Дом по каркасной технологии и этапы его строительства мы с вами попытаемся рассмотреть в этих статьях.
Будем считать, что данный дом мы будем строить своими руками, а для этого нам необходимо знать с чего вообще нужно начинать строительство. Помимо проекта, строительство любого дома начинается с расчета и возведения фундамента. Для начала, рассмотрим фундамент по технологии ТИСЭ.
Каркасное строительство и типы фундамента
Итак, рассмотрим строительство дома по классической каркасной технологии. Данные дома считаются легкими строениями, поэтому будем рассматривать фундаменты со средней несущей способностью. Именно эти фундаменты будут сочетать в себе идеальное соотношение цены и качества (именно такое соотношение нам предлагает компания ЛЕСПРОМ в Санкт-Петербурге lesprom) . Для начала, перечислим все типы фундамента, применяемые в каркасном строительстве:
— фундамент столбчатый (независимо от материалов изготовления столбов);
— монолитная лента;
— сборочная лента;
— мелкозаглубленная лента;
— фундамент-плита (иногда называется утепленная шведская стена);
— свайный фундамент (существует: винтовой и по технологии ТИСЭ).
Сейчас достаточно много информации об устройстве фундамента (причем не важно ленточный, свайный, столбчатый ли фундамент) и о материалах, из которых они изготавливаются. Помимо определенных схем и устройств фундаментов, есть те, которые мы применять не советуем. Говоря о технологии строительства фундамента типа ТИСЭ, мы категорически не советуем применять трубы из асбоцемента. Ведь в таком исполнении боковая поверхность сваи совсем не выполняет свои функции. Плюс ко всему, подрядчики экономят на материалах и выбирают заведомо малый диаметр труб. Еще один немаловажный фактор — выбор арматуры, на ней экономить нельзя ни в коем случае. В сваи ТИСЭ арматуры должно быть ничуть не меньше, чем у обычной сваи. Фундамент ТИСЭ, его параметры зависят от следующих условий:
— глубина промерзания грунтов;
— УГВ;
— тип грунтов;
— рельеф.
Мы говорим о данном фундаменте, так как его применение наиболее эффективно и универсально при строительстве каркасных зданий. При этом, как ни странно, изготовление его чрезвычайно простое. Правда, нужно сказать, что при некоторых условиях данный вид фундамента либо крайне дорогой, либо малоэффективный. Этими условиями могут стать следующие виды грунтов:
— илистые грунты;
— торфяники;
— и прочие с малой несущей способностью.
Для данных видов грунтов правильнее использовать фундамент типа утепленная шведская плита. Нужно отметить, что если глубина промерзания грунтов в вашем регионе достигает значений 1,7 и более метра, то применение фундамента ТИСЭ в принципе возможно. Но в каждом конкретном случае важен индивидуальный подход. Иногда нужно увеличить глубину сваи, иногда толщину арматуры, а иногда — диаметр уширения. Если обратиться к нам, то рассмотрев все параметры, мы сможем подобрать оптимальный вариант.
Фундамент, выбор его параметров исходя из условий.
Далее мы попробуем рассказать, как выбрать ваш фундамент, сделанного с применением свайнонабивной технологии, а также его параметры. Чтобы определить параметры, нам понадобятся следующие показатели:
-грунт и его тип – для его определения нужно провести геодезические исследования. Зачастую бывает, что внешне привлекательный грунт внутри оказывается глиной – песком плывуном, несущая способность которого очень мала.
— уровень грунтовых вод. Самым древним способом определения грунтовых вод является «спроси у соседа». Однако, можно вырыть яму или провести геодезические исследования, но при этом нужно учитывать тот факт, что весной УГВ гораздо выше.
— уровень промерзания грунта – можно определить по специальной таблице, созданной еще во времена СССР;
— ориентировочный вес строения. Чтобы определить, сколько примерно будет весить ваше строение, можно воспользоваться среднестатистическими данными. Так, например, вес одного погонного метра каркасного одноэтажного дома равен 1,7 т. Данное значение включает в себя: все перекрытия, полезную нагрузку, кровлю, и тому подобное. Таким образом, при строительстве одноэтажного здания, чтобы узнать расчетный вес, можно взять эту величину и умножить на периметр. В многоэтажном строительстве нужно добавить множитель, соответствующий этажности здания.
Если промерзание грунта в вашем регионе составляет меньше полутора метров, то глубину залегания столбов мы советуем применять не менее этого значения, то есть 1,5 метра. Далее действуем таким образом:
1. Нужно по планировке дома выбрать ориентацию опорных свай. Эти сваи должны располагаться в узлах стен строения. Возьмем расстояние между сваями 1,5 м, не более.
2. Нужно составить схему и посчитать количество этих опор. Цифру, которую мы получим, нужно запомнить.
3. Зная тип вашего грунта, и используя специальные таблицы, мы получаем возможность узнать способность нести нагрузку для каждого столба. Для определенности можем принять уширение каждого столба диаметром, равным полметра.
Так как вид грунта напрямую влияет на способность каждой сваи справляться с нагрузкой, то это значение может быть различным. После того, как вы взяли пробу грунта, вам известен его состав. Существуют специальные таблицы, в которых можно посмотреть несущую способность, в зависимости от составляющих. Нашей рекомендацией будет следующее: при определении общей несущей способности грунта, ее нужно приравнять к составляющей с самой плохой несущей способностью, которая есть в вашем грунте. Например, если в ваших условиях грунт оказался глиной, а уширение вашей сваи равно полметра, то несущая способность одной сваи будет не 12 т, а 8. Запомним эту вторую цифру. Так как у нас уже есть с вами план свайного поля, то для получения расчетной нагрузки всего фундамента нужны числа, которые мы запоминали. Таким образом, необходимо перемножить число свай на несущую нагрузку каждой сваи. Полученное значение будет общей несущей нагрузкой всего фундамента, и его нужно тоже запомнить. Далее необходимо сравнить общую несущую способность фундамента с массой всего здания — эта несущая способность должна превышать массу, не менее чем на 20%. Однако бывают случаи, когда это условие сразу не выполняется, тогда придется либо увеличивать уширение столбов, либо количество столбов. Далее нужно будет производить все вычисления до тех пор, пока не выполнится условия. После всех вычислений имеется схема свайного поля, то есть, определен шаг свай, их ориентация и необходимые параметры каждого столба.
Далее, перед началом строительства фундамента, рассмотрим следующие моменты:
— из чего он сделан;
— армирование, его параметры и устройство;
— как вообще выглядит фундамент;
— смеси для организации фундаментов и их состав.
Фундамент ТИСЭ представляет собой столбы, низ которых расширен, его называют уширением или пяткой. Сверху установленных столбов организуют обвязку (ростверк). Производится армирование всех элементов фундамента.
Как же производится армирование столбов?
При выборе армирования сначала смотрят на регион, в котором будет применяться данная свая. Так, в сейсмически опасных регионах принято использовать основную арматуру диаметром 16 мм, а поперечную арматуру диаметром 12 мм. Армирование производится четырьмя стержнями вдоль сваи, которые обвязаны поперек через каждые 30 см продольными хомутами. Эти хомуты можно изготавливать и из четырех кусочков, но мы рекомендуем гнуть цельный кусок арматуры. Расположение арматуры должно быть таким, чтобы до края бетона оставалось 5 см и более. Если регион не сейсмически опасный, то армирование производится точно таким же способом, но диаметр арматур выбирается 12 и 8 мм соответственно.
Ростверк, его размер и армирование.
Если говорить о размерах ростверка, то его, как правило, изготавливают размерами 30х30. Хотя, мы рекомендуем делать его шириной на 10 см больше, чем диаметр сваи. Такой подход позволит вам компенсировать боковые отклонения свай от вертикали. Размеры армирования всего ростверка должно быть одинаково. В сейсмоопасных зонах ростверк армируется арматурой, диаметр прудка которой равен 16, с поперечной обвязкой каждые четверть метра арматурой диаметра 12. В сейсмобезопасных регионах арматуру можно использовать диаметром 12 и 8 мм соответственно, а обвязку производить каждую треть метра.
Зависимость от грунта и УГВ влияет на вид ростверка. При высоких грунтовых водах и грунтах, склонных к пучению, лучше применять высокий ростверк. При таком исполнении утепление отмостки не обязательно и отвод воды за пределы отмостки тоже. При высоком ростверке будет уместно промерзание и намокание грунта под строением, и как следствие его пучение, но оказывать давление на ростверк оно не будет, так как он поднят над землей. Если почва не пучинистая при высоких грунтовых водах, то в принципе можно сделать низкий ростверк, однако при таком исполнении нужно до наступления холодов организовать дренаж для отвода воды с кровли и сделать — утепленную отмостку. Если грунты пучинистые, но грунтовые воды очень низко, то изготавливают, как правило, низкий ростверк с утеплением отмостки и уводом воды. При правильном подходе к строительству, вода самостоятельно должна отводиться фундамента будущего строения.
Как не допустить воду к фундаменту.
Если изначально не было учтено никакого наклона, то в ближайшее время от воды вас сможет спасти технология канавок. Тогда (низкий ростверк), грунт не будет напитываться влагой под строением и, как следствие, вымерзать, потому что утеплена отмостка, вода отдалена, и ростверк установлен на земле утепленного обогреваемого дома.
Структура раствора, из которого изготовлены сваи и ростверк.
Немаловажны условия, в которых будет происходить заливка раствора, от этого зависит его состав. К таким условиям можно отнести: температуру окружающей среды, УГВ, покупной раствор или его готовит застройщик.
При температуре окружающей среды больше +5° С, заливку можно осуществлять бетоном В15 – В25, который является стандартным. Его приблизительная структура:
— одна порция цемента;
— три порции песка;
— сыпучий материал с зернами крупностью 5 – 10 мм, как наполнитель (2 – 3 порции);
— вода – ее количество определяет густоту раствора (должен быть, как густая сметана).
При температуре окружающей среды меньше +5° С, в бетон, если его вы будите изготавливать сами, необходимо ввести противоморозную смесь. В настоящее время, таких противоморозных смесей существует великое множество, но есть один нюанс – нужно выдерживать соотношение при изготовлении бетона. Иначе, при добавлении смеси меньше, чем предусмотрено нормой, произойдет замерзание бетона, при большем добавлении – испортится. И в том и в другом случаях произойдет снижение способности бетона нести нагрузку. Соотношение, как правило, производитель прописывает на этикетке от упаковки. При покупке готового бетона от производителя, необходимо просто выбрать зимний вариант бетона, в нем уже есть все нужное. Узнать более детально о бетонировании зимой вы сможете в главе Бетонирование и каменная кладка зимой.
Допустим, что бетонирование происходит в канавы с водой, это вполне вероятно при большом УГВ, тогда необходимо воспользоваться бетонной смесью с артикулом водонепромокаемости не ниже двух и холодоустойчивости не ниже F100. Например, на изготовление одного кубического метра бетонной смеси B20/W4/F100 допустимо потребление следующих ингредиентов:
— основной строительный материал (цемент) марки 400 — 390 кг;
— оксид водорода — 200 кг;
— сыпучий материал с зернами крупностью свыше 6 мм – 1,1 т;
— искусственный материал, состоящий из зерен горных пород (песок) — 700 кг.
Если в канавах под сваями есть вода, то необходимо в канаву добавить сыпучего материала с зернами крупностью 40 — 50 мм на высоту 10 см, то есть, до тех пор, пока не станет воды. Сыпучий материал с зернами крупностью 40 — 50 мм хорошо спрессовать и затем начинать бетонировать.
Внимание! Обязательно, при изготовлении бетонного раствора для основания дома, в него вводится речной песок.
Для подсчета требуемого числа комплектующих, понадобившихся для приготовления бетонной смеси, необходимо:
1. Рассчитать бетонируемую площадь, то есть количество готового бетона, который будет необходим, с маленьким резервом, так как арматура при этом не берется в расчет.
2. Перемножить рассчитанное количество бетона на цифры (полученные выше) затрат на материалы.
В итоге, будет рассчитана масса всех комплектующих для приготовления бетона, который понадобится вам.
Пункты, которые требуют тщательной проработки, до воплощения в жизнь начала изготовления фундамента:
1. Стоит ли обматывать сваи рубероидом? С этим пожеланием можно столкнуться неоднократно, включая описание изготовления ТИСЭ. Однако, проработав этот момент со всех сторон, посовещавшись с профессионалами, признаемся, что прока абсолютно нет от обмотки. Обмотанная конструкция функционирует исключительно в нижнем несущем слое бетона (пяте), и не функционирует по всему периметру сваи. Из этого следует, что обматывать сваи рубероидом не надо. Обматывание можно заменить полиэтиленовым материалом, его необходимо уложить на дно канавы таким образом, чтобы его края (примерно на 15 см) ложились на края канавы. Таким образом, уход цементного молочка из конструкции задержан. Если все-таки это произошло, то в уширении слои износятся.
2. Допускается ли верхнюю часть фундамента, распределяющую вес на основания, изготавливать из досок? Однако, сделать такое же твердое строение, как сваи плюс целостный ростверк из свай плюс ростверк, сделанный из древесины, не выйдет. В сущности, ростверк, сделанный из древесины, означает, что сваи, по большому счету, изготовлены без него. Этот момент читайте далее. В итоге, можно сказать, что деревянный ростверк мы не советуем.
3. Допускается ли фундамент делать без верхней части, распределяющей нагрузку на основании (ростверка)? Ростверком соединяют столбы, чтобы вся нагрузка шла одинаково на каждую сваю, обеспечивая устойчивость фундамента. За редким исключением ростверк не изготавливают. Это относится к каменистой почве, где сейсмичность составляет более шести баллов. Все прочее не является причиной, чтобы не делать ростверк.
4. Возможно ли выполнять сваи без расширения снизу (или с расширением в меньшей мере, чем сказано в пункте по нагрузке на фундамент)? Нет, невозможно.
При отсутствии ресурса на то, чтобы сделать необходимое расширение (пятку), следует выполнить новый расчет на диаметр, находящийся внизу сваи. К примеру, делать расчет не на сваю 150 мм с пяткой 400 мм, а на сваю 150 мм с пяткой 150 мм. И в итоге, выполнив новый расчет, приобретем более значительное число свай.
5. Возможно ли сделать расширение в большей степени, чем полагается по вычислениям? Возможно, и если выйдет, то делайте, но потребности в этом нет.
6. Каким образом можно сделать отверстия в разнообразных ростверках? Чтобы не забыть выполнить вентиляционные отверстия в ростверках при заполнении, их необходимо приготовить на этом этапе. Каждая сторона должна иметь по одному (двум) отверстию. К примеру, по одному продуху размером 400х200 мм или по два продуха, сечением 200х200 мм. При длинных ростверках отверстия предполагаются под ними, о чем при заливке помнить не стоит.
7. Стоит ли защищать верх свай перед заливкой от воздействия, проникания воды? Чем плотнее свая и ростверк друг к другу привязаны, тем выгоднее для службы фундамента, как единой конструкции. Иными словами, защищать верх свай вначале заполнения ростверка от воздействия и проникания влаги не надо.
8. Крепление для обвязочного бруса в виде шпилек бетонировать сразу или потом устанавливать анкерные крепежи в готовую конструкцию? Крепление нижней обвязки предпочтительнее изначально забетонировать в ростверк. Это крепление делается анкером или с применением шпильки из металла толщиной 16 мм. Это крепление вводится с обоих краёв, и с того и другого угла, и в промежутках меж углами на расстоянии 1 — 1,2 мм.
9. Как выбрать место, и каким инструментом защищать ростверк от воздействия, проникновения воды? Между фундаментом и обвязочным брусом применение гидроизоляции крайне важно. Она поможет предотвратить попадание влаги в брус, что поможет на долгое время сохранить его целостность. А с этой задачей неплохо сможет справиться даже обычный рубероид. Никаких сложных конструкций при этом не требуется. Главное помнить, что это неотъемлемая часть строительства.
Подытожим
После того, как мы рассмотрели данный материал, надеюсь, вам стали понятны основные постулаты при строительстве фундамента. Теперь вы знаете что такое:
— свайное поле;
— как расположить сваи на свайном поле;
— как выбрать шаг свай;
— определиться с глубиной залегания;
— немного познакомились с конструктивом свай ТИСЭ;
— знаем, что такое уширение свай;
— понятны способ и виды армирования;
— методы и подходы выбора бетонных смесей;
— разобрали устройство гидроизоляции;
— типы обвязок и методы их крепления;
— устройства продухов.
Обладая всеми этими знаниями, можно достаточно просто выполнить фундамент самостоятельно.
