Фундамент сооружения

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 широко может быть использовано при устройстве фундаментов мелкого заложения промышленных и гражданских зданий и сооружений.

Известен сборный железобетонный фундамент, включающий сборную железобетонную оболочку в форме гиперболического параболоида, полость которой заполнена в заводских условиях материалом, заменяющим грунт (Тетиор А.Н. Проектирование и сооружение экономических конструкций фундаментов. - Киев: Будiвельник, 1975, с. 76-150). Недостатком фундамента является то, что заполнитель обладает податливостью и допускает произвольное изменение напряженно-деформированного состояния в его теле.

Известен также монолитный фундамент, включающий монолитную железобетонную усеченно-коническую оболочку с уширением нижней части стенки, заполненную двумя нижними слоями материала по вертикали и одним верхним слоем материала по горизонтали, и уплотненное ядро в форме тангенсоида вращения (Патент RU №2367743 С2, МПК: E02D, 2009). Недостатком такого фундамента является то, что фундамент требует больших затрат на его изготовление из тяжелых и дорогих материалов заполнителя, и он имеет плоскую подошву, которая формирует в основании уплотненное ядро из грунта в виде тангенсоида вращения вокруг его вертикальной оси.

Наиболее близким к изобретению и принятым за прототип является фундамент, который включает в себя подготовку дна котлована под подошву, изготовление его жесткого заполнителя и наружной оболочки усеченно-конической формы с уширением нижней части ее стенки и образование уплотненного ядра грунта. Фундамент сооружают из конструктивного и грунтового строительных элементов. Подготовку дна котлована под подошву конструктивного элемента производят с углублением в грунте заданной геометрической формы, его жесткий заполнитель выполняют в секционной конической опалубке из фракций комковой глины и цементно-песчаного раствора с подошвой заданной геометрической формы. Уширение нижней части стенки наружной монолитной железобетонной оболочки осуществляют с подошвой также заданной геометрической формы. Формируют грунтовый строительный элемент под подошвой конструктивного элемента расчетной вдавливающей нагрузкой от строения как жестко сопряженное уплотненное ядро в виде кругового конуса (Патент RU 2482245, МПК: E02D, 2011).

Недостатком такой конструкции является ее сложность возведения и то, что основание под фундамент выполнено не по всей геометрии треугольного жесткого ядра из прочных материалов, что вызывает просадку сооружения в процессе эксплуатации.

Целью изобретения является усовершенствование конструкции фундамента сооружения, достижение его максимальной несущей способности при оптимальном устройстве сформированного жесткого ядра основания, уменьшение просадки при эксплуатации сооружения, удешевление строительства и расширение области применения.

Поставленная цель достигается путем возведения сооружения с устройством по периметру фундамента полусформированного уплотненного жесткого ядра его основания в форме вальмовой пирамиды с уступами из фракций комковой глины и цементно-песчаного раствора, с учетом φ - угла внутреннего трения грунта основания и С - сцепления грунта основания.

Для песка и глины, например, различие в очертании графиков (обладающей способностью сцепления) обусловлено их свойствами (Фиг. 3, Фиг. 4). Максимальные касательные напряжения получаем в момент разрушения (сдвига грунта).

Сущность предлагаемого изобретения заключается в следующем: при устройстве конструкции фундамента сооружения, где верхний слой грунта является более хорошим (малосжимаемым), то есть Е1 - модуль деформации грунта верхнего слоя больше Е2 - модуля деформации грунта нижнего слоя, то эпюра δ под центром тяжести фундамента сооружения будет с глубиной затухать быстрее (осадка минимальна). И наоборот, если верхний слой грунта является более слабым (с малым значением модуля деформации), то эпюра δ под центром тяжести фундамента сооружения будет с глубиной затухать медленнее, а следовательно, и осадка на таком грунте будет больше. Таким образом, возведение сооружения с устройством под его фундаментом сформированного жесткого ядра из прочных материалов, в зоне наибольших напряжений, обеспечит его оптимальную просадку. Изменение эпюры вертикальных сжимающих напряжений в зависимости от деформируемости слоев грунта показано на Фиг. 5. Глубина (Н) заложения полусформированного жесткого ядра под сооружением равняется 0,25-0,75 HP расчетной глубины сформированного жесткого ядра (Фиг. 2), которая определяется шириной фундамента, φ - углом внутреннего трения грунта и С - сцеплением грунта. Чем больше С - сцепление грунта, тем меньше глубина (Н) формирования жесткого ядра. Зависимость глубин (Н1) и (Н2) формирования жесткого ядра от сцепления грунта показана на Фиг. 6.

Предлагаемое изобретение поясняется чертежами, где на Фиг. 1 и Фиг. 2 изображен фундамент сооружения с устройством полусформированного уплотненного жесткого ядра основания в форме вальмовой пирамиды с уступами из фракций комковой глины и цементно-песчаного раствора, а боковые грани уступов имеют уклон, учитывающий угол внутреннего трения φ и сцепления С грунта основания. Элементы фундамента сооружения включают в себя земляное основание, сам конструктив фундамента, щебеночную подушку, основание под фундамент в форме вальмовой пирамиды с уступами из структурной жесткой композиции фракций комковой глины и цементно-песчаного раствора, обмазочную гидроизоляцию фундамента.

Фундамент сооружения 1 шириной - а и длиной - b с телом опоры 2 устраивают традиционным способом. В земляном основании сооружения сначала разрабатывается котлован под фундамент ниже глубины промерзания грунта. Затем в зоне расчетного жесткого ядра 3 разрабатывается грунт зоны очертания полусформированного жесткого ядра с уступами 4. При этом боковым граням уступов в земляном основании придается уклон, учитывающий угол внутреннего трения φ и сцепления С грунта. Зона очертания полусформированного жесткого ядра под фундамент сооружения представляет собой геометрическую пирамиду с уступами вальмовой формы для основания прямоугольника и остроконечную - под фундаменты с размерами квадрата.

После разработки котлована устраивается клин уплотненного жесткого ядра из структурной жесткой композиции фракций комковой глины твердой или полутвердой консистенции 5 с последующей заливкой наброски цементно-песчаным раствором 6. После твердения первой секции клина уплотненного жесткого ядра аналогично устраивают вторую секцию основания жесткого ядра с уступом и так последовательно до устройства основания на проектную высоту. На подготовленном уплотненном основании с жестким ядром устраиваются последовательно щебеночная подушка 7 и фундамент сооружения 1 с телом опоры 2 с последующей обмазочной гидроизоляцией фундамента и засыпкой дренирующим грунтом 8.

Работает такая конструкция фундамента сооружения следующим образом: в зоне непосредственно под фундаментом образовано полусформированное жесткое ядро вальмовой формы с уступами из структурной жесткой композиции фракций комковой глины твердой или полутвердой консистенции и цементно-песчаного раствора. С образованием его основание под фундаментом обладает большей несущей способностью, работает как единое целое, и давление от него передается на боковые стороны грунта. В процессе эксплуатации сооружения просадка фундамента минимальна и находится в пределах допустимой.

В настоящее время известны все средства и способы реализации заявленного изобретения.

Использование изобретения ведет к снижению затрат на строительство фундаментов зданий и других сооружений путем их изготовления из конструктивного строительного элемента, выполняемого с применением заполняющего материала, например, из глинисто-цементно-песчаной композиции.

Применение предлагаемой конструкции фундамента сооружения позволяет увеличить его несущую способность фундамента, уменьшить просадку при эксплуатации, частично расширить область применения вместо фундаментов на свайном основании.

Предлагаемое изобретение предназначено для применения при строительстве фундаментов промышленных, гражданских и транспортных сооружений.

1. Фундамент сооружения, включающий земляное основание, щебеночную подушку, конструктив фундамента, отличающийся тем, что 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.

2. Фундамент сооружения по п. 1, отличающийся тем, что боковые грани полусформированного уплотненного жесткого ядра основания в форме вальмовой пирамиды выполнены с уклоном, учитывающим угол внутреннего трения и сцепления грунта основания.



 

Похожие патенты:

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.

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.

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.

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.

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 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.

Наверх