Глубина промерзания грунта снип

Глубина промерзания грунта снип

Каждую зиму земля промерзает на определённую глубину. Как ни странно, но этот естественный процесс имеет достаточно большое значение для строительства. Дело в том, что в грунте постоянно содержится определённое количество воды. При замерзании она расширяется, так как плотность льда несколько меньше, нежели плотность воды в жидком состоянии. Из-за этого при промерзании грунта увеличивается и его объём. Данный процесс также называют пучением грунта.

Нормативная глубина сезонного промерзания грунта принимается равной средней из ежегодных максимальных глубин сезонного промерзания грунтов (по данным наблюдений за период не менее 10 лет) на открытой, оголенной от снега горизонтальной площадке при уровне подземных вод, расположенном ниже глубины сезонного промерзания грунтов.

Нормативную глубину сезонного промерзания грунта dfn, м, при отсутствии данных многолетних наблюдений следует определять на основе теплотехнических расчетов. Для районов, где глубина промерзания не превышает 2,5 м, ее нормативное значение допускается определять по формуле:

dfn = d0 * √Mt

где Mt - безразмерный коэффициент, численно равный сумме абсолютных значений среднемесячных отрицательных температур за зиму в данном районе, принимаемых по СНиП по строительной климатологии и геофизике, а при отсутствии в них данных для конкретного пункта или района строительства - по результатам наблюдений гидрометеорологической станции, находящейся в аналогичных условиях с районом строительства; 
d0 - величина, принимаемая равной, м, для: 
суглинков и глин - 0,23; 
супесей, песков мелких и пылеватых - 0,28; 
песков гравелистых, крупных и средней крупности - 0,30; 
крупнообломочных грунтов - 0,34.

Значение d0 для грунтов неоднородного сложения определяется как средневзвешенное в пределах глубины промерзания.

Расчетная глубина сезонного промерзания грунта

Расчетная глубина сезонного промерзания грунта df, м, определяется по формуле:

df  = kh * dfn 

где dfn - нормативная глубина промерзания, определяемая;

kh - коэффициент, учитывающий влияние теплового режима сооружения, принимаемый: для наружных фундаментов отапливаемых сооружений - по табл.1; для наружных и внутренних фундаментов неотапливаемых сооружений kh = 1,1, кроме районов с отрицательной среднегодовой температурой.

П р и м е ч а н и я

В районах с отрицательной среднегодовой температурой расчетная глубина промерзания грунта для неотапливаемых сооружений должна определяться теплотехническим расчетом в соответствии с требованиями СП 25.13330. Расчетная глубина промерзания должна определяться теплотехническим расчетом и в случае применения постоянной теплозащиты основания, а также если тепловой режим проектируемого сооружения может существенно влиять на температуру грунтов (холодильники, котельные и т.п.).
Для зданий с нерегулярным отоплением при определении kh за расчетную температуру воздуха принимают ее среднесуточное значение с учетом длительности отапливаемого и неотапливаемого периодов в течение суток.

Особое значение пучение грунта имеет для строительства по той причине, что при расширении грунта на фундамент оказывает колоссальное давление. При этом иногда его величина способна достигать аж нескольких десятков тонн. В том случае, если фундамент был уложен не совсем правильно такое давление рано или поздно приводит либо к его деформации, либо к его смещению. Это может отразиться на состоянии всего здания самым негативным образом.

Что нужно делать, чтобы избежать излишнего давления на фундамент со стороны грунта в холодное время года?

Наиболее важным условием для того, чтобы зимой фундамент оставался в целости и сохранности является укладка его ниже уровня промерзания грунта. На сегодняшний день сделать это относительно несложно. К слову, ранее возникало множество вопросов, касающихся этого, ведь в разных регионах уровень промерзания земли очень отличается. Сегодня, к счастью имеются специальные наработки, в которых записаны данные по основным регионам планеты. При этом глубина промерзания грунта снип исследована достаточно полно, что позволяет не сомневаться в приведённых показателях.

От чего зависит глубина промерзания грунта?

Глубина промерзания грунта зависит сразу от нескольких аспектов:

1)      От типа грунта. Песчаные грунты обладают несколько меньшей пористостью, нежели глинистые, а, значит, и промерзают больше;

2)      От климатических условий. Наибольшее значение здесь имеет такой показатель, как среднегодовая температура. Естественно, чем она ниже, тем на большую глубину будет промерзать грунт.

Как определить глубину промерзания грунта?

Как отмечалось ранее, на сегодняшний день уже существуют подсчитанные величины этого показателя для различных регионов. Правда, здесь следует понимать, что данные представленные в нормативных документах могут несколько отличаться от реальных. Дело в том, что глубину промерзания грунта подсчитывают на обычном участке земли. Реально же промерзает земля чаще всего на 20-40% меньше, особенно, если возводимое здание будет отапливаться в холодное время года. Так что при желании можно закладывать фундамент с учётом этой достаточно значительной поправки.

Ответ: при использовании наблюдений за фактической глубиной промерзания следует учесть, что она должна определяться не по глубине расположения нулевой температуры, которую обычно сообщают метеорологические станции гидрометслужбы, а по глубине образования твердомерзлого грунта. Последняя обычно расположена выше линии нулевой изотермы

Это реальная глубина промерзания грунта в конкретном месте, без расчистки снега и льда. Скажем, если бы мы выехали зимой в лес, выбрали буром шурф. То по нему мы бы смогли определить уровень на котором происходит промерзание (0 — -1°С), в зависимости от 

Реальная глубина промерзания грунта зависит от многих условий, действующих в определенное время на конкретный участок. Рассмотрим их:

1.Так теплоизоляция участка (дом, утепленная постройка и т.д.) ведет к снижению уровня глубины его промерзания.

2.На участок, может действовать внешняя температура (пониженная или повышенная). Например, доменная печь (где нибудь на Кузбасе) ведет к уменьшению глубины промерзания расположенного под ней грунта по отношению к соседним участкам, если вообще будет промерзать. И наоборот, стоящий холодильник повысит уровень глубины промерзания.
Таким образом, фактическая глубина промерзания это отдельное понятие. Нормативная глубина промерзания- совершенно другое понятие (см. ниже), не зависящее от влияния внешних факторов (созданных искусственным путем). А также не зависит от снежного или ледяного покрова. 

Равны ли фактическая и нормативная глубина промерзания грунта?

Ответ: Многие хозяева собственных домов очень удивляются, почему, когда они надолго покидают свой отапливаемый дом, продукты, находящиеся в подвале за зиму перемерзают. Так почему? Дело в том, что грунт под домом, особенно отапливаемым зимой годами, замечательно прогревается. Что позволяет хранить продукты в подвале на меньшей фактической глубине. Отапливаемый дом позволяет снизить фактическую глубину промерзания под ним от нормативной  до 20%.
Известно, что расчистка снега перед домом, ведет к неравномерному промерзанию грунта. Т. е. сильнее промерзает грунт без теплоизоляции — снега и льда. Что может создавать угрозу даже фундаменту. И напротив, посадка кустарников по периметру дома, сопровождается задержкой воды и снега, повышает теплоизоляционные характеристики территории вокруг дома, что ведет к снижению глубины промерзания грунта втрое.
На основании этих наблюдений были созданы специальные ленточные утеплители, которые укладывается вокруг дома, обычно шириной 1.5-2 м, что также способствует снижению глубины промерзания грунта, окружающего фундамент. Особенно в зимние месяцы, когда мало снега. Благодаря изобретению утеплителей, стало возможным заложение фундаметов выше глубины промерзания (т.е. мелкозаглубленных фундаментов).
Следовательно, отвечая на вопрос об идентичности показателей фактическая (реальная) и  нормативная (рассчитанная) глубина промерзания грунта, можно однозначно утверждать, что порой они рознятся в пределах 20 и даже 40%.

Начиная строительство собственного дома я и не предполагал, что мне придется «перелопатить» гору литературы и провести в интернете не один час, в поисках ответов на вопросы, о которых я даже не догадывался. Одним из таких предметов поиска стал вопрос какова глубина промерзания грунта в нашем регионе? Сперва я искал ответ зачем мне это, а потом - сколько «в граммах точно». Решение оказалось настолько простым и бытовым, что мне захотелось его освятить, что бы вы не повторяли совершенных другими ошибок и уже не теряли на это время, а просто использовали мои рекомендации.

Делая самостоятельно расчет будущего фундамента и не имея суммы, достаточной для «быстрого» строительства, мне приходилось сильно экономить и выбирать наиболее оптимальные и доступные для меня варианты. Почему высота фундамента должна быть именно 1,8м, а не 1,5 или 1,75? Ответ, что у всех так, меня не устроил, а поиск информации завел в дебри, выявив незнакомый для меня термин — глубина промерзания грунта и усилив желание самому во всем разобраться.

Глубина промерзания — важная характеристика любого грунта, определяющая его поведение при отрицательных температурах. Нам известно, что вода - единственная жидкость которая расширяется при замерзании, и пропитанная осенними дождями земля при замерзании так же расширяется, значительно увеличиваясь в объеме. Замерзшая влага не только увеличивает объем, заставляя выдавливаться грунт вверх, но и разрывает все связи, характеризующие почву как монолитную основу, делающие ее рыхлой и пушистой. Такие грунты принято называть пучинистыми, поскольку они способны вспучиваться, подниматься и проседать в зависимости от положительной или отрицательной температур. Поскольку разрушительной силой обладает замерзающая вода, то глубина промерзания напрямую зависит от высоты грунтовых вод, и чем она выше, тем выше склонность грунта к вспучиванию. За вспучивание можно было бы не переживать если бы силы действовали равномерно по всей поверхности, поднимая дом зимой и опуская его летом. Но именно точечность воздействия, большое усилие на маленький участок, представляет опасность замерзания таких грунтов, не допуская малейшего прослабления в системе, как известно рвется там где тонко. Отведением сточных вод и понижением уровня грунтовых дренажными или другими гидротехническими мероприятиями, созданием глиняного экрана, например, возможно понизить водяную подпитку, уменьшая пучинистость и, соответственно, нагрузку на фундамент.

Являясь основанием и воспринимая весь вес строения, грунт в основном определяет вид фундамента, а климатические условия корректируют его глубину. Если в обычное время фундамент нагружают две силы, вес строения и, согласно закону Ньютона, сопротивление грунта, действующие в вертикальной плоскости и уравновешивающие друг друга, то в зимний период добавляется боковая сила, от расширяющейся почвы. Любопытные могут вспомнить школу и нарисовать эти силы, что бы увидеть воочию, что чем сильнее промерзает грунт, тем больше становится результирующая сила, направленная по касательной и стремящаяся вытолкнуть «инородное» тело. При промерзании почвы ниже подошвы фундамента, сила из касательной становится суммируемой с силой сопротивления грунта, которая действуя точечно способна полностью разрушить дом. Возникающая сила настолько велика, что, как уже говорилось, является расчетной, т.е. обязательно учитывается при расчете фундамента. А где же взять величину промерзания, и именно для моего дома?

Бумажные носители информации, строительные справочники, дали мне карту промерзания грунта для всей России, где вроде бы все ясно, но чувство сомнения не оставляло. Интернет несколько сузил эти рамки, выдав уже конкретные показания по областям, например, для Саратовской и Пензенской - 1,5м, для Москвы и Питера — 1,4м, а для Курска и Пскова — 1,2м. Но мне нужна цифра именно под моим домом, и помог случай — устройство водопровода в дом. Тракторист глубину траншеи в финансовую составляющую воды не внес, определяя по метке на стреле, а цифровое значение оказывается определяется из условия недопустимости замерзания водопровода. Эта цифра проверена временем эксплуатации городского водовода и сомнению не подлежала, уж настолько убедительное было подтверждение. Мои сомнения тут же ушли и математические действия обрели реальные очертания, правда 10см я все же добавил, на экстремальное «потепление».

Памятен 2002 год в Подмосковье, с обильными затяжными осенними дождями и сильными морозами без снега, проморозившими почву значительно ниже расчетных величин. Грунт промерз на глубину 2х метров, порвав бесчисленное количество фундаментов. Я понимаю, что это исключение из правила, но именно поэтому я добавил 10см, на «потепление».

Несущая способность грунтов.

Несущая способность грунтов – это его основанная характеристика, которую необходимо знать при строительстве дома, она показывает какую нагрузку может выдержать единица площади грунта и измеряется в кг/см² или т/м2. Несущая способность определяет, какой должна быть опорная площадь фундамента дома: чем хуже способность грунта выдерживать нагрузку, тем больше должна быть площадь фундамента. Сама несущая способность грунта зависит от трех факторов: тип грунта, степень его уплотненности и насыщенность грунта влагой. Несущие способности разных грунтов в кг/см² в разном состоянии представлены в таблице.

Увеличение влажности грунта снижает его несущую способность в несколько раз. Только крупные пески и пески средней крупности не меняют своих свойств при увеличении влажности. Избыточная влажность грунта, скорее всего, связана с высоким уровнем грунтовых вод.

Чтобы узнать несущую способность грунта не обязательно обращаться за помощью к геологам, в случае самостоятельного строительства дома можно определить тип грунта на глаз. Для этого простым земляным буром можно пробурить в земле скважину глубиной 2 м или выкопать яму лопатой. При этом сразу будет понятно, какой грунт находится на этой глубине и насколько он увлажнен.

Отличить песок от глины не составляет труда: в песке ясно видны отдельные песчинки, при растирании песчаного грунта меду ладонями они отчетливо чувствуются. Крупный песок имеет размер частиц от 0,25 до 5 мм, такие частицы хорошо видны невооруженным глазом, а песок средней плотности имеет размер песчинок до 2 мм. Супесь содержит не более 10% глинистых частиц, в сухом состоянии она крошится, если скатать из нее шарик, то он рассыпается при легком давлении на него. Суглинок содержит от 10% до 30% глинистых частиц, обладает большей пластичностью, чем супесь. Если из суглинка сделать шар и раздавить его, то он превращается в лепешку с трещинами по краям. Глина – наиболее пластичный грунт, если раздавить шар, сделанный из глины, то он превратится в лепешку, на краях которой не будет трещин.

Влажность грунта можно так же определить на глаз. Если в вырытой яме или пробуренной скважине сухо, т.е. вода там откровенно не скапливается, значит грунт можно считать сухим. Если же на дне скважины через некоторое время накапливается вода, значит уровень грунтовых вод близко и грунт надо считать насыщенным влагой. Влажность и пластичность глины можно определить так: если лопата входит в глину легко и глина хорошо прилипает к лопате, то она пластичная и влажная. В противном случае ее можно считать сухой.
Плотность грунта – величина непостоянная. Находящийся глубоко под землей грунт будет плотным, поскольку на него давят слои грунта, находящиеся выше. При бурении скважины извлеченный на поверхность земли грунт становится рыхлым и имеет насыпную плотность, которая гораздо меньше. При расчете несущей способности грунт, находящийся на глубине 0,8-1 м и более можно считать плотным.

Исследование грунта происходит далеко не всегда, и даже при профессиональном проектировании дома таких данных может не быть. Поэтому зачастую для упрощенных и приблизительных расчетов несущую способность грунта принимают равной 2 кг/см².

Уровень грунтовых вод (УГВ)

Грунтовые воды – это первый от поверхности земли подземный водоносный слой, который залегает выше первого водоупорного слоя (глинистого грунта, который не пропускает воду и не дает ей просачиваться глубже). Источником влаги грунтовых вод могут служить близлежащие реки или озера, атмосферные осадки, таяние снега. Наличие грунтовых вод явление постоянное, но в зависимости от времени года мощность этих вод, т.е. количество содержащейся воды, может меняться. Соответственно меняется и глубина залегания грунтовых вод – расстояние от поверхности этих вод до поверхности земли. Весной при таянии снега и обильном поступлении влаги их уровень повышается, а летом наоборот – понижается. Самый низкий уровень грунтовых вод бывает зимой.

При заложении фундамента наличие и уровень залегания грунтовых вод имеет ключевое значение. Чем выше уровень грунтовых вод, тем больше влажность, и тем меньше несущая способность грунта. Кроме того, при высоком уровне грунтовых вод вода заполняет вырытые траншеи и котлованы, заливать фундамент в таком случае нельзя, необходимо откачивать воду и делать гидроизоляцию. Сделать это один раз при заложении фундамента можно, но грунтовые воды от этого никуда не денутся и продолжат воздействовать на фундамент. Высокий уровень грунтовых вод очень сильно затрудняет обустройство подвала и цокольного этажа, поскольку существует постоянная угроза затопления. Постоянное наличие влаги в подвале приводит к появлению плесени в доме. Высокий уровень грунтовых вод накладывает существенные ограничения на строительство фундаментов, потому что основание фундамента нужно закладывать на расстоянии минимум 50 см от уровня грунтовых вод. Поэтому до заложения фундамента нужно определить уровень грунтовых вод.

Высоким считается уровень грунтовых вод при глубине залегание 2 м и меньше. Такой уровень характерен для низинных и заболоченных местностей, нижних участков склонов, берегов озер или рек. Соответственно низкий уровень залегания грунтовых вод – это глубже 2 м под землей, его можно считать нормальным и не учитывать его при выборе глубины заложения фундамента. Определить уровень грунтовых вод можно несколькими способами. Самый точный способ – по уровню воды в близлежащих колодцах. Колодец, вырытый на глубину 5-15 м, наполняется как раз из грунтовых вод, поэтому их уровень такой же, как и статичный уровень воды в колодце (т.е. при максимально наполненном колодце). Другой способ – сделать садовым буром скважину глубиной 2-2,5 м и посмотреть, будет ли на ее дне скапливаться вода. Она может выступить не сразу, а через некоторое время. Если вода в скважине есть, значит уровень грунтовых вод высокий. Если дно скважины остается сухим, то грунтовые воды находятся далеко и их можно не опасаться. Определением уровня грунтовых вод нужно заниматься весной, когда он самый большой, потому что заложение фундамента нужно рассчитывать на самый худший вариант. 

Грунтовая вода накапливается на дне скважины

Определять уровень грунтовых вод нужно еще при выборе участка под строительство дома, но если выбирать участок не приходится или он уже куплен, а грунтовые воды залегают близко к поверхности земли, то их уровень можно искусственно понизить. Для этого роют сточные канавы, устраивают дренажные системы, по которым вода отводится с участка.

Силы морозного пучения грунтов

Природа сил пучения.

Морозное пучение – это увеличение объема грунта при отрицательных температурах, то есть зимой. Происходит это из-за того, что влага, содержащаяся в грунте, при замерзании увеличивается в объеме.

Плотность воды составляет 1000 кг/м3, плотность льда 916 кг/м3, это значит, что при одинаковой массе лед будет занимать больший объем, нежели вода примерно на 9%. Зимой вода, содержащаяся в грунте, превращается в лед, увеличиваясь в объеме, и тем самым создает давление на грунт. Под действием этого давления грунт начинает двигаться. Это давление не может продавить глубоко залегающие нижние плотные слои грунта поэтому выдавливает грунт вверх, а вместе с ним и фундамент дома.

Больше всего морозному пучению подвержены глинистые грунты (объем грунта может увеличиваться на 10-15%, то есть при глубине промерзания 1,5 м – на 15-20 см). Песчаные грунты подвержены пучению гораздо меньше; каменистые и скальные – практически не подвержены. Разница в том, что глина не пропускает сквозь себя воду, поэтому грунты содержащие глину накапливают в себе влагу. А между частицами песка или гравия вода просачивается и уходит в нижележащие слои, а та влага, которая и содержится в песчаном грунте распределяется в нем равномерно, поэтому пучение такого грунта происходит равномерно, что уже не так опасно для фундамента дома.

Зимой сила пучения достаточно велика, чтобы поднять фундамент вместе с домом, при этом нет никакой гарантии, что приподнятый дом весной вернется в исходное положение. Это было бы не так страшно, если бы дом поднимался и опускался равномерно, но это не так. В результате в доме возникают перекосы стен, дверных проемов и окон. В наибольшей степени это относится к каркасным или щитовым домам, в меньшей степени к домам сложенным из бруса, так как они сами по себе представляют жесткую конструкцию. Стены кирпичного дома при пучении могут потрескаться из-за того, что фундамент поднимается неравномерно - с одной стороны больше, с другой меньше. Например, под отапливаемым домом земля не промерзает, и часть фундамента под внутренними стенами дома не испытывает действия пучения, в то время как вокруг дома за внешними стенами фундамента промерзание есть. Осенью с северной стороны дома земля начинает промерзать быстрее, чем с южной: с одной стороны дома есть пучение, с другой - нет.

Воздействие сил морозного пучения на фундамент.

Силы морозного пучения действуют не только на основание фундамента, но и на его боковые стенки, ведь грунт увеличивается в объеме не только под основанием фундамента, но и вокруг него. Грунт, находящийся вокруг фундамента, зимой примерзает к его стенкам и при движении тянет его за собой. Таким образом, всю силу пучения можно разложить на две составляющие: одна действует на основание (нормальная составляющая), вторая на стенки (касательная составляющая). Чем глубже закладывается фундамент, тем меньше сила пучения, которая действует на основание фундамента. Но вместе с тем боковая поверхность увеличивается и с ней увеличивается суммарная касательная сила, действующая на стенки фундамента. Воздействие касательного пучения может быть очень значительным – до 5-7 т на квадратный метр. Этого хватит, чтобы выдавить из грунта глубоко заглубленный фундамент, на котором возведен легкий каркасный дом, вес которого не способен уравновесить действие пучения. Поэтому заглубление фундамента на глубину ниже глубины промерзания совсем не гарантирует его устойчивость к пучению. Например, столбчатый фундамент деревянного каркасного дома, заглубленный на два метра, будет выталкиваться вверх касательными силами морозного пучения, основания столбиков фундамента будут отрываться от слоя грунта, на который они опирались, грунт будет сыпаться в образовавшийся зазор и заполнит его. Весной, когда земля оттает, столбику некуда будет опускаться, он так и останется в "приподнятом" состоянии, а на следующий год история повторится.

• Существует две крайности:
• Глубоко заглубленный фундамент: на его основание не действуют силы пучения, зато на его боковую стенку их воздействие максимально. Заглубленные фундаменты применяются для строительства кирпичных, каменных и бетонных домов, вес которых должен уравновесить действие касательных сил пучения.
• Мелко заглубленный фундамент: на его основание силы пучения действуют в полной мере, но зато минимально их касательное воздействие на боковые стенки. Такие фундаменты применяются для строительства каркасных, щитовых и деревянных домов.

Как бороться с силами пучения?

Для защиты от морозного пучения существует несколько способов: замена грунта на непучинистый, удаление влаги из грунта, утепление грунта. Замена грунта на непучинистый (т.е. на песчаный) возможна при заложении фундамента. Под его основание укладывают подушку из утрамбованного песка высотой около 30 см и шириной на 20 см больше, чем ширина фундамента. Смысл этой подушки в том, чтобы, во-первых, равномернее распределить нагрузку от фундамента, во-вторых, уменьшить действие нормальной составляющей сил пучения на мелкозаглубленный фундамент. Здесь надо понимать, что песчаная подушка снижает действие пучения не за счет того, что песок непучинистый грунт, а за счет уменьшения слоя пучинистого грунта. Если при глубине промерзания 1,5 м укладывать фундамент на глубину 1 м, то слой пучинистого грунта составит 50 см а его возможное увеличение до 5 см. Если под тот же фундамент делать песчаную подушку 30 см, то слой пучинистого грунта составит уже не 50 см а 30 см, и его возможное увеличение будет не больше 3 см. Непучинистый грунт также рекомендуется использовать для обратной засыпки после того, как фундамент залит и опалубка с него снята. Так в непосредственном контакте с фундаментом будет находиться непучинистый грунт, не содержащий влаги, который не будет примерзать к его стенкам. Со временем (через несколько лет) песок в обратной засыпке и в подушке может заилиться: частички глины из окружающего грунта будут попадать в него, и он потеряет свои непучинистые свойства. Для защиты от заиливания песчаную подушку и обратную засыпку нужно отделить от остального грунта пленкой или фильтрующей тканью.

Другая мера по борьбе против пучения - это удаление влаги, в свою очередь эту меру можно разделить на две составляющих - защита от попадания влаги с атмосферными осадками и удаление уже имеющейся влаги. Чтобы оградить грунт вокруг фундамента от осадков в виде дождя и тающего снега по всему периметру дома нужно делать отмостку. Ее ширина должна быть больше ширины обратной засыпки, чтобы вода отводилась подальше от фундамента. 

Утепление грунта вокруг дома позволяет уменьшить или вообще исключить промерзание земли. Благодаря утеплению грунта становится возможно строительство мелкозаглубленных фундаментов за счет искусственного уменьшения глубины промерзания. Однако это возможно только в областях, где среднегодовая температура положительная. Ширина полосы утеплителя должна соответствовать глубине промерзания: если земля промерзает на 1,5 м, то утеплять надо вокруг дома полосу шириной 1,5 м. Толщина утеплителя зависит от его теплоизоляционных свойств и от климатических условий.

Еще одна мера по защите фундамента от морозного пучения, применяемая при строительстве любых видов фундаментов, - это сделать его поверхность более гладкой. Сам по себе бетон - пористый материал, и с его поверхностью грунт хорошо смерзается и при пучении сильно воздействует на него. Самый простой способ устранить это - прокладывать рубероид между поверхностью фундамента и грунтом. Рубероид более гладкий материал, и движущийся грунт будет по нему скользить, и касательная составляющая силы пучения значительно снижается.

Расчет фундамента для дома: нагрузка на фундамент и грунт.

На этапе проектирования будущего дома в числе прочих расчетов необходимо выполнить расчет фундамента. Цель этого расчета – определить, какая нагрузка будет действовать на фундамент и грунт, и какой должна быть опорная площадь фундамента. Суммарная нагрузка на фундамент это постоянная нагрузка от самого дома и временная от ветра и снежного покрова. Для того, чтобы определить общую нагрузку на фундамент, необходимо посчитать вес будущего дома со всеми эксплуатационным нагрузками (проживающими там людьми, мебелью, инженерным оборудованием и т.п.). Так же при расчете фундамента определяется и его вес и площадь опоры, чтобы определить, выдержит ли грунт нагрузку от дома и фундамента. Профессиональные проектировщики делают точные расчеты на основании геологических изысканий грунта и точно рассчитывают вес будущего дома и количество строительных материалов. При самостоятельном строительстве в такой точности нет нужды, но приблизительно рассчитать фундамент своего дома надо, равно как и иметь какой-то план всего строительства.

В приведенном в этой статье примере расчета фундамента подразумевается, что нагрузка от дома распределяется равномерно по всей площади.

Расчет веса дома.

Итак, необходимо рассчитать приблизительный вес дома. Для этого существуют справочные данные с усредненными значениями удельного веса конструкций дома: стен, перекрытий, кровли.

Удельный вес 1 м² стены

Удельный вес 1 м² перекрытий

Удельный вес 1 м² кровли

На основании этих таблиц можно примерно рассчитать вес дома. Пусть планируется построить двухэтажный дом размером 6 на 6 с одной внутренней стеной с высотой этажа 2,5 м. Тогда длина внешних стен одного этажа составит (6+6) x 2 = 24 м, плюс одна внутренняя стена длиной еще 6 м, итого 30 м. Общая длина всех стен на двух этажах 30 м х 2 = 60 м. Тогда площадь всех стен составит: S стен = 60 м х 2,5 м = 150 м². Площадь цокольного перекрытия составит 6 м x 6 м = 36 м². Такая же площадь будет и у чердачного перекрытия. Кровля всегда несколько выступает за стены дома (допустим на 50 см с каждой стороны), поэтому площадь кровли посчитаем как 7 м х 7 м = 49 м².

Теперь, используя средние данные из приведенных выше таблиц, можно провести приблизительный расчет общей нагрузки на фундамент. При этом будем брать наибольшие удельные веса, чтобы считать с запасом. Для сравнения расчет сделан для трех вариантов домов: 
- каркасный дом с деревянными перекрытиями с утеплителем плотностью до 200 кг/м³ и кровлей из листовой стали;
- кирпичный дом с деревянными перекрытиями с утеплителем плотностью до 200 кг/м³ и кровлей из листовой стали:
- железобетонный дом с железобетонными перекрытиями и кровлей из гончарной черепицы.

Помимо постоянной нагрузки, которая создается весом дома, есть временные нагрузки от ветра и снежного покрова. Средний вес снежного покрова приведен в таблице:

При площади кровли 49 м² для средней полосы России нагрузка от снежного покрова составит 49 м² х 100 кг/м² = 4900 кг. Прибавляем ее к общей нагрузке на фундамент.

Расчет площади фундамента и его веса.

Чтобы определить нагрузку на грунт и понять, выдержит ли этот грунт такое здание, нужно к весу дома прибавить вес фундамента.

Под железобетонный и кирпичный дом вероятнее всего придется закладывать ленточный глубоко заглубленный фундамент, т.е. на глубину ниже глубины промерзания. Примем ее 1,5 м, и добавим еще 40 см над уровнем земли, итоговая высота ленты фундамента составит 1,9 м. Общая длина такой ленты составит 30 м (24 м периметр и 6 м под внутренней стеной), ее общий объем при ширине 40 см – 30 м х 0,4 м х 1,9 м = 22,8 м³, при плотности железобетона 2400 кг/м³, вес фундамента составит 54720 кг. Опорная площадь такого фундамента составит 3000 см х 40 см = 120 000 см².

Под каркасный дом должно хватать столбчатого фундамента. Пусть столбики будут диаметром 20 см и высотой 1,9 м и заложены на глубину 1,5 м. Опорная площадь такого столбика составит 10 см х 10 см х 3,14 = 314 см². Объем такого столбика будет 0,06 м³, а вес – 143 кг. Общая длина всех стен составляет 30 м, если ставить столбики через 1 м, то их понадобится 30 штук. В этом случае общий вес столбчатого фундамента составит 143 кг х 30 = 4290 кг, а общая опорная площадь – 314 см² х 30 = 9420 см²

Итак, для каждого дома рассчитан вес, выбран фундамент, посчитана опорная площадь и вес фундамента. Чтобы рассчитать общую нагрузку на грунт, нужно общий вес здания разделить на опорную площадь.

Любой сухой грунт (хоть глинистый, хоть песчаный) имеет несущую способность от 2 кг/см² и более. Именно на эту цифру и стоит равняться при расчете фундамента. В нашем случае нагрузка от кирпичного и железобетонного домов на массивном ленточном фундаменте остается в пределах 2 кг/см² с большим запасом. Нагрузка от каркасного дома на столбчатом фундаменте превышает 2 кг/см². Если нагрузка на грунт получается слишком большой и есть сомнения по поводу того, что грунт ее выдержит, нужно изменить параметры фундамента для увеличения опорной площади. В случае с ленточным – это увеличение ширины ленты, в случае со столбчатым – увеличение диаметра столба и увеличение количества столбов. Разумеется, при этом изменится и вес фундамента, поэтому расчет его веса и нагрузки на грунт нужно будет повторить.

После выбора типа фундамента и его характеристик можно провести расчет количества бетона на него и рассчитать расход арматуры для армирования этого фундамента.

Статьи pp-budpostach.com.ua Все о бане 

Статьи по пеноблоку,пенобетону,пенобетонным блокам

Статьи pp-budpostach.com.ua Статьи по бетону

Статьи Все о заборах

Статьи pp-budpostach.com.ua Все о крышах ( виды, материал, как лутше выбрать)

Статьи Все о Фундаменте

Статьи по газобетону ( газоблоку ), газобетонных блоков, газосиликатнных блоков

Новости, статьи, слухи, факты, разное и по чу-чуть

Статьи по кирпичу ( рядовому, лицевому,облицовочному,клинкерному, шамотному, силикатному,)