Temper-3DГлубина промерзания грунта: нормативная и расчетная, по городам
Нормативная глубина промерзания суглинков в Москве 1,03 м: d_fn = d₀ · √M_t, где d₀ 0,23 м, а M_t 19,9 (СП 22.13330.2016, формула 5.3, п. 5.5.3).
Что внутри калькулятора и пример результата. Калькулятор подгружается скриптом; пока он не запустился, показаны его поля и расчет для значений по умолчанию.
- Город: Москва, Московская область: M_t 19,9 (сумма модулей отрицательных среднемесячных температур, СП 131.13330.2025).
- Грунт: суглинки и глины, d₀ 0,23 м (еще три вида: супеси и мелкие пески, крупные пески, крупнообломочные грунты).
- Здание: неотапливаемое, k_h 1,1 (еще четыре варианта отапливаемого здания по таблице 5.2, температура в помещении у фундамента от 0 до 20 °C и расстояние a_f от наружной грани стены до края фундамента).
Результат: нормативная глубина промерзания d_fn = 0,23 · √19,9 = 1,03 м; расчетная d_f = 1,1 · 1,03 = 1,13 м (считана от неокругленного d_fn).
Что такое нормативная и расчетная глубина промерзания#
Глубина промерзания грунта нужна, чтобы оценить риск морозного пучения и подойти к выбору глубины заложения подошвы фундамента (само заложение определяют по таблице 5.3 с учетом уровня подземных вод, вида и пучинистости грунта). Норма (СП 22.13330.2016, п. 5.5) различает два числа.
- Нормативная глубина d_fn. Средняя из ежегодных максимальных глубин сезонного промерзания (наблюдения не менее 10 лет) на открытой горизонтальной площадке без снега, когда грунтовые воды ниже глубины промерзания (п. 5.5.2). Если наблюдений нет, ее определяют теплотехнически, а для районов, где она не больше 2,5 м, считают по формуле ниже (п. 5.5.3).
- Расчетная глубина d_f. Нормативная с поправкой k_h на тепловой режим сооружения (п. 5.5.4).
Фактическую глубину по наблюдениям определяют по ГОСТ 24847 (п. 5.5.2, второй абзац в редакции Изм. 5).
По какой формуле считают глубину промерзания по СП 22?#
Нормативная глубина (формула 5.3, п. 5.5.3):
d_fn = d₀ · √M_t
где d₀ зависит от грунта (таблица 1), а M_t это безразмерный коэффициент, численно равный сумме абсолютных значений среднемесячных отрицательных температур за год в данном районе по СП 131.13330.
Расчетная глубина (формула 5.4, п. 5.5.4):
d_f = k_h · d_fn
Для грунтов неоднородного сложения d₀ определяют как средневзвешенное в пределах глубины промерзания. Где d_fn больше 2,5 м, а также в горных районах, норма требует теплотехнический расчет по СП 25.13330, формулу 5.3 там не применяют.
Пример (Москва, суглинок): M_t = 19,9, d_fn = 0,23 · √19,9 = 1,03 м. Источник температур: СП 131.13330.2025, табл. 7.1, docs/norms/climate/ru/cities.csv, строка 283.
Чему равно d₀ для разных грунтов?#
Таблица 1. Значение d₀ по виду грунта (СП 22.13330.2016, п. 5.5.3)
| № | Грунт | d₀, м |
|---|---|---|
| 1 | Суглинки и глины | 0,23 |
| 2 | Супеси, пески мелкие и пылеватые | 0,28 |
| 3 | Пески гравелистые, крупные и средней крупности | 0,30 |
| 4 | Крупнообломочные грунты | 0,34 |
Какая глубина промерзания в городах?#
Таблица 2. Нормативная глубина промерзания d_fn по формуле 5.3 для 8 городов, м
| № | Город | M_t | Суглинки и глины | Супеси, пески мелкие и пылеватые | Пески гравелистые, крупные, средней крупности | Крупнообломочные | Строка CSV | d_fn > 2,5 м хотя бы для одного грунта |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 5 | Москва | 19,9 | 1,03 | 1,25 | 1,34 | 1,52 | 283 | нет |
| 6 | Екатеринбург | 44,4 | 1,53 | 1,87 | 2,00 | 2,27 | 442 | нет |
| 7 | Красноярск | 55,0 | 1,71 | 2,08 | 2,22 | 2,52 | 237 | да |
| 8 | Санкт-Петербург | 15,6 | 0,91 | 1,11 | 1,18 | 1,34 | 262 | нет |
| 9 | Новосибирск | 61,0 | 1,80 | 2,19 | 2,34 | 2,66 | 322 | да |
| 10 | Казань | 35,9 | 1,38 | 1,68 | 1,80 | 2,04 | 462 | нет |
| 11 | Пермь | 45,0 | 1,54 | 1,88 | 2,01 | 2,28 | 344 | нет |
| 12 | Нижний Новгород | 29,9 | 1,26 | 1,53 | 1,64 | 1,86 | 310 | нет |
Где в последней колонке «да», для этого грунта формула 5.3 не применяется и значение справочное: норма требует теплотехнический расчет по СП 25.13330 (Красноярск и Новосибирск для крупнообломочных грунтов).
Источник температур: СП 131.13330.2025, табл. 7.1, docs/norms/climate/ru/cities.csv, строка города. M_t это сумма модулей отрицательных месячных температур, как сказано в п. 5.5.3. Своего города в таблице нет: калькулятор выше считает по всем 551 городу реестра, у каждого есть 12 месячных температур. Для 13 городов реестра M_t = 0 (нет отрицательных месяцев), формула дает d_fn = 0, норма про такие районы ничего отдельного не говорит. Для Оймякона M_t = 227,1 и d_fn больше 2,5 м для всех грунтов.
Как учесть отапливаемое здание#
Расчетная глубина d_f = k_h · d_fn (формула 5.4). Для наружных фундаментов отапливаемых зданий k_h берут из таблицы 3 по конструкции пола и температуре воздуха в помещении, примыкающем к наружным фундаментам (подвал или технический подвал, а без подвала помещение первого этажа). Для неотапливаемых зданий k_h = 1,1, кроме районов с отрицательной среднегодовой температурой.
Таблица 3. Коэффициент k_h для наружных фундаментов отапливаемых сооружений (таблица 5.2)
| № | Особенности сооружения | 0 °C | 5 °C | 10 °C | 15 °C | 20 °C и более |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 13 | Без подвала, полы по грунту | 0,9 | 0,8 | 0,7 | 0,6 | 0,5 |
| 14 | Без подвала, на лагах по грунту | 1,0 | 0,9 | 0,8 | 0,7 | 0,6 |
| 15 | Без подвала, по утепленному цокольному перекрытию | 1,0 | 1,0 | 0,9 | 0,8 | 0,7 |
| 16 | С подвалом или техническим подпольем | 0,8 | 0,7 | 0,6 | 0,5 | 0,4 |
Примечания нормы к таблице: значения даны для a_f < 0,5 м (расстояние от внешней грани стены до края фундамента); при a_f не менее 1,5 м k_h повышают на 0,1, но не более 1; между ними интерполяция. При промежуточной температуре берут ближайшее меньшее значение из таблицы. Для зданий с нерегулярным отоплением берут среднесуточную температуру с учетом длительности отапливаемого и неотапливаемого периодов. В районах с отрицательной среднегодовой температурой для неотапливаемых сооружений, при постоянной теплозащите основания, а также для холодильников и котельных расчетную глубину определяют теплотехническим расчетом (СП 25.13330).
Таблица 4. Расчетная глубина d_f для неотапливаемого здания (k_h = 1,1, считана от неокругленного d_fn), м
| № | Город | Суглинки и глины | Супеси, пески мелкие и пылеватые | Пески гравелистые, крупные, средней крупности | Крупнообломочные |
|---|---|---|---|---|---|
| 17 | Москва | 1,13 | 1,37 | 1,47 | 1,67 |
| 18 | Екатеринбург | 1,69 | 2,05 | 2,20 | 2,49 |
| 19 | Красноярск | 1,88 | 2,28 | 2,45 | 2,77 |
| 20 | Санкт-Петербург | 1,00 | 1,22 | 1,30 | 1,48 |
| 21 | Новосибирск | 1,98 | 2,41 | 2,58 | 2,92 |
| 22 | Казань | 1,52 | 1,85 | 1,98 | 2,24 |
| 23 | Пермь | 1,70 | 2,07 | 2,21 | 2,51 |
| 24 | Нижний Новгород | 1,38 | 1,68 | 1,80 | 2,05 |
Для Красноярска и Новосибирска значения крупнообломочных грунтов справочные (d_fn больше 2,5 м, п. 5.5.3). Для зданий с k_h из таблицы 3 множитель другой, он зависит от пола и температуры в помещении.
Утепленная отмостка и УШП#
Качественно, без чисел:
- Утепление отмостки и цоколя отодвигает нулевую изотерму от фундамента: холод хуже проникает в грунт у стены.
- Утепленная шведская плита (УШП) строится на идее, что тепло здания и утеплитель по контуру удерживают грунт под плитой талым, поэтому подошву не заглубляют до нормативной глубины. Достаточно ли этого в вашем случае, зависит от грунта, влажности, размеров утепления, и это проверяют расчетом поля, а не одной формулой.
- Формула 5.3 утепление отмостки не учитывает. Норма (п. 5.5.4, примечание 1) для постоянной теплозащиты основания требует теплотехнического расчета по СП 25.13330, а п. 5.5.5 допускает не привязывать глубину заложения к расчетной, если предусмотрены специальные теплотехнические мероприятия, исключающие промерзание грунтов.
- Числа утепления на странице не даем: у нас нет ни нормы, ни расчета.
Посчитать в Temper-3D#
Temper-3D считает стационарное температурное поле узла с грунтом (плита, отмостка, цоколь) и показывает, где проходит изотерма 0 °C. Чего нет: льда, скрытой теплоты и промерзания во времени, об этом пишем прямо. Модель узла собирается в конструкторе, подробности о программе на странице Temper-3D. Нужен расчет промерзания под вашей плитой или отмосткой? Напишите.
Короткие ответы#
Какая глубина промерзания в Московской области? Для Москвы по формуле 5.3 нормативная 1,03 м для суглинков и глин, 1,25 м для супесей, 1,34 м для песков, 1,52 м для крупнообломочных грунтов (таблица 2). Для других городов области нужен свой M_t.
Как рассчитать глубину промерзания по СП 22? Взять M_t города (сумма модулей отрицательных среднемесячных температур по СП 131), d₀ по грунту, посчитать d_fn = d₀·√M_t, затем d_f = k_h·d_fn.
Чем нормативная глубина отличается от расчетной? Нормативная зависит от климата и грунта, расчетная еще от теплового режима здания (k_h).
Нужно ли закладывать УШП ниже глубины промерзания? Норма допускает не привязывать глубину заложения к расчетной, если предусмотрены специальные теплотехнические мероприятия, исключающие промерзание (п. 5.5.5), но проверять это нужно расчетом. Хватит ли утепления по контуру на вашем грунте, формула не скажет.