Фундамент с индикатором сверхнормативных деформаций, просадок, провалов в основании

Изобретение относится к строительству и может быть использовано для мониторинга основания фундаментов в проблемных грунтовых условиях. Фундамент с индикатором сверхнормативных деформаций, просадок, провалов в основании представляет собой монолитную железобетонную плиту, ленту либо сборный блок, в которых выполнены на всю толщину вертикальные технологические каналы (штрабы). В технологическом канале смонтирован индикатор деформации, представляющий собой расположенное между верхней и нижней выпадающей крышками реле зазора с двумя пластинами и клеммой, установленными соосно вертикально одна над другой и удерживаемыми в разомкнутом состоянии с помощью распорной пружины, нижняя крышка связана с реле зазора, реле зазора подключено к пульту службы охраны или к пульту диспетчерской ЖКХ. Технический результат состоит в обеспечении подачи своевременного автоматического сигнала на пульт при начавшихся деформациях основания, повышении надежности фундамента. 3 з.п. ф-лы, 2 ил.

 

Изобретение относится к строительству и предназначено для использования при возведении фундаментов в проблемных грунтовых условиях, в т.ч. на просадочных или сильносжимаемых грунтах, на закарстованных территориях, на которых возможна сверхнормативная, локальная, неравномерная деформация основания (отказ), начинающаяся с образования зазора между основанием и подошвой фундамента и заканчивающаяся оседанием, просадкой, провалом.

Известны фундаменты мелкого заложения, передающие нагрузку на основание через подошву, в т.ч. ленточные, сборные и монолитные, включая сплошные и др. (Механика грунтов, основания и фундаменты: Учеб. пособие для строит. спец. вузов/ СБ. Ухов с соавт.- 2-е изд. - М.: Высш. шк. 2002. - С.272-277, Рис.10.2, 10.6, 10.8).

Известен также плитный с технологическими каналами фундамент здания (патент РФ на полезную модель №65514), представляющий собой железобетонную плиту либо ленту, в которой выполнены сквозные на всю толщину плиты вертикальные каналы, располагаемые по сетке в плане, который принят за прототип.

Недостаток таких фундаментов заключается в том, что они не приспособлены сигнализировать о моменте отрыва (провала) основания от подошвы фундамента - отказа - на первой стадии развития деформаций. На второй стадии происходит нарушение сплошности фундамента над зоной отказа основания. Начинаются его деформации с образованием трещин в растянутых зонах и сдвигов. На третьей стадии в несущих стенах над зоной отказа развивается паутина трещин арочного очертания, раскрытие которых затухает снизу вверх. Обычно именно только эту третью стадию обнаруживают и начинают с опозданием принимать соответствующие меры. Количественное значение величины отказа основания в виде сверхнормативной осадки устанавливается по результатам геодезического нивелирования (Руководство по наблюдениям за деформациями оснований и фундаментов зданий и сооружений. - М.: Стройиздат, 1975. - 156 с.). Размеры оседания, просадки, провала и др. деформаций основания устанавливаются прямым измерением. Деформации собственно фундамента и несущих стен фотографируются и наблюдаются по стенным маякам и маркам.

Задачей изобретения является обеспечить своевременную автоматическую подачу сигнала на пульт соответствующей службы при начавшихся деформациях основания на первой стадии, т.е. в момент отрыва основания от подошвы с образованием зазора между основанием и фундаментом.

Поставленная задача решается тем, что в фундаменте с индикатором сверхнормативных деформаций, просадок, провалов в основании, представляющем собой монолитную железобетонную плиту либо ленту, в которой выполнены на всю толщину плиты вертикальные технологические каналы либо оставлены штрабы (вырезы) в фундаментных сборных плитах, блоках, согласно изобретению в технологическом канале (штрабе) смонтирован индикатор деформаций основания, представляющий собой расположенное между верхней и нижней выпадающей крышками реле зазора с двумя пластинами, установленными соосно вертикально одна над другой и удерживаемыми в разомкнутом состоянии обжатой распорной пружиной, нижняя крышка связана с реле зазора; реле зазора подключено к пульту службы охраны или к пульту диспетчерской ЖКХ.

Для монтажа индикатора в канале (штрабе) индикатор смонтирован на съемной раме, закрепляемой в канале вместе с комплектующими деталями. Индикатор снабжен катушкой с мерной струной, закрепляемой на нижней выпадающей крышке для определения размера деформации либо глубины провала основания.

Самопроизвольное отслоение основания от подошвы фундамента с образованием зазора между основанием и фундаментом возможно при «всплытии» карстовой полости под подошву фундамента либо возникновении оседания, просадки и иных деформаций в контактной зоне основания и фундамента по закону редких событий (Пуассона), т.е. когда не известны ни время, ни место проявления аварийного события в основании. Автоматическая сигнализация о первой стадии наступающей аварийной деформации основания будет обеспечиваться снабжением фундамента специальным индикатором в контактной зоне «основание - фундамент», жестко закрепляемым в технологическом канале монолитного плитного фундамента либо в штрабе вертикальной грани сборного фундамента мелкого заложения. Мгновенное реагирование на образование на первой стадии зазора между основанием и подошвой фундамента происходит в результате выпадения из индикатора вместе с грунтом нижней его крышки. При этом подается сигнал на пульт охраны или соответствующей коммунальной службы о возникновении отслоения основания от подошвы, проседания или провала в зоне соответствующего индикатора уже на первой стадии деформации.

Предлагаемые индикаторы, располагаемые в контактной зоне основания с требуемой густотой, придадут фундаменту повышенную надежность и обеспечат своевременную информацию о появляющихся деформациях основания, что позволит принять оперативные меры по снижению риска и по реставрации основания и фундамента, не дожидаясь развития видимых трещин в несущих конструкциях, т.е. в фундаменте и в стенах на второй и третьей стадиях.

На фиг.1 изображен фундамент с индикатором сверхнормативных деформаций, просадок, провалов в основании, на фиг.2 изображена сборочная схема индикатора.

Фундамент 1, который содержит технологический канал или штрабу 2, индикатор 3 в сборе: выпадающая крышка 4 с петлей 5, монтажная верхняя крышка 6, реле 7 зазора с клеммой и распорной пружиной. Реле 7 зазора устанавливается на U-образной раме 8, закрепляемой в канале 2 (штрабе) фундамента, на которой крепятся сигнальная лампа 9, электророзетка 10, шомпол-ключ 11 и катушка 12 с мерной струной.

В индикаторе 3 верхняя и нижняя пластины клеммы установлены соосно вертикально одна над другой и удерживаются в разомкнутом состоянии с помощью сжатой распорной пружины, которая, распрямляясь при отказе основания, включает сигнал о его деформации. Реле 7 фиксируют шомпол-ключом 11, крепят на раме 8, затем монтируют сеть коммутации и подключают индикатор на пульт соответствующей службы (охраны, диспетчерской ЖКХ). Индикатор 3 накрывают колпаком, обязательно отсоединив шомпол-ключ 11 от петли 5 на нижней крышке 4 и проверив свечение сигнальной лампы 9. При этом сохраняется сжатое состояние пружины в реле 7, а клеммы остаются разомкнутыми.

Работоспособность фундамента с индикаторами на проблемных площадках реализуется следующим образом. В процессе эксплуатации на их основания могут повлиять (по закону редких событий Пуассона) природные и антропогенные негативные факторы, в т.ч. карстопроявления и суффозия в зоне палеооврагов, палеоворонок на закарстованных территориях. Можно назвать множество иных факторов: просадка в лессовых грунтах, термопровал на многолетнемерзлых территориях, оседания на насыпных и биогенных площадках. Сверхнормативные локальные осадки, проседания, провалы и т.п. деформации сопровождаются, прежде всего, отказом основания вплоть до его провала. Именно основание является предтечей повреждениям фундамента и наземных несущих конструкций. Предвестником опасных деформаций - проседаний, провалов - является отслоение основания от подошвы фундамента.

В такой ситуации нижняя крышка 4 индикатора 3 выпадает в результате разжатия пружины вслед за грунтом, а реле 7 зазора замыкает клемму электрической сети под действием разжавшейся пружины. При этом срабатывает сигнализация на соответствующем пульте. Размер деформации либо глубина провала в основании фиксируется мерной струной, закрепленной на выпадающей крышке 4. Подтверждение работоспособности электрической цепи реле 7 обеспечивается сигнальной лампочкой 9, а освещение при выполнении реставрационных работ осуществляется от электророзетки 10. Для обследования отказа в контактной зоне основания и фундамента индикатор демонтируют, а канал используют для диагностики, отбора проб грунтов и грунтовой воды, а также для реставрации основания и включения фундамента в работу по правилам геотехники.

1. Фундамент с индикатором сверхнормативных деформаций, просадок, провалов в основании, представляющий собой монолитную железобетонную плиту, ленту либо сборный блок, в которых выполнены на всю толщину вертикальные технологические каналы (штрабы), отличающийся тем, что в технологическом канале смонтирован индикатор деформации, представляющий собой расположенное между верхней и нижней выпадающей крышками реле зазора с двумя пластинами и клеммой, установленными соосно вертикально одна над другой и удерживаемыми в разомкнутом состоянии с помощью распорной пружины, нижняя крышка связана с реле зазора; реле зазора подключено к пульту службы охраны или к пульту диспетчерской ЖКХ.

2. Фундамент по п.1, отличающийся тем, что индикатор снабжен реле зазора, который срабатывает при появлении зазора между основанием и подошвой фундамента и смонтирован на съемной раме в канале (штрабе).

3. Фундамент по п.1, отличающийся тем, что индикатор снабжен выпадающей нижней крышкой, выталкиваемой распорной пружиной при возникновении зазора между основанием и подошвой фундамента.

4. Фундамент по п.1, отличающийся тем, что индикатор снабжен катушкой с мерной струной, закрепляемой на нижней выпадающей крышке для фиксации размера деформации либо глубины провала основания.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области сейсмостойкого строительства и может быть использовано при строительстве каркасных зданий с отдельными фундаментами. Система сейсмозащиты каркасных зданий характеризуется наличием элементов скольжения.
Изобретение относится к строительству и может быть использовано при возведении тяжелых с перекрестно-стеновой конструктивной схемой сооружений, которые устраиваются на сжимаемых грунтах в районах с повышенной сейсмичностью.

Изобретение относится к области строительства сейсмостойких сооружений. Технический результат: обеспечение оперативного управления сейсмозащитой здания или сооружения и повышение сейсмостойкости объекта в аварийной ситуации.

Изобретение относится к электроэнергетике. Устройство сейсмоустойчивой установки разрядника содержит монтажный узел под нижнем фланцем разрядника, заземлитель, регистратор срабатывания и стойку-фундамент.

Изобретение относится к строительству, в частности к области обеспечения сейсмостойкости зданий и сооружений. Предварительно напряженная сейсмоизолирующая опора для зданий и сооружений состоит из нижней и верхней частей, образующих замкнутую камеру, в которой размещена промежуточная подушка из шариков и смазки.

Изобретение относится к области строительства, а именно к возведению зданий и сооружений в сейсмических районах. Сейсмостойкое здание включает каркас и фундаментную плиту, подвешенную на жестких в вертикальном направлении тягах к объемлющему ее, заглубленному в грунт фундаментному стакану.

Изобретение относится к области строительства и используется при сооружении и анализе напряженно-деформированного состояния строящихся преимущественно высоких и высотных зданий и сооружений на неравномерно сжимаемых грунтах.

Изобретение относится к области строительства, а именно к устройству сейсмозащиты зданий и сооружений для защиты конструкций, людей и оборудования от интенсивных горизонтальных и вертикальных колебаний природного и техногенного происхождения, передающихся на эти здания, сооружения.

Изобретение относится к области строительства, в частности к сейсмоизолирующим устройствам зданий и сооружений. .

Изобретение относится к строительству и может быть использовано для защиты территорий с расположенными зданиями и сооружениями, находящихся в сейсмически опасных районах, а также для их защиты от виброколебаний, источником которых может быть любое технологическое оборудование или оружие.

Изобретение относится к области строительства, в частности к защите строительных конструкций от сейсмического воздействия и снижению сейсмической нагрузки на здание. Технический результат: повышение сейсмостойкости здания, позволяющей упростить конструкцию фундаментов, и вместе этим расширить область использования сейсмозащиты, повышение технико-эксплуатационных характеристик здания с уменьшением горизонтальной сейсмической нагрузки на 2-3 балла в широком спектре частот. Сейсмостойкое здание включет пространственно жесткие этажи, колонны каркаса, опертые на нижнее железобетонное основание, которое не имеет жестких связей с вышележащими несущими конструкциями и лежит на скользящей прокладке, фундаменты выполнены из монолитного бетона в виде плиты или перекрестных лент. Для сейсмозащиты здания используется диссипация энергии землетрясения, построенная на принципах демпфирования сухого трения, при этом коэффициент трения материала прокладки между фундаментом и несущими элементами здания принимается от доли весовой характеристики, приложенной на каждой опоре, а несущие колонны здания в уровне сопряжения с фундаментом имеют дополнительные упругие элементы опор, которые принимают участие в работе по достижению перемещений несущими колоннами заданной величины и способствуют возвращению несущих колонн в исходное положение, при этом жесткость упругих опор назначается от остаточной доли, которая воспринимается демпферами сухого трения по весовой характеристике здания для каждого опорного элемента колонн, а упругие элементы выполнены из цилиндрических, или тарельчатых пружин, или их комбинации; для обеспечения условий устойчивости здания от суммарной ветровой нагрузки, интенсивности сейсмической нагрузки и предельного значения перемещения здания при сейсмическом воздействии колонны опираются на фундаменты через скользящие прокладки и объединенны жесткой горизонтальной платформой из перекрестных балок, на фундаментных конструкциях устроены опорные столики с закладными анкерами и пластинами, в пространстве между опорными столиками и перекрестными балками вставлены упругие элементы. 10 з.п. ф-лы, 22 ил. 4 табл.

Изобретение относится к области строительства, в частности к опорам сейсмостойких сооружений (зданий). Сейсмоизолирующая опора включает несущий элемент колонны, которая через верхнюю опорную плиту опирается на резинометаллическую опору (РМО), а нижняя опорная пластина РМО при помощи анкерных болтов соединена с фундаментом, РМО выполнена из поочередно уложенных друг на друга упругих резиновых листов (прокладок) и металлических листов, а в средней части устроено центральное ядро. В фундаментах устроены стаканы, в которые вставлены пластинчатые (цилиндрические) упругие элементы в виде анкерных болтов, величина затяжки, которых назначается с коэффициентом надежности γf, в 1,2-1,5 раза большим, чем горизонтальная составляющая на опору от расчетной ветровой нагрузки Pw. Нижняя опорная пластина РМО опирается на закладную металлическую пластину фундамента с отверстиями для перемещения пластинчатых упругих элементов через скользящую прокладку. Технический результат состоит в повышении сейсмостойкости здания, упрощении конструкции, расширении области использования сейсмозащиты для зданий с различной интенсивностью землетрясения. 4 з.п. ф-лы, 1 табл., 9 ил.

Изобретение относится к строительству фундаментов мелкого заложения на вечномерзлых грунтах. Плитный фундамент в вечномерзлом грунте, 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. В составной обойме из армоэлементов их верхние части соединены поясом. Составная обойма выполнена из отдельных армоэлементов без зазоров между ними или с шагом, зависящим от запланированной проектной несущей способности или проектной осадки фундамента. В грунтовое основание под плитой ниже планируемой осадки фундамента предварительно погружают вертикальные термоэлементы для принудительного охлаждения или подогрева грунта при выравнивании фундамента. Термоэлементы соединяют подающими и отводящими магистралями с источником холода и источником тепла. Технический результат состоит в повышении надежности конструкции, снижении материалоемкости при строительстве плитного фундамента в вечномерзлом грунте. 11 з.п. ф-лы, 7 ил.

Изобретение относится к строительству, в частности к возведению фундаментов на просадочных основаниях. Фундамент для просадочных оснований, включающий наружную коническую или пирамидальную оболочку с уширением в нижней части. Внутренняя оболочка, состоящая из соединенных угловых элементов, шарнирно закрепленных в пазах наружной оболочки фундамента, выполнена в форме конуса или пирамиды с уширением или с сужением в нижней части. Технический результат состоит в повышении несущей способности и надежности фундамента на деформируемых основаниях, снижении трудоемкости. 4 ил.

Изобретение относится к строительству в сейсмически опасных районах, а именно к устройствам, снижающим воздействие горизонтальных колебаний земной коры на здания и сооружения, и способам защиты и сохранения несущих конструкций зданий при землетрясениях. Плоскостной подшипник качения, устанавливаемый в сейсмических фундаментах для защиты зданий и сооружений от горизонтальных колебаний земной коры при землетрясениях, состоит из трех расположенных строго горизонтально, одна над другой, стальных плит (квадратные в плане стальные листы с высокими плоскостными свойствами из низкоуглеродистой термически необработанной стали толщиной не менее 15 мм), между которыми в каретке из полиэтилена низкого давления с шагом 10 мм друг от друга укладываются элементы качения - стальные стержни из круглой стальной низкоуглеродистой термически необработанной проволоки диаметром 5 мм. Между первым и вторым листами стержни укладываются в одном направлении, а между вторым и третьим листами - в перпендикулярном направлении по отношению к первым. Технический результат состоит в обеспечении устойчивости зданий в сейсмически опасных районах, повышении надежности зданий. 2 н.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к средствам защиты зданий и сооружений от сейсмической нагрузки. Виброизолятор для фундаментов зданий, работающих в сейсмически опасных районах, содержит корпус, основание, упругий элемент, нижний и верхний ограничители хода упругого элемента, выполненные из эластомера, и резьбовую втулку, соединяющую упругий элемент с виброизолируемым объектом. Корпус жестко связан с основанием, выполненным в виде круглого подпятника, на который опирается нижний цилиндрический упругодемпфирующий элемент из эластомера с осевым цилиндроконическим отверстием, выполняющий функции нижнего ограничителя хода пружины, ось которой перпендикулярна основанию. Пружина взаимодействует с верхним и нижним ограничителями хода через нижний опорный стакан и верхнюю, охватывающую пружину, крышку, которая жестко соединена с осесимметричной пружине резьбовой втулкой. На крышке закреплен верхний ограничитель хода пружины, выполненный в виде цилиндрической втулки, охватывающей сверху крышку. Верхний ограничитель служит верхним упругодемпфирующим элементом и выполнен из эластомера, а в резьбовой втулке закреплен винт для соединения упругого элемента с виброизолируемым объектом. Корпус в верхней части соединен с крышкой, на торцевой поверхности которой, обращенной в сторону виброизолируемого объекта, закреплен упругий ограничитель динамического хода объекта, выполненный из эластомера, а в крышке, перпендикулярно ее оси, выполнено отверстие для закачки в систему смазочного вязкого материала, например солидола. В осевом цилиндроконическом отверстии нижнего цилиндрического упругодемпфирующего элемента из эластомера коаксиально между собой и соосно корпусу расположены два дополнительных демпфирующих элемента, один из которых, имеющий форму в виде цилиндроконической втулки, выполнен из полиуретана, а другой, расположенный внутри первого и имеющий цилиндрическую форму, выполнен упругим сетчатым элементом, плотность сетчатой структуры упругого сетчатого элемента находится в оптимальном интервале величин 1,2 г/см3…2,0 г/см3. Материал проволоки упругих сетчатых элементов - сталь марки ЭИ-708, а диаметр ее находится в оптимальном интервале величин 0,09 мм…0,15 мм. Пружина выполнена из винтовой, пустотелой и упругой стальной трубки, внутри которой коаксиально и осесимметрично установлена с зазором по крайней мере одна дополнительная упругая стальная трубка. В зазорах между трубками расположен, по крайней мере, один фрикционный элемент, например из полиэтилена, обладающего высоким коэффициентом теплового расширения по сравнению со сталью. Поверхности корпуса и дополнительной упругой стальной трубки соприкасаются с поверхностями фрикционных элементов, а их оси совпадают с осью витков корпуса, а центрально, коаксиально и осесимметрично корпусу расположен винтовой упругий стержень, выполненный сплошным, а фрикционные элементы выполнены трубчатыми, например из полиэтилена. Технический результат - повышение эффективности виброизоляции. 3 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к строительству, а именно к возведению зданий и сооружений в сейсмических районах. Сейсмостойкое промышленное здание включает каркас, фундамент и промежуточные элементы. Фундамент выполнен из отдельных опор и ленты, установленных относительно друг друга с зазором. В подошве опор и на верхней поверхности ленты выполнены совмещенные чашеобразные углубления с образованием полости, внутри которой расположены промежуточные элементы в виде шара. Между опорами выполнены каналы, внутри которых установлены балки-распорки с зазором относительно стенок канала. Над лентой с зазором по периметру опор закреплены барьеры с образованием полости, над которой установлена надфундаментная плита. По периметру нижней поверхности плиты выполнены швы скольжения. Технический результат состоит в повышении надежности и сейсмостойкости промышленного здания при значительных горизонтальных сейсмических воздействиях, снижении материалоемкости и трудоемкости его возведения. 3 з.п. ф-лы, 4 ил.
Наверх