Пустотелый строительный элемент

 

Изобретение относится к строительству. Техническим результатом изобретения является обеспечение надежного контакта пустотелых сборных элементов с монолитным ядром, что делает возможным применение небольших по высоте и массе пустотелых элементов для строительства без применения грузоподъемных механизмов столбчатых сборно-монолитных фундаментов малоэтажных зданий, в том числе и дачных домиков, на основаниях, сложенных пучиноопасными при промерзании грунтами. Пустотелый строительный элемент имеет сквозную вертикальную полость для образования в составной из элементов конструкции сквозного вертикального канала, заполняемого бетоном с образованием ядра, при этом полость выполнена в виде двух усеченных конусов с равными большими основаниями и совмещенными равными меньшими основаниями, которые расположены на расстоянии от 0,5 до 0,75 высоты элемента. 3 ил.

Изобретение относится к строительству и может быть использовано при изготовлении столбчатых сборно-монолитных фундаментов малоэтажных зданий (в том числе дачных домиков) без применения подъемных механизмов и на основаниях, сложенных пучиноопасными при промерзании грунтами.

Известен пустотелый строительный элемент для изготовления длинномерных вертикальных несущих конструкций, имеющий сквозную вертикальную полость для образования в конструкции сквозного вертикального канала, заполняемого монолитным бетоном, при этом полость выполнена в плане эксцентрично, а стенки полости вертикальные /1/.

Недостатком известного элемента является малое сцепление (или его отсутствие) между вертикальными стенками полости и монолитным ядром после усадки при твердении бетона, что делает возможным взаимное смещение элемента и ядра. Вследствие этого известный элемент не может быть использован при строительстве столбчатых сборно-монолитных фундаментов малоэтажных зданий с небольшими нагрузками на фундамент в условиях, когда основание сложено пучиноопасными при промерзании грунтами, т.к. касательные силы морозного пучения могут сдвинуть взаимодействующие с промерзшим грунтом элементы относительно ядра, что неизбежно вызовет неравномерные деформации верхнего строения.

Техническим результатом изобретения является обеспечение надежного контакта (сцепления) пустотелых элементов с монолитным ядром, что делает возможным применение небольших по высоте и массе пустотелых элементов для строительства (без применения подъемных механизмов) столбчатых сборно-монолитных фундаментов малоэтажных зданий на основаниях, сложенных пучиноопасными при промерзании грунтами.

Указанный технический результат достигается тем, что вертикальная полость пустотелого строительного элемента, образующая в конструкции сквозной вертикальный канал, заполняемый бетоном, выполнена в виде двух усеченных конусов с равными большими основаниями и совмещенными равными меньшими основаниями, которые расположены на расстоянии от 0,5 до 0,75 высоты элемента.

На фиг. 1 представлен вертикальный предлагаемый элемент, разрез по центральной оси; на фиг. 2 то же, вид сверху; на фиг. 3 схема столбчатого сборно-монолитного фундамента, выполненного с применением пустотелых строительных элементов.

Пустотелый строительный элемент 1 имеет сквозную вертикальную полость 2, выполненную в виде двух усеченных конусов (в частном случае пирамид) с равными большими основаниями 3 и совмещенными равными меньшими основаниями 4, которые расположены на расстоянии l от 0,5 до 0,75 высоты h элемента.

Столбчатый сборно-монолитный фундамент изготавливают с использованием предложенных пустотелых элементов следующим образом. Отрывают котлован на глубину d + 0,1 м, где d расчетная глубина заложения подошвы фундамента, определяемая согласно действующих строительных норм и правил (СHиП). На дне котлована отсыпают с уплотнением песчаную подсыпку 5 толщиной около 0,1 м, на которой устраивают монолитную бетонную или железобетонную подушку 6, размеры которой должны обеспечивать передачу давления от фундамента на основание, не превышающего предельно допустимое для конкретного грунта, слагающего основание. Перед устройством подушки 6 может быть установлена вертикальная арматура 7 с отгибами 8 в пределах подушки.

Через 2-3 ч после укладки бетона подушки на нее устанавливается нижний пустотелый элемент. Поверхность подушки вне элемента покрывается полиэтиленовой пленкой, на которую отсыпается грунт обратной засыпки высотой, не превышающей верхнюю кромку элемента 1. Затем в полость 2 укладывается бетонная смесь, которая уплотняется любым известным образом.

После уплотнения бетонной смеси устанавливается следующий пустотелый элемент, обратная засыпка доводится до верхней кромки этого элемента, в полость подается бетонная смесь и производится ее уплотнение. Затем в такой же последовательности производится наращивание фундамента до проектной отметки.

Предложенная форма пустотелого строительного элемента обеспечивает надежное сцепление уложенных друг на друга элементов с монолитным ядром за счет зигзагообразной формы их контакта, в связи с чем вся конструкция фундамента работает как единое целое. В случае, если на элементы, расположенные в зоне промерзания, воздействуют вертикальные касательные силы морозного пучения, то они передаются через верхние конические поверхности этих элементов на монолитное ядро, которое перераспределяет данные силы и на нижележащие элементы через их нижние конические поверхности, а также на бетонную подушку. Таким образом, вертикальному перемещению элементов фундамента противодействует кроме нагрузки от верхнего строения и веса фундамента также и вес грунта в пределах конуса выпора.

Высотное положение совмещенных меньших оснований конусов полости в пределах l (0,5-0,75)h обусловлено тем, что при более высоком их положении возможен скол бетона ядра по цилиндрической поверхности с диаметром, равным диаметру меньшего основания конусов, а при более низком может возникнуть открытый шов между стенками элемента и ядром вследствие усадки бетона ядра.

Формула изобретения

Пустотелый строительный элемент для изготовления длинномерных вертикальных несущих конструкций, имеющий сквозную вертикальную полость для образования в конструкции сквозного вертикального канала, заполняемого бетоном, отличающийся тем, что полость выполнена в виде двух усеченных конусов с равными большими основаниями и совмещенными равными меньшими основаниями, которые расположены на расстоянии от 0,5 до 0,75 высоты элемента.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3