ФУНДАМЕНТ Российский патент 2008 года по МПК E02D27/01 

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

Фундамент содержит криволинейную поверхность, обращенную выпуклостью вверх, систему несущих лент сетчатой оболочки, опорный контур в виде системы перекрестных балок.

Новым является то, что форма фундамента позволяет несущим лентам работать на растяжение. Поэтому все ленты в фундаменте являются рабочими. При этом система лент не имеет 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, выпуклой 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 - оболочки с соблюдением заданной надежности надфундаментной конструкции.

Предложен фундамент, содержащий искусственное основание с криволинейной поверхностью, несущие элементы и оболочку, расположенную на основании, согласно изобретению несущие элементы выполнены в виде радиальных и кольцевых лент, образующих сетчатую оболочку, уложенных и приклеенных на бетонную поверхность, образованную на криволинейной поверхности искусственного основания, расположенного в котловане и обращенного выпуклостью вверх, причем радиальные ленты прикреплены краями к опорному контуру в виде системы перекрестных балок, который заглублен в естественное основание.

В качестве фундаментов используются ленты, образующие выпуклую вверх пологую сетчатую 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 и кольцевых лент 2. Радиальные ленты ограничены системой перекрестных балок 3, фиг.1. При такой конструктивной форме ленты 1 и 2 на бетонной поверхности 4 искусственного основания 5 работают на растяжение. Поверхность основания выполняется из неармированного бетона. В качестве несущих лент могут использоваться базальтовые, арамидные или угольные волокна высокой прочности и с высоким модулем упругости. Несущие ленты укладываются и приклеиваются на бетонную поверхность основания. Опорный контур заглублен в естественное основание. Распор в конструкции снижается за счет сцепления несущих лент с бетонной поверхностью основания и трения по контакту бетонной поверхности с основанием. Восприятие распора осуществляется за счет изгибной жесткости опорного контура 3 и бокового отпора грунта вдоль опорного контура. Прикрепление радиальных несущих лент производится в теле бетона опорных контуров.

Сущность заявляемого изобретения поясняется чертежом.

Способ устройства фундамента - сетчатой оболочки осуществляется следующим образом. Разрабатывается котлован до планировочной отметки 6. Планируется искусственное криволинейное основание из минеральных материалов 5. Выставляется опалубка и устанавливаются арматурные каркасы в опорных контурах 3. Производится бетонирование поверхности искусственного основания 5. На бетонную поверхность 4 укладываются и приклеиваются несущие радиальные и кольцевые ленты. Производится прикрепление радиальных лент 1 в каркасе опорных контуров. Производится бетонирование опорного контура 3.

В процессе осадок опорных контуров 3 фундамента происходит вовлечение искусственного основания 5, бетонной поверхности 4 и несущих лент 1, 2 в работу с передачей большей части внешней нагрузки на искусственное основание под фундаментом. Это значительно повышает сопротивление грунта в наиболее нагруженной зоне - под опорным контуром 3. При этом сопротивление искусственного основания также возрастает из-за его обжатия в горизонтальном направлении опорным контуром 3. Реактивные давления искусственного основания передаются на поверхность бетона и распределяются на несущие ленты 1, 2. Распорные усилия, появляющиеся в радиальных несущих лентах 1, при осадке фундамента передают поперечную нагрузку на опорные контуры прямоугольного в плане фундамента. При этом усилия распора значительно снижаются за счет совместной реализации сил сцепления несущих лент с бетоном поверхности искусственного основания, трения по контакту: бетонная поверхность - искусственное 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, Е02D 27/01.

Изобретение относится к строительству и касается устройства фундаментов - сетчатых оболочек для зданий и сооружений. Фундамент содержит искусственное основание с криволинейной поверхностью, несущие элементы и оболочку, расположенную на основании. Несущие элементы выполнены в виде радиальных и кольцевых лент, образующих сетчатую оболочку, уложенных и приклеенных на бетонную поверхность, образованную на криволинейной поверхности искусственного основания, расположенного в котловане и обращенного выпуклостью вверх. 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 искусственное основание с криволинейной поверхностью, несущие элементы и оболочку, расположенную на основании, отличающийся тем, что несущие элементы выполнены в виде радиальных и кольцевых лент, образующих сетчатую оболочку, уложенных и приклеенных на бетонную поверхность, образованную на криволинейной поверхности искусственного основания, расположенного в котловане и обращенного выпуклостью вверх, причем радиальные ленты прикреплены краями к опорному контуру в виде системы перекрестных балок, который заглублен в естественное основание.