Фундамент с круглоцилиндрической подошвой

Изобретение относится к строительству и может найти применение при возведении ленточных и круглых фундаментов для промышленных и жилых зданий и сооружений. Ленточный фундамент с подошвой, при этом ленточный фундамент и подошва выполнены воедино. Подошва выполнена круглоцилиндрической формы в поперечном сечении с радиусом подошвы R1 для ленточного фундамента, определенного выражениями R1=2b+h1, где 2b - ширина подошвы, h1 - высота сегмента подошвы. Технический результат состоит в повышении несущей способности ленточных фундаментов, снижении осадки и стоимости строительства. 2 ил., 2 табл.

 

Изобретение относится к строительству, а именно к конструкциям жестких ленточных и круглых фундаментов промышленных и жилых зданий и сооружений.

Известен патент №2472898, фундамент с комбинированной подготовкой, E02D 27/00, 2011 г. Фундамент состоит из железобетонного элемента с плоской подошвой и комбинированной промежуточной подготовки переменной жесткости, которая включает бетонные плиты и песок. При использовании двух бетонных плит с разными геометрическими размерами в плане, выполненных в сжатой зоне, контактные напряжения увеличиваются под центральной частью фундаментного блока и уменьшаются под консолями фундамента. Предлагаемая конструкция фундамента создает более благоприятные условия, то есть уменьшает величину максимальных контактных напряжений и деформацию грунта основания. К недостаткам данного фундамента можно отнести неполную меру использования несущей способности фундамента и нельзя аналитически определить закономерности изменения контактных напряжений при разных формах подошвы фундаментов. Известен «Вестник Белорусско-Российского университета», 2011 г., №4, с. 138-143 М.С. Грицук, Ryszard Hulboj, A.M. Грицук. Рациональные расчетные схемы грунтовых оснований для устройства сборных и монолитных ленточных фундаментов. Повысить несущую способность грунта, чем под плитами с плоской подошвой, предлагается использованием типовых плит на грунтовых основаниях рациональной формы. Грунтовые основания из крупного или гравелистого песка по ширине фундамента в виде параболы или трапеции. В этом случае распределение реактивного давления по центру будет максимальным, по кромке меньше или равно нулю. Формы грунтового основания в виде парабол и трапеций точно не определены, которых может быть большое множество. Форма грунтового основания может меняться в процессе увеличения нагрузки. Главным недостатком приведенного предложения является то, что нельзя аналитически определить закономерность распределения контактных напряжений по подошве фундамента указанных форм и, следовательно, прогнозировать несущую способность и осадку фундамента.

Наиболее близким по техническому решению и достигаемому результату является патент на полезную модель №150469 «Фундамент для малоэтажных зданий на антипросадочной подушке» E02D 27/01. 2014 г. Конструкция фундамента включает ленточный фундамент, железобетонную плиту (подошву) и песчаную подсыпку, расположенную между основанием ленточного фундамента и железобетонной плитой. Для исключения проникновения воды под фундамент он снабжен дренами. Плоская подошва фундамента приводит к тому, что контактные напряжения по подошве в угловых точках имеет бесконечные значения. Это и не позволяет повысить несущую способность фундамента при передаче нагрузки и уменьшить его осадку.

Решаемая техническая задача - повышение несущей способности, снижение осадки и стоимости строительства ленточного фундамента - достигается тем, что ленточный фундамент и подошва выполнены воедино, при этом подошва выполнена круглоцилиндрической формы в поперечном сечении, где радиус подошвы R1 для ленточного фундамента определяется выражением R1=2b+h1, где 2b - ширина подошвы, h1 - высота сегмента подошвы. По назначению эта круглоцилиндрическая форма подошвы применима также для круглого фундамента, где радиус подошвы R2=2r+h2, где 2r - ширина подошвы круглого фундамента, h2 - высота сегмента подошвы.

На фиг. 1 представлена схема ленточного фундамента с круглой цилиндрической подошвой; на фиг. 2 - схема круглого фундамента с круглоцилиндрической подошвой.

Монолитный ленточный фундамент и круглоцилиндрическая подошва 2 выполнены воедино (Фиг. 1 и 2), где 1 - стена, 2 - сегмент подошвы, 3 - песчаная подсыпка. Радиус круглоцилиндрической подошвы R1 для ленточного фундамента определяется выражением R1=2b+h1, где 2b - ширина подошвы, h1 - высота сегмента подошвы. Фундамент устанавливается на песчаную подготовку 3. Для круглого фундамента радиус R2=2r+h2, где 2r - ширина подошвы круглого фундамента, h2 - высота сегмента подошвы (Фиг. 2). Для определения работы предлагаемого фундамента с круглоцилиндрической подошвой определим контактные напряжения подошвы фундамента.

В соответствии с решением классических задач механики контактного взаимодействия [1. Лукьянова А.Н. Моделирование контактного взаимодействия деталей. Самара. 2012, 71 с.; 2. Пилягин А.В. Проектирование оснований и фундаментов зданий и сооружений. Учебное пособие, М., АСВ, 2017. - 399 с.] распределение давления по подошве фундаментов описываются выражениями:

для фундамента круглой формы

для ленточного фундамента

Анализ формул (1, 2) показывает, что контактные напряжения в краевых точках при r=R и x=b как для ленточного, так и для фундаментов круглой формы равны нулю.

Значение вертикальных напряжений по оси ленточного жесткого фундамента при круглоцилиндрической поверхности его подошвы можно вычислить по формуле

Значение напряжение σz по центральной оси круглого фундамента с круглоцилиндрической подошвой можно вычислить интегрированием

при z=0, σzср/2.

Значения вертикальных напряжений для центральной оси ленточного и круглого фундамента в случае плоской подошвой и круглоцилиндрической приведены в табл. 1, 2.

Выполненный анализ указывает на отсутствие бесконечно больших контактных напряжений по подошве фундаментов предлагаемой формы.

Кроме того, значение вертикальных напряжений при круглоцилиндрической поверхности фундаментов существенно меньше, чем для фундаментов с плоской подошвой, что ведет к снижению осадок, стоимости строительства и повышению нагрузки на фундамент. Это позволяет, например, построить дополнительный этаж здания.

Ленточный фундамент с подошвой, отличающийся тем, что ленточный фундамент и подошва выполнены воедино, при этом подошва выполнена круглоцилиндрической формы в поперечном сечении с радиусом подошвы R1 для ленточного фундамента, определенного выражениями R1=2b+h1, где 2b - ширина подошвы, h1 - высота сегмента подошвы.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к строительству фундаментов малоэтажных зданий на слабых грунтах. 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.

Изобретение относится к строительству, а именно к фундаментам весов для взвешивания колесного транспорта, таким как автомобильные весы или вагонные весы. Способ изготовления фундаментов весов характеризуется использованием опор для фундамента, на которых устанавливают площадку для приема взвешиваемого груза, причем между опорами и площадкой устанавливают датчики веса.

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.

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.

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.

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 найти применение при возведении ленточных и круглых фундаментов для промышленных и жилых зданий и сооружений. Ленточный фундамент с подошвой, при этом ленточный фундамент и подошва выполнены воедино. Подошва выполнена круглоцилиндрической формы в поперечном сечении с радиусом подошвы R1 для ленточного фундамента, определенного выражениями R12b+h1, где 2b - ширина подошвы, h1 - высота сегмента подошвы. Технический результат состоит в повышении несущей способности ленточных фундаментов, снижении осадки и стоимости строительства. 2 ил., 2 табл.

Наверх