[Сет]

Размеры дома в плане 10х10 метров - небольшой коттедж. Фундамент - ленточный мелкозаглубленный, сечением, скажем 400х600h. По обрезу фундамента выполнена отсечная гидроизоляция. Стена - из газобетона толщиной 400 мм. По верху стены - монолитный пояс, допустим сечением 200х200. В стенах имеются оконные и дверные проемы.

Есть мнение, что данную конструкцию нужно считать в единой модели, которая включает в себя грунтовое основание и всю эту конструкцию стены. При этом утверждается, что такая конструкция стены работает как своеобразная двутавровая балка. Нижний пояс "балки" - ленточный фундамент - растянут. Верхний пояс - монолитный пояс - сжат. А средняя часть - газобетонная стена, не испытывает каких-либо критических напряжений, кроме обычного сжатия от вышерасположенных конструкций. В результате такого подхода оказывается, что конструкция фундамента может быть очень минималистичной.

У меня к этому подходу есть несколько вопросов, интересно ваше мнение.

1. Насколько вообще уместно считать конструкцию фундамента таким образом? Как бы вы считали фундаментную конструкцию - в такой единой модели или же рассматривали всю надземную часть как нагрузку, а расчетная модель фундамента представляла бы собой балку на упругом основании"?
2. Если все же пользоваться комплексной расчетной моделью, насколько близко к реальности будут полученные результаты? В расчетной модели есть два элемента, которые порождают этот вопрос - грунтовое основание и кладка. Жесткость основания описывается модулем упругости и эта характеристика весьма приблизительная, ведь реальное грунтовое основание не является однородным. А что можно сказать о кладке? Можно ли в расчетной модели представить ее жесткость более менее точно?
3. Если мы решили вопрос с жесткостью кладки и приняли, что модель реалистично описывает конструкцию, справедливо ли утверждение, что газобетонная стена не испытывает сколь-нибудь серьезных напряжений в этой модели и проверка ее прочности может быть ограничена простым расчетом на внецентренное сжатие от вышерасположенных конструкций?

[v.psk]

Можно, уместно, если не моделировать жесткость стен, а задавать нагрузкой, конечно будет некоторый запас.
Все же стоит в этом случае связывать узлы пластин стен/фпл объединением перемещений по z.
Газобетон лучше не учитывать /ятд, если хочется - то жесткость по каменному сп/, а учитывать только бетон, с понижающими жестокостями, и всеми проемами. Или газобетон ставится сразу на плиту?

[Георгий Геотехник]

1. Рассчитывать сооружение совместно с грунтовым основанием - дело правильное, об этом говорят и нормативные документы.
2. Весь вопрос в том, каким образом моделировать основание. Есть простые и менее точные подходы, реализованные в Скаде и Лире, а есть сложные и более точные подходы, реализованные в Плаксисе и Мидасе.
3. Результат взаимодействия сооружения и основания зависит от комплекса факторов, в числе которых свойства грунтов основания - у Вас об этом ничего не написано.
4. Как говорит Ньютон "не измышляю гипотез"... Нужно просто выполнить расчет, а не гадать, где что сжато или растянуто.
5. Самый точный способ - расчет поля С1С2 в Мидасе/Плаксисе, затем экспорт этого поля в Лиру/Скад, и расчет конструкций по предельным состояниям.
6. Расчет по п.5 будет стоить в районе 20 тыс.руб. Нужно ли это Заказчику - вопрос другой.

[Николай Г.]

Сообщение от Сет При этом утверждается, что такая конструкция стены работает как своеобразная двутавровая балка. Нижний пояс "балки" - ленточный фундамент - растянут. Верхний пояс - монолитный пояс - сжат.

Сомнительно. Под коттедж нет больших нагрузок, которые могут выдать большое сечение/армирование фундамента по прочности. Тут чаще решают давление под подошвой и разность осадок, а указанная конструкция не особо влияет на это (немного помогает перераспределить нагрузку, но кладка сама не плохо с этим справляется). А вот конструирование такой системы - это же надо обеспечить устойчивость сдвигу в соединениях стена-фундамент и стена-МП. Думаю это выйдет дороже, чем призрачная экономия.
Так что классика по вопросам:
1. Надземка как нагрузка
2. Жесткость кладки тут почти не влияет (по аналогии с решеткой фермы) так-что можно моделить любым общепринятым способом.
3. Нет. касательные напряжения в "стенке балки" никуда не исчезают. Как это учесть - не могу на вскидку подсказать.

[Сет]

Сообщение от v.psk Или газобетон ставится сразу на плиту?

Газобетон ставиться на ленточный фундамент.

Сообщение от Николай Г. Как это учесть - не могу на вскидку подсказать.

Через расчет прочности на срез по швам? Максимальный срез - по среднему сечению, но отдельно нужно проверить шов на стыке фундамента и стены, так как он не растворный, а работает только за счет трения (конструкции разделены гидроизоляционной отсечкой).

[butch]

Сообщение от Георгий Геотехник 6. Расчет по п.5 будет стоить в районе 20 тыс.руб. Нужно ли это Заказчику - вопрос другой.

Георгий, Вы уже сразу и цену написали....!)) Осталось только написать свой номер карточки куда деньги переводить...

[v.psk]

Сет, тем более ленточный. Я бы учитывал то что идёт до газобетона, или нагрузкой. А вообще с ленточным фундаментом под одноэтажный дом вряд ли стоит моделировать стены. Разве что чтобы как-нибудь оценить разность осадок.

----- добавлено через ~1 мин. -----
// ну это редкий случай , когда под сарай не одна скважина, и есть какие-то граничные условия, отсюда разные напряжения

[SergeyKonstr]

Сообщение от Сет но отдельно нужно проверить шов на стыке фундамента и стены, так как он не растворный, а работает только за счет трения (конструкции разделены гидроизоляционной отсечкой).

А если оторвется, то и трения не будет никакого, лишь бы кладка не разорвалась.

[Сет]

Сообщение от SergeyKonstr А если оторвется, то и трения не будет никакого, лишь бы кладка не разорвалась.

Ну оторваться-то - не оторвется. Не будет же стена левитировать. Контакт может быть не по всей площади, это да.

Кроме прочности по швам, я так понимаю нужно проверять прочность и по телу блоков? На растяжение?

[SergeyKonstr]

Сообщение от Сет нужно проверять прочность и по телу блоков? На растяжение?

Ну если у вас возникнет растяжение в кладке за счет изгиба фундамента (углы здания должны быть отличны от НДС плоской деформации), то на растяжение проверяется и блоки и шов между ними.

[Николай Г.]

Сообщение от Сет отдельно нужно проверить шов на стыке фундамента и стены, так как он не растворный, а работает только за счет трения

Вот про это, мне кажется слабоват он для совместной работы

Сообщение от Сет Через расчет прочности на срез по швам?

Сообщение от Сет Кроме прочности по швам, я так понимаю нужно проверять прочность и по телу блоков? На растяжение?

Вот про эти нюансы и говорил, что не совсем понимаю всех моментов учета напряжений.

Самое главное, я смысла в этой затеи не вижу - давление под подошвой решает, армирование почти всегда конструктивное. При карсте еще можно подумать над таким вариантом. Или может обратный момент есть, вроде морозного пучения или незагруженные участки фундамента. В общем картинку бы с этой идеей, чтоб понимать в каком конкретно месте есть желание добиться экономии.

[Сет]

Сообщение от Николай Г. Самое главное, я смысла в этой затеи не вижу

Смысл в облегчении конструкции фундамента. Если вся надземная часть идет в нагрузку, то понятное дело, что фундамент будет мощнее. Если же при расчете фундамента учитываем жесткость самого дома, пусть и газобетонного - фундамент получается экономичнее. И если говорить о ленточном, то якобы его не нужно рассчитывать вовсе, так как весь изгиб "поглотится" жесткостью стены дома. А если говорить о плитном, то он станет тоньше. Этот подход описан, например, вот здесь. Что вы думаете о рациональности такого подхода?

[v.psk]

Сет, это все общие вопросы, или есть конкретный объект?
Не представляю ленточный фундамент, где сразу от подошвы идёт газобетон.
Свое мне я написал, а у вас судя по обсуждению есть желание учесть работу газобетона.
Вот мне интересно, допустим все оптимизировано, но в процессе эксплуатации решено устроить доп. Дверной проем в середине длинной стены. Неужели кто-то задумается пересчитать фундамент?
В общем то для одноэтажного дома этот учёт - ловля блох.

[Николай Г.]

Сообщение от Сет И если говорить о ленточном, то якобы его не нужно рассчитывать вовсе

Старый дедовский способ как раз не подразумевает ни каких расчетов на изгиб ленты - только подошву проверяем и армируем поперек ленты. Тут ничего нового

Сообщение от Сет А если говорить о плитном, то он станет тоньше

И опять вижу мимо - плита армируется расчетно в верхней зоне в пролете между стенами (и этот момент никак не поглотить совместным расчетом - это чистая работа плиты, как и местная проверка полок в любой балке) и в нижней зоне под стенами (и тут не понимаю как пояс нам поможет).

[v.psk]

Сообщение от Николай Г. И опять вижу мимо - плита армируется расчетно в верхней зоне в

У меня был где-то сравнительный анализ армирования фпл, в зависимости от варианта моделирования стен, правда в конкретной многоэтажке. Если интересно - поищу, вкратце - учёт жесткости снижает пики армирования раза в 1.5 по сравнению с заданием нагрузкой стен.

[Николай Г.]

Сообщение от v.psk вкратце - учёт жесткости снижает пики армирования раза в 1.5 по сравнению с заданием нагрузкой стен.

Ну возможна погрешность моделирования. А так очень интересно было-бы покрутить модельки

[v.psk]

Николай Г., модельки я уже не найду))

[Николай Г.]

v.psk, спасибо, но так не интересно. А верхушкой что происходит? Это же аналогия расчета многоэтажки каркасной без модуля "монтаж" - там армирование верхних колонн запредельное из-за удержания плиты от изгиба. По факту большую часть деформаций плита получит до закрытия коробки здания. Вариант 2 и 5 совсем не верные (нужно внимательно смотреть что с моментами, будут ли блоки это держать), вариант 3 - интересно посмотреть усилия в стержнях, которые к плите примыкают - растяжение не получим там? Вариант 4 весьма любопытен, но опять же - что с верхушкой))

[v.psk]

Николай Г., неинтересно)) ну надеюсь хоть показательно. Я намеренно перебрал возможные варианты.
уже и не вспомню, это было кирпичное здание, с "классически" собранной нагрузкой в сечениях, вроде бы моделировалась только подвальная часть.

[Сет]

Сообщение от v.psk это все общие вопросы, или есть конкретный объект?

Это вопросы общие. Обсуждаем целесообразность учета надземной части при расчете фундаментов.

Сообщение от v.psk Не представляю ленточный фундамент, где сразу от подошвы идёт газобетон.

Почему от подошвы? От верхнего обреза. Обычный МЗЛФ 400х600, далее стена, далее монолитный пояс.

Сообщение от v.psk Вот мне интересно, допустим все оптимизировано, но в процессе эксплуатации решено устроить доп. Дверной проем в середине длинной стены. Неужели кто-то задумается пересчитать фундамент?

Так ведь можно подвинуть проем в модели и пересчитать. Почему нет?

Сообщение от Николай Г. Старый дедовский способ как раз не подразумевает ни каких расчетов на изгиб ленты - только подошву проверяем и армируем поперек ленты. Тут ничего нового

Это где-то сказано об этом? Почему это ленту не надо считать на изгиб? Деды строили из бревен - там лента на изгиб и не работает почти. А нынче-то строят из газобетона.

Сообщение от Николай Г. И опять вижу мимо - плита армируется расчетно в верхней зоне в пролете между стенами (и этот момент никак не поглотить совместным расчетом - это чистая работа плиты, как и местная проверка полок в любой балке) и в нижней зоне под стенами (и тут не понимаю как пояс нам поможет).

Вы видели ссылку, которую я выложил выше? Там человек как раз рассказывает, что учет надземной части дома из газобетона помогает сэкономить на плите. Грубо говоря вместо плиты 400 мм будет плита 200 мм, а то и 100 мм!