МОДУЛЬНЫЙ ФУНДАМЕНТ Российский патент 1997 года по МПК E02D27/01 

Изобретение относится к строительству фундаментов и служит для возведения жилых домов, хозяйственно-производственных построек и других видов зданий.

Наиболее близким к изобретению является модульный фундамент, состоящий из подземной части в виде опор из пирамидальных сборных свай и наземной части в виде двухконсольной балки из сборного железобетонного плитного ростверка. Пирамидальные сваи имеют более развитую поверхность оголовника по сравнению с призматическими сваями, забиваются, как правило, до проектной отметки и по ним монтируются отдельные элементы плитного ростверка с образованием консольных свесов. Стыки между отдельными элементами плитного ростверка замоноличиваются между собой равнопрочными монолитными железобетонными стыками. Плитный ростверк рассчитывается как многопролетная балка (плита) на упругом основании, которая по длине является равнопрочной. В таких фундаментах в пересечениях наружных и внутренних стен, температурных и осадочных швах требуется устройство дополнительных опор, конструкций и т.п.

Цель изобретения устройство фундамента под здание любой конфигурации с применением одного элемента упрощенной конструкции при снижении затрат и сохранении несущей способности.

Поставленная цель достигается тем, что подземная часть модульного фундамента состоит из двух отдельных столбов из бетона, бутобетона и других материалов, которые во время проектирования и производства работ могут выполняться со смещением от расчетного положения в определяемом расчетом пределе.

Наземная цокольная часть состоит из двухконсольной балки (далее в описании-балки) из бетона или железобетона, стандартных бетонных и железобетонных изделий (фундаментных блоков, балок, прогонов, панелей и т д), кирпича и других материалов, и опирающихся на подземную часть столбовые опоры в уровне планировочной поверхности земли вокруг фундамента.

Грунтовое основание под столбовые опоры выполняется трамбованием, бурением, вручную и т.д. на глубину 60 см и более.

При возведении модульного фундамента на пучинистых грунтовых основаниях его столбовые опоры выполняются с уширением поперечного сечения на уровне подошвы или выше, или с устройством песчаного основания и засыпкой пазух песком для погашения сил пучения и уменьшения глубины заложения.

На фиг. 1 представлен общий вид модульного фундамента, сечение по фасаду; на фиг. 2 сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 расчетная схема; на фиг. 4
расчетная схема момента от нагрузки в наземной части, фундамента; на фиг. 5
пример выполнения фундамента для жилого дома (коттеджа) с применением модульного фундамента.

Модульный фундамент (фиг. 1) состоит: из столбовых опор 1, двухконсольной балки 2. Столбовые опоры 1 опираются на грунтовое основание 3, которое имеет минимальное заглубление 60 см, и выполняется: трамбованием, бурением, вручную.

На фиг. 2 показано сечение А-А модульного фундамента на фиг. 1 и содержит взаимное расположение конструкций здания: столбовых опор 1, балки 2, грунтового основания 3, половых плит 4, отмостки 5, стены здания 6, гидроизоляцию 7. На фиг. 3 показан пример схемы нагрузки; на фиг. 4 расчетная схема момента, возникающего в балке 2 от действия нагрузки. На фиг. 5 показан пример выполнения модульного фундамента для жилого дома (коттеджа).

Новые признаки модульного фундамента со смещаемыми опорами, сочетая в себе одновременно подземную часть (столбовые опоры) и надземную цокольную часть, в отличии от прототипа, позволяют одновременно со смещением фундаментных опор в определенном расчетом пределе, упростить конструкцию, выполнять фундамент здания любой конфигурации из одного элемента, избавиться от устройства дополнительных фундаментных опор и наземных конструкций в местах устройства осадочных и температурных швов, без изменения положения конструкций и нарушения расчетной схемы надземной части, приобретаются новые отличия, которые явно не следуют из достигнутого уровня техники.

Смещение столбовых опор производится по мере необходимости при проектировании и производстве работ в пределах, определяемом расчетом. Например, при выполнении наземной части фундамента из стандартных фундаментных стеновых блоков сечением 40•60 см, где 60 высота/ и длиной 2,4 м в консолях 50 см, равномерно-распределенной нагрузке 6 т/м, по формуле R M/W получим P 5 кг/см², где P расчетное сопротивление материала конструкции; M расчетный момент от действующей нагрузки; W расчетный момент сопротивления сечения конструкции.

Если эти данные принять для расчета однопролетной безконсольной балки по прототипу то получим R 2,5 кг/см².

Следовательно конструкция модульного фундамента в приведенном примере позволяет смещать в определяемом расчетом пределе столбовые опоры по отношению друг друга, совмещать их в одну опору при проектировании и производстве работ, что отвечает достижению поставленной цели, так как упрощается конструкция, снижаются трудозатраты на возведение фундамента, расширяются пределы норм допустимых отклонений на производство работ по возведению фундамента, использовать широкий перечень материалов для возведения наземной части фундамента: сборных и монолитных конструкций из бетона и железобетона (фундаментные балки, балки и прогоны, панели, кирпич и другие стандартные изделия, выпускаемые строительной индустрией).

Уменьшается расчетный пролет наземной конструкции балки, расчетные усилия от действующей нагрузки распределяются в ней более равномерно.

Указанные существенные отличия позволяют снизить материалоемкость фундамента и сохранить его проектную несущую способность.

Например, в приведенном примере по сравнению с ленточным фундаментом при размерах в плане 10,1x10,1 м, заглублении 1,2 м от планировочной поверхности земли вокруг фундамента экономия бетона составит 15-16 м³, то есть независимо от глубины заложения фундамента объем бетона на его возведение уменьшится в два раза.

Наземная часть фундамента балка заменяет цоколь здания полностью при ее опирании на опорные столбы в уровне планировочной отметки вокруг фундамента.

При устройстве фундамента с подвальными помещениями или с уклоном вокруг него рельефа местности экономия материалов и трудозатрат возрастает.

Модульный фундамент позволяет возводить жилые дома, коттеджи и производственно-хозяйственные постройки любой конфигурации в плане с применением одного типа и размера изделия в наземной его части. Практически одной 2-х консольной балки, которая из-за ее простоты может быть выполнена монолитной на месте из бетона и других материалов.

Этот фактор позволяет сократить транспортные расходы на перевозке сборных железобетонных изделий, которые в сельской местности как правило не производятся.

Новые конструктивные признаки являются существенными, так как именно они обеспечивают достижение поставленной цели.

Изобретение предназначено для возведения модульных фундаментов жилых, гражданских и производственно-хозяйственных зданий. Цель изобретения - упрощение конструкции и снижение затрат труда при сохранении несущей способности. Положительный результат достигается за счет выполнения подземной части фундамента из двух столбовых опор из монолитного бетона и других материалов, которые могут смещаться от расчетного проектного положения при проектировании и производстве работ в определяемом расчетом пределе при сохранении несущей способности, а наземная цокольная часть - из двухконсольной балки из бетона, железобетона, стандартных бетонных и железобетонных изделий, выпускаемых стройиндустрией, оперта на столбовые опоры в уровне или ниже планировочной отметки поверхности земли вокруг фундамента. Модульный фундамент позволяет возводить фундаменты зданий любой конфигурации из одного элемента - двухконсольной балки, которая из-за ее простоты может быть выполнена на месте из монолитного бетона и железобетона и других материалов, что имеет большое преимущество при применении его в сельской местности. 5 ил.

Модульный фундамент, включающий подземную часть в виде опор и наземную часть в виде двухконсольной балки, отличающийся тем, что опоры выполнены смещаемыми, а наземная часть образует цокольную часть.