ФУНДАМЕНТ Российский патент 2008 года по МПК E02D27/01 

Изобретение относится к строительству, касается устройства фундаментов - радиальных оболочек для зданий и сооружений.

Фундамент содержит криволинейную поверхность, обращенную выпуклостью вверх, радиальную оболочку в виде системы несущих лент, опорный контур в виде перекрестных балок.

Новым является то, что форма фундамента позволяет несущим лентам работать на растяжение. Поэтому все ленты в фундаменте являются рабочими. При этом ленты радиальной оболочки не имеют изгибной жесткости.

Технический результат изобретения состоит в снижении расхода бетона и металла за счет криволинейной формы поверхности выпуклой вверх, что позволяет полностью использовать несущие ленты.

Известны фундаменты в виде многоволновых оболочек выпуклостью вниз [1]. Материал оболочки железобетон. При заданной конструктивной схеме оболочка работает преимущественно на сжатие.

Недостатком таких конструкций является сложность формирования основания, введение дополнительных элементов для восприятия распорных усилий, а также значительные дополнительные затраты на устройство полов.

Известен фундамент в виде оболочки конечной жесткости выгнутой вверх [2]. При заданной конструктивной схеме оболочка работает преимущественно на растяжение.

Недостатком такой конструкции является наличие арматуры в центре сечения оболочки и появление трещин, которые могут образовываться при действии растяжения и изгиба и приводить к коррозии стальной арматуры.

Наиболее близким к изобретению является фундамент в виде абсолютно гибкой оболочки, выпуклой вверх, выполненной из высокопрочной ткани. Концы оболочки прикрепляются к опорам [3].

Недостатком такой конструкции является значительная деформативность оболочки за счет низкого модуля упругости высокопрочной ткани, что приводит к сверхнормативным осадкам здания и осложняет устройство полов. Конструкция не имеет замкнутого контура. При этом предполагается, что распор от оболочки воспринимается за счет сил трения по контакту опора-грунт.

Цель изобретения - создание эффективного фундамента - радиальной оболочки с соблюдением заданной надежности надфундаментной конструкции.

Предложен фундамент, содержащий основание с криволинейной поверхностью, несущие элементы и оболочку, расположенную на основании, согласно изобретению, несущие элементы выполнены в виде радиальных лент образующих оболочку, уложенных на криволинейную поверхность, обращенную выпуклостью вверх расположенного в котловане искусственного основания или естественного основания, причем радиальные ленты прикреплены краями к опорному контуру в виде системы перекрестных балок, который заглублен в естественное основание.

В качестве фундаментов используются несущие ленты, образующие выпуклую вверх пологую оболочку, положительной Гауссовой кривизны с соотношением стрелы подъема к пролету и соотношением высоты сечения к пролету

Данный фундамент представлен в виде несущих радиальных лент 1. Радиальные ленты ограничены опорным контуром в виде перекрестных балок 2 чертежа. При такой конструктивной форме ленты 1, на поверхности искусственного основания 3, работают на растяжение. В качестве несущих лент могут использоваться базальтовые, арамидные или угольные волокна высокой прочности с высоким модулем упругости. Несущие ленты укладываются на искусственное основания. Опорный контур устанавливается на естественное основание. Распор в конструкции снижается за счет сил трения несущих лент с поверхностью искусственного или естественного основания. Восприятие распора осуществляется за счет изгибной жесткости опорного контура, бокового отпора грунта вдоль опорного контура, сил трения по контакту опора-грунт.

Прикрепление радиальных несущих лент производится в теле бетона опорных контуров.

Сущность заявляемого изобретения поясняется чертежом.

Способ устройства фундамента-оболочки осуществляется следующим образом. При устройстве искусственного основания разрабатывается котлован до планировочной отметки 4. Планируется искусственное криволинейное основание из минеральных материалов 3. При устройстве естественного основания производится криволинейная планировка грунта 3. Выставляется опалубка и устанавливаются арматурные каркасы в опорном контуре 2. На поверхность искусственного или естественного основания укладываются несущие радиальные ленты 1. Производится прикрепление радиальных лент в каркасе опорного контура. Производится бетонирование опорного контура 2.

В процессе осадок опорного кольца 2 фундамента происходит вовлечение несущих лент 1 и искусственного или естественного спланированного основания 3 в работу с передачей большей части внешней нагрузки на искусственное или естественное основание под фундаментом. Это значительно повышает сопротивление грунта в наиболее нагруженной зоне - под опорным контуром 2. При этом сопротивление искусственного или естественного спланированного основания 3 также возрастает из-за его обжатия в горизонтальном направлении опорным контуром 2. Несущие ленты 1 опираются на искусственное или естественное основание 2 воспринимают от него реактивные давления и вовлекают в работу массив грунта под фундаментом. Распорные усилия, появляющиеся в радиальных несущих лентах 1 при осадке фундамента, передают сжатие на перекрестные балки опорного контура 2. При этом усилия распора значительно снижаются за счет трения по контакту несущие ленты - искусственное или естественное основание.

ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ

1. Ванюшкин С.Г. Особенности взаимодействия многоволновых фундаментов-оболочек с основанием. Автореферат канд. диссер. Днепропетровск, 1985.

2. Патент на изобретение №2223367. Заявка №2001122570. Зарегистрирован в Государственном реестре изобретений Российской Федерации 10.02.04.

3. Авторское свидетельство. SU 715722 А, 25.02.80, E02D 27/01.

Изобретение относится к строительству и касается устройства фундаментов радиальных оболочек для зданий и сооружений. Фундамент содержит основание с криволинейной поверхностью, несущие элементы и оболочку, расположенную на основании. Несущие элементы выполнены в виде радиальных лент, образующих оболочку, уложенных на криволинейную поверхность обращенную выпуклостью вверх расположенного в котловане искусственного основания или естественного основания. Радиальные ленты прикреплены краями к опорному контуру в виде системы перекрестных балок, который заглублен в естественное основание. Технический результат состоит в обеспечении эффективной и надежной защиты надфундаментной конструкции, снижении материалоемкости. 1 ил.

Фундамент, содержащий основание с криволинейной поверхностью, несущие элементы и оболочку, расположенную на основании, отличающийся тем, что несущие элементы выполнены в виде радиальных лент, образующих оболочку, уложенных на криволинейную поверхность, обращенную выпуклостью вверх, расположенного в котловане искусственного основания или естественного основания, причем радиальные ленты прикреплены краями к опорному контуру в виде системы перекрестных балок, который заглублен в естественное основание.