ФУНДАМЕНТНАЯ СТРУКТУРА Российский патент 2008 года по МПК E02D27/01 

Настоящее изобретение относится к фундаментной структуре здания. Фундаментные структуры такого типа обладают признаками, изложенными в ограничительной части п.1 формулы настоящего изобретения.

Более конкретно, изобретение относится к фундаментной структуре, возведенной на грунте. Обычно грунт осушают, и на плоской горизонтальной верхней поверхности грунта укладывают слой материала, нарушающего капиллярное действие, например дробленого камня (щебня), имеющего размер частиц 2-4 мм.

Из опыта, накопленного за долгий период строительства фундаментов, хорошо известно, что при возведении фундамента непосредственно на грунте всегда есть риск просачивания влаги через фундамент и поступления ее в сооружение, возведенное на этом фундаменте. Запахи также способны проникать через фундамент. В частности, было также обнаружено, что собственный запах грунта, "жасминовый" запах, также имеет тенденцию проникать через известные фундаментные структуры.

Фундаментная структура должна не только быть непроницаема для запахов, но также должна быть установлена быстро и с небольшими затратами, при этом непроницаемость фундаментной структуры будет также удовлетворять требованиям ее целостности.

В соответствии с этим целью настоящего изобретения является изготовление в целом непроницаемой для запахов фундаментной структуры нужных размеров, которая может быть без затруднения собрана из легковесных элементов.

На несущую поверхность в виде должным образом выровненного слоя, уложенного на участке грунта, помещают фольгу, непроницаемую для "жасминовых" запахов и сохраняющую свою целостность в той среде, в которую она помещена, в течение чрезвычайно длительного времени, например порядка сотни или нескольких сотен лет. Такая фольга часто подвергается действию грунтовой влаги и конденсата в среде, которая зачастую может быть кислой или содержать агрессивные вещества. Следовательно, в особенности подходящей является металлическая фольга, которая может выдерживать воздействие такой среды в течение длительного времени, и при этом оставаться непроницаемой для "жасминовых" запахов.

Если металлическую фольгу, например алюминиевую фольгу, укладывать прямо на указанный выравнивающий слой, чтобы она была в непосредственном контакте с гранулированным материалом этого слоя, то фольга предпочтительно должна быть относительно толстой, например толщиной порядка 0,1-1 мм, чтобы она с течением времени не стала проницаемой из-за воздействия на нее веса здания через элементы фундамента и тесного контакта с выравнивающим слоем. Металлическая фольга такой толщины может быть получена в форме рулона, который может быть раскатан прямо на месте установки фундаментной структуры на участке для фундамента. Для снижения риска повреждения фольги при ее укладывании под фундамент фольга также должна иметь высокую прочность на разрыв. Если на практике ширина фольги меньше ширины фундаментной структуры, полотнища фольги могут быть уложены рядом и соединены между собой, например внапуск, чтобы обеспечить непроницаемость фольги для запахов. В соответствии с этой задачей может быть задана ширина напускаемой фольги, которая может иметь полоску или слой клея, клеящей ленты или легко деформируемой фольги, предпочтительно эластичной фольги, имеющую достаточную ширину для перекрытия напуска и обеспечения таким образом непроницаемости фольги для запахов на широком участке проникновения воздуха. Обычно достаточно одного соединения внапуск между соседними полотнищами алюминиевой фольги, поскольку такие соединения обычно находятся под избыточным давлением по всей их длине. Перед укладкой металлической фольги выравнивающая поверхность может быть сначала покрыта пластиковой фольгой, например, для предотвращения проникновения песка в возможное соединение внапуск между соседними полотнищами алюминиевой фольги. В одном варианте выполнения изобретения алюминиевая фольга может быть ламинирована пластиковой фольгой, если это необходимо, например для удобства выполнения ручных операций, хотя относительно толстая и непроницаемая для запахов фольга, предпочтительно алюминиевая фольга, применяемая в соответствии с настоящим изобретением, может сохранять свою целостность в течение чрезвычайно долгого времени и даже в агрессивной среде. Большинство видов пластиковой фольги не сохранят целостность в такой среде в течение такого же периода времени.

Возможен, разумеется, вариант выполнения изобретения, в котором непроницаемая для запахов фольга, например алюминиевая фольга, может быть помещена между двумя слоями теплоизоляционного материала, содержащегося в фундаментной структуре. В этом случае алюминиевая фольга может быть тоньше, поскольку изоляционный материал образует гладкую и ровную несущую поверхность, на которой может быть раскатана фольга.

Цель настоящего изобретения достигнута. Изобретение охарактеризовано в нижеследующем независимом пункте формулы изобретения, тогда как частные варианты выполнения настоящего изобретения охарактеризованы в зависимых пунктах формулы изобретения.

В особенно предпочтительном варианте выполнения настоящего изобретения поверхность грунта сначала подготавливают путем осушения грунта и затем укладки на поверхности слоя материала, нарушающего капиллярное действие, например щебня, имеющего размер частиц 2-4 мм, с последующим выравниванием этого слоя для создания плоской и горизонтальной поверхности.

Первым слоем на щебень плотно, один к другому, укладывают готовый лист или готовые листы стандартного размера, например прямоугольные листы пористого изоляционного материала, такого как пеностекло (foamglas^R) толщиной 50 мм. Возможна также укладка еще одного слоя таких плотно прилегающих один к другому листов; при этом соединения между соседними листами второго слоя должны быть сдвинуты относительно соединений между соседними листами первого слоя.

Швы при стыковке указанных листов нужно попытаться сделать непроницаемыми для жидкости. Пористый изоляционный материал - это предпочтительно пеностекло (foamglas^R) или любой другой материал, который имеет минимальное поверхностное поглощение и объемное поглощение по отношению к воде, а также чрезвычайно устойчив к действию давления, способен противостоять воздействию паразитов, является эффективным теплоизолятором и обладает диффузионной непроницаемостью.

Изоляционные слои удобно окружать рамой, элементы которой могут состоять из швеллерных профилей из листового металла, вогнутая сторона которых обращена внутрь элемента фундамента. Участок внутри рамы заполнен устойчивым к сжатию теплоизоляционным материалом, например двумя наложенными друг на друга слоями пористой изоляции (пеностекло 2×100 мм). Раму элемента фундамента можно стабилизировать, вмонтировав в нее двутавровые балки из листового металла, параллельно одному из швеллерных профилей рамы. Балки элемента фундамента механически соединены так, чтобы стабилизировать его. Элемент фундамента может иметь толщину, например, 200 мм. При использовании в элементе фундамента швеллерных профилей и двутавровых балок фиксация пористых изоляционных листов по отношению к балкам обеспечивается путем придания листам соответствующей формы и введения прилегающей к балке части листа в углубление балки. При этом верхние горизонтальные полки балок могут служить для точечного крепления стеновой конструкции здания, возводимого на фундаментной структуре. Здание по конструкции может иметь форму готовой коробки, как правило заводского производства, изготовленной на удалении от фундаментной структуры. Возможен также вариант, при котором элемент фундамента размещен отдельно на фундаментной структуре, а на нем затем установлены незакрепленные компоненты деревянного сооружения или каркасного дома, которые затем прикрепляют к металлическим полкам элемента фундамента.

Было обнаружено, что на практике запахи все же проходят через герметизирующую фольгу, даже пластиковую фольгу с низким пропусканием запахов, поэтому предпочтительным является использование герметизирующего слоя, включающего металлический сплав или металл.

Насколько нам известно, алюминиевая фольга обеспечивает необходимую непроницаемость для запахов уже при толщине 0,01 мм, хотя более толстая фольга, разумеется, будет более надежной в этом отношении, а также будет способствовать скорейшему взведению фундаментной структуры, поскольку фольга такого типа может быть доставлена в рулонах, которые могут быть легко развернуты в полосы, расправлены и уложены на фундаментной структуре.

Изобретение далее описано со ссылками на сопроводительные чертежи, на которых:

фиг.1 схематически изображает вертикальный разрез предлагаемой фундаментной структуры;

фиг.2 схематически изображает соединения внапуск двух полос фольги из непроницаемого для запахов материала;

фиг.3 изображает вариант вертикального разреза, представленного на фиг.1;

фиг.4 схематически изображает вертикальный разрез предлагаемой фундаментной структуры еще в одном варианте выполнения;

фиг.5, 6 и 7 соответственно изображают сечения рамных элементов в конструкции рамы, которая может быть включена в фундаментную структуру; и

фиг.8 изображает вариант выполнения листа, к которому прикреплена герметизирующая фольга.

Как показано на фиг.1, на месте установки фундаментной структуры находится осушенный слой 50 грунта, который сам может служить барьером для капиллярного действия или иметь покрытие, служащее таким барьером, предпочтительно в виде слоя щебня, причем верхняя поверхность 51 барьера 50 по существу является плоской и горизонтальной.

На поверхности 51 размещается алюминиевая фольга или металлический листовой материал 111, имеющий предпочтительную толщину, по меньшей мере, 0,1 мм, предпочтительно 0,3-0,5 мм. Поверх фольги 111 уложен слой теплоизоляционного материала, предпочтительно пеностекла. Листы 40 пеностекла соединены вместе и уложены поверх фольги 111. Листы 40 стабилизированы при помощи рамы 31, которая окружает, по меньшей мере, взаимно соединенные листы 40.

Если фольга 111 получена в виде полос, ширина которых меньше ширины фундаментной структуры, полосы фольги могут быть уложены с соединением 112 внапуск. Для сведения к минимуму вероятности проникновения запахов в вертикальном направлении через взаимно соединенные полосы фольги 111 по ширине соединения может быть нанесен герметизирующий слой, например долговечный адгезив. В ином случае герметичность шва может быть достигнута при помощи сварки, клеящей ленты или подобных технических средств.

На фиг.3 показан вариант выполнения, в котором слой 17 теплоизоляционного материала, например взаимно соединенных листов 10 пеностекла, помещен на поверхность 51 барьера, препятствующего капиллярному действию, а алюминиевая фольга помещена на слой 17 до укладки слоя фундаментного слоя, выполненного в виде листов 40 и рамы 31, на фольге 111.

На фиг.4 показан вариант, в котором перед укладкой рамы с листами 40 на слой 18 на фольге 111 размещен еще один слой 18 из листов 10, взаимно соединенных по краям.

Рама 31 окружает слой фундамента, образованный листами 40, фиксируя целостность фундаментной структуры в горизонтальной плоскости, а также служит для точечного крепления здания, поддерживаемого фундаментной структурой. В соответствии с одним из вариантов выполнения изобретения, в открытых частях краев листов 40 могут быть сделаны вырезы для полок элементов 32 рамы, обычно имеющих форму швеллера (фиг.5). В варианте выполнения изобретения, представленном на фиг.6, элемент 32 рамы имеет примерно ту же высоту, что и листы 40, при этом верхние и нижние поверхности указанных листов слегка подрезаны для обеспечения возможности размещения полок элементов 32 рамы. Как показано на фиг.6, в соединениях между соседними листами 40 могут быть расположены двутавровые балки 37, причем указанные листы имеют в местах соединения вырезы для фиксации полок двутавровых балок, так что двутавровые балки также могут иметь ту же высоту, что и листы 40. Однако в настоящее время предпочтительно, чтобы свободное расстояние между полками элементов рамы соответствовало толщине листов изоляционного материала. Полки элементов рамы имеют лишь малую толщину, например толщину 1 мм, и их расположение выше основной поверхности листов обычно не вызывает проблем.

Рама 31 обычно имеет прямоугольную форму и включает прямые, швеллерные профили, изготовленные из листового металла, которые соединены друг с другом (фиг.7) в углах рамы при помощи заклепок, винтового соединения, клеевого соединения или соответствующих приспособлений для соединения между перекрывающимися частями полок профилей. При этом профили имеют по существу одинаковые размеры перемычек и небольшую толщину материала, например 1 мм.

Из фиг.6 видно, что между элементами рамы 31 могут быть протянуты тяги 43, чтобы удерживать элементы рамы в горизонтальной плоскости.

Следует отметить, что рама 31 с присоединенными листами 40 теплоизоляционного материала может быть частью готового объемного блока, так что фундамент может быть выполнен путем установки такого блока на фундаментной структуре и добавления любых частей фундамента, которые могут быть ранее смонтированы на месте установки фундаментной структуры и посредством которых блоки могут быт соединены между собой с образованием корпуса здания на фундаментной структуре.

Очевидно, что фундаментная структура может быть выполнена, как показано на фиг.1, 3 и 4, и на ней из незакрепленных деревянных частей или из блоков может быть возведен каркас здания и прикреплен к рамной структуре.

В модификации варианта выполнения, показанного на фиг.3 и 4, возможно использование дополнительной рамы, которая фиксирует остальные изоляционные слои и, возможно, промежуточные или уложенные снаружи листы 111 фольги или металла.

Один из теплоизоляционных слоев (17, 18) может быть образован предпочтительно прямоугольными теплоизоляционными листами 10, соединенными друг с другом по краям. Одна основная поверхность соответствующих листов 10 может быть покрыта куском металлической фольги 11, предпочтительно алюминиевой фольги. Куски металлической фольги 11 на листах 10 могут быть герметично соединены внапуск, например, при помощи перекрывающих краев 12 металлической фольги, располагаемых со стороны фольги соседних элементов, вдоль их соответствующих стыков. Возможен также вариант, при котором фольга, покрывающая соответствующие листы 10, может иметь край 12, выступающий за края двух соседних элементов и перекрывающий фольгу, покрывающую края соседних элементов.

Оба слоя 17, 18 могут быть сформированы путем соединения готовых листов 10 с нанесенным покрытием из фольги 11. Листы 10 указанных двух слоев удобно ориентировать таким образом, чтобы их оболочки из фольги 11 находились в контакте друг с другом, таким образом, чтобы изоляционные листы 10 слоев 17, 18 были разделены граничащими друг с другом слоями фольги. Оболочки или покрытия 11 из фольги на листах 10 эквивалентны по составу фольге 111, описанной выше.

Предпочтительно, чтобы соединения между листами 10 соответствующих слоев 17, 18 были смещены друг относительно друга.

Изобретение относится к строительству фундаментов зданий. Фундаментная структура здания включает тепло- и влагоизоляционный слой (17, 18, 40), который уложен на плоскую горизонтальную поверхность (51) слоя материала, нарушающего капиллярное действие. Фундаментная структура включает раму (31), которая окружает указанный тепло- и влагоизоляционный слой (17, 18, 40), по меньшей мере, в верхней его части, при этом фиксируя целостность фундаментной структуры в горизонтальной плоскости, и которая служит для точечного крепления здания, поддерживаемого фундаментной структурой. Указанная фундаментная структура герметизирована фольгой (111) из металлического материала. Технический результат состоит в предотвращении проникновения запахов в здание и обеспечении влагоизоляции, а также быстрого и нематериалоемкого возведения фундамента. 8 з.п. ф-лы, 8 ил.

1. Фундаментная структура здания, включающая тепло- и влагоизоляционный слой (17, 18, 40), который уложен на плоскую горизонтальную поверхность (51) слоя материала, нарушающего капиллярное действие, отличающаяся тем, что она включает раму (31), которая окружает указанный тепло- и влагоизоляционный слой (17, 18, 40), по меньшей мере, в верхней его части, при этом фиксируя целостность фундаментной структуры в горизонтальной плоскости, и которая служит для точечного крепления здания, поддерживаемого фундаментной структурой, при этом указанная фундаментная структура герметизирована фольгой (111) из металлического материала.2. Фундаментная структура по п.1, отличающаяся тем, что фольга (111) расположена под указанным слоем (17, 18, 40).3. Фундаментная структура по п.1 или 2, отличающаяся тем, что фольга (11) расположена непосредственно на указанной поверхности (51), которая образована слоем, служащим барьером для капиллярного действия и предпочтительно состоящим из дробленого камня или щебня.4. Фундаментная структура по любому из пп.1-3, отличающаяся тем, что в качестве фольги использована алюминиевая фольга толщиной, по меньшей мере, приблизительно 0,1 мм, предпочтительно толщиной менее 1 мм и более предпочтительно толщиной около 0,5 мм.5. Фундаментная структура по п.1, отличающаяся тем, что указанный слой (17, 18, 40) включает, по меньшей мере, два ряда (17, 18) изоляционного материала, при этом металлическая фольга (111) расположена между двумя соседними в вертикальном направлении изолирующими рядами.6. Фундаментная структура по п.5, отличающаяся тем, что фольга (111) имеет толщину, по меньшей мере, 0,01 мм, предпочтительно толщину, по большей мере, 1 мм.7. Фундаментная структура по любому из пп.1-6, отличающаяся тем, что части рамы (31) вместе с частями тепло- и влагоизоляционного слоя соединены в соответствующие готовые строительные объемные блоки, которые при установке на фундаментной структуре образуют на ней каркас здания.8. Фундаментная структура по п.5, отличающаяся тем, что каждый из теплоизоляционных слоев (17, 18) образован соединенными друг с другом листами (10) изоляционного материала, при этом одна основная поверхность каждого листа (10) покрыта куском фольги (11), эти куски фольги (11) вместе образуют указанную фольгу (111), слои (17, 18) покрыты указанными кусками фольги (11) на обращенных друг к другу сторонах, край (12) указанного материала фольги, предпочтительно алюминиевой фольги, герметично соединяет покрытия (11) из фольги на соседних листах (10), по меньшей мере, в одном из слоев (17, 18); а соединения между листами (10) в соответствующих слоях (17, 18) смещены друг относительно друга.9. Фундаментная структура по п.8, отличающаяся тем, что края (12) образованы краями (12) фольги, покрывающей листы, которые выступают за края соответствующих листов (10) вдоль их двух соседних краев, причем выступающие края (12) указанного покрытия из фольги расположены так, что перекрывают соседние края покрытий из фольги (11) на соседних листах.