Определение ширины ленточного фундамента, муки выбора

Здравствуйте, уважаемые форумчане! Хочу сразу оговориться, это мой дебют в качестве топикстартера, поэтому заранее приношу извинения за возможно корявое оформление сообщения.

В общем что имею:
1. Результаты инженерно-геологического изыскания
(1) Почвенно-растительный слой, мощность 0,4 м.
(2) Глина темно-коричневая, полутвердая, с редкими карбонатными включениями, мощность 4,2…4,6 м. (Плотность = 1,94 т/м3; угол внутреннего трения = 18°; удельное сцепление грунта = 29 кПа; модуль деформации = 16,7 МПа; коэф. пористости = 0,797; показатель текучести = 0,11)
(3) Глина коричневая, тугопластичная, с редкой дресвой, мощность (на вскрытую глубину) 3,4…3,8 м. (Плотность = 1,98 т/м3; угол внутреннего трения = 11°; удельное сцепление грунта = 41 кПа; модуль деформации = 20,8 МПа; коэф. пористости = 0,763; показатель текучести = 0,33).
Нормативная глубина промерзания – 1,85 м. С помощью

рассчитана несущая способность грунта, которая составила R = 280 кПа.
2. УГВ
Подземные воды при бурении (середина октября) не обнаружены (глубина скважины 8 м), в паводковый период возможно появление верховодки. Пробурено 3 скважины, одна из них обсажена трубой для определения уровня воды в паводковый период.
3. Рельеф (топография).
На участке уже имеется котлован глубиной 1,8 м, вырытый лет 10…15 назад (судя по растительности).
Участок находится практически на вершине пологого склона. По участку перепад на 40 метров длинны 1 метр высоты (точнее сложно сказать из-за проведенных ранее земельных работ).
До вершины склона по горизонтали примерно 100…120 метров, а перепад высоты составляет около 4 метров. Ниже участка уклон продолжается, перепад до низины более 10 метров.
4. Этажность. Планы этажей с планом опирания кровли.


ЛЕВАЯ ПОЛОВИНА: Цокольный этаж с полами по грунту высотой 2,75 м. Над ним располагается полуторный этаж со вторым светом. Лестничный марш расположен полностью в левой половине.
ПРАВАЯ ПОЛОВИНА: Первый этаж полноценный, второй мансардный. Высота обоих 2,8 м. Полы первого этажа выше отметки грунта 0,1 м. Под первым этажом – технический, для прокладки и обслуживания коммуникаций, высотой 1,5 м.
Кровля щипцовая с опиранием на центральную и боковые стены.
Стены: шлакоблок М75, толщина 0,2 и 0,4 м;
Сены подвала: ФБС толщиной 0,4…0,6 м заводского изготовления;
Фундамент: монолитный ленточный, бетон М200, армирование арматурой А400, Ø 10 мм, два слоя по 2…4 нитки, защитный слой по 7 см сверху и снизу, процент армирования более 0,1 %.
Режим проживания: ПМЖ, отопление газовым котлом от магистрального газопровода.
Утепление надземной части: ППС-25Ф (150 мм) + «мокрый» фасад или каменная вата по деревянному каркасу (150 мм) + вентилируемый фасад.
Утепление цоколя и стен подвала: ЭППС 50…100 мм.
Утепленная отмостка (50 мм ЭППС) на ширину 1,8 м.
Распределение нагрузок по осям фундамента
По нагружености фундамент можно разделить на зоны:
синяя – 41 кН/м; красная – 68…69 кН/м; зеленая – 134,5 кН/м

Определение ширины фундамента
Если ширину синей части назначить 0,4 м (под блок ФБС), то давление на грунт составит 102,5 кПа. Для сохранения равенства давления во всех точках фундаментной ленты на грунт, ее ширина в красной зоне составляет 0,67 м; в зеленой – 1,3 м.
С подсказки уважаемого al185

был произведен расчет осадки такого фундамента. Для синей части фундамента при ширине ленты 0,4 м осадка составляет 2 мм. Для красной – 4 мм, а для зеленой – 8 мм. Если сохранять равенство значения осадки одинаковой в любой его точке, то красная часть должны иметь ленту шириной уже 1,2 м (осадка 2 мм), а зеленая и того больше - 2,8(!) м.
Согласно СП 22.13330.2011 (Приложению Д) предельная деформация основания фундамента составляет 2 мм на 1 метр длины.
Поэтому родилась следующая идея: изменение ширины ленты в угоду тому, чтобы значение осадки либо не менялось, либо было в пределах 2 мм на погонный метр. Через 1 погонный метр осадка увеличивается не более чем на 2 мм за счет необходимого заужения ленты фундамента. При этом максимальное давление на грунт (в центре пятой стены) составляет 224,2 кПа (что меньше несущей способности грунта).


Если это не абсолютная чушь, то фундамент выглядит следующим образом.

Собственно вопросы
1. Стоит ли попробовать на практике реализовать ленточный фундамент с меняющейся шириной для равенства осадки или я слишком заморачиваюсь и стоит остановится на постоянной ширине ленты для соответствующих зон?
2. Можно ли сделать ленточный фундамент уже фундаментного блока (на рисунке слева) или сужающимся к низу (на рисунке справа)?


P. S. Вы не бейте пианиста, он играет как могёт!
Написал много, старался подробно. Просьба откликнутся неравнодушных

 

Планы этажей:



СИНИЕ - несущие стены (шлакоблок М75); ЗЕЛЕНЫЕ - перегородки (ГКЛ/газобетонные блоки)

 

Не изощряйтесь, идите к специалисту-дешевле обойдется ...

 

Я не шибко специалист в фундаментах, но на вашем рисунке как-то вроде не верно. Никогда не видел ленточный фундамент уже (ударение на У) фбсок. Обычно делают подсыпку, трамбуют с водой, затем по типу ленточного фундамента по периметру, но шире, чем блок фбс. Обычно, на ширину фбски, которая кладется плошмя. То есть первый ряд фбсок идет плошмя, а следующий уже на ребро (то есть правильно). После всех фбсок идет опять монолитный пояс, который распределяет нагрузку равномерно на все блоки, чтобы не было неравномерной осадки (как в вашем случае). То есть в разрезе такой фундамент должен выглядеть как пирамида.

 

Совершенно с Вами согласен. На прикрепленном рисунке в основании сборного ленточного фундамента располагаются подушки ФЛ, ширина которых может быть 2,4 метра (например ФЛ 10-24-4). Необходимая же ширина определяется исходя из нагрузок на обрезе фундамента + собственного веса фундамента и несущей способности грунта (извиняюсь за прописные истины). Конкретно в моем случае под самой НЕнагруженной стеной даже при ширине фундаментной ленты = 30 см, остается более чем 2-х кратный запас по несущей способности грунта (138 кПа против 320 кПа).
Поэтому не вижу не осознаю препятствий для такой конструкции ленты (например в форме трапеции с заужением к низу).
Касаемо армопояса поверх ФБС тоже имеются свои мысли.
На форуме подавляющее количество участников (не цитирую, перечитал достаточно, прошу поверить наслово) в профильных темах выступают за организацию верхнего армопояса, включая Вас.

Однако встречается и противоположное мнение

а вот цитата Михаила Судоргина "... А вот верхний пояс можно заменить просто армошвом - несколько стержней арматуры 12 в слое раствора. " (http://xn--33-6kcljuue3d.xn--p1ai/calculators/forum/?PAGE_NAME=read&FID=6&TID=38&PAGEN_1=2).
Теперь собственно МОЕ ЛИЧНОЕ МНЕНИЕ:

Армопояс может испытывать (ПО МОЕМУ МНЕНИЮ!) следующие нагрузки: вертикальные (красные) - нагрузки от выше лежащих конструкций; горизонтальные (зеленые) - растягивающие/сжимающие (не показаны) связанные с конструктивными особенностями здания (например распорная стропильная схема кровли); ну и горизонтальные (синие) - боковое давление грунта.
Также на форуме не нашел единого мнения среди участников о высоте армопояса, но есть ссылка на литературу

, то есть допускается высота 10 см.
Теперь мои размышления конкретно по каждой нагрузке и степени участия/борьбы армопояса в ней/с ней.
Выравнивание неравномерной нагрузки (на рисунке красные) от выше расположенных конструкций. НЕ ВЕРЮ. При высоте 10 см и длине, например, 10 метров такая ж/б конструкция не работает, почти не работает. При высоте 10 см и минимальном защитном слое в 5 см можно "запихнуть" только 1 горизонтальный ряд арматуры, при этом рабочее сечение составляет всего 5 см, и это, повторяюсь на 10 метров длины. Чтобы этот пояс воспринимал нагрузки необходим высокомарочный бетон и арматура с временным сопротивлением более 1000 МПа, марки 80Р и подобные. Можно конечно запроектировать высоту армопояса 30, 40 и более см, но... Если в литературе (в компетенции уважаемого В. С. Сажина надеюсь никто не сомневается) указана высота от 10 см, то ее и рассмотрел. Конкретно в моем случае нагрузка на ленту распределена довольно равномерно, так как перегородки будут легкими (ГКЛ), помещений с высокой эксплуатационной нагрузкой не будет (филиал библиотеки не планирую).
Компенсация растягивающих/сжимающих напряжений (на рисунке зеленые) выполняется армопоясом великолепно. Арматура работает на растяжение, бетон - на сжатие, что в комплексе и при соответствующих расчетах/обоснованиях будет выполнять свои функции даже при высоте пояса = 10 см.
Противостояние боковому давлению грунта (на рисунке синие) в результате морозного пучения или накопления излишнего количества воды в пазухах:
https://www.forumhouse.ru/threads/249651/
https://www.forumhouse.ru/threads/224146/.
Согласен, в этих ситуациях он может спасти помочь. Главное, чтобы он (армопояс) был хорошо пригружен опирающимися на него стенами, перекрытиями, покрытием,... для создания необходимого сцепления с ФБС-ками. Если оставить в осень/зиму сборный фундамент не утепленным/не дренируемым, то весной можно неприятно удивиться. А вообще, лучше бороться с причиной а не следствием . Для предотвращения таких неприятностей организуется дренирование (в моем случае это пристенный "профилактический" дренаж) и утепленная отмостка (ширина 180...200 см). В этом случае боковое давление грунта сводится (искренне в это верю) на 0.
На основании своих умозаключений решил, что вместо монолитного ж/б армопояса поверх 2-х рядов ФБС организую пояс, сложенный из красного кирпича с армированием между рядами сеткой. Причины такого выбора:
1 - нагрузка от вышележащего условно равномерная;
2 - армированная кирпичная кладка будет препятствовать продольным рястягивающим/сжимающим напряжениям (если такие возникнут);
3 - боковое давление грунта "побеждено" соответствующими мероприятиями;
4 - конструктив монолитной ж/б ленты (с изменяемой шириной) подразумевает практически одинаковую "терпимую" для грунта нагрузку и допустимую разность осадок по длине.
Вот как то так. Все выше изложенное - сугубо мой бред мое личное мнение. Конструктивная критика приветствуется, ...даже просто необходима.

 

Правильно расчитанный фундамент ленточный из ФБС ни чем не уступает монолитным ф-там.Примерно до 2000года это был основной материал для фундаментов, включая и каркасные здания.

 

@Dmitri_Gorlenko, Вы пишете практически правильно, но не уделяете внимание некоторым моментам. У вас много слов об арматуре и мало слов о толщине бетона. Любая жб балка работает только в связке арматура-бетон. И если сделать балку даже с 30 арматурой, но толщина балки будет около 5 см, то она треснет даже при незначительной нагрузке. Основных моментов тут два - сжатие в верхней части балки и растяжение в нижней. То есть в вашем случае я бы зацикливался именно на толщине пояса, а не на арматуре, так как пояс будет лежать на блоках, соответственно растягивающие нагрузки на красной стрелке практически отсутствуют. Нагрузки по синей стрелки тоже, так как грунт у вас как снаружи дома, так и внутри. По сути, компенсируют друг друга. Я бы нарисовал еще одну стрелку, противоположную красной, нагрузка от которой может возникать при пучении грунта. С учетом стоимости бетона, а особенно к цене всего дома, я бы сделал достаточно мощный пояс, не забывая о глубине промерзания грунта. ОЧЕНЬ ВАЖНО!

Что касается воды, то у меня соседский участок стоял с нулевым циклом лет 7 из фбс. Года 4 назад я свой подсыпал, так как по весне вода стояла и соседский тоже вскоре был подсыпан. В итоге этот нудевой цикл спрятался под водой, что утки прилетали. Сейчас появился новый покупатель, сделали дренаж, вода ушла и блоки как стояли, так и стоят. Главное, ниже глубины промерзания и хорошую подсыпку из трамбованного песка, чтобы не пучила али что.

 

@Staskenig, Спасибо, что не оставляете тему без внимания и излагаете свои мысли.

Вопросов по зеленой стрелки не возникло, значит оставляем ее в покое

Нагрузки по синей стрелке могут возникать, так как обратная засыпка не предусмотрена, более того - половина подвала будет полноценно обитаемым помещением (баня, котельная, что-то типа кабинета), в первом сообщение этой темы есть разрез дома. Для недопущения бокового давления грунта будет сделан дренаж по следующей схеме (левый нижний рисунок)


и утепленная отмостка


что должно избавить от "синей стрелочки"

Теперь про красную

Глубина заложения фундамента = нормативной глубине промерзания грунта. Фактически она будет меньше так как планируется утепленная отмостка, а также необходимо нормативное значение помножить на коэффициент (взято от сюда https://www.forumhouse.ru/posts/5424039/)
Вроде с вертикальными СМП покончено.
И еще один момент, почему то не берется во внимание наличие монолитной железобетонной ленты под блоками ФБС. Вот она то как раз правильно подбирается по ширине и армированию. Даже если снизу и начнет давить, что маловероятно, я возлагаю на нее надежды!

Только не сочтите мой ответ за бронелобось и нежелание прислушиваться к Вам, ведь в споре рождается истина.

 

@Dmitri_Gorlenko, если обратной засыпки не будет, то давление извне будет. Это да.
Нижний пояс не даст "плясать" от пучений и прочего, а вот верхний от неравномерных нагрузок от дома. Обычно, я видел именно два пояса. В редких случаях, специальные фбски "пятки" первым рядом без пояса, но сверху пояс тоже был. Либо фбски плашмя, но сверху так же пояс. Вполне возможно, что помимо распределения нагрузок через пояс равномерно на все фбски, пояс несет еще чисто, назовем это, эстетическую цель. Иделаьно ровно уложить все фбс по горизонтали не получится, а пояс как раз и спасает от этого, чтобы первый слой кирпича (блоков) класть уже на ровную поверхность, без всяких заплаток из кирпича.

 

@Staskenig, с чем уж точно не поспоришь, так с тем, что

 

@swdawu2016, а это и не важно. Фундамент будет заложен на ту самую глубину промерзания. То есть даже без отопления, под фундаментом всегда будет "+", независимо от того, топят или нет. Когда начнут топить, то будет еще теплее.

 

@swdawu2016, это будет учтено.
Программа максимум: фундамент с гидроизоляцией, наружным утеплением, отмосткой и дренажом + утепленная коробка + утепленная кровля; поддержка электрокалориферами положительной температуры.
Программа минимум: фундамент с гидроизоляцией, наружным утеплением, отмосткой и дренажом + утепление пенопластом внутренних стен фундамента + опилки внутрь фундамента под рекламным баннером + надежда на то, что снег в достаточном количестве выпадет до наступления морозов.

 

_
тогда удачи вам.