ФУНДАМЕНТ Российский патент 2010 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 блоков, 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 сетчатой оболочки 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 естественное основание с криволинейной поверхностью, систему блоков, несущие элементы и оболочку, расположенную на системе блоков. Несущие элементы выполнены в виде ортогонально расположенных лент, образующих сетчатую оболочку, уложенных на систему блоков, установленных на естественное криволинейное основание, расположенное в котловане и обращенное выпуклостью вверх, причем ленты оболочки прикреплены краями к опорному контуру в виде системы перекрестных балок, который заглублен в естественное основание.

В качестве фундаментов используются 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 ортогональных лент 1. Ленты ограничены опорным контуром в виде перекрестных балок 2 фиг.1. При такой конструктивной форме ленты 1, уложенные на систему блоков 3, установленных на естественное основание 4, работают на растяжение. В качестве несущих лент могут использоваться базальтовые, арамидные или угольные волокна высокой прочности с высоким модулем упругости. Несущие ленты укладываются на криволинейную поверхность системы блоков. Опорный контур заглублен в естественное основание. Распор в конструкции снижается за счет сил трения несущих лент с поверхностью блоков. Восприятие распора осуществляется за счет изгибной жесткости опорного контура 2, бокового отпора грунта вдоль опорного контура, сил трения по контакту опора - грунт. Прикрепление ортогональных несущих лент производится в теле бетона опорных контуров (фиг.2).

Сущность заявляемого изобретения поясняется чертежами на фиг.1.

Способ устройства фундамента - оболочки осуществляется следующим образом. Разрабатывается котлован с криволинейной поверхностью 4. Устанавливается система блоков 3. Выставляется опалубка, и устанавливаются арматурные каркасы в опорных контурах 2. Выполняется засыпка пазух между блоками минеральным материалом 5. На поверхность блоков 3 укладываются несущие ленты 1 в ортогональном направлении. Производится прикрепление несущих лент 1 в каркасе опорных контуров 2. Производится бетонирование опорного контура 2.

В процессе осадок опорных контуров 2 фундамента происходит вовлечение системы блоков 3, естественного основания 4 и несущих лент 1 в работу, с передачей большей части внешней нагрузки на естественное основание под системой блоков. Это значительно повышает сопротивление грунта в наиболее нагруженной зоне - под опорным контуром 2. При этом сопротивление естественного основания 3 также возрастает из-за его обжатия в горизонтальном направлении опорным контуром 2. Реактивные давления естественного основания передаются на систему блоков 3 и распределяются на несущие ленты 1. Распорные усилия, появляющиеся в 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 трения несущих лент с блоками, трения по контакту система блоков - 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, Е02D 27/01.

Изобретение относится к строительству и касается устройства фундаментов - сетчатых оболочек для зданий и сооружений. Фундамент содержит естественное основание с криволинейной поверхностью, несущие элементы и оболочку, расположенную на основании. Несущие элементы выполнены в виде ортогонально расположенных лент, образующих сетчатую оболочку, уложенных на систему блоков, установленных на естественное криволинейное основание, расположенное в котловане и обращенное выпуклостью вверх, причем ленты закреплены 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. 2 ил.

Фундамент, содержащий естественное основание с криволинейной поверхностью, несущие элементы и оболочку, расположенную на основании, отличающийся тем, что несущие элементы выполнены в виде ортогонально расположенных лент, образующих сетчатую оболочку, уложенных на систему блоков, установленных на естественное криволинейное основание, расположенное в котловане и обращенное выпуклостью вверх, причем ленты закреплены краями к опорному контуру в виде системы перекрестных балок, который заглублен в естественное основание.