ФУНДАМЕНТ С КРУГЛОЦИЛИНДРИЧЕСКОЙ ПОДОШВОЙ Российский патент 2018 года по МПК E02D27/01 

Описание патента на изобретение RU2655453C1

Изобретение относится к строительству, а именно к конструкциям жестких ленточных и круглых фундаментов промышленных и жилых зданий и сооружений.

Известен патент №2472898, фундамент с комбинированной подготовкой, E02D 27/00, 2011 г. Фундамент состоит из железобетонного элемента с плоской подошвой и комбинированной промежуточной подготовки переменной жесткости, которая включает бетонные плиты и песок. При использовании двух бетонных плит с разными геометрическими размерами в плане, выполненных в сжатой зоне, контактные напряжения увеличиваются под центральной частью фундаментного блока и уменьшаются под консолями фундамента. Предлагаемая конструкция фундамента создает более благоприятные условия, то есть уменьшает величину максимальных контактных напряжений и деформацию грунта основания. К недостаткам данного фундамента можно отнести неполную меру использования несущей способности фундамента и нельзя аналитически определить закономерности изменения контактных напряжений при разных формах подошвы фундаментов. Известен «Вестник Белорусско-Российского университета», 2011 г., №4, с. 138-143 М.С. Грицук, Ryszard Hulboj, A.M. Грицук. Рациональные расчетные схемы грунтовых оснований для устройства сборных и монолитных ленточных фундаментов. Повысить несущую способность грунта, чем под плитами с плоской подошвой, предлагается использованием типовых плит на грунтовых основаниях рациональной формы. Грунтовые основания из крупного или гравелистого песка по ширине фундамента в виде параболы или трапеции. В этом случае распределение реактивного давления по центру будет максимальным, по кромке меньше или равно нулю. Формы грунтового основания в виде парабол и трапеций точно не определены, которых может быть большое множество. Форма грунтового основания может меняться в процессе увеличения нагрузки. Главным недостатком приведенного предложения является то, что нельзя аналитически определить закономерность распределения контактных напряжений по подошве фундамента указанных форм и, следовательно, прогнозировать несущую способность и осадку фундамента.

Наиболее близким по техническому решению и достигаемому результату является патент на полезную модель №150469 «Фундамент для малоэтажных зданий на антипросадочной подушке» E02D 27/01. 2014 г. Конструкция фундамента включает ленточный фундамент, железобетонную плиту (подошву) и песчаную подсыпку, расположенную между основанием ленточного фундамента и железобетонной плитой. Для исключения проникновения воды под фундамент он снабжен дренами. Плоская подошва фундамента приводит к тому, что контактные напряжения по подошве в угловых точках имеет бесконечные значения. Это и не позволяет повысить несущую способность фундамента при передаче нагрузки и уменьшить его осадку.

Решаемая техническая задача - повышение несущей способности, снижение осадки и стоимости строительства ленточного фундамента - достигается тем, что ленточный фундамент и подошва выполнены воедино, при этом подошва выполнена круглоцилиндрической формы в поперечном сечении, где радиус подошвы R1 для ленточного фундамента определяется выражением R1=2b+h1, где 2b - ширина подошвы, h1 - высота сегмента подошвы. По назначению эта круглоцилиндрическая форма подошвы применима также для круглого фундамента, где радиус подошвы R2=2r+h2, где 2r - ширина подошвы круглого фундамента, h2 - высота сегмента подошвы.

На фиг. 1 представлена схема ленточного фундамента с круглой цилиндрической подошвой; на фиг. 2 - схема круглого фундамента с круглоцилиндрической подошвой.

Монолитный ленточный фундамент и круглоцилиндрическая подошва 2 выполнены воедино (Фиг. 1 и 2), где 1 - стена, 2 - сегмент подошвы, 3 - песчаная подсыпка. Радиус круглоцилиндрической подошвы R1 для ленточного фундамента определяется выражением R1=2b+h1, где 2b - ширина подошвы, h1 - высота сегмента подошвы. Фундамент устанавливается на песчаную подготовку 3. Для круглого фундамента радиус R2=2r+h2, где 2r - ширина подошвы круглого фундамента, h2 - высота сегмента подошвы (Фиг. 2). Для определения работы предлагаемого фундамента с круглоцилиндрической подошвой определим контактные напряжения подошвы фундамента.

В соответствии с решением классических задач механики контактного взаимодействия [1. Лукьянова А.Н. Моделирование контактного взаимодействия деталей. Самара. 2012, 71 с.; 2. Пилягин А.В. Проектирование оснований и фундаментов зданий и сооружений. Учебное пособие, М., АСВ, 2017. - 399 с.] распределение давления по подошве фундаментов описываются выражениями:

для фундамента круглой формы

для ленточного фундамента

Анализ формул (1, 2) показывает, что контактные напряжения в краевых точках при r=R и x=b как для ленточного, так и для фундаментов круглой формы равны нулю.

Значение вертикальных напряжений по оси ленточного жесткого фундамента при круглоцилиндрической поверхности его подошвы можно вычислить по формуле

Значение напряжение σz по центральной оси круглого фундамента с круглоцилиндрической подошвой можно вычислить интегрированием

при z=0, σzср/2.

Значения вертикальных напряжений для центральной оси ленточного и круглого фундамента в случае плоской подошвой и круглоцилиндрической приведены в табл. 1, 2.

Выполненный анализ указывает на отсутствие бесконечно больших контактных напряжений по подошве фундаментов предлагаемой формы.

Кроме того, значение вертикальных напряжений при круглоцилиндрической поверхности фундаментов существенно меньше, чем для фундаментов с плоской подошвой, что ведет к снижению осадок, стоимости строительства и повышению нагрузки на фундамент. Это позволяет, например, построить дополнительный этаж здания.

Похожие патенты RU2655453C1

название год авторы номер документа
СПОСОБ ЛИКВИДАЦИИ КРЕНА СООРУЖЕНИЯ РЕАКТИВНЫМИ КОНТРФОРСАМИ 2005
  • Нежданов Кирилл Константинович
  • Нежданов Алексей Кириллович
  • Карев Михаил Александрович
  • Чернецов Алексей Сергеевич
RU2299952C2
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОНТАКТНЫХ НАПРЯЖЕНИЙ В ГРУНТЕ 2004
  • Хрусталев Е.Н.
  • Хрусталева Т.М.
  • Хрусталева И.Е.
RU2265823C1
СПОСОБ ПОВЫШЕНИЯ НЕСУЩЕЙ СПОСОБНОСТИ ОСНОВАНИЯ СООРУЖЕНИЙ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ 2007
  • Хрусталёв Евгений Николаевич
  • Хрусталёва Татьяна Михайловна
  • Хрусталёва Ирина Евгеньевна
RU2376417C2
СПОСОБ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ЭКСПЛУАТАЦИОННОЙ НАДЁЖНОСТИ СООРУЖЕНИЯ НА СЕЗОННОПРОМЕРЗАЮЩЕМ ПУЧИНИСТОМ ГРУНТОВОМ ОСНОВАНИИ 2014
  • Абжалимов Раис Шакирович
RU2601079C2
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДАВЛЕНИЯ НА ГРУНТ ОСНОВАНИЯ ФУНДАМЕНТА ЗДАНИЯ ИЛИ СООРУЖЕНИЯ, НАХОДЯЩЕГОСЯ В ЭКСПЛУАТАЦИИ 2013
  • Уткин Владимир Сергеевич
  • Шепелина Елена Александровна
RU2533742C1
СПОСОБ УСИЛЕНИЯ ФУНДАМЕНТА ПРИ РЕКОНСТРУКЦИИ 2016
  • Юрченко Андрей Анатольевич
  • Веремейчик Анастасия Сергеевна
RU2633619C1
СПОСОБ СООРУЖЕНИЯ ФУНДАМЕНТА РАДИОТЕЛЕВИЗИОННОЙ БАШНИ И УСТРОЙСТВО ФУНДАМЕНТА РАДИОТЕЛЕВИЗИОННОЙ БАШНИ 2008
  • Хрусталёв Евгений Николаевич
  • Хрусталёва Татьяна Михайловна
  • Хрусталёва Ирина Евгеньевна
RU2397293C2
Фундамент зданий, сооружений 1987
  • Сорочан Евгений Андреевич
  • Зотов Виталий Дмитриевич
  • Андрюшина Марина Ивановна
  • Черкасов Сергей Михайлович
  • Шлафман Шлема Моисеевич
SU1550039A1
Способ строительства фундамента и его устройство 2015
  • Борозенец Леонид Михайлович
  • Ушакова Екатерина Андреевна
RU2645686C2
СПОСОБ УСИЛЕНИЯ ОСНОВАНИЙ ФУНДАМЕНТОВ ЗДАНИЙ И ОСНОВАНИЙ СООРУЖЕНИЙ 2001
  • Строкинов В.Н.
  • Нафиков А.А.
RU2183704C1

Иллюстрации к изобретению RU 2 655 453 C1

Реферат патента 2018 года ФУНДАМЕНТ С КРУГЛОЦИЛИНДРИЧЕСКОЙ ПОДОШВОЙ

Изобретение относится к строительству и может найти применение при возведении ленточных и круглых фундаментов для промышленных и жилых зданий и сооружений. Ленточный фундамент с подошвой, при этом ленточный фундамент и подошва выполнены воедино. Подошва выполнена круглоцилиндрической формы в поперечном сечении с радиусом подошвы R1 для ленточного фундамента, определенного выражениями R1=2b+h1, где 2b - ширина подошвы, h1 - высота сегмента подошвы. Технический результат состоит в повышении несущей способности ленточных фундаментов, снижении осадки и стоимости строительства. 2 ил., 2 табл.

Формула изобретения RU 2 655 453 C1

Ленточный фундамент с подошвой, отличающийся тем, что ленточный фундамент и подошва выполнены воедино, при этом подошва выполнена круглоцилиндрической формы в поперечном сечении с радиусом подошвы R1 для ленточного фундамента, определенного выражениями R1=2b+h1, где 2b - ширина подошвы, h1 - высота сегмента подошвы.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2018 года RU2655453C1

СПОСОБ ПОВЫШЕНИЯ НЕСУЩЕЙ СПОСОБНОСТИ ОСНОВАНИЯ СООРУЖЕНИЙ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ 2007
  • Хрусталёв Евгений Николаевич
  • Хрусталёва Татьяна Михайловна
  • Хрусталёва Ирина Евгеньевна
RU2376417C2
СПОСОБ СООРУЖЕНИЯ ФУНДАМЕНТА ПОД МАШИНЫ И УСТРОЙСТВО ФУНДАМЕНТА ПОД МАШИНЫ 2008
  • Хрусталёв Евгений Николаевич
  • Хрусталёва Татьяна Михайловна
  • Хрусталёва Ирина Евгеньевна
RU2392386C2
СПОСОБ СООРУЖЕНИЯ СВАЙНО-ПЛИТОЧНОГО ФУНДАМЕНТА ВЫСОТНОГО СООРУЖЕНИЯ 2007
  • Хрусталёв Евгений Николаевич
  • Хрусталёва Татьяна Михайловна
  • Хрусталёва Ирина Евгеньевна
RU2345195C2
СПОСОБ СООРУЖЕНИЯ ФУНДАМЕНТА РАДИОТЕЛЕВИЗИОННОЙ БАШНИ И УСТРОЙСТВО ФУНДАМЕНТА РАДИОТЕЛЕВИЗИОННОЙ БАШНИ 2008
  • Хрусталёв Евгений Николаевич
  • Хрусталёва Татьяна Михайловна
  • Хрусталёва Ирина Евгеньевна
RU2397293C2
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОДАЧИ ИНСТРУМЕНТА И РЕГУЛИРОВАНИЯ ДАВЛЕНИЯ ПРИ БУРЕНИИ СКВАЖИН 1950
  • Казьмин В.С.
  • Трунин Н.И.
  • Николич А.С.
SU86960A1

RU 2 655 453 C1

Авторы

Пилягин Алексей Васильевич

Пилягин Михаил Васильевич

Даты

2018-05-28Публикация

2017-06-06Подача