Предварительно напряженный фундамент мелкого заложения


 


Владельцы патента RU 2464381:

Государственное общеобразовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет" (RU)

Изобретение относится к строительству, а именно к конструкциям фундаментов, устраиваемых на слабых водонасыщенных грунтах и в условиях существующей плотной застройки, а также к транспортному строительству как основание для транспортных магистралей, устойчивых к динамическим нагрузкам. Предварительно напряженный фундамент мелкого заложения, образованный фундаментной плитой, грунтовым основанием и опорной плитой, расположенной под фундаментной плитой и под грунтовым основанием на оптимальной глубине. На фундаментной плите расположены домкраты, которые соединены с тягами и с грунтовыми анкерами, заделанными в опорной плите и напряженными с суммарным усилием, которое равно или несколько больше веса возводимого сооружения. Анкерные тяги выполнены трубчатого сечения для подачи цементного раствора при устройстве опорной плиты. Технический результат состоит в обеспечении минимизирования деформации грунтового основания и исключения деформации оснований и фундаментов близрасположенных зданий и сооружений, снижении материалоемкости и трудоемкости при строительстве фундаментов. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Изобретение относится к области строительства, к конструкциям фундаментов, устраиваемых под здания и сооружения в сложных инженерно-геологических условиях, а именно при напластованиях слабых водонасыщенных грунтов большой мощности в условиях существующей плотной застройки, но может применяться при строительстве зданий и сооружений на оползневых склонах, а также в транспортном строительстве как фундамент для транспортных магистралей и искусственных сооружений при повышенных динамических нагрузках.

Известны конструктивные решения по армированию грунтов (Б.И.Далматов, В.Н.Бронин, В.Д.Карлов, Р.А.Мангушев, И.И.Сахаров и др. Основания и фундаменты. Часть 2. Основы геотехники. М., Изд-во АСВ, СПбГАСУ, 2002, стр.162, рис.6.2.).

Армирование производится укладкой или забивкой армирующих элементов в грунтовое основание. Армирующие элементы изготавливаются из различных материалов (геотекстиль, металл и т.п.). При надлежащей прочности на растяжение и хорошем сцеплении с грунтом армирующих элементов увеличивают несущую способность основания.

Вместе с тем армирующие элементы выполняют только роль косвенной арматуры и используются в исключительных случаях, поскольку их устройство требует больших трудозатрат и значительной материалоемкости.

Известна конструкция фундаментов на грунтах, уплотняемых статической нагрузкой (Б.И.Далматов, В.Н.Бронин, В.Д.Карлов, Р.А.Мангушев, И.И.Сахаров и др. Основания и фундаменты. Часть 2. Основы геотехники. М., Изд-во АСВ, СПбГАСУ, 2002, стр.172, рис.6.6.).

Статическая нагрузка создается за счет устройства временной насыпи на месте проектируемого сооружения, при этом суммарный вес насыпи несколько больше веса сооружения, за счет чего поровая вода выдавливается через специальные дрены. В грунтах наряду с фильтрационными осадками развиваются деформации ползучести скелета грунта при уплотнении. Аналитические и графические методы установления интервалов давлений на грунт до миниманизации последующих деформаций изложены в работе И.И.Сахарова «Некоторые особенности регулирования осадок линейных сооружений, возводимых на слабых грунтах, обладающих ползучестью» (Механика грунтовых оснований и фундаменты. Сб. науч. тр. Л., ЛИСИ, 1976, №12, с.52-59).

Недостатком глубинного уплотнения грунтов статическими нагрузками с вертикальным дренированием является потребность в больших объемах грунта для создания насыпей и песка для песчаных дрен.

Помимо этого после снятия временной вертикальной нагрузки до начала строительства наземного сооружения возможны неравномерные деформации основания и фундамента из-за обратной ползучести грунтового основания.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату являются свайные фундаменты, которые состоят из свай - стержней и ростверка - железобетонной плиты, распределяющие усилия от наземных конструкций на отдельные сваи (Б.И.Далматов, В.Н.Бронин, В.Д.Карлов, Р.А.Мангушев, И.И.Сахаров и др. Основания и фундаменты. Часть 2. М.-СПб., стр.104).

Свайные фундаменты предназначены для передачи нагрузки на нижерасположенные грунты. Несмотря то что свайные фундаменты успешно применяются в строительстве с древнейших времен, эти конструкции не свободны от существенных недостатков.

К недостаткам указанного класса конструкций, прежде всего, следует отнести большую материалоемкость и трудоемкость, тем более что строительство в настоящее время зачастую осуществляется на территориях с мощными напластованиями слабых грунтовых оснований и глубоким залеганием прочных грунтов.

Основной целью изобретения является разработка конструкции фундамента, которая позволила бы минимизировать деформации грунтового основания в процессе строительства и эксплуатации наземного сооружения и полностью исключить деформации оснований и фундаментов близрасположенных зданий и сооружений; разрабатываемая конструкция фундамента также позволит сократить трудоемкость и материалоемкость за счет высокой технологичности конструкции.

Сущность изобретения заключается в том, что фундамент образован фундаментной плитой с установленными на ней домкратами, к которым присоединены верхние концы грунтовых анкеров, а нижние концы тяг грунтовых анкеров заанкерены в опорной плите, предварительно изготовленной на оптимальной глубине в грунтовом основании под фундаментной плитой; при этом грунтовое основание предварительно, до возведения наземного сооружения, может быть сжато с помощью домкратов и грунтовых анкеров с суммарным усилием, равным или несколько большим веса наземного сооружения.

Для предотвращения выдавливания части грунтового основания из сжимаемого объема под фундаменты существующих сооружений по периметру фундаментной плиты на всю глубину до опорной плиты устроена стена в грунте.

Для подачи цементного раствора при бетонировании опорной плиты анкерные тяги выполнены из труб.

Конструкция фундамента поясняется чертежами, где на фиг.1 показаны основные элементы предполагаемой конструкции: 1 - фундаментная плита; 2 - домкрат с фиксатором усилия; 3 - анкерная тяга; 4 - анкер; 5 - опорная плита; 6 - стена в грунте или шпунтовая стенка; 7 - грунтовое основание.

В проектное положение фундамент устанавливается следующим образом: на грунтовое основание укладывается фундаментная плита 1, на которую устанавливаются домкраты с фиксаторами усилия 2; устанавливаются анкерные тяги 3 с анкерами 4; выполняется (способом струйной технологии) опорная плита 5, при этом цементный раствор подается через анкерные тяги 3, выполненные из труб; после набора прочности грунтоцемента в опорной плите 5 по периметру фундаментной плиты 1 устраивается стена в грунте 6 (вариант - шпунтовая стена); включают домкраты 2, которые натягивают анкерные тяги 3 и фиксируют усилие, в результате грунтовое основание 7 подвергается предварительному сжатию (до возведения наземного сооружения).

Усилие сжатия грунтового основания должно быть несколько больше веса наземного сооружения с учетом последующих пластических деформаций основания в процессе эксплуатации сооружения.

Таким образом, в отличие от ранее известных конструкций фундаментов, рассматриваемая конструкция позволит уменьшить или вообще исключить деформации зданий и сооружений в процессе строительства и при эксплуатации из-за неравномерных осадок грунтового основания, более того, с помощью установленных домкратов возможно производить корректировку положения фундаментной плиты.

Вследствие того что под фундаментной плитой грунтовое основание представляет собой предварительно напряженный армированный объем, сейсмостойкость конструкции будет значительно повышена.

Следует отметить, что предлагаемая конструкция обладает высокой технологичностью, поскольку все элементы конструкции могут быть выполнены с использованием современных технологий с минимальными трудозатратами и относительно малой материалоемкостью.

1. Предварительно напряженный фундамент мелкого заложения, образованный фундаментной плитой, грунтовым основанием и опорной плитой, расположенной под фундаментной плитой и под грунтовым основанием на оптимальной глубине, при этом на фундаментной плите расположены домкраты, которые соединены с тягами и с грунтовыми анкерами, заделанными в опорной плите и напряженными с суммарным усилием, которое равно или несколько больше веса возводимого сооружения, отличающийся тем, что анкерные тяги выполнены трубчатого сечения для подачи цементного раствора при устройстве опорной плиты.

2. Предварительно напряженный фундамент мелкого заложения по п.1, отличающийся тем, что по периметру фундаментной плиты на всю глубину до опорной плиты устроена стена в грунте для предотвращения выдавливания части грунтового основания из сжимаемого объема.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к строительству, а именно к строительству фундаментов на пучинистых грунтах. .

Изобретение относится к строительству, а именно к конструкциям зданий и сооружений. .

Фундамент // 2393297
Изобретение относится к строительству, а именно к устройству фундаментов-оболочек для зданий и сооружений. .

Фундамент // 2385994
Изобретение относится к области строительства, а именно к малозаглубленным фундаментам, и может быть использовано в конструкциях сборно-монолитных фундаментов под колонны, опоры, мачты, опоры линий электропередач и др., возводимые на естественном или искусственном основании при строительстве зданий и сооружений различного назначения, в том числе при устройстве ленточных или столбчатых фундаментов.

Изобретение относится к области строительства, а именно к малозаглубленным фундаментам, и может быть использовано в конструкциях сборно-монолитных фундаментов под колонны, возводимые на естественном или искусственном основании при строительстве зданий и сооружений различного назначения, в том числе жилых и производственных.

Фундамент // 2380484
Изобретение относится к строительству и касается устройства фундаментов - сетчатых оболочек для зданий и сооружений. .

Изобретение относится к строительству и может быть использовано в промышленном и гражданском строительстве при возведении конструкций фундаментов на любом однородном естественном основании.

Фундамент // 2367743
Изобретение относится к строительству, в частности к возведению фундаментов промышленных и гражданских зданий. .

Изобретение относится к строительству, а именно к возведению зданий и сооружений на промерзающих пучинистых грунтах. .

Изобретение относится к фундаментостроению, в частности к технологии армирования сжимаемой зоны основания отдельно стоящих и штатных фундаментов строящихся зданий и сооружений, возводимых в сложных инженерно-геологических и гидрогеологических условиях.

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано в тех случаях, когда необходимо снизить неравномерность осадок сооружения при строительстве в сложных инженерно-геологических условиях

Изобретение относится к строительству, а именно к конструкциям сборного ленточного фундамента, широко применяемым при возведении зданий и сооружений разного типа и назначения в различных условиях эксплуатации

Изобретение относится к строительству, в частности к строительству фундаментов промышленных и гражданских зданий и сооружений

Фундамент // 2491386
Изобретение относится к строительству, а именно к устройству мембранных фундаментов для зданий и сооружений

Изобретение относится к строительству фундаментов малоэтажных зданий на слабых грунтах, которые характеризуются с одной стороны небольшим весом малоэтажного здания, а с другой стороны - слабыми несущими свойствами основания. Плитно-рамный фундамент для малоэтажного строительства на слабых грунтах включает ленточный железобетонный фундамент под всеми несущими стенами здания из плит заводского изготовления, связанных между собой и объединенных в систему перекрестных лент, уложенных на выровненное основание на гидроизоляционном слое в виде пленки под все здание, каждая из плит выполнена с сечением замкнутой формы с расположенным внутри утеплителем, а пространство между плитами рамы заложено земляной массой и слоем утеплителя поверху, образующим несущую конструкцию пола первого этажа. Плиты ленточного железобетонного фундамента под всеми несущими стенами выполнены в виде оболочки трапецеидальной жесткой формы сечения пространственного и замкнутого типа, образованной из верхней и нижней плит пространственного типа, соединенных между собой. Нижняя плита выполнена шире верхней и снабжена по длине бортами. Верхняя плита выполнена с наклонными ребрами. В бортах и в нижней части наклонных ребер выполнены пазы, в которых замоноличены шпонки, с помощью которых верхняя и нижняя плиты соединены между собой, а в местах стыков плиты снабжены выпусками арматуры для стыковки с арматурой соседних элементов с замоноличиванием узла. Технический результат состоит в повышении эффективности плитно-рамного фундамента за счет повышения жесткости, улучшения теплозащитных свойств, снижении материалоемкости и трудозатрат при изготовлении, обеспечении надежности эксплуатации. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к монолитной системе основания со стойким составным покрытием из гомополимера, имеющим полунепрерывную конфигурацию. Монолитная система основания со стойким составным покрытием из гомополимера, имеющим полунепрерывную конфигурацию, содержит распределяющие нагрузку элементы для формирования швов. Содержит основание, содержащее блоки из пенополистирола и несущее полунепрерывное цементобетонное покрытие, опалубка для которого формируется блоками из пенополистирола, входящими в состав основания. Распределяющие нагрузку элементы выполнены в виде распределяющих нагрузку пластин. Каждая из распределяющих нагрузку пластин содержит два анкера с двумя арматурными прутками для задания положения формирователя шва и шарнир, выполненный с возможностью вращения против часовой стрелки под действием опорного момента, создаваемого нагрузкой, и по часовой стрелке под действием опорного момента, создаваемого распределяющими нагрузку пластинами. Технический результат состоит в обеспечении эффективной работы основания при действии на него различных нагрузок, снижении материалоемкости и трудоемкости. 2 н. и 4 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к строительству фундаментов мелкого заложения. Плитный фундамент, усиленный заглубленной обоймой, расположенной вне фундамента по его периметру на некотором расстоянии от края плиты. Заглубление низа обоймы превышает глубину максимальных горизонтальных перемещений грунта. Расстояние обоймы от края плиты назначают в зависимости от запланированной проектной несущей способности или осадки фундамента, а в составной обойме из армоэлементов их верхние части соединены поясом. Технический результат состоит в повышении надежности и несущей способности плитного фундамента, уменьшении его осадок, снижении материалоемкости. 7 з.п. ф-лы, 9 ил.

Изобретение относится к области строительства, а именно к конструкциям незаглубляемых фундаментов и конструкциям сборных фундаментных плит. Железобетонная плита для возведения незаглубляемых фундаментов образована плоской железобетонной конструкцией. Плоская железобетонная конструкция плиты выполнена в виде двух перекрещивающихся под углом 90° балок, а в месте соединения балок выполнены криволинейные боковые вертикальные поверхности с радиусом кривизны, равным 1,5 ширины балки. Длина балки в четыре раза больше ее ширины, при этом ширина балки определяется в соответствии с площадью основания колонны. Технический результат состоит в уменьшении контактных напряжений в системе фундаментная плита - грунтовое основание, снижении материалоемкости и трудоемкости. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к строительству, в частности к возведению сборных фундаментов промышленных и гражданских зданий. Сборный фундамент включает в себя вертикальные взаимно пересекающиеся плоские трапецеидальные плиты. Пересечение двух и более плит может выполняться под равными углами между плитами, так и с уменьшением угла в направлении больших моментных нагрузок. Плиты оперты на вырез в опорной плите. Стык трапецеидальных плит производится через вертикально расположенную прорезь в средней части или выполненную со смещением в сторону с меньшими моментными усилиями, а подколонник имеет пазы для фиксации. Технический результат состоит в повышении несущей способности, снижении материалоемкости и трудоемкости. 1 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к строительству, в частности к возведению сборных фундаментов-оболочек промышленных и гражданских зданий. Сборный фундамент-оболочка включает наружную оболочку с уширением в нижней части, опертую на плиту или подготовленное основание. Оболочка состоит из плоских трапецеидальных плит, установленных вертикально, наклонно с равными углами наклона плит, так и с наибольшим углом наклона плит, противолежащих направлению действия наибольших моментных усилий, или из совместно установленных вертикальных и наклонных плит. Наклонная плита выполнена с противоположной стороны направления действия наибольших моментных усилий и параллельна стороне опорной плиты. Стык взаимно пересекающих трапецеидальных плит выполнен через вертикальные или наклонные расположенные симметрично прорези в верхних и нижних частях плит на половину их высоты. Все вышележащие составные трапецеидальные плиты имеют меньший размер. В верхней части фундамента подколонник выполнен сквозным под одно- или двухветвевую колонну. Технический результат состоит в повышении несущей способности, снижении трудоемкости и материалоемкости. 1 з.п. ф-лы, 8 ил.
Наверх