Da questo articolo imparerai qual è il concetto di profondità di congelamento del suolo e perché deve essere preso in considerazione durante la progettazione delle fondamenta. Prenderemo in considerazione i valori normativi del GPG per diverse regioni della Russia e scopriremo come determinare il valore effettivo e calcolato della profondità di congelamento del suolo in conformità con gli attuali standard SNiP.
La profondità di congelamento del suolo (GPG)- un concetto normativo che descrive la profondità statistica media alla quale il suolo gela durante la stagione fredda.
Per calcolare la profondità del congelamento, viene preso l'indicatore statistico medio del congelamento stagionale in una particolare regione negli ultimi 10 anni.
Riso. 1.0
Livello di congelamento del suolo- uno dei valori principali che vengono presi in considerazione durante la progettazione di fondazioni di qualsiasi tipo. Se i calcoli si basano su un indicatore PIP errato o questo fattore non viene preso in considerazione, il progettista non sarà in grado di calcolare la profondità di fondazione richiesta.
Riso. 1.1: Un segno caratteristico di una profondità di posa della fondazione calcolata in modo errato e, di conseguenza, danni all'edificio sotto l'influenza del sollevamento del suolo
Il sollevamento del gelo si verifica in strati di terreno ghiacciati saturi di umidità. Quando la falda gela tende ad aumentare il proprio volume del 2-9%; per effetto di questa espansione, il terreno saturo d'acqua inizia a sollevarsi e premere sulle fondamenta dell'edificio, esercitando su di esso un effetto di spinta.
Con questa disposizione, la base è completamente priva dell'effetto delle forze di sollevamento verticali (spingendo la pressione del terreno sotto il nastro di fondazione). La fondazione è esposta solo al sollevamento tangenziale (per effetto dell'attrito dei muri di base e degli strati laterali di terreno sollevato), il cui effetto può essere eliminato predisponendo una discarica di compattazione attorno al perimetro dei muri di fondazione.
Figura 1.2
Prima di iniziare qualsiasi costruzione eseguita su terreni pesanti, è necessario scoprire il GPG in una particolare regione per poter selezionare in futuro la profondità ottimale della fondazione.
GPG- un valore che non può essere determinato immediatamente prima dell'inizio della costruzione senza la presenza di attrezzature speciali, poiché i suoi calcoli richiedono un'analisi preliminare di un'area specifica per più di 10 anni. Nella pratica di costruzione, per determinare la profondità del congelamento, vengono utilizzati i dati normativi sul GPG e le informazioni di base per il suo calcolo, stabilite nei documenti SNiP.
Fino a poco tempo fa, il documento principale che forniva dati sulla profondità del congelamento del suolo era SNiP n. 20101-82 "Climatologia e geofisica delle costruzioni" e mappe di accompagnamento di diverse regioni della Federazione Russa.
Questi documenti mostrano gli indicatori statistici medi della profondità del congelamento del suolo per regioni specifiche della Federazione Russa, con cui puoi familiarizzare nella tabella 1.1
| Cittadina | Profondità di congelamento stagionale di diversi tipi di terreno (cm) | ||
| Terreno argilloso e terriccio | Terriccio sabbioso e sabbie fini asciutte | Sabbie grossolane e ghiaiose | |
| Yaroslavl | 143 | 174 | 186 |
| Arcangelo | 156 | 190 | 204 |
| Chelyabinsk | 173 | 211 | 226 |
| Vologda | 143 | 174 | 186 |
| Tjumen | 173 | 210 | 226 |
| Ekaterinburg | 157 | 191 | 204 |
| Surgut | 222 | 270 | 290 |
| Kazan | 143 | 175 | 187 |
| Saratov | 119 | 144 | 155 |
| Kursk | 106 | 129 | 138 |
| San Pietroburgo | 98 | 120 | 128 |
| Mosca | 110 | 134 | 144 |
| Samara | 154 | 188 | 201 |
| Nizhny Novgorod | 145 | 176 | 189 |
| Ryazan | 136 | 165 | 177 |
| Novosibirsk | 183 | 223 | 239 |
| Rostov sul Don | 66 | 80 | 86 |
| Aquila | 110 | 134 | 144 |
| Pskov | 97 | 118 | 127 |
| Permiano | 159 | 193 | 207 |
Tabella 1.1: Profondità standard di congelamento del suolo in diverse città della Russia
GPG dipende da due fattori principali: le temperature medie di congelamento in regioni specifiche e il tipo di suolo.
Un fattore indiretto che influenza il GPG è lo spessore del manto nevoso, che copre il suolo: più è spesso, minore sarà la profondità di congelamento. Va tenuto presente che i dati specificati nelle tabelle normative SNIP non tengono conto dello spessore del manto nevoso, pertanto il valore effettivo del GPG nella regione sarà sempre inferiore alla profondità indicata nella Tabella 1.1.
Riso. 1.3
Il sollevamento irregolare, che si verifica in luoghi in cui il terreno ha diverse profondità di congelamento, ha un effetto estremamente negativo sulle condizioni della fondazione: a causa di varie forze di galleggiamento che agiscono sul nastro di fondazione, la base della casa è deformata, a causa di quali crepe appaiono sulle pareti e nel seminterrato. Se stai sgombrando la neve intorno a un edificio, fallo lungo l'intero perimetro dell'edificio e non formare cumuli vicino a una delle pareti della casa.
Come evidenziato dalle recensioni di costruttori esperti, oltre l'80% dei terreni a Mosca e nella regione è rappresentato da terreno pesante: terriccio, argilla, sabbia, terriccio sabbioso. Quando si costruiscono case su tali terreni, è estremamente importante tenere conto della profondità del loro congelamento, poiché le fondamenta posate al di sopra del livello richiesto non avranno l'affidabilità e la durata che ci si aspetta.
Il GPG nella regione di Mosca varia abbastanza fortemente - da 90 a 200 centimetri. Tali fluttuazioni sono dovute alla diversa densità dei suoli: maggiore è la densità e maggiore è il livello di presenza delle acque sotterranee, più il terreno si congelerà.
Il valore medio calcolato del GPG, preso in considerazione nella costruzione di edifici nella regione di Mosca, è considerato di 140 centimetri. Puoi vedere indicatori più dettagliati per le diverse città della regione di Mosca nella tabella 1.2.
| Cittadina | Profondità stagionale di congelamento del suolo (cm) |
| Dubna | 150 |
| taldom | 130 |
| Sergiev Posad, Alexandrov | 140 |
| Orechovo-Zuevo | 130 |
| Egorievsk | 130 |
| Kolomna | 110 |
| Stupino | 120 |
| Serpuchovo | 100 |
| Obninsk | 110 |
| Balabanovo | 110 |
| Mozhaisk | 125 |
| Volokolamsk | 120 |
| Cuneo, Solnechnogorsk | 120 |
| Zvenigorod, Istria | 110 |
| Naro-Fominsk | 125 |
| Cechov | 120 |
| Voskresensk | 110 |
| Pavlovsky Posad, Noginsk, Pushkino | 110 |
| Dmitrov | 140 |
| Pushkino, Schepkovo, Balashikha | 150 |
| Odintsovo, Bolitsyno, Kubinka | 140 |
| Podolsk, Domodedovo, Lyubertsy | 100 |
| Ferrovia | 110 |
| Mytishcha, Lobnya | 140 |
Tabella 1.2: La profondità del congelamento del suolo nella regione di Mosca
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Il valore calcolato del GPG, secondo gli standard SNIP, è determinato dalla formula: h = √M * k, in cui:
Il valore del coefficiente utilizzato nella formula di calcolo è:
Ad esempio, determiniamo il valore stimato del GPG per Vologda. Possiamo prendere i dati delle temperature medie mensili sotto lo zero per questa città nel documento SNIP n. 2101.99.
Per Vologda, è:
Da questa tabella, determiniamo il valore di M - per questo dobbiamo riassumere gli indicatori dei mesi con temperature sotto lo zero.
Ora dobbiamo estrarre la radice quadrata del valore risultante:
Ciò consente di eseguire calcoli secondo la formula di base, tenendo conto del coefficiente del tipo di terreno su cui verranno eseguiti i lavori di costruzione. Ad esempio, usiamo il coefficiente del terreno argilloso, è uguale a 0,23.
Di conseguenza, otteniamo il valore calcolato del congelamento del terreno argilloso a Vologda pari a 143 centimetri. I calcoli vengono eseguiti in modo simile per qualsiasi tipo di terreno in altre città della Russia.
Riso. 1.4: Profondità standard di congelamento del suolo nella Federazione Russa (dati per il 2006)
Per determinare la reale profondità di congelamento, viene utilizzato un dispositivo speciale: un misuratore di permafrost. Questo dispositivo è un involucro, all'interno del quale si trova un tubo riempito d'acqua con limitatori interni per il movimento del ghiaccio. Il tubo è contrassegnato da segni di centimetro.
Il misuratore del permafrost viene immerso nel terreno ad una profondità pari al valore effettivo del GPG (tutte le misurazioni vengono effettuate nella stagione fredda). L'acqua nel tubo del misuratore del permafrost si trasforma in ghiaccio nell'area in cui il terreno ghiacciato entra in contatto con il dispositivo.
Riso. 1.5
10-12 ore dopo che il dispositivo è stato immerso nel terreno, il tubo con l'acqua viene rimosso dall'involucro e la profondità effettiva del congelamento del suolo viene determinata dalla sezione dell'acqua congelata.
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🚩 La profondità del congelamento del suolo dipende direttamente dal tipo di suolo, dalle condizioni climatiche dell'area, dal livello delle acque sotterranee, dalla vegetazione, dal manto nevoso, dal terreno, dall'umidità del suolo e da altri fattori. I parametri e le caratteristiche del congelamento devono essere conosciuti e presi in considerazione durante la perforazione di pozzi in diverse aree della regione di Mosca.
La profondità del congelamento del suolo- questa è una variabile casuale che non può essere costante, perché alcuni nodi al di sopra dei fattori indicati praticamente non cambiano nel tempo - questo è il tipo di terreno, il terreno, mentre altri, al contrario, cambiano continuamente - questa è l'altezza del manto nevoso, l'umidità del suolo, la durata e l'intensità delle temperature sotto lo zero, il livello delle acque sotterranee e altro.
È possibile scaricare un programma per il calcolo della profondità di congelamento del suolo. Scarica...
Calcolatore del terreno ghiacciato (schermata)
Istruzioni video per il programma
Va notato che la quantità di congelamento del suolo in vari distretti della regione di Mosca varia da mezzo metro a un metro e ottanta centimetri. Naturalmente, un tale divario è associato a una densità del suolo completamente diversa. Naturalmente, più il terreno è denso e più forti sono le gelate, più si congela. Inoltre, il terreno secco congela meno del terreno saturo di umidità. Non esiste una quantità media di congelamento nella regione di Mosca in quanto tale, ma quella calcolata è considerata di un metro e quaranta centimetri. Ma questo tiene conto delle condizioni estremamente dure: gelate molto forti, alti livelli di acque sotterranee e assenza di manto nevoso. Ma questi sono solo dati normativi. In effetti, la reale profondità di congelamento, come dimostra la pratica, è abbastanza diversa dai dati normativi e spesso non supera il metro. Secondo alcuni rapporti, nell'ovest della regione di Mosca, il terreno si congela da qualche parte fino a sessantacinque centimetri e nel sud, nord e est della regione di Mosca fino a settantacinque centimetri. In inverni molto freddi e poco innevati, la profondità di congelamento del suolo può raggiungere il metro e cinquanta centimetri.
Di norma, i terreni sabbiosi si congelano a una profondità maggiore rispetto ai terreni argillosi. Ciò è dovuto al fatto che la porosità della sabbia è inferiore alla porosità dell'argilla. Nella regione di Mosca prevalgono principalmente terreni a grana grossa, terreni sabbiosi, argillosi, argillosi sabbiosi e terreni di torba. Ad esempio, i terreni a grana grossa, costituiti da pezzi di terreni rocciosi e semi-rocciosi, iniziano a gelare anche a temperatura zero. Pertanto, solo gli specialisti che, nei loro calcoli, tengono conto di tutti i possibili fattori di influenza, possono determinare la profondità del congelamento del suolo in un'area specifica della regione di Mosca e in un luogo specifico nel modo più accurato possibile.
La linea tratteggiata mostra il limite del congelamento del suolo
Naturalmente, tali proprietà dell'acqua contenuta nel terreno sono estremamente pericolose per le fondazioni, quindi questo deve essere sempre preso in considerazione in qualsiasi costruzione, ponendo la base della fondazione al di sotto della linea di congelamento!
Nella tabella sono presentate le profondità di congelamento standard (secondo i dati SNiP) in centimetri per diverse città e tipi di suolo.
| Cittadina | argilla, terriccio | sabbie, terriccio sabbioso |
| Arcangelo | 160 | 176 |
| Astrakan | 80 | 88 |
| Bryansk | 100 | 110 |
| Volgograd | 100 | 110 |
| Vologda | 140 | 154 |
| Vorkuta | 240 | 264 |
| Voronezh | 120 | 132 |
| Ekaterinburg | 180 | 198 |
| Izhevsk | 160 | 176 |
| Kazan | 160 | 176 |
| Kemerovo | 200 | 220 |
| Kirov | 160 | 176 |
| Kotlas | 160 | 176 |
| Kursk | 100 | 110 |
| Lipetsk | 120 | 132 |
| Magnitogorsk | 180 | 198 |
| Mosca | 120 | 132 |
| Naberezhnye Chelny | 160 | 176 |
| Nalchik | 60 | 66 |
| Naryan Mar | 240 | 264 |
| Nizhnevartovsk | 240 | 264 |
| Nizhny Novgorod | 140 | 154 |
| Novokuznetsk | 200 | 220 |
| Novosibirsk | 220 | 242 |
| Omsk | 200 | 220 |
| Aquila | 100 | 110 |
| Orenburg | 160 | 176 |
| Orsk | 180 | 198 |
| Penza | 140 | 154 |
| Permiano | 180 | 198 |
| Pskov | 80 | 88 |
| Rostov sul Don | 80 | 88 |
| Ryazan | 140 | 154 |
| Salekhard | 240 | 264 |
| Samara | 160 | 176 |
| San Pietroburgo | 120 | 132 |
| Saransk | 140 | 154 |
| Saratov | 140 | 154 |
| Serov | 200 | 220 |
| Smolensk | 100 | 110 |
| Stavropol | 60 | 66 |
| Surgut | 240 | 264 |
| Syktyvkar | 180 | 198 |
| Tver | 120 | 132 |
| Tobolsk | 200 | 220 |
| Tomsk | 220 | 242 |
| Tjumen | 180 | 198 |
| Ufa | 180 | 198 |
| Ukhta | 200 | 220 |
| Chelyabinsk | 180 | 198 |
| Elista | 80 | 88 |
| Yaroslavl | 140 | 154 |
La profondità di congelamento del suolo è intesa come lo spessore dello strato della crosta terrestre, che ha una temperatura negativa durante gli inverni più freddi con poca neve. Il limite inferiore della zona di congelamento corrisponde all'isolinea di 0 gradi Celsius. La profondità del congelamento del suolo nella regione di Leningrado è di 1 - 1,5 m.
Il congelamento stagionale dei terreni viene preso in considerazione durante la posa delle fondamenta. Il limite inferiore della fondazione non dovrebbe essere al di sopra dell'isoterma zero. È auspicabile che sia 15 - 20 cm al di sotto di questo livello. Tale fondazione è chiamata sepolta.
Il frequente congelamento e successivo scongelamento delle rocce può portare alle loro deformazioni, che possono influire sulla stabilità di edifici e strutture. Le rocce non gelate sono più stabili, quindi dovrebbero essere il supporto per la base e le fondamenta.
La profondità di congelamento del suolo determina anche il progetto di fondazione preferito. Può essere a vite, nastro, colonnare, piatto, ecc.
Vari fattori influenzano la profondità di congelamento del suolo. Il clima (meteo) è il più significativo, ed è sulla base di esso che vengono costruite le mappe della profondità del congelamento stagionale del suolo. Importante è però anche il fattore microclimatico, che dipende dal terreno, dalla densità edilizia, dalle dimensioni dell'insediamento (nelle città le temperature minime sono molto più elevate), dalla presenza o meno di vegetazione legnosa, ecc.
Le proprietà del suolo sono di grande importanza. Diversi tipi di rocce si congelano a velocità diverse e si deformano in modi diversi. Le rocce sciolte e sature d'acqua daranno più deformazioni durante il ciclo di congelamento-scongelamento.
Le condizioni climatiche nel nostro paese sono tali che la maggior parte del territorio si trova nella zona dei suoli gelidi, che è associata alla posizione geografica. Nella regione di Leningrado, la profondità del congelamento del suolo è inferiore alla media della Russia. Ciò è dovuto alla posizione della città vicino ai confini occidentali della Federazione Russa, dove l'influenza del caldo Atlantico è massima.
Il territorio di Krasnodar si trova nelle condizioni più favorevoli: la profondità del congelamento stagionale è minima (meno di 80 cm). Si nota un aumento della profondità di congelamento quando ci si sposta in direzione nord-est, che è associato ad un aumento del ruolo dell'anticiclone asiatico, che porta al raffreddamento dell'aria. Nella regione di Leningrado, la profondità di congelamento del suolo è di 100 - 140 cm, aumentando all'interno di queste cifre da ovest a est. In futuro, il cambiamento climatico globale potrebbe portare a una diminuzione di questi indicatori, ma finora gli inverni rimangono piuttosto freddi, nonostante la tendenza generale al riscaldamento.
Il congelamento normativo dei suoli è un valore facilmente determinabile. Le norme e le regole per la progettazione dei lavori di costruzione stabilite in SNiP consentono di prendere in considerazione ed eliminare i principali fattori di rischio, che garantiscono la durabilità e l'affidabilità degli edifici in costruzione. SNiP "Fondazione di edifici e strutture" è un quadro normativo normativo destinato a progettisti, ingegneri, privati, architetti. È stato creato dagli sforzi di geologi e ingegneri in epoca sovietica, ma continua ad essere utilizzato con successo oggi. In conformità con i documenti 2.02.01-83 e 23-01-99, la profondità della fondazione proiettata è determinata in base ai seguenti fattori:
La profondità di congelamento del suolo è determinata come radice quadrata della somma delle temperature medie mensili, purché negative - M, moltiplicata per il coefficiente - K, che è un valore di riferimento e dipende dal tipo di terreno. Per argilla K - 0,23, per sabbia fine - 0,28, per sabbia grossolana - 0,3, per rocce costituite da grandi frammenti - 0,34. Il materiale a grana grossa si congela più del materiale a grana fine. Inoltre, la profondità di congelamento dipende dal contenuto di acqua nel terreno: più è, più veloce è il congelamento. Il grado di deformazione del suolo determina il tasso di rigonfiamento.
Il rigonfiamento del gelo è più pronunciato in terreni argillosi e finemente dispersi. In questi casi, il volume della roccia durante il congelamento può aumentare fino al 10%. Per i terreni sassosi, l'indicatore è praticamente zero.
Quando si calcola la profondità del congelamento, è necessario prestare attenzione a un indicatore come la nevicata degli inverni. La presenza di neve, oltre al riscaldamento in casa, riduce la velocità di congelamento, quindi, in condizioni reali, questo indicatore è del 20-40 percento inferiore a quello teorico. È possibile ridurre ulteriormente la profondità di congelamento coprendo la fondazione dall'esterno con un materiale isolante. Ciò ridurrà la profondità della fondazione e il costo della sua costruzione.
La profondità del congelamento può aumentare se pulisci regolarmente il cortile di neve, quindi questo non è sempre raccomandato.
In luoghi con clima particolarmente freddo, la profondità di congelamento può superare i due metri. In questo caso, la costruzione di una fondazione standard può essere difficile e costosa. In tali casi, ricorrono alla costruzione di strutture su pali o installano una fondazione poco profonda in luoghi in cui le rocce non sono soggette a deformazioni durante il gelo.
Vengono assunti specialisti per determinare le caratteristiche del suolo e le condizioni geologiche dell'area. Il costo della ricerca è di circa $ 1000. Molte organizzazioni che offrono servizi per la costruzione di cottage privati sono guidate da schemi generali e non conducono ricerche. Tuttavia, ciò può rappresentare un rischio per gli edifici. Pertanto, è meglio spendere un certo importo, per non perderne ancora di più in seguito.
La profondità della fondazione è un valore proiettato, che dipende dal tipo di edificio o struttura, dalla zona climatica, dal suolo sul sito e dal livello di presenza delle acque sotterranee. Questo valore è anche influenzato dalla struttura dell'edificio (con o senza seminterrato), dal principio del suo utilizzo (con o senza riscaldamento), dal numero di piani e dal peso.
Parlando in dettaglio, questo è l'importo di cui dovrà essere interrata la fondazione affinché fornisca un supporto stabile alla struttura. Sono di due tipi:
Secondo gli standard costruttivi, per resistere alle forze del gelo, la suola deve essere interrata 15-20 cm al di sotto del livello di congelamento per il terreno. Quando questa condizione è soddisfatta, la fondazione viene chiamata "profonda" o "sepolta".
Con una profondità di congelamento di oltre 2 metri, i lavori di sterro hanno un volume molto grande, anche il consumo di materiali è elevato e il prezzo è molto alto. In questo caso, vengono considerati altri tipi di fondazioni: impilate o, nonché la possibilità di posa al di sopra del punto di congelamento standard. Ma questo è possibile solo in presenza di terreni con capacità portante normale, isolamento obbligatorio del seminterrato e delle fondamenta, nonché durante l'installazione di un'area cieca isolata. In questo caso, la profondità del posizionamento diminuisce più volte e di solito è inferiore a un metro.
A volte le fondamenta vengono versate proprio sulla superficie. Questa è un'opzione per gli annessi e molto probabilmente in legno. Solo lei in tali condizioni è in grado di compensare gli squilibri che si presentano.
Prima di iniziare a progettare la tua casa, devi decidere dove vuoi posizionare la casa sul lotto. Se esiste già una ricerca geologica, tenete conto dei loro risultati: per avere meno problemi con la fondazione, ha il costo più basso, è consigliabile scegliere la zona più "secca": dove la falda acquifera è la più bassa possibile.
Inoltre, nel luogo selezionato, vengono effettuati studi geologici del suolo. Per questo, i pozzi vengono perforati a una profondità da 10 a 40 metri: dipende dalla struttura degli strati e dalla massa pianificata dell'edificio. I pozzi sono fatti almeno cinque: in quei punti in cui sono previsti gli angoli e nel mezzo.
Il costo medio di un tale studio è di circa $ 1000. Se è prevista una costruzione su larga scala, l'importo non influirà molto sul budget (il costo medio di una casa è di 80-100 mila dollari), ma può salvarti da molti problemi. Quindi, in questo caso, ordina la ricerca ai professionisti. Se vuoi costruire un piccolo edificio: una piccola casa, un cottage estivo, uno stabilimento balneare, un gazebo o un'area barbecue, allora è del tutto possibile fare la ricerca da solo.
Per controllare la struttura geologica dei terreni con le nostre mani, ci armiamo di una pala. In tutti e cinque i punti - agli angoli della struttura futura e al centro - dovrai scavare buche profonde. Dimensioni: metro per metro, profondità - almeno 2,5 M. Rendiamo le pareti uniformi (almeno relativamente). Dopo aver scavato una buca, prendiamo un metro a nastro e un pezzo di carta, misuriamo e annotiamo gli strati.
Cosa si può vedere nella sezione:
Spesso sorgono difficoltà quando si cerca di distinguere i terreni contenenti argilla. A volte basta guardarli: se predomina la sabbia e ci sono inclusioni di argilla, davanti a te c'è terriccio sabbioso. Se prevale l'argilla, ma c'è anche la sabbia, è terriccio. Bene, l'argilla non contiene inclusioni, è difficile da scavare.
C'è un altro metodo che ti aiuterà a verificare quanto correttamente hai identificato il terreno. Per fare questo, tira un rullo dal terreno inumidito con le mani (tra i palmi, come una volta all'asilo) e piegalo in un bagel. Se tutto si è sbriciolato è terriccio poco plastico, se è caduto a pezzi è terriccio plastico, se rimane intatto è argilla.
Dopo aver deciso che tipo di terreno hai nell'area selezionata, puoi iniziare a scegliere il tipo di fondazione.
Tutte le caratteristiche del design sono descritte in SNiP 2.02.01-83 *. In generale, tutto può essere ridotto alle seguenti raccomandazioni:
Come puoi vedere, fondamentalmente il livello di fondazione della fondazione è determinato dalla presenza di acque sotterranee e da quanto gela il suolo nella regione. È il gelo che causa problemi alle fondazioni (o un cambiamento nel livello delle acque sotterranee).
Per determinare approssimativamente a quale livello i terreni congelano nella tua regione, guarda la mappa qui sotto.
Usando questa mappa, puoi determinare approssimativamente il livello di congelamento dei suoli nella regione (per aumentare le dimensioni dell'immagine, fai clic con il pulsante destro del mouse su di essa)
Ma questi sono dati medi, in modo che per un punto specifico, il valore possa essere determinato con un errore molto grande. Per le menti curiose, presentiamo una metodologia per calcolare la profondità del congelamento del suolo in qualsiasi area. Basta conoscere le temperature medie dei mesi invernali (quelli in cui la temperatura media mensile è negativa). Puoi calcolarlo da solo, la formula e l'esempio di calcolo sono riportati di seguito.
D fn - profondità di congelamento in una determinata regione,
Do - coefficiente che tiene conto dei tipi di terreno:
M t - la somma delle temperature medie mensili di congelamento per l'inverno nella tua zona. Trova le statistiche metrologiche per la tua zona. Scegli i mesi in cui la temperatura media mensile è inferiore allo zero, sommali, trova la radice quadrata (c'è una funzione su qualsiasi calcolatrice). Sostituisci il risultato nella formula.
Per esempio andando a costruire sull'argilla. Temperature medie invernali nella regione: -2°C, -12°C, -15°C, -10C, -4°C.
Il calcolo del congelamento del suolo sarà il seguente:
Abbiamo ottenuto che la profondità di congelamento calcolata per i parametri indicati: 1,52 m Non è tutto, prendi in considerazione se sarà necessario il riscaldamento e, in tal caso, quali temperature verranno mantenute al suo interno.
Se l'edificio non è riscaldato (uno stabilimento balneare, una residenza estiva, la costruzione durerà per diversi anni), viene utilizzato un fattore moltiplicativo di 1,1, che creerà un margine di sicurezza. In questo caso, la profondità della fondazione è 1,52 m * 1,1 = 1,7 m.
Se l'edificio viene riscaldato, anche il terreno riceverà una parte del suo calore e si congelerà meno. Pertanto, in presenza di riscaldamento, i coefficienti diminuiscono. Possono essere presi dal tavolo.
Coefficienti che tengono conto della presenza di riscaldamento nell'edificio. Si scopre che più caldo è in casa, meno profonde devono essere sepolte le fondamenta (per aumentare le dimensioni dell'immagine, fare clic con il pulsante destro del mouse su di essa)
Quindi, se la temperatura nei locali viene costantemente mantenuta al di sopra di + 20 ° C, i pavimenti sono isolati, la profondità della fondazione sarà 1,52 m * 0,7 = 1,064 m.Questo è già meno costoso rispetto all'andare più in profondità di 1,52 m.
Le tabelle e le mappe mostrano il livello medio degli ultimi 10 anni. In generale, probabilmente vale la pena utilizzare nei calcoli i dati per l'inverno più freddo degli ultimi 10 anni. Gli inverni anormalmente freddi e senza neve si verificano approssimativamente con la stessa frequenza. E quando si effettuano calcoli, è desiderabile essere guidati da loro. Dopotutto, non ti calmerà se, dopo aver difeso 9 anni, il 10 le tue fondamenta si spezzeranno a causa dell'inverno troppo freddo.
Armati di questi numeri e dei risultati dello studio del sito, è necessario scegliere diverse opzioni per le fondamenta. I più popolari sono colonnari o pile. La maggior parte degli esperti concorda sul fatto che con una normale capacità portante del suolo, la loro suola dovrebbe essere 15-20 cm al di sotto della profondità di congelamento. Come calcolarlo, l'abbiamo descritto sopra.
La profondità della fondazione è il livello a cui è necessario approfondire la fondazione.
Dopo aver scelto diversi tipi di fondazioni, dopo aver determinato la profondità della fondazione per loro, viene eseguito un calcolo approssimativo del costo di ciascuno. Scegli quello che sarà più economico.
Si noti inoltre che per ridurre la profondità della fondazione, è possibile utilizzare y isolato. Quando si costruisce una fondazione a strisce poco profonde, è necessaria un'area cieca.
A volte è molto costoso costruire una base profonda. Quindi considerano le fondamenta su pali (pile-grillage) o poco profonde (superficiali). Sono anche chiamati "fluttuanti". Ce ne sono solo due tipi: una piastra monolitica e un nastro.
La fondazione della lastra è considerata la più affidabile e facilmente prevedibile. Ha un tale design che può ricevere danni significativi solo con errori di calcolo grossolani nel design. Tuttavia, può anche essere rovinato.
Tuttavia, agli sviluppatori non piacciono le fondamenta delle lastre: sono considerate costose. Richiedono molto materiale (principalmente rinforzo) e tempo (per lavorare a maglia lo stesso rinforzo). Ma a volte una fondazione in lastre è più economica di una fondazione a strisce profonde o persino una fondazione su pali. Quindi non lo sconto subito. È ottimale se vogliono costruire un edificio pesante su terreni pesanti o sciolti.
Un nastro poco profondo può avere una profondità di 60 cm e allo stesso tempo deve poggiare su un terreno con capacità portante normale. Se la profondità dello strato fertile è maggiore, aumenterà la profondità della fondazione della striscia.
Le fondamenta a strisce poco profonde per edifici leggeri sono molto semplici: funzionano bene. La combinazione con una casa di tronchi o un bar è un'opzione economica e allo stesso tempo affidabile. Se ci sono pieghe del nastro, il legno elastico si adatta perfettamente a loro. Una casa di legno si sente quasi altrettanto bene su una base del genere.
È necessario calcolare con maggiore attenzione se costruiranno quelli posteriori da blocchi di costruzione leggeri (cemento aerato, calcestruzzo espanso, ecc.) Su una fondazione a strisce poco profonde. Non reagiscono nel migliore dei modi ai cambiamenti nella geometria. Qui hai bisogno della consulenza di uno specialista esperto e, naturalmente, competente con una vasta esperienza.
Ma non è redditizio mettere una base a strisce poco profonde sotto una casa pesante. Per trasferire l'intero carico, deve essere molto largo. In questo caso, la lastra sarà molto probabilmente più economica.
Questo tipo viene utilizzato quando è troppo costoso combattere le forze di sollevamento e non ha senso. Nel caso di fondamenta poco profonde, non combattono con loro. Si può dire di essere ignorati. Fanno solo salire e scendere le fondamenta e la casa insieme al terreno gonfio. Pertanto, sono anche chiamati "fluttuanti".
Tutto ciò che è necessario in questo caso è garantire una posizione stabile e una connessione rigida di tutte le parti della fondazione e degli elementi della casa. E questo richiede un calcolo corretto.
La profondità di congelamento del suolo è una delle caratteristiche principali prese in considerazione quando si sceglie una struttura di fondazione per una casa in costruzione. Ma sfortunatamente, tra gli sviluppatori privati, si verificano spesso errori quando si cerca di tenere conto del valore di questa caratteristica. Vale a dire: ad esempio, una persona ha sentito che la fondazione della striscia non dovrebbe essere superiore alla profondità di congelamento per la sua zona climatica. Va su Internet, inserisce in un motore di ricerca la frase "qual è la profondità del congelamento, ad esempio, nella regione di Mosca", trova qualche cifra (circa 1,3-1,4 metri) e inizia a scavare una trincea a questa profondità. Allo stesso tempo, non si rende conto che il valore che ha trovato è la profondità di congelamento standard.
Ma dopotutto, quando si determinano le caratteristiche geometriche della fondazione, è necessario prendere in considerazione non il valore standard, ma il valore calcolato, che viene determinato tenendo conto di vari coefficienti che caratterizzano parametri come la costruzione del piano seminterrato nel casa e la temperatura media nella stanza nella stagione fredda. In effetti, una casa riscaldata stessa riscalda il terreno intorno a sé e il congelamento lungo il suo perimetro a volte è molto inferiore al valore standard. E questo può essere visto di seguito.
Per scoprire i valori normativi e calcolati della profondità di congelamento del suolo in varie condizioni, seleziona il tuo paese, regione e città di seguito e fai clic sul pulsante "Determina la profondità di congelamento". I risultati saranno presentati in due tabelle. Se l'insediamento che ti interessa non è nell'elenco, scegli il più vicino e preferibilmente situato a nord di te.
La tabella 1 è compilata in base alla formula di SP 22.13330.2011 (versione aggiornata di SNiP 2.02.01-83 *):
d fn = d 0 ∗ √M t,
dove d fn - profondità di congelamento standard, m;
d 0 - un valore che tenga conto del tipo di terreno ed è uguale per argille e argille - 0,23 m; per terriccio sabbioso e sabbie fini e polverose - 0,28 m; per sabbie di media pezzatura, grossa e ghiaiosa - 0,30 m; per terreni grossolani - 0,34 m;
M t - coefficiente adimensionale, che è determinato secondo SP 131.13330.2012 (versione aggiornata di SNiP 23-01-99 *) come somma dei valori assoluti delle temperature medie mensili negative per il periodo invernale in una determinata regione.
Nota: SNiP consente l'uso di questa formula a profondità di congelamento fino a 2,5 metri. Con un maggiore gelo, così come nelle regioni di alta montagna con forti variazioni di rilievo e condizioni climatiche instabili, il valore d fn deve essere specificato da uno speciale calcolo termotecnico. Non ci fermiamo a questo nell'ambito di questo calcolatore.
La tabella 2 delle profondità di congelamento calcolate (d f) è compilata in base alla formula dello stesso SP 22.13330.2011 (versione aggiornata di SNiP 2.02.01-83 *):
d f = k h ∗ d fn,
dove k h - coefficiente che tiene conto del regime termico in ambiente durante la stagione fredda. I suoi valori per ambienti riscaldati sono riportati nella seguente targa:
Per locali non riscaldati, il coefficiente k h = 1,1
