, проект свайного фундамента является эффективным с экономической точки зрения.

Применяемые методы

На сегодняшний день существует несколько методик, позволяющих подобрать оптимальное соотношение механических характеристик опор для того или иного грунта.

В зависимости от сложности объекта и поставленных перед проектировщиками задач, методы определения несущей способности свай могут использоваться как по отдельности, так и в комплексе:

• Расчетное определение несущей способности свай осуществляется согласно требованиям СНиП 2.02.03-85 «Свайные фундаменты». Данный метод является наименее точным, однако именно он дает возможность осуществить предварительную оценку ситуации. Именно на этом методе определения будут основаны примеры, приведенные ниже.
• Пробные статические нагрузки. Суть методики заключается в испытании погруженной до условной отметки сваи под различными вертикальными нагрузками. Регистрируемые показатели осадки и деформации дают возможность оценить, насколько данная конструкция пригодна к использованию. Методика весьма эффективна, а главными ее недостатками являются длительность испытаний и высокая цена.

Фото в процессе испытания

• Динамическое испытание. Установленная свая подвергается нескольким ударам свайного молота, после чего регистрируется ее осадка. Данный метод является мене точным, чем предыдущий, но зато позволяет провести тестирование прямо на объекте.
• Зондирование (статическое и динамическое). Методика заключается в регистрации нагрузок на основание и боковую поверхность с помощью установленных датчиков.

Как правило, при масштабных строительных работах определение несущей способности сваи выполняется с помощью нескольких дублирующих методов. Мы же попробуем воспользоваться расчетными технологиями, и проанализируем, как можно вычислить механические характеристики свай разного типа.

Устройство для зондирования грунта

Технология расчета

Буронабивные сваи

В качестве одного из примеров возьмем буронабивную конструкцию.

Конструкция буронабивных свайных фундаментов представляет собой заглубленную в грунт систему, основу которой составляет обсадная труба, заполненная бетоном. Сваи данного типа применяются при повышенных эксплуатационных нагрузках, потому их диаметр может доходить до 1,5 м. а глубина – до 40 м .

Создание буронабивной конструкции

Расчет несущей способности буронабивной сваи чаще всего приходится осуществлять на основании данных так называемого статистического зондирования – обязательного испытания для грунтов, на которых планируется возведение фундамента свайного типа.

Пример расчета несущей способности сваи в одной из точек зондирования приводится ниже.

Для расчета используется формула:

• R – сопротивление грунтового основания под подошвой сваи (табличное значение, выражается в кПа).
• А – площадь основания сваи.
• u – периметр сечения основания вертикальной опоры.
• fi – усредненное значение сопротивлениябоковой поверхности опоры.
• h i – толщина слоя грунта.

Обратите внимание! При сухой бетонировке свай коэффициент γcf принимается равным единице.

• R для глинистого грунта – 794 кПа.
• А = π∙d 2 /4 = 3,14 * 0,8/4 = 0,5 м 2 .
• u = π∙d = 3,14 * 0,8 = 2,5 м.
• Σ γcf∙fi ∙hi = 222 (определяем с помощью табличных значений fi и hi ).

Подставив полученные данные в формулу, получаем:

Fdu = 794 * 0,5 + 2,5 * 222 = 952 кН = 95,2 т.

Именно такую нагрузку может выдержать буронабивная свая в данных условиях.

Данные статистического зондирования

Также несущая способность буронабивной сваи влияет на количество элементов в кусте под конкретной деталью конструкции.

Формула расчета имеет следующий вид:

• n – минимально необходимое количество вертикальных опор.
• N – расчетная масса элемента, опирающегося на фундамент (в нашем случае 250 т).
• γn – показатель надежности сооружения (для 2го уровня ответственности составляет около 1,15).
• · γk – показатель надежности грунта (1,25)
• γ0 – условия работы сваи (1,15).

n = 250 * 1,15 * 1,25 / (95,2 * 1,15) = 3,28 шт.

Следовательно, каждый куст должен содержать не менее четырех свай заданного типа.

Обратите внимание! Данная инструкция содержит условные табличные значения. Если вы будете осуществлять вычисления своими руками, то вам следует ориентироваться на результаты статистического зондирования именно вашего участка.

Отдельную категорию опор для капитального строительства составляют так называемые сваи ТИСЭ. Они представляют собой вертикальные столбы, в нижней части которых находится расширенная площадка.

Система ТИСЭ: конструкция и размеры

Глубина расположения опор определяется уровнем промерзания грунта. Для обеспечения сохранения формы опорной конструкции используются буры с оголовками особой формы, а также специальные опалубки.

Несущая способность сваи ТИСЭ рассчитывается с учетом массы возводимого здания, а также характеристик грунта, в который заглубляется фундамент. Поскольку наиболее часто в подобных основаниях используются опоры диаметром 600 мм, то именно они и будут рассматриваться в таблице ниже:

Особенности грунтового основания (тип почвы)

Приведенная таблица может использоваться при проектировании любых жилых зданий и сооружений. При этом следует помнить, что ключевым моментом является верное определение гранулометрического состава грунта (т.е. соотношения в нем глинистых и песчаных частиц), а также – вычисление сопротивления грунтового основания.

Силы, воздействующие на расширенное основание

Рассчитав несущую способность одной опоры ТИСЭ, мы сможем без труда вычислить минимальное количество таких опор, необходимых для обеспечения максимальной надежности возводимой конструкции заданной массы.

Программы для расчета

Естественно, столь сложные вычисления под силу далеко не каждому, да и разобраться во всех тонкостях документов может исключительно специалист. Именно для этого и существуют программы, которые позволяют оптимизировать процесс вычисления механических характеристик опорных элементов для фундамента.

Пример использования программы

Данные программы обладают вполне доступным для понимания интерфейсом, что существенно облегчает работу даже неопытному пользователю компьютера. Но следует, все же, отметить, что по сложности они многократно превосходят широко распространенные в сети онлайн-калькуляторы, и для получения максимально объективной информации теоретическая подготовка, однако, понадобится.

Но если выбирать между «высшей математикой» формул СНиП и программой, облегчающей работу – то последняя находится вне всякой конкуренции»

Выполненный по всем правилам расчет несущей способности свай, представляет собой достаточно сложную процедуру. Браться за нее «с наскока» не стоит, так как для полного понимания всех механизмов, влияющих на характеристику опор, нужно обладать солидным багажом знаний.

И все же время, которое потребуется на изучение данного материала, ни в коем случае не будет потрачено зря, ведь от правильного расчета зависит не только экономическая эффективность стройки, но и безопасность вашего дома.

В представленном видео в этой статье вы найдете дополнительную информацию по данной теме (узнайте также как делают фундамент на буронабивных сваях с монолитным ростверком ).

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 электросети ;
• 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.

Технология бурения

Бурение по технологии фундамента ТИСЭ состоит из нескольких простых операций:

1. Выполняется разметка свай.
2. В местах бурения снимается дерн.
3. 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.
4. Со штанги снимается плуг, а на ее верхнюю часть устанавливается ручка.
5. Выставляется начальная длина штанги (для этого в ее теле предусмотрено три отверстия).
6. В комплект входит и удлинитель. Если его необходимо задействовать, он устанавливается на штангу вместо рукоятки. Последняя переносится на торец удлинителя.
7. 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.

• 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.

Схема бурения и устройства свай по технологии ТИСЭ.

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.

Читайте также: Как сделать фундамент для сарая

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.

Схема расчета фундамента ТИСЭ.

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 (как сделать разметку фундамента под дом своими руками ). 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.

Схема устройства ростверка фундамента ТИСЭ.

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.

Р. Яковлев — Универсальный фундамент Технология ТИСЭ

12 3 4 5 6 7 …51

Универсальный фундамент

Технология ТИСЭ

ВВЕДЕНИЕ

Индивидуальное строительство в России за последние два десятилетия приобрело особый размах. Но, к сожалению, построить для себя жилой дом или дачу для сезонного проживания могут далеко не все. Основные сложности в этом связаны с большой стоимостью жилья. Высокие цены на строительные материалы и на само строительство не дают обзавестись жильем семьям с ограниченным достатком.

Имея достаточно средств, можно прибегнуть к услугам специалистов, которые создадут проект дома, построят «коробку», оснастят её инженерным оборудованием и выполнят отделку «под Европу». При ограниченных средствах застройщик сможет существенно сократить затраты на строительство, создавая проект «под себя», находя дешевые строительные технологии, принимая участие в самом строительстве. Для этого будущий застройщик должен научиться разбираться во всем, что касается строительства, да и во многом другом, что связано с отделкой и обустройством жилья. Такой подход может удешевить строительство более чем в два раза.

В процессе изучения информации вместе с ответами у начинающего застройщика возникнет множество вопросов, и некоторые из них будут связаны с выбором фундамента. Вникая в суть устройства фундаментов, знакомясь с ними по книгам и рекламным проспектам, изучая опыт своих соседей, многие застройщики еще более запутываются от обилия вариантов и предложений. Преимущества и недостатки, свойственные тому или иному виду традиционного фундамента, вместе со сложностью в оценке несущей способности грунта ведут к затруднению в выборе правильного решения, а именно:

— незаглубленные плитные фундаменты (рис. 1, а) требуют квалифицированного подхода к выполнению проекта; связаны с минимальными объемами земляных работ, но отличаются большой материалоемкостью железобетонной плиты, значительными затратами труда и средств, связанными с армированием и бетонированием;

— мелкозаглубленный фундамент (рис. 1, б) потребует выполнения сложного расчета, привязанного к конструкции дома и к свойствам грунта; он чувствителен к просадочным и пучинистым процессам, проходящим в грунте; связан с выполнением значительного объема работ по удалению грунта, по устройству опалубки и по бетонированию;

— заглубленный ленточный фундамент (рис. 1, в) потребует проведения большого объема работ, связанных с выемкой грунта, с устройством опалубки, бетонированием или монтажом фундаментных блоков с привлечением к работе тяжелых подъемно–транспортных средств; в большей степени это подходит для многоэтажного дома;

— столбчатый заглубленный фундамент (рис. 1, г) ограничен по своему применению, т. к. для строительства тяжелых домов площадь пятки опор оказывается слишком малой (низкая несущая способность), а при возведении легких строений слишком большой может оказаться площадь боковой поверхности опор (возможен подъем опор мерзлым грунтом);

— столбчатый фундамент с расширенной нижней частью (рис. 1, д) имеет высокие эксплуатационные характеристики, но связан с выполнением значительного объема земляных работ, с созданием опор по технологически сложной схеме;

— свайный фундамент (рис. 1, е) повлечет большие затраты на приобретение свай, их доставку и внедрение в грунт с применением специальных механизированных средств.

Рис. 1. Типовые фундаменты: А — незаглубленный на плите; Б — мелкозаглубленный; В — заглубленный ленточный; Г — столбчатый; Д — столбчатый с расширенной нижней частью; Е — на сваях; 1 — плита; 2 — лента мелкозаглубленная; 3 — граница промерзания; 4 — лента заглубленная; 5 — ростверк; 6 — опора; 7 — свая

Возведение фундамента — для застройщиков это не только сложности с выбором удачной схемы, но и большие затраты, связанные с его устройством. В некоторых случаях до 30% стоимости дома уходит на фундамент.

Среди некоторых застройщиков бытует ошибочное мнение, что создание надежного фундамента связано со значительными материальными затратами; что большие расходы на фундамент — это абсолютная гарантия его прочности.

Опираясь на подобную позицию, состоятельные застройщики делают фундамент мощный, заглубленный по всему периметру на глубину промерзания, не жалея на это ни труда, ни средств, даже если дом относительно легкий, из бруса (рис. 2, а). Другая крайность — суперэкономия, когда тяжелый дом опирают на фундамент с низкой несущей способностью (рис. 2, б).

Рис. 2. Несоответствие мощности фундамента и веса дома: А — фундамент излишне мощный; Б — фундамент слишком слабый

Сразу отметим, что затратный подход к выбору фундамента, который будет уместен для многоэтажного дома, в индивидуальном строительстве, как правило, не всегда оправдан. Более того, если сам дом легкий (брусовой или щитовой), то выбор такого фундамента может оказаться ошибочным: в первую же зиму пучинистый грунт его неравномерно поднимет.

Экономный подход к фундаменту также может иметь свои отрицательные стороны. Желание снизить затраты, используя подручные материалы, оправдано не во всех случаях.

Из дачной жизни

На одном из соседних участков я увидел, как сгружали мощные железобетонные столбы–опоры с железной дороги, которые использовались для навески контактных проводов и отслужили свой срок. Другие соседи поведали, что хозяин будет из них делать опоры под фундамент, разделывая на две части. Я прикинул, что даже если они и достались ему даром, затраты на их доставку, погрузку–разгрузку, разделку опор с мощным армированием, бурение скважин, монтаж половинок — это весьма неслабые расходы. Их несущая способность относительно невысока, т. к. они будут воспринимать нагрузку только нижним срезом, а не как забивные или набивные сваи — трением о грунт по боковым поверхностям. Хозяин этих свай — не богатый застройщик; но, похоже, бесплатный стройматериал оказался сильнее здравого смысла.

Раз речь зашла о стройматериалах, приобретенных даром, то можно привести и еще один достаточно распространенный случай неудачного их использования. Часто при бетонировании фундамента в качестве арматуры застройщики используют мощные стальные профили, трубы или прутки арматуры большого сечения (что достали). Не вдаваясь в подробные объяснения, заметим, что таким образом вместо прочного железобетона, в котором бетон работает совместно с металлом, отливается обычный бетон, плохо работающий на разрыв и изгиб. Стальные же элементы, имея большую площадь поперечного сечения и не имея относительно хорошего сцепления с бетоном, не могут работать с ним вместе, как не могут работать вместе гвоздь с резиной. Армирование бетона — это не свалка металла. Это — правильный выбор сечения арматуры и организованное его распределение в бетонном массиве.

Да что говорить о застройщиках. Не все строители–профессионалы четко разбираются в фундаментах, даже имея некоторый практический опыт. Дело в том, что фундамент — это неповторимая область строительства, в которой каждый раз при строительстве нового дома возникает иная ситуация, не похожая на предыдущую.

Так как же возвести надежный фундамент с существенным сокращением затрат?

В 1996 г. автором был разработан ручной фундаментный бур ТИСЭ–Ф весом около 7 кг, с которым создавать опоры с расширенной нижней частью стало значительно проще (рис. 3, а). В том же году фундаментный бур ТИСЭ–Ф был отмечен «Золотой медалью ВВЦ».

Столбчато–ленточный фундамент, возводимый по технологии ТИСЭ (рис. 3, б), вобрал в себя достоинства и исключил недостатки, свойственные вышеназванным типовым фундаментам. Простота оборудования ТИСЭ и самой технологии, не значительный объем земляных работ, оптимально низкий расход строительных материалов, большая надежность фундамента на пучинистых грунтах сделали его доступным и полезным для большинства застройщиков.

Рис. 3. Фундаментный бур ТИСЭ–Ф и столбчато–ленточный фундамент, возведенный с его применением: А — бурение скважины; Б — столбчато–ленточный фундамент; 1 — фундаментный бур ТИСЭ–Ф; 2 — опора фундамента; 3 — ростверк

Почти десятилетний опыт внедрения данного бура на всей территории России и за рубежом дали основание считать такой фундамент весьма надежным (не было ни одного отрицательного отзыва о работе фундамента) и универсальным, применимым для большинства строений, возводимых в условиях индивидуального строительства.

Многие строительные фирмы, специализирующиеся на возведении брусовых или щитовых домов, ориентированные на строительство домов из пеноблоков или пенополистирольных блоков несъемной опалубки, возводящие стены с применением модуля ТИСЭ-2 или ТИСЭ-3, успешно используют фундаментный бур ТИСЭ–Ф, обеспечивая тем самым существенное сокращение затрат и высокую надежность возводимого жилья.