Автор Тема: Неглубокие морозостойкие фундаменты  (Прочитано 2811 раз)

0 Пользователей и 1 Гость просматривают эту тему.

tehnadzor

  • Администратор
  • Инженер
  • *****
  • Сообщений: 1676
  • Рейтинг: +33/-0
    • Просмотр профиля
Неглубокие морозостойкие фундаменты
« Ответ #1 : Июнь 21, 2012, 04:01:54 pm »
Неглубокие морозостойкие фундаменты

Защита строительных конструкций от промерзания грунта

В зонах холодного климата почву при промерзании вздувается, что представляет потенциальную опасность для зданий, дорог, эстакад, мостов, дамб и т.п. Отметим, что в Московской обл.максимальная глубина промерзания почвы для всех климатических зон не перевищуе1 м. В зимний период она зависит от влажности, теплопроводности, теплоемкости, снежного и лиственного покрова и температуры воздуха. Для прогноза этих явлений разработаны методики расчета, основанные на индексах охлаждения воздуха при почве. Вспомним Финляндию (долгие зимы с низкими температурами), где глубина промерзания почвы сягае180 см.

В зависимости от климатических условий местности воздействие холодного воздуха на грунт может оцениваться по разному. Есть по крайней мере три способа определения индексов охлаждения воздуха - американский (США), финский и норвежский. Наиболее распространенным является американский способ, когда для N холодных суток строят так называемую кумулятивную кривую . По горизонтальной оси откладывается количество холодных дней (недель) отопительного сезона, а по вертикальной - суммы усредненных суточных (недельных) температур. То есть первый эпохе соответствует значение усредненной температуры этой же эпохи, второй - сумма двух усредненных температур первой и второй суток, третий сутках - сумма трех усредненных температур и т.д. Иными словами, кумулятивную кривую строят на основе выражения

 

Sj = Σ Ti, i = 1,2, .... j, j = 1,2, ... N, где Те = (Tmaxi - Tmini) / 2.

 

Такая кумулятивная кривая обычно имеет максимум и минимум. Достижение максимума означает наступление холодов (во все последующие дни воздух охлаждается до достижения минимума). Но переход через минимум означает постепенное нагревание воздуха. Понятно, что интерес составляет лишь промежуток между максимумом и минимумом, на котором воздух интенсивно охлаждает почву. Итак, полученные значения градусо-суток (Smax - Smin) определяют глубину промерзания ѓрунта. показана кумулятивная кривая, построенная по температурным данным за 20 недель холодного времени года (. Еженедельные данные позволяют более наглядно демонстрировать динамику температурных процессов. Отметим, что разница (Smax - Smin) составляет примерно 400 градусо-суток.



При 400 градусо-сутках глубина промерзания почвы составляет приблизно70 см.



Норвежский способ значительно проще от американского. За холодного периода используются все усредненные суточные температуры, значение которых меньше нуля:

 

AFI = ΣTi, при Ti = (Tmaxi - Tmini) / 2 ≤ 0, i = 1,2, ... N, где N - количество дней холодного периода.

 

Третьим по значимости является финский метод. Он основан на использовании среднемесячных температур. При этом все отрицательные температуры месяца умножаются на количество дней месяца, когда суточные температуры были ниже нуля.

 

Считается, что метод, разработанный в США, является наиболее действенным и распространен. Теперь посмотрим на проблему промерзания грунта с другой стороны. Нельзя было бы применить такие конструкции фундаментов, при которых бы уменьшались глубина промерзания почвы вокруг периметра и теплопотери дома? Шестьдесят лет назад скандинавские исследователи получили утвердительный ответ на эти вопросы. Ими были внедрены и предложены конструкции неглубоких морозостойких утепленных фундаментов, стали альтернативой обычным «полноценным». Со временем практика такого строительства распространилась на США, Европу и Россию, а в скандинавских странах количество построенных домов с неглубокими фундаментами уже давно превысило миллион. В зонах очень холодного климата это хорошая альтернатива «полноценным» фундаментам, которые являются более глубокими и дороже. Использование неглубоких фундаментов в наших широтах является привлекательным не столько с точки зрения уменьшения инвестиций, сколько уменьшения теплопотерь. Методы проектирования неглубоких морозостойких фундаментов (НМФ) для отапливаемых зданий включены в международный жилищный кодекс (International Residental Code - IRC). Следует добавить, что НМФ можно применить также для неотапливаемых и частично отапливаемых зданий. От обычного фундамента НМФ отличается лишь наличием вертикальной и горизонтальной изоляционных плит  и уменьшенной глубиной. Вертикальная изоляционная плита надежно изолирует края фундаментной плиты от чрезмерных теплопотерь. Горизонтальная изоляция накапливает геотермальное тепло и тепловые поступления снизу фундаментной плиты. Под действием этого тепла линия промерзания почвы поднимается вверх и устраняется опасность его пучения даже при глубинах фундамента до50 см . Поэтому специалисты не советуют чрезмерно утеплять низ фундаментной плиты. Поскольку тепло при углах дома «убегает» интенсивнее, то особое внимание следует обратить на размеры угловых горизонтальных изоляционных плит.

 

Для климатических зон Финляндии глубина фундамента может быть уменьшена от 180 до 100 см, а Московской обл. - от 100 до 50 см. Кроме того, НМФ можно применять при высоких уровнях грунтовых вод. НМФ целесообразно использовать на участках с минимальными уклонами, когда фундаментную плиту устанавливают на уровне земли. Но не исключается использование НМФ и при наклонных участках, то есть при образовании цокольного этажа на части фундамента. Тогда изоляцию устанавливают со стороны цокольного этажа.

Технология сооружения НМФ также применима для гаражей, домов сельско-хозяйственного назначения, дамб, дорог, подземных и железнодорожных сооружений и плотин.
« Последнее редактирование: Июнь 28, 2012, 01:48:53 pm от greywolf »