Фундамент под сетку колонн

Изобретение относится к области строительства, а точнее к строительным конструкциям, а также к конструкциям фундаментов и оснований. Фундамент под сетку колонн, образованный крестообразными фундаментными плитами и грунтовым основанием. Крестообразные фундаменты плиты уложены на бетонное основание и шарнирно соединены между собой железобетонными вставками. Бетонное основание опирается на сплошной подстилающий слой, уложенный на поверхность расчищенного и спрессованного грунтового основания. Периметр пятна застройки фундамента окружен стеной в грунте, которая заглублена в грунтовое основание на заданную глубину. Технический результат состоит в обеспечении распределения нагрузки на всю поверхность грунтового основания, обеспечении сохранности существующих зданий и сооружений, снижении трудоемкости. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

 

Предлагаемое изобретение относится к области строительства, а точнее, к строительным конструкциям, к конструкциям фундаментов и оснований.

В настоящее время устройство фундаментов в условиях существующей плотной застройки не только затруднительно, но и представляет собой определенную опасность при производстве работ по откопке котлованов или при устройстве свайных оснований, поскольку могут быть повреждены или даже разрушены соседние здания, и, к сожалению, такие катастрофы множатся.

Кроме того, на территории России ~70% площади занимают вечномерзлые или сезоннопромерзающие грунты [1, 2], вследствие чего традиционные конструкции фундаментов с устройством котлованов или забивкой свай являются паллиативным решением, поскольку котлованы и сваи представляют собой тепловые мостики, которые могут нарушить грунтовое основание.

Известна конструкция фундамента под сетку колонн [3]. Фундамент образован перекрестными балками, а в узлах перекрытий устроено опирание колонн. Таким образом, на грунтовое основание осуществляется сосредоточенная нагрузка, что может вызывать локальные перегрузки и необходимо увеличение процента армирования фундамента. Также следует отметить большую трудозатратность при возведении фундаментов такой конструкции.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому изобретению является незаглубляемый фундамент мелкого заложения [4]. Фундамент образован 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.

Плита спрессовывает грунтовое основание с помощью домкратов и грунтовых анкеров.

Однако предложенная система является материалоемкой и требует больших трудозатрат, а также не может быть применена в условиях вечномерзлых грунтов, т.к. грунтовые анкеры могут стать тепловыми мостиками.

Таким образом, в современных условиях назрела необходимость в разработке новых конструкций незаглубляемого фундамента.

Основной задачей, на решение которой направлено изобретение, является повышение степени механизации и сокращение трудозатрат при устройстве незаглубляемых фундаментов, а также обеспечение сохранности существующих зданий и сооружений.

Указанная задача достигается с помощью конструкции предложенного незаглубляемого фундамента под сетку колонн, который, как и прототип, образован фундаментными плитами и грунтовым основанием.

В отличие от прототипа в предложенном незаглубляемом фундаменте фундаментные плиты уложены на бетонное основание и шарнирно соединены между собой железобетонными вставками, при этом бетонное основание опирается на сплошной подстилающий слой, уложенный на поверхность расчищенного и спрессованного грунтового основания, кроме того, периметр пятна застройки окружен стеной в грунте, которая заглублена в грунтовое основание на заданную глубину.

Кроме того, незаглубляемый фундамент дополнен сваями с оголовками, установленными под фундаментом под каждой из колонн, расположенных на фундаменте.

Сущность предлагаемого изобретения заключается в том, что, благодаря тому, что сверху на подстилающий слой уложен слой бетона, толщина которого также определяется прочностным расчетом, на уложенном и тщательно разглаженной поверхности бетонного слоя в соответствии с проектным размещением сетки колонн, установлены крестообразные фундаментные плиты, образованные двумя перекрещивающимися балками с полушарнирами на концах балок.

Для предотвращения Пуассонова расширения под суммарной вертикальной нагрузкой пятна застройки предварительно окружается стеной в грунте на заданную и достаточную глубину, а фундаментные плиты на поверхности бетонной плиты шарнирно соединены между собой с помощью железобетонных вставок в единую систему и затем на толщину фундаментной плиты уложен чистый пол.

Предлагаемое изобретение поясняется чертежом, где на фиг.1 показан общий вид незаглубляемого фундамента под сетку колонн в плане; на фиг.2 - разрез по А-А; на фиг.3 - показан разрез по Б-Б, на котором представлена конструкция незаглубляемого фундамента, усиленного сваями-стойками.

Фундамент включает в себя крестообразные фундаментные плиты 1, которые шарнирами 2 (полушарнирами) соединены прямолинейными вставками 3 на толщину крестообразной фундаментной плиты 1 и устроен чистый пол 4.

Для предотвращения Пуассонова расширения грунтового основания под воздействием вертикальной нагрузки при предварительном опрессовании основания или под воздействием эксплуатационной нагрузки по контуру фундамента устраивается стена в грунте 5 из геотекстиля (или другого материала, который хорошо выдерживает растяжение) на достаточную глубину в грунтовое основание 8 для предотвращения деформаций фундаментов и оснований зданий и сооружений, расположенных вблизи возводимого объекта.

Крестообразные фундаментные плиты 1 (фиг.2) уложены на бетонную сплошную плиту 6, которая, в свою очередь, уложена на слой щебня 7, вместо щебня может быть использован гравий, керамзит, пенополистирол или какой-либо другой материал достаточной прочности с необходимой теплоизолирующей способностью.

Слой щебня 7 уложен на подготовленную поверхность грунтового основания 8.

В тех случаях, когда нагрузка на незаглубляемый фундамент чрезмерна, а грунтовое основание 8 образовано напластованиями слабых водонасыщенных грунтов или представляет собой напластование морозоопасных грунтов, то незаглубляемый фундамент может быть усилен сваями-стойками 9 (фиг.3), которые опираются на нижележащее грунтовое основание 10.

В качестве дополнительной теплоизоляции и для снижения концентрации напряжений от вертикальной нагрузки на сваи установлены оголовки 11, а вертикальные поверхности свай 9 защищены теплоизоляцией 12 (песок, пенобетон, пенополистирол).

При больших толщинах морозоопасных грунтовых оснований (более 50 метров) при возведении незаглубляемого фундамента рассматриваемой конструкции и при больших вертикальных нагрузках вместо свай-стоек могут быть применены в начале сваи, которые в настоящее время применяются при возведении фундаментов на вечномерзлых и на промерзающих грунтах, вследствие чего в данной разработке не рассматриваются.

Работа незаглубляемого фундамента под сетку колонн осуществляется следующим образом.

Грунтовое основание 8 расчищается от органики по периметру фундамента, устраивают вертикальное ограждение от поверхности на достаточную глубину для предотвращения Пуассонова расширения и последующей эксплуатации возводимого сооружения, спрессовываются каким-либо известным способом.

На поверхности грунтового основания 8 уложен слой щебня 7 достаточной толщины, величина слоя определяется несущей способностью, а также теплотехническим расчетом при возведении фундамента на вечномерзлых и на промерзающих пучнистых грунтах.

Слой щебня 7 возможно заменить другими материалами: песок, гравий, керамзит, пенобетон, пенополистирол и т.п. [5, 6].

В отличие от известных конструкций нагрузка от колонн распределяется не по отдельным точкам, а на всю площадь основания вследствие того, что нагрузка от пяты каждой колонны через подстилающий слои распределяется на всю поверхность грунтового основания 8, и таким образом давление на единицу площади грунтового основания 8 значительно уменьшается.

В том случае, когда нагрузка на фундамент значительно превышает несущую способность грунтового основания 8, под подстилающим слоем фундамента устанавливаются сваи 9, и таким образом создается статически неопределимая система нагрузки будет распределена на поверхность грунтового основания 8 и на оголовки 11 свай 9.

Таким образом, поставленные при разработке новой конструкции незаглубляемого фундамента задачи выполнены:

- возведение фундамента предлагаемой конструкции возможно без откопки котлована, что в некоторых случаях опасно или даже невозможно;

- фундамент предлагаемой конструкции может возводиться на различных грунтовых основаниях, а также в условиях существующей плотной застройки;

- при незначительных вертикальных нагрузках незаглубляемый фундамент предлагаемой конструкции может быть усилен сваями и в таком исполнении конструкция обеспечивает совместную работу всех частей фундамента;

- предлагаемая конструкция незаглубляемого фундамента передает вертикальную нагрузку на грунтовое основание равномерно на всю площадь подошвы фундамента, что значительно уменьшает давление на единицу площади.

Источники информации

1. Н.А. Цытович. Механика мерзлых грунтов. Книжный дом «Либроком», 2009 г.

2. В.Д. Карпов. Основания и фундаменты на сезоннопромерзающих грунтах, Санкт-Петербург, 2007 г.

3. В.Г. Залесский. Архитектура, с.52, черт.88.1, М. 1911.

4. Российская Федерация, патент на изобретение №2464381, МПК: E02D 27/01, опубл. 27.04.2012, бюл. №12 - прототип.

5. С.А. Евтюков и др. Строительство, расчет и проектирование облегченных насыпей, СПб, ГАСУ, 2009 г.

6. Е.П. Медрес. Автореферат, Совершенствование технологии конструкций дорожных насыпей из EPS блоков и пенобетона, СПб, ГАСУ, 2013 г.

1. Фундамент под сетку колонн, образованный крестообразными фундаментными плитами и грунтовым основанием, отличающийся тем, что крестообразные фундаменты плиты уложены на бетонное основание и шарнирно соединены между собой железобетонными вставками, при этом бетонное основание опирается на сплошной подстилающий слой, уложенный на поверхность расчищенного и спрессованного грунтового основания, кроме того, периметр пятна застройки фундамента окружен стеной в грунте, которая заглублена в грунтовое основание на заданную глубину.

2. Фундамент под сетку колонн по п. 1, отличающийся тем, что фундамент может быть при необходимости усилен сваями с оголовками под каждой из колонн, расположенной на фундаменте.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к строительству, а именно возведению фундаментов мелкого заложения в сложных инженерно-геологических условиях. Способ возведения незаглубляемого фундамента включает установку фундаментной рамы на грунтовое основание и ее фиксацию в проектном положении грунтовыми анкерами.

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.

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.

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.

Изобретение относится к строительству фундаментов мелкого заложения. Плитный фундамент, усиленный заглубленной обоймой, расположенной вне фундамента по его периметру на некотором расстоянии от края плиты.

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.

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.

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

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

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.

Заявляемое изобретение относится к области строительства и служит для возведения эталонных свайных фундаментов для строительства сооружений. Для повышения производительности и снижения себестоимости монтажных и подготовительных работ, при возведении фундамента в целом, при одновременном повышении долговечности, надежности на месте предполагаемого фундамента разрабатывали проект свайного поля, после чего рассчитывали нагрузки на одну сваю, определяли общее количество свай одной конфигурации с координатной привязкой к местности в каждой точке погружения свай, глубину статического зондирования и расположение точек статического зондирования. Далее в местах погружения свай выполняли статическое зондирование вдавливанием конического наконечника зонда в грунт , при этом через каждые 0,2 м по устройству «ТЕСТ-К4» фиксировали показатели, характеризующие сопротивление грунта на конус и на боковую поверхность сваи при внедрении зонда. Расчет несущей способности и показатели в контрольных точках фиксировали и заносили в базу данных. Затем проводили динамическое испытание каждой забитой сваи. После выдержки забитой сваи в течение 5-35 суток устройством для статического испытания свай проводили натурные испытания контрольных свай статической нагрузкой, снимая с измерительных приборов показания осадки сваи при заданных нагрузках, и определяли значения несущей способности сваи. Затем проводили корреляцию полученных результатов с данными статического зондирования и усилиями на погружение свай с учетом инженерно-геологических условий строительной площадки. Далее проводили массовое погружение остальных свай. При достижении на погружаемую сваю заданного усилия погружение останавливали и проводили срубку сваи на определенном уровне от поверхности земли. 4 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к строительству и может быть использовано в конструкциях свайно-плитных фундаментов, предназначенных для возведения зданий и сооружений. Фундамент состоит из фундаментной плиты и свай, размещенных за пределами фундаментной плиты и соединенных с ней гибкими связями, расположенными выше или ниже уровня грунта. Гибкие связи выполнены предварительно напряженными из металлических тросов. Сваи выполнены в виде буронабивных свай с сердечниками из металлических толстостенных труб, к наружной цилиндрической поверхности каждой из которых с противоположных сторон жестко прикреплены две продольные металлические пластины, расположенные в плоскости, проходящей через продольную ось трубы и перпендикулярной направлению связи. Технический результат состоит в повышении надежности и несущей способности фундамента, снижении материалоемкости возведения. 2 н. и 6 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано при устройстве фундаментов мелкого заложения при строительстве промышленных, гражданских и транспортных сооружений. Фундамент сооружения включает земляное основание, щебеночную подушку, конструктив фундамента. Основание по периметру фундамента выполнено в стадии полусформированного уплотненного жесткого ядра в форме вальмовой пирамиды с уступами из фракций комковой глины и цементно-песчаного раствора. Технический результат состоит в повышении несущей способности фундамента сооружения, уменьшении просадки сооружения в процессе эксплуатации, расширении области применения. 1 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано при устройстве фундаментов мелкого заложения при строительстве промышленных, гражданских и транспортных сооружений. Фундамент мелкого заложения сооружения включает земляное основание, щебеночную подушку, конструктив фундамента. Основание по периметру фундамента выполнено по геометрии сформированного уплотненного жесткого ядра в форме вальмовой пирамиды из фракций комковой глины и цементно-песчаного раствора. Технический результат состоит в повышении несущей способности фундамента сооружения, уменьшении просадки сооружения в процессе эксплуатации, расширении области применения. 1 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к строительству, а именно к фундаментам мелкого заложения. Армогрунтовый щелевой фундамент мелкого заложения содержит вертикальные стенки-траншеи. Траншеи выкладываются полыми композитными блоками прямоугольного сечения с дном или без него, шириной, равной ширине траншеи, с толщиной стенок, требуемой по условиям расчетной прочности фундамента по грунту и материалу, заполненными материалом наполнения. Технический результат состоит в повышении надежности фундамента, обеспечении эффективной работы фундамента при действии на него различных нагрузок, снижении материалоемкости и трудоемкости. 5 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к несущим конструкциям зданий, предпочтительно, зданий из сборных модулей, служащим эффективной опорой указанного здания или зданий на почве или других поверхностях и являющимся относительно устойчивыми к сдвигам почвенного слоя, таким как сдвиги, возникающие в результате сейсмической активности или замерзания. Фундамент здания состоит из одного или нескольких модулей. Модуль или каждый модуль имеет широкую, жесткую, армированную нижнюю поверхность, которая в установленном на месте положении имеет наружную нижнюю сторону и внутреннюю сторону, и на которой одновременно сформованы или отлиты стенки модуля и по меньшей мере одно жесткое разделительное средство, выбранное из группы, включающей периферические балки, внутренние вертикальные выступы и поперечные ребра во всех случаях одинаковой высоты, которая тем самым определяет высоту по меньшей мере одного герметично закрытого замкнутого пространства внутри фундамента. На разделительном средстве одновременно сформована или отлита широкая, жесткая, армированная верхняя поверхность, которая имеет внутреннюю сторону и верхнюю наружную сторону, и указанный модуль или каждый модуль содержит средство соединения с другими модулями и установленными на них зданиями. Технический результат состоит в обеспечении прочности и надежности фундамента при чрезвычайных ситуациях, обеспечении надежности при сдвиговых нагрузках. 3 н. и 8 з.п. ф-лы, 7 ил.

Изобретение относится к строительству, а именно к плитным фундаментам мелкого заложения для каркасных зданий и сооружений. Конструкция фундаментной плиты с регулируемыми усилиями, разделенная на секции узлами шарнирного действия, в которой оси шарниров образуют в плане прямоугольную сетку, пересекаясь в каждом пролете в местах действия максимальных пролетных изгибающих моментов. Технический результат состоит в снижении материалоемкости конструкции фундаментной плиты за счет оптимизации ее армирования в двух направлениях, по всей площади плиты. 2 ил.

Изобретение относится к строительству, а именно к фундаментам мелкого заложения для зданий и сооружений. Узел шарнирного действия для фундаментной плиты с регулируемыми усилиями включает ось вращения шарнирного узла, выполненного из стальной трубы с приваренными стальными пластинами, обклеенными вставками из пенопласта, приподнята относительно подошвы плиты на расстояние, равное половине высоты плиты. Технический результат состоит в снижении материалоемкости конструкции фундаментной плиты, уменьшении объема опалубочных работ. 7 ил.

Изобретение относится к строительству, в частности к строительству фундаментов промышленных и гражданских зданий и сооружений. Способ строительства составного фундамента включает подготовку дна котлована под подошву несущего конструктивного строительного элемента фундамента, изготовление несущего конструктивного строительного элемента фундамента и образование несущего грунтового строительного элемента фундамента. Фундамент сооружают составным из несущих грунтового и сборного конструктивного строительных элементов. Производят грунтовытеснение углубления ударным воздействием падающей тяжелой трамбовки с заданными геометрическими параметрами подошвы плоско-выпуклой формы вращения и одновременное сопутствующее формирование уплотненного ядра в виде кругового конуса несущего грунтового строительного элемента фундамента. В углубление основания несущего грунтового строительного элемента фундамента укладывают с плотным сопряжением сборную железобетонную фундаментную плиту с соосно расположенным и жестко связанным опорным железобетонным столбом с подошвой по форме вращения и геометрическим параметрам адекватной подошве трамбовки. Монтируют соосно на фундаментной плите сборную железобетонную усеченно-коническую оболочку на распределительном слое из свежеуложенного цементно-песчаного раствора. Жестко связывают противораспорное кольцо основания конуса оболочки с фундаментной плитой путем выполнения монолитных железобетонных «заклепок» из арматурных анкеров и литого бетона на мелком заполнителе. Жестко соединяют замоноличиванием цементно-песчаным раствором верхнего усеченно-конического конца опорного столба в цилиндрической полости, соосно размещенной в жестком диске усечения оболочки несущего сборного конструктивного строительного элемента фундамента. Технический результат состоит в повышении устойчивости, несущей способности основания, качества, надежности, технико-экономической эффективности и конкурентной способности фундамента, состоящего из единого устройства несущих грунтового и конструктивного строительных элементов, обеспечении новых условий взаимодействия составного грунтоконструктивного фундамента с его грунтоуплотненным основанием. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к строительству и может быть использовано при сооружении сплошных плитных фундаментов коробчатого сечения мелкого заложения. Способ изготовления сплошных плитных фундаментов коробчатого сечения из ребристых плит перекрытия включает раздельное изготовление нижней и верхней плит с выдержкой бетона до набора разопалубочной прочности. Сборно-монолитные плиты фундаментов формируют из ребристых плит, которые устанавливают на заранее подготовленную поверхность ребрами жесткости вверх с зазором и соединяют между собой приваркой стяжными закладными деталями. После приварки зазор между плитами и стяжные закладные детали омоноличивают. Для изготовления верхней железобетонной плиты внутреннюю поверхность коробки засыпают песком или глиной, трамбуют, верх ребер армируют стальной сеткой и укладывают верхнюю плиту из цементно-песчаного раствора или мелкозернистого бетона. Технический результат состоит в повышении технологичности строительных работ, за счет использования ребристых плит заводского изготовления, снижении материалоемкости фундамента, трудоемкости и сроков его изготовления. 2 з.п. ф-лы, 6 ил., 1 пр.

Изобретение относится к области строительства, а точнее к строительным конструкциям, а также к конструкциям фундаментов и оснований. Фундамент под сетку колонн, образованный крестообразными фундаментными плитами и грунтовым основанием. Крестообразные фундаменты плиты уложены на бетонное основание и шарнирно соединены между собой железобетонными вставками. Бетонное основание опирается на сплошной подстилающий слой, уложенный на поверхность расчищенного и спрессованного грунтового основания. Периметр пятна застройки фундамента окружен стеной в грунте, которая заглублена в грунтовое основание на заданную глубину. Технический результат состоит в обеспечении распределения нагрузки на всю поверхность грунтового основания, обеспечении сохранности существующих зданий и сооружений, снижении трудоемкости. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Наверх