[Tyhig]

Добрый день.
По факту спроектировали ленточный фундамент без учёта проектной выемки в одном месте. Вместе с выемкой получилось, что фундамент расположен выше глубины промерзания.
Фундамент уже выполнен.
Заказчик прислал рекламацию на фундамент.

Грунты:
ИГЭ 1 песок средней крупности толщина 2 м
ИГЭ 2 песок крупный толщина 3 м
По изысканиям для ИГЭ 1 глубина промерзания 1,66 м.
УГВ !с учётом дренажа вокруг здания! на глубине около 2 м, то есть большая часть грунта в воде + капиллярное поднятие. Грунт под фундаментом мокрый.
Глубина заложения низа спорного наружного фундамента от верха покрытия (асфальтобетон) выемки около 480 мм.

СП 22.13330.2011 Основания зданий и сооружений. Актуализированная редакция СНиП 2.02.01-83*

5.5.5 ... Глубину заложения наружных фундаментов допускается назначать независимо от расчетной глубины промерзания, если: специальными исследованиями на данной площадке установлено, что они не имеют пучинистых свойств; специальными исследованиями и расчетами установлено, что деформации грунтов основания при их промерзании и оттаивании не нарушают эксплуатационную надежность сооружения; предусмотрены специальные теплотехнические мероприятия, исключающие промерзание грунтов.

Есть нетрадиционное новое "европейское" решение по теплоизоляции оснований фундаментов мелкого заглубления коттеджей. Прокладываются крылья из чего-нибудь теплоизолирующего толщиной 100-200 мм с расчётом теплоизоляции.
С расчётом не знаком, теоретически должны рассчитываться температурные поля зимой для недопущения отрицательной температуры под фундаментами.
В сети сталкиваюсь максимум с советскими расчётами толщины теплоизоляции для дорог. Это немного другое.
Подскажите, как рассчитать теплоизоляцию грунта, в частности толщину теплоизоляции ?

[SetQ]

Сообщение от Tyhig Подскажите, как рассчитать теплоизоляцию грунта, в частности толщину теплоизоляции ?

В любой программе для расчёта температурных полей (у нас - это РОК), как теплотехнический расчёт стены - снаружи расчётная темп. воздуха и альфа, ж.б. фунд., утеплитель и грунт, надо для грунта только лямбду знать. Температура по подошве не должна быть ниже нуля.

На практике: в Карелии всегда клали 1 м ширины пенополистирола толщиной 100 мм без расчёта, рекламаций не было, впрочем, пользы от такого утепления возможно тоже мало для отдельно стоящего фундамента, лучше утеплитель класть под подошву фундамента.

[Бармаглотище]

Сообщение от SetQ лучше утеплитель класть под подошву фундамента.

И как это поможет бороться с морозным пучением?

[gofra]

разрез с видом фундамента, полов, огр. конструкций
план фундаментов
подумаем по теплофизики, по конструкциям пас, т.к. ноль в этом

[_konstruktor_]

Посмотрите может поможет "Применение теплоизоляции из плит полистирольных вспененных экструзионных пеноплэкс при проектировании и устройстве малозаглубленных фундаментов на пучинистых грунтах"

[Tyhig]

Характерное сечение

Имеется в виду СЕРЫЙ ленточный фундамент держащий колонны здания (слева).
Offtop: Сразу говорю, у меня руки из правильного места растут. Я этот фундамент не проектировал. И вообще подозреваю, что выемку сделали позднее, без изменения КЖ0.

Сообщение от _konstruktor_ Применение теплоизоляции из плит полистирольных вспененных экструзионных пеноплэкс при проектировании и устройстве малозаглубленных фундаментов на пучинистых грунтах

Всё это спасибо, конечно. Но это ведь рекламные рекомендации. Хочу столько рекомендую, хочу столько...
А мне то бы что-нибудь понормативнее...
Это же не коттедж, а высокое промздание... В этом месте зона погрузки-разгрузки товара с фур и, видимо, склад.
Над ленточным фундаментом фахверк с подъёмными воротами (по направляющим). Ворота не поднимутся при сильных деформациях пучения.

[gofra]

состав пола, внутр температура эксплуатации

[Tyhig]

Пол ж.б. 230 мм, видимо, по песчаной подготовке.
Внутри не знаю сколько температура, ОВ не посмотреть. Это склад медицинского сырья или продукции, непосредственно зона погрузки/разгрузки фур. Всё утеплено с запасом. Видимо что-то около 15-22 градусов.

[SetQ]

Сообщение от Бармаглотище Цитата: Сообщение от SetQ лучше утеплитель класть под подошву фундамента. И как это поможет бороться с морозным пучением?

Грунт под утеплителем под подошвой фундамента будет медленнее остывать и за зиму не успеет охладиться до температуры, при которой проявляются пучинистые свойства грунта.

----- добавлено через ~3 мин. -----
Tyhig, остаётся или надеяться, что грунт под фундаментом не замёрзнет в тёплом складе, либо придётся переделывать/ремонтировать весной.

[slava217]

Сообщение от SetQ Грунт под утеплителем под подошвой фундамента будет медленнее остывать и за зиму не успеет охладиться до температуры, при которой проявляются пучинистые свойства грунта.

Ну, это нормальные силы....А как там живут тангенцальные ?

[SetQ]

Сообщение от slava217 Ну, это нормальные силы....А как там живут тангенцальные ?

Живут точно так же, как и на фундаменте с подошвой ниже глубины промерзания грунта.

[slava217]

Сообщение от SetQ Живут точно так же, как и на фундаменте с подошвой ниже глубины промерзания грунта.

То есть, Вы их просто не учитывате?

[CAE_Engineer]

решите 2-х мерную стационарную задачу теплофизики - более-менее поймете области с отрицательными температурами
потом введете фазовый переход - замерзание и таким образом - еще уточните распределение температур в сечении
ну и из полученных результатов сделаете вывод о том - достаточно ли у Вас теплоизоляции - как по толщине, так и по "длине"

более грубую оценку - можете сделать "на калькуляторе" или в Exel - берете аналитическое решение одномерного уравнения теплопроводности - и очень грубо получаете распределение температуры по толщине в разных сечениях.

[Tyhig]

Ну да. Надежда найти советскую методику именно под мой расчётный случай канула в лету...

Сообщение от CAE_Engineer аналитическое решение одномерного уравнения теплопроводности

Тут нюансы. Решение аналитическое, а не нормативное. Получается в схожих ситуациях будет сложно обосновать решение эксперту "почему не считали в программе".
Но, видимо, тут это оптимальный вариант, если нет программы.

А бесплатных 2Д программ по теплофизике грунта нет ?

[CAE_Engineer]

Сообщение от Tyhig Ну да. Надежда найти советскую методику именно под мой расчётный случай канула в лету...

как так?!
вообще-то аналитическое решение одномерного уравнения теплопроводности Фурье - если я не ошибаюсь известно еще с 19-го века!
в десятках книг , в т.ч. советского периода оно описано.... и служит основной той самой формулы СНиПа о термическом сопротивлении !
эта формула - ввиду её предельной простоты - мне кажется очень нормативная....

правда применение этой формулы на пример для стеновых панелей - явный абсурд, поскольку стеновую панель даже с большой натяжкой - признать однородной средой нельзя!

а вот Ваш случай - вполне под это решение подходит!


и еще - честно говоря прочитав Ваши пожелания, у меня возникли двойственные ощущения:
Вы хотите что бы конструкции было "хорошо"?
Или Вы хотите что бы Вам было хорошо - в смысле общения к экспертизой, а что там будет с конструкцией - Вам все равно?




про бесплатные программы не знаю.... наверно есть.... поищите в интернете.... наверное даже российские есть

[vanAvera]

Сообщение от Tyhig Надежда найти советскую методику именно под мой расчётный случай канула в лету...

http://dwg.ru/dnl/4179

Сообщение от CAE_Engineer решите 2-х мерную стационарную задачу теплофизики - более-менее поймете области с отрицательными температурами потом введете фазовый переход - замерзание и таким образом - еще уточните распределение температур в сечении

Для этого нужно знать влажность грунта, а она постоянной не будет никогда. И с фазовым переходом не все просто.

Сообщение от SetQ для отдельно стоящего фундамента, лучше утеплитель класть под подошву фундамента.

Сомнется он под фундаментом, теплоизоляционные свойства ухудшатся

[SetQ]

Сообщение от slava217 То есть, Вы их просто не учитывате?

Утеплитель под подошвой фундамента компенсирует мелкое заложение фундамента. Действие касательных сил, величина которых вместе с площадью боковой поверхности мелкозаглубленного фундамента меньше, чем у заложенного на глубину промерзания грунта - это другой вопрос. Учитываем и касательные силы.

Сообщение от vanAvera Сомнется он под фундаментом, теплоизоляционные свойства ухудшатся

Смотря какой утеплитель положить, смотря какое давление под подошвой фундамента, может и не только смяться.

[vanAvera]

Сообщение от SetQ Смотря какой утеплитель положить, смотря какое давление под подошвой фундамента, может и не только смяться.

Обычно пишут ППС-25, а он отлично сминается. А вы какой предлагаете?

[Dusty]

Я так понял фундамент уже есть. Значит под подошву уже не сделать. Осталось 2 варианта:
1. На ширину 1 м под отмостку, на глубине 300-500, толщиной 150 из Пеноплекса
2. вертикально вниз прислоненно к фундаменту толщиной 100-150, но тут вопрос и к производству работ и к надежности фундамента (касательные напряжения)
ИМХО 1 вариант. грубо толщину я бы просчитал как стену, взяв теплопроводность грунта как тяжелый бетон. Точный расчет увы не подскажу, всегда делали конструктивно.

[CAE_Engineer]

Уважаемый "vanAvera",

Вы уж все же определитесь?

Вы хотите что бы сложная задача имела простейшее решение в виде примитивной формулы - максимум 4 арифметических действия? Что бы "эксперт" Вас понял и вопросов не задавал....

Или Вы хотите действительно решить задачу в реальной постановке - с переменным уровне грунтовых вод, с переносом тепла влагой в порах, с замерзанием и оттаиванием воды в порах и так далее?


а то у Вас как-то все "странно" получается...
вроде бы Вы судя по вопросам понимаете что задача не такая уж простая....,
и в то же время спрашиваете о простом решении....

[vanAvera]

Сообщение от CAE_Engineer Вы уж все же определитесь? Вы хотите что бы сложная задача имела простейшее решение в виде примитивной формулы - максимум 4 арифметических действия? Или Вы хотите решить задачу в реальной постановке - с переменным уровне грунтовых вод, с переносом тепла влагой в порах, с замерзанием и оттаиванием воды в порах и так далее? а то у Вас как-то все "странно" получается... вроде бы Вы судя по вопросам понимаете что задача не такая уж простая...., и в то же время спрашиваете о простом решении....

Спрашиваю, если что, не я.
Я лишь хочу, чтобы ваше утверждение не запутало тех, кто будет искать ответ на этот вопрос. Задача да, сложная. Но проблема не в математике (решения имеются), не в программах (они тоже, в принципе, есть), даже не в исполнителях, а в исходных данных. Дело даже не в том, что стандартные испытания этого не дают, а в том, что, к примеру, влажность грунта определить крайне трудно. Да и самим термином "влажность" - не все просто. Задача совсем научная, а не инженерная.

[CAE_Engineer]

уф....
проблема на самом деле проще:

если инженер год за годом, решает какие-то задачи в какой-то программе - то у него появляется квалификация и опыт и знания и так далее...

и если такому инженеру попадается задача - то он достаточно быстро задачу решает....


но в России чаще всего иная ситуация:
на проектировщика валят ВСЕ... от проектирования до обследования....
ему бедному даже ликбез почитать некогда.... не говоря уже о программах , книгах по физике и уж тем более по вычислительной математике...
с него требуют все делать быстро.... , а часто еще и качественно.... (что совсем уж нелепо...)

под давление "обстоятельств" - проектировщик ВЫНУЖДЕН искать "легкие и быстрые" решения....

УПС!

и вот тут появляются "добрые любди и разного рода шаманы" - которые предлагают проектировщику те самые "легкие и быстрые" решения ..... да еще и сертифицированные.... этими самыми шаманами...

ну раз... ну два... потом это становится нормой.....

и вот когда надо действительно что-то расчитать - выясняется, что такой инженер просто не способен самостоятельно этого делать....

и тут УПС! на помощь ему приходят "добрые люди и шаманы", которые ему предлагают свои услуги - дескать ОНИ имеют квалификацию!?

вроде бы все хорошо ....., однако - проектировщик не имея квалификации - не только не может проверить чего там "шаманы" делали, но и задачу то толком он шаманам сформулировать не может.......

а дальше еще хуже, раз шаманов никто не может проверить и проконтролировать - в силу коммерческих интересов - шаманы при любом удобном случае делают расчеты "максимально просто".... - не замарачиваясь..... , ибо их заработок зависит от кол-ва расчетов в единицу времени!

т.е. ни у кого нет реальной причины - выполнять работу качественно - все стараются обмануть друг друга.


следует еще отметить вот какое обстоятельство:
шаманов - которые знания получали во времена ссср - каждым годом остается все меньше и меньше......

----- добавлено через ~2 мин. -----

Сообщение от vanAvera Задача да, сложная.

на самом деле Ваша задач не такая уж сложная!
и решать такие задачи можно в течении нескольких дней - ЕСЛИ ИНЖЕНЕР УЖЕ РЕШАЛ ТАКИЕ ЗАДАЧИ РАНЕЕ!

на пример - стационарную задачу теплофизики без учета замерзания - решить можно за 2-3 часа, если есть геометрия и свойства материалов

ТУ же задачу с учетом замерзания воды - если отработана технология решения таких задач - т.е. человек имеет опыт решения таких задач - думаю можно решить за 2-3 дня!
*** но если человек - даже грамотный никогда таких задач не решал - то провозится недели две! но уже сл. аналогичную задачу он решит за 3-4 дня
и так далее....
т.е. для решения таких задач нужны специалисты в области расчетов

[vanAvera]

Сообщение от CAE_Engineer Ваша задач не такая уж сложная!

или

Сообщение от CAE_Engineer Вы хотите что бы сложная задача..

Решаемая задача, да. Но раз уж оффтопим (автору-то нужна была инженерная методика) - ответьте мне про влажность грунта, если нетрудно

[CAE_Engineer]

Сообщение от vanAvera Но проблема не в математике (решения имеются), не в программах (они тоже, в принципе, есть), даже не в исполнителях, а в исходных данных. Дело даже не в том, что стандартные испытания этого не дают, а в том, что, к примеру, влажность грунта определить крайне трудно. Да и самим термином "влажность" - не все просто. Задача совсем научная, а не инженерная.

ну не думаю что определение влажности грунта - ни кем и ни где не решается - в смысле методологического и аппаратного обеспечения!
м.б. это просто характерная черта российской реальности - длительное время проектировали без понимания реальной ситуации.... - ну не замарачиваясь....
незнания - они как и знания имеют свойство накапливаться...
даже несколько простых задач - в совокупности могут стать непреодолимым препятствием .....

----- добавлено через ~2 мин. -----

Сообщение от vanAvera ответьте мне про влажность грунта, если нетрудно

честно - я не знаю какие фирмы выпускают оборудование для измерения влажности, ОДНАКО - я на 100% уверен - что это не проблема!

вот набрал в поисковике "прибор для измерения влажности грунта" - куча ссылок - все к Вашим услугам!

геофизики много этому вопросу уделяют внимания - у них можно поспрашивать

[vanAvera]

Сообщение от CAE_Engineer ну не думаю что определение влажности грунта - ни кем и ни где не решается - в смысле методологического и аппаратного обеспечения!

Сообщение от CAE_Engineer честно - я не знаю какие фирмы выпускают оборудование для измерения влажности, ОДНАКО - я на 100% уверен - что это не проблема! вот набрал в поисковике "прибор для измерения влажности грунта" - куча ссылок - все к Вашим услугам! геофизики много этому вопросу уделяют внимания - у них можно поспрашивать

Ясно. Обсудим отдельно, при случае.

[SetQ]

Сообщение от vanAvera Обычно пишут ППС-25, а он отлично сминается. А вы какой предлагаете?

Чистый спирт Пеноплэкс 35 или вот ещё есть СТО: http://www.znaytovar.ru/gost/2/STO_2...tirovanie.html

[Nels]

Сообщение от CAE_Engineer ну не думаю что определение влажности грунта - ни кем и ни где не решается - в смысле методологического и аппаратного обеспечения! м.б. это просто характерная черта российской реальности - длительное время проектировали без понимания реальной ситуации.... - ну не замарачиваясь.... незнания - они как и знания имеют свойство накапливаться... даже несколько простых задач - в совокупности могут стать непреодолимым препятствием ..... ----- добавлено через ~2 мин. ----- честно - я не знаю какие фирмы выпускают оборудование для измерения влажности, ОДНАКО - я на 100% уверен - что это не проблема! вот набрал в поисковике "прибор для измерения влажности грунта" - куча ссылок - все к Вашим услугам! геофизики много этому вопросу уделяют внимания - у них можно поспрашивать

Тема конечно старая. Но я все же решил тут ответить.
Offtop: Про незнание и российскую реальность.

Все Вами сказанное в полной мере к Вам же и относится. Совершенно не зная вопроса, не имея представления о том, что нужно сделать и с какой задачей столкнулся топикстартер, тупо покритиковать. Вы хотя бы понимаете, что грунт - это не стройматериал? Это окружающая среда. И большинство физико-механических показателей грунта динамичны во времени, причем наиболее переменный показатель - влажность, хотя на теплопроводность еще повлияет химический состав грунта и грунтовых вод (тоже кстати переменный во времени). Проект должен делаться на наихудшие условия. Обычный коэффициент вероятности различных показателей окружающей среды для зданий и сооружений II уровня ответственности - 85-92% (для I уровня ответственности 95-98%). Т.е. вероятность возникновения более худших условий окружающей среды по сравнению с проектом должна быть не более 1 раза примерно в 10 лет. Это означает, что ту же влажность для расчета теплопроводности грунта нужно определять в момент, близкий к наихудшему варианту. Когда это произойдет? Завтра, через месяц, через десять лет? Сегодня дренаж понижает уровень до 2 метров, а через десять лет он забьется и весь грунт будет в воде. Здание же построено у человека. Ему до первых морозов нужно успеть дать решение. Иначе кранты зданию. А если это повесят на проектировщика, то он за всю жизнь не расплатится за ремонт и восстановление каркаса. Какие тут нах..н теории и исследования, нужно срочно дать решение, гарантированно исключающее промерзание и пучение грунтов. Вот в этом и различие инженера-практика и ученого-теоретика.

А по сути вопроса, я бы взял требуемое сопротивление теплопередаче утепления грунта как для утеплителя покрытия здания с расчетной внутренней температурой +5 градусов (грубо говоря, отмостка с утеплителем это покрытие, а грунт - это помещение с температурой +5 градусов). И утеплил вертикальные наружные поверхности фундаментов до уровня земли и верхнюю поверхность фундамента на ширину, обеспечивающую расстояние от неутепленной поверхности грунта до края фундамента, равную глубине промерзания плюс наверное какой-то запас (порядка 20-30 см) на тот случай, если глубина промерзания в изысканиях дана не на водонасыщенный грунт. Так же в запас бы пошла толщина засыпки над утеплителем.

Похожее решение проверено экспериментально на одном объекте. Друзья построили подвальную часть коттеджа и оставили без перекрытия на зиму. Оказалось, что у них пучинистый грунт и к весне местами фундаменты подняло до 8 см (классическое "я же говорил, утеплять надо было"). Естественно трещины по всем стенам. Летом это дело оттаяло и фундаменты вернулись на изначальные отметки. До следующей зимы у них так же не удавалось продолжить строительство в полном объеме (успели только положить перекрытие подвала, причем с проемами для лестничных клеток, в подвале такая же температура, как на улице), поэтому было решено утеплить пол подвала пенополистиролом толщиной 100 мм. Следующую зиму фундаменты перезимовали нормально. В морозы порядка -20 (зима была достаточно теплая) под утеплителем была плюсовая температура за счет тепла от грунта.