ФУНДАМЕНТ Российский патент 2013 года по МПК E02D27/01 

Изобретение относится к строительству, касается устройства мембранных фундаментов для зданий и сооружений.

Фундамент содержит искусственное или естественное основание с криволинейной цилиндрической поверхностью, обращенное выпуклостью вверх формирующее форму мембраны, сплошную мембрану, опорный контур в виде системы перекрестных балок.

Новым является то, что сплошная мембрана укладывается на искусственное или естественное основание непосредственно через прокладку, состоящую из двух слоев материала, скользящих относительно друг друга, обеспечивая снижение трения между мембраной и основанием. При этом мембрана не имеет изгибной жесткости.

Технический результат изобретения состоит в уменьшении осадок фундамента, в снижении материалоемкости, в большем вовлечении в работу грунта под мембраной за счет криволинейного очертания поверхности основания, а так же в равномерном распределении усилий растяжения в мембране, что позволяет полностью использовать ее прочность.

Известен фундамент в виде оболочки конечной жесткости, выпуклой вверх (RU 2223367 С2, МКИ Е02D 27/01, опубл. 10.02.04). 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 близкими к предлагаемому изобретению являются фундаменты в виде сетчатых оболочек (RU 2393297 С1, МПК Е02D 27/01, опубл. 27.04.09), содержащих искусственное основание с криволинейной поверхностью, обращенное выпуклостью вверх, систему несущих лент сетчатых оболочек, уложенных через прокладки, состоящие из двух слоев материала, скользящих относительно друг друга, на бетонную поверхность, образованную на криволинейной поверхности искусственного основания, опорный контур в виде системы перекрестных балок или опорного кольца. Между бетоном оболочки и опорным контуром находится прокладка из упругого материала (RU 2393297 С1, МПК Е02D 27/01, опубл. 27.04.09).

Недостатком такой конструкции является наличие железобетонной оболочки, что увеличивает трудоемкость изготовления и материалоемкость фундамента.

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

Предложен фундамент, содержащий искусственное или естественное основание с криволинейной поверхностью, сплошную мембрану, уложенную на основание и опорный контур в виде системы перекрестных балок. Согласно изобретения мембрана уложена через прокладки, состоящие из двух слоев материала, скользящих относительно друг друга, на криволинейную цилиндрическую поверхность искусственного или естественного основания, расположенного в котловане и обращенного выпуклостью вверх, причем в поперечном направлении мембрана прикреплена краями к опорному контуру в виде системы перекрестных балок, который заглублен в естественное основание.

В качестве фундаментов используется мембрана, образующая выпуклую вверх цилиндрическую поверхность с соотношением стрелы подъема к пролету $$\frac{f}{L}\le \frac{1}{8}$$ .

На фиг.1 представлен мембранный фундамент с опорным контуром в виде системы перекрестных балок. Фундамент представлен в виде сплошной мембраны 1. В поперечном направлении мембрана 1 ограничена опорным контуром 2, представляющим собой систему перекрестных балок. Мембрана 1, укладываются на естественное или искусственное основание 5, 3 через прокладки 4, состоящие из двух слоев материала, скользящих относительно друг друга. При такой конструктивной форме мембрана 1 на поверхности естественного или искусственного основания 5, 3 работает на растяжение без трения по контакту: основание 5, 3 - мембрана 1. В качестве мембраны 1 могут использоваться полотна из стеклянных, арамидных, угольных и других волокон высокой прочности и с высоким модулем упругости. Опорный контур 2 заглублен в естественное основание. Восприятие распора в мембранных фундаментах осуществляется за счет изгибной жесткости опорного контура 2 и бокового отпора грунта вдоль опорного контура 2. Прикрепление мембраны 1 в поперечном направлении производится к опорному контуру 2.

Способ устройства мембранного фундамента осуществляется следующим образом.

Разрабатывается котлован до планировочной отметки. Планируется естественное или искусственное криволинейное основание 5, 3 из минеральных материалов. На поверхность основания 5, 3 укладываются мембрана 1 через прокладки 4, состоящие из двух слоев материала, скользящих относительно друг друга. Выставляется опалубка, и устанавливаются арматурные каркасы в опорном контуре 2. Производится бетонирование опорного контура 2. Производится прикрепление мембраны 1 в поперечном направлении к опорному контуру 2.

В процессе осадок опорного контура 2 фундамента происходит вовлечение естественного или искусственного криволинейного основания 5, 3, и мембраны 1 в работу с передачей большей части внешней нагрузки на естественное или искусственное криволинейное основание 5, 3 под фундаментом. Это значительно повышает сопротивление грунта в наиболее нагруженной зоне - под опорным контуром 2. При этом сопротивление естественного или искусственного криволинейного основания 5, 3 также возрастает из-за его обжатия в горизонтальном направлении опорным контуром 2. Реактивные давления естественного или искусственного криволинейного основания 5, 3 передаются и распределяются на мембрану 1. Распорные усилия, появляющиеся в мембране 1 воспринимаются изгибной жесткостью перекрестных лент и реактивным давлением естественного или искусственного основания в горизонтальном направлении.

Изобретение относится к строительству, а именно к устройству мембранных фундаментов для зданий и сооружений. Фундамент содержит естественное или искусственное основание с криволинейной цилиндрической поверхностью, мембрану, уложенную на основание и опорный контур в виде системы перекрестных балок. Мембрана уложена через прокладки, состоящие из двух слоев материала, скользящих относительно друг друга, на криволинейную цилиндрическую поверхность естественного или искусственного основания, расположенного в котловане и обращенного выпуклостью вверх. В поперечном направлении мембрана прикреплена краями к опорному контуру в виде системы перекрестных балок, который заглублен в естественное основание. Технический результат состоит в уменьшении осадок фундамента, повышении надежности надфундаментной конструкции, создании эффективного мембранного фундамента, снижении материалоемкости. 1 ил.

Фундамент, содержащий естественное или искусственное основание с криволинейной цилиндрической поверхностью, мембрану, уложенную на основание и опорный контур в виде системы перекрестных балок, отличающийся тем, что мембрана уложена через прокладки, состоящие из двух слоев материала, скользящих относительно друг друга, на криволинейную цилиндрическую поверхность естественного или искусственного основания, расположенного в котловане и обращенного выпуклостью вверх, причем в поперечном направлении мембрана прикреплена краями к опорному контуру в виде системы перекрестных балок, который заглублен в естественное основание.