Узел шарнирного действия для фундаментной плиты с регулируемыми усилиями

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, а именно к фундаментам мелкого заложения для зданий и сооружений.

Известна конструкция фундаментной плиты (Руководство по проектированию плитных фундаментов каркасных зданий и сооружений башенного типа / НИИОСП им. Н.М. Герсеванова. - М.: Стройиздат, 1984), выполненная в виде сплошной железобетонной плиты на грунтовом основании.

Недостатком указанной конструкции является значительная материалоемкость и, как следствие, стоимость.

Наиболее близким к изобретению техническим решением является фундаментная плита с регулируемыми усилиями, состоящая из секций, соединенных между собой шарнирами (SU 1035140 А, E02D 27/44, 15.08.1983, 3 с.), выполненными в виде гибкого элемента из балок и плит, либо в виде подкладной плиты.

Недостатком этого фундамента является расположение осей вращения шарниров у подошвы фундаментной плиты, что приводит к возникновению в плите значительных распоров и дополнительных изгибающих моментов, для компенсации которых тело плиты необходимо существенно доармировать.

Появление распоров в плите при расчленении ее на секции с помощью шарнирных соединений, установленных в уровне подошвы, объясним с помощью схемы, приведенной на фиг. 1, где изображен характер изгиба внутренней секции плиты с наложенными шарнирными связями фиг. 1,а и без них фиг 1,б. При изгибе согласно гипотезе Кирхгоффа-Лява (Тимошенко С.П., Войновский Кригер С. Пластины и оболочки. - М.: Гос. изд.-во физ.-мат. литературы, 1963) происходит поворот торцов секции вокруг оси, лежащей в упругой плоскости плиты. В случае отсутствия шарнирных связей торцы секции в уровне подошвы перемещаются на величину δ, как показано на фиг 1,б. Наложенные шарнирные связи препятствуют этому перемещению и в них возникает распор Н, указанный на фиг. 1,а. У крайних секций плиты распор уравновешивается пассивным отпором грунта и трением по подошве, как показано на схеме, представленной на фиг. 2, где En - равнодействующая сила пассивного отпора грунта на свободном торце секции, а Т - равнодействующая сопротивления трению по подошве секции.

Для доказательства того, что распоры значительны по величине рассмотрим плоскую расчетную схему секции фундаментной плиты с регулируемыми усилиями, изображенную на фиг. 3. Для упрощения доказательства считаем распределение давлений на грунт под секцией равномерным.

На фиг. 3,а показаны: 1 - секция фундаментной плиты, 2 - шарниры, 3 - упругая плоскость плиты, N - внешняя нагрузка на секцию, Н - распоры в шарнирах, р - реакция основания, b - ширина секции, h - высота плиты, е - эксцентриситет распора Н относительно упругой плоскости плиты.

На фиг 3,б показаны внешние нагрузки на секцию, приведенные к упругой плоскости плиты, где M=H⋅e=H⋅h/2 - дополнительный изгибающий момент в секции плитного фундамента, обусловленный распором Н.

Для определения распора составим условие равновесия (1) относительно точки А фрагмента секции, приведенного на фиг. 4,а, где М, Q, Н - уравновешивающие реакции отброшенной половины секции

При рассмотрении половины секции на ее грани действуют уравновешивающие реакции М, Н, которые можно заменить эквивалентным распором Н со смещением t (фиг. 4,б).

Тогда уравнение (1) можно записать в следующим виде:

Из уравнения (2) следует

К примеру, допустим нагрузка N=80 тс/м (800 кН/м), пролет b=6 м, высота плиты h=1 м, расстояние t=0,8 м. Вычисляем по (2) величину распора Н=800⋅6/(8⋅0.8)=750 кН/м. Дополнительный момент в секции плитного фундамента М=750⋅1/2=375 кН/м. Требуемая дополнительная арматура класса A-III для установки в верхней сетке плиты составит (Сорочан Е.А., Трофименков Ю.Г. Справочник проектировщика. Основания, фундаменты и подземные сооружения. М.: Стройиздат, 2007)

As=M/(0,9⋅h0⋅Rs)=375/(0,9⋅0,96⋅375000)=0,0011 м2 или 5 стержней с шагом 200 мм диаметром 18 мм, что весьма затратно.

Таким образом, наглядно продемонстрировано, что установка шарнирных узлов вблизи подошвы фундаментных плит с регулируемыми усилиями неэффективна и влечет за собой перерасход арматурной стали, весьма существенный.

Недостатком прототипа является также и то обстоятельство, что требуются большие дополнительные объемы работ по установке и разборке опалубки при членении сплошной фундаментной плиты на секции, благодаря чему стоимость строительства по данному виду работ возрастает в несколько раз.

Цель изобретения - снижение материалоемкости конструкции фундаментной плиты, уменьшение объема опалубочных работ.

На фиг. 5 изображена конструкция фундаментной плиты с регулируемыми усилиями, план; на фиг. 6 - продольный разрез 1-1, отмеченный на фиг. 5; на фиг. 7 - узел I, отмеченный на фиг. 4.

Узел I шарнирного действия вводится в местах действия максимальных пролетных изгибающих моментов и состоит из стальной трубы 1, к которой приварены стальные пластины 2, выполняющие роль несъемной опалубки, что существенно упрощает технологию бетонных работ и снижает их стоимость. Перед началом монолитных работ на стальные пластины 2 приклеиваются вставки из пенопласта 3. Данное конструктивное решение позволяет осуществить взаимный поворот двух смежных частей фундаментной плиты, а также обеспечить совместную работу узла I шарнирного действия в вертикальном направлении.

Благодаря расположению оси вращения узла I шарнирного действия в упругой плоскости плиты, приподнятой (см. фиг. 3,а) относительно подошвы плиты на расстояние, равное половине высоты плиты, дополнительные моменты в плите не образуются, а значения распора сводятся к нулю.

Узел шарнирного действия для фундаментной плиты с регулируемыми усилиями, отличающийся тем, что 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.



 

Похожие патенты:

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.

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.

Изобретение относится к строительству, а именно к фундаментам мелкого заложения. Армогрунтовый щелевой фундамент мелкого заложения содержит вертикальные стенки-траншеи.

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано при устройстве фундаментов мелкого заложения при строительстве промышленных, гражданских и транспортных сооружений.

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано при устройстве фундаментов мелкого заложения при строительстве промышленных, гражданских и транспортных сооружений.

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 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 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.

Наверх