ФУНДАМЕНТ Российский патент 1997 года по МПК E02D27/00 E02D27/08 

Изобретение относится к возведению фундаментов гражданских и промышленных зданий и сооружений и может быть использовано также при выполнении верхнего строения подкранового пути.

Известен фундамент, состоящий из блока и усиливающей конструкции в виде расположенных под подошвой блока оболочек [ Авт. св. N 1101521, кл. E 02 D 27/01, 1982 г.

Основными недостатками данного фундамента являются:
недостаточно используется оболочками сжатая зона грунта от горизонтальных, продольных и поперечных перемещений низа фундамента из-за одноплоскостной постели усиливающей конструкции;
недостаточная возможность унификации для различных оснований грунтов;
недостаточная фиксация блоков в усиливающей конструкции.

Наиболее близким техническим решением к описываемому изобретению является фундамент, включающий блок и конструкцию усиления, выполненную в виде расположенных под подошвой блока параллельных противолежащих плит [ Авт. св. N 977585, кл. E 02 D 27/01, 1981/.

Основными недостатками данного фундамента являются:
недостаточно использовано сечение плиты для увеличения площади опоры или снижения объема плиты;
недостаточно использована площадь подошвы блока для непосредственной передачи части нагрузки на основание и снижение объема плит;
недостаточно используется плитами сжатая зона грунта или балластной призмы от горизонтальных, продольных и поперечных перемещений низа фундамента из-за одноплоскостной постели плит;
при появлении крутящего момента на плитах поперек оси фундамента возможно их разрушение и снижение площади опоры.

Задачей, решаемой описываемым изобретением, является повышение несущей способности и надежности статической работы фундамента, снижение его материалоемкости и более рациональное использование типовых блоков и основания.

Решение поставленной задачи достигается тем, что в фундаменте, включающем блок и усиливающую конструкцию, последняя выполнена в виде железобетонной рамы, образованной двумя лежнями прямоугольного сечения, размещенными вдоль противоположных боковых сторон блока, и последовательно расположенных под подошвой блока наклонных полушпал с поперечным сечением в виде параллелограмма, верхние концы которых жестко соединены с лежнями, причем полушпалы размещены попарно и в каждой паре их нижние концы разведены относительно оси, ориентированной перпендикулярно лежням. Под рамой может быть размещена отсыпка в виде балластной призмы трапециевидного поперечного сечения с высотой, определяемой из условий распределения нагрузки в пределах ее ширины.

На фиг.1 изображен фундамент, вид сверху; на фиг.2 разрез А-А на фиг.1; на фиг.3 разрез Б-Б на фиг.2.

Фундамент включает фундаментные блоки 1 и усиливающую конструкцию для каждого блока. Усиливающая конструкция выполнена в виде малогабаритной железобетонной рамы из 3 5 пар наклонных полушпал 2, 3 и двух продольных лежней 4, 5. В каждой паре полушпалы 2, 3 расположены симметрично, их верхние концы удалены друг от друга на расстояние "а" см, нижние 2"а" см. Ось симметрии ориентирована в поперечном направлении. Полушпалы 2, 3 имеют поперечное сечение в виде параллелограмма и верхними концами жестко соединены с лежнями 4, 5, в которые упираются типовые фундаментные блоки 1.

Рама через отсыпанную балластную призму 6 увеличивает опорную площадь под основание блоков 1, что снижает их просадку, позволяет увеличить нагрузку на фундамент и повышает его устойчивость от горизонтальных продольных и поперечных сил за счет сопротивления части сжатого балласта на всю его глубину.

При воздействии на фундаментный блок 1 горизонтальной нагрузки от грунта Y_гр. (фиг. 2) последняя через лежень 4 передаст часть нагрузки, кроме сил трения, на лежень 5 и на полушпалы 2, 3. Лежни 4, 5 часть нагрузки передают на сжатую зону балластной призмы через плоскости "B" на всю их глубину, ограниченную плоскостями "A" и "C", которые образованы от воздействия вертикальных сил, распространяемых под углом 45^o вглубь и вширь балластной призмы.

При воздействии температурных сил "Y_тм (фиг.3) через полушпалы 2 или 3, в зависимости от направления этих сил, внутренними поверхностями рамы передается нагрузка, кроме сил трения, на сжатый балласт, ограниченный плоскостями "C" и "A" через плоскость смещения "D", направленную в зависимости от направления Y_тм.

Укладываемые между выступающими лежнями типовые фундаментные блоки обеспечивают передачу вертикальных и горизонтальных поперечных и продольных сил на малогабаритную железобетонную раму, что позволяет отказаться от более объемных типовых блоков, а также в отдельных случаях от свайного основания из-за возможности резко увеличить опорную площадь фундамента через малогабаритную железобетонную раму и балластную призму.

Таким образом, укладка под фундаментные блоки малогабаритной железобетонной рамы с дополнительной отсыпкой под рамой распределительной балластной призмы позволяет повысить несущую способность фундамента и надежность статической его работы, снизить его материалоемкость и более рационально использовать типовые фундаментные блоки и основания.

Изобретение относится к элементам фундаментов гражданских и промышленных зданий и сооружений и может быть использовано как элемент верхнего строения железнодорожного подкранового пути. Фундамент содержит типовые фундаментные блоки и усиливающие конструкции в виде 3 - 5 пар наклонных полушпал с сечением в виде параллелограмма и двух лежней прямоугольного сечения. В каждой паре нижние концы полушпал разведены относительно оси, ориентированной перпендикулярно лежням. Верхние полушпалы жестко соединены лежнями. Фундаментные блоки размещены между лежнями. Под лежнями и блоками может быть отсыпана балластная призма. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Фундамент, включающий блок и усиливающую конструкцию, отличающийся тем, что усиливающая конструкция выполнена в виде железобетонной рамы, образованной двумя лежнями прямоугольного сечения, размещенными вдоль противоположных блоков сторон блока, и последовательно расположенных под подошвой блока наклонных полушпал с поперечным сечением в виде параллелограмма, верхние концы которых жестко соединены с лежнями, причем полушпалы размещены попарно, и в каждой паре их нижние концы разведены относительно оси, ориентированной перпендикулярно лежням. 2. Фундамент по п.1, отличающийся тем, что под рамой размещена отсыпка в виде балластной призмы трапециевидного поперечного сечения с высотой, определяемой из условий распределения нагрузки в пределах ее ширины.