Способ изготовления ленточного композитобетонного фундамента Российский патент 2024 года по МПК E02D27/01 

Область техники

Изготовление ленточного композитобетонного фундамента относится к области строительства и может быть использовано в качестве ленточного фундамента для жилых и промышленных зданий.

Уровень техники

Известен способ изготовления ленточного железобетонного фундамента (RU 2716533 МПК E02D 27/01, опубл. 12.03.2020, бюл. № 8), включающий подготовку элементов и монтаж арматурного каркаса, установку опалубки, заливку бетоном ленты за один раз, причем при подготовке поперечной стержневой стальной арматуры в виде хомутов выполняют загибание углов и одновременно разворот сторон прямоугольника на 90° вокруг продольной оси арматуры, с предварительным их разогревом в горне кузнецы или газовой горелкой, и с расположением длинной оси эллипса для поперечной вертикальной арматуры перпендикулярно плоскости хомута, а для поперечной горизонтальной арматуры вдоль плоскости хомута, монтаж линейных отрезков арматурного каркаса предварительно выполняют в специализированном шаблоне, позволяющем ровно совместить длинную ось эллипса арматуры с максимальными нагрузками на ленточный фундамент, и с последующим монтажом общего арматурного каркаса по месту расположения ленточного железобетонного фундамента.

Недостатком известного способа является недостаточно высокая надежность ленточного железобетонного фундамента.

Наиболее близким объектом является ленточный железобетонный фундамент (электронный ресурс) - режим доступа: http://gidfundament.ru/lentochnyj/armirovanie-uglov.html), содержащий бетонное тело, продольную стержневую, поперечную стержневую стальную арматуру в виде хомутов, установленных в пролете конструкции на высоту армирования с шагом, соответствующим расчетному шагу трещин и усиливающие по углам армированные элементы П-образной формы.

Недостатком наиболее близкого объекта является недостаточно высокая надежность ленточного железобетонного фундамента.

Раскрытие изобретения

Техническим результатом заявленного решения является повышение несущей способности ленточного композитобетонного фундамента.

Указанный технический результат достигается в способе изготовления ленточного композитобетонного фундамента, включающем подготовку элементов и монтаж арматурного каркаса, состоящего из продольной стержневой, поперечной стержневой композитной арматуры в виде хомутов, установленных в пролете конструкции на высоту армирования с шагом, соответствующим расчетному шагу трещин, и усиливающие по углам армированные элементы П-образной формы, совмещенные с продольной арматурой, установку опалубки, заливку бетоном ленты за один раз, причем продольную, поперечную и арматуру в виде хомутов выполняют из базальтовой арматуры в поперечном сечении эллипсовидной формы, при этом длинную ось эллипса совмещают с направлением максимальной нагрузки поперечного сечения фундамента, длины осей эллипса принимают в пропорции с расчетными нагрузками по осям поперечного сечения по середине длины пролета фундамента, при подготовке поперечной стержневой базальтовой арматуры, в виде хомутов выполняют загибание углов и одновременно разворот сторон прямоугольника на 90° вокруг продольной оси арматуры, с предварительным их разогревом газовой горелкой, и с расположением длинной оси эллипса для поперечной вертикальной арматуры перпендикулярно плоскости хомута, а для поперечной горизонтальной арматуры вдоль плоскости хомута, монтаж линейных отрезков арматурного каркаса предварительно выполняют в специализированном шаблоне, позволяющем ровно совместить длинную ось эллипса композитной арматуры с максимальными нагрузками на ленточный фундамент, и с последующим монтажом общего арматурного каркаса по месту расположения ленточного композитобетонного фундамента.

Отличительными признаками являются:

продольную, поперечную и арматуру в виде хомутов выполняют из базальтовой арматуры в поперечном сечении эллипсовидной формы, при этом длинную ось эллипса совмещают с направлением максимальной нагрузки поперечного сечения фундамента, длины осей эллипса принимают в пропорции с расчетными нагрузками по осям поперечного сечения по середине длины пролета фундамента, это увеличит надежность и несущую способность конструкции фундамента [3];

при подготовке поперечной стержневой базальтовой арматуры, в виде хомутов выполняют загибание углов и одновременно разворот сторон прямоугольника на 90° вокруг продольной оси арматуры, с предварительным их разогревом газовой горелкой, и с расположением длинной оси эллипса для поперечной вертикальной арматуры перпендикулярно плоскости хомута, а для поперечной горизонтальной арматуры вдоль плоскости хомута, такое исполнение поперечной вертикальной и горизонтальной арматуры повышает несущую способность ленточного композитобетонного фундамента;

монтаж линейных отрезков арматурного каркаса предварительно выполняют в специализированном шаблоне, позволяющем ровно совместить длинную ось эллипса композитной арматуры с максимальными нагрузками на ленточный фундамент, и с последующим монтажом общего арматурного каркаса по месту расположения ленточного композитобетонного фундамента, такой монтаж арматурного каркаса повышает несущую способность ленточного композитного фундамента.

Краткое описание чертежей

Сущность технического решения поясняется фигурами.

На фиг. 1 показан изометрический вид элемента ленточного композитобетонного фундамента, включающего арматурный каркас с продольной стержневой, поперечной стержневой базальтовой арматурой в виде хомутов и усиливающих по углам армированных элементов П-образной формы;

На фиг. 2 показан разрез поперечной стержневой вертикальной базальтовой арматуры;

На фиг. 3 показан разрез продольной стержневой горизонтальной базальтовой арматуры.

Элемент ленточного композитобетонного фундамента содержит: 1 - продольную стержневую арматуру, 2 - поперечную стержневую базальтовую арматуру в виде хомутов, 3 - усиливающие по углам армированные элементы П-образной формы, 4 - вертикальная поперечная базальтовая арматура, 5 - горизонтальная поперечная базальтовая арматура, 6 - бетонное тело.

Осуществление изобретения

Основным сырьем для производства композитной арматуры является стеклоровинг, базальторовинг, арамидоровинг и углепластикоровинг. Показатели, характеризующие несущую способность композитной арматуры такие как: предел прочности при растяжении, модуль упругости при растяжении, предел прочности при сжатии, предел прочности при поперечном срезе, приведены в источнике [4]. Для всех материалов повышение несущей способности, за счет изменения геометрической формы несущего стержня, в поперечном сечении и пространственного позиционирования композитной арматуры в силовых нагрузках является эффективным.

Основным сырьем для производства базальтопластиковой арматуры является базальторовинг. Его изготавливают путем расплавления базальтовой массы с последующим вытягиванием в нить толщиной от 10 до 20 микрон. Нити, пропитанные специальным замасливателем, собираются в пучок называемый базальторовинг.

Кроме ровинга для изготовления базальтопластиковой арматуры требуется: смолы; намоточный жгут в виде ровинга, который идет на обмотку стержня арматуры; спирт этиловый; ацетон; дициандиамид.

Технология производства композитной арматуры заключается в следующем: нити ровинга (в количестве 60 штук) со специального устройства в виде шпулярника поступают на механизм натяжения, в котором они располагаются в соответствующем порядке. Скомпонованные в нужном порядке нити проходят стадию сушки и предварительного подогрева горячим воздухом. Подогретый ровинг погружают в пропиточную ванну. Из ванны материал протягивается через фильеры для получения заданной площади сечения эллипсовидной формы будущей арматуры. После фильер нити поступают в обмотчик, формирующий несущий стержень арматуры с обмоткой. Толщина навивки зависит от типа арматуры: более толстая делается намоточным жгутом для классического устройства, тонкая – при изготовлении стержней с песчаной посыпкой. Подготовленная на обмотчике арматура проходит туннельную печь. Туннельная печь предназначена для ускорения процесса полимеризации пропиточных смол. Горячий пруток арматуры отправляется в охлаждающую ванну, где под проточной водой он полностью охлаждается. Непрерывный, охлажденный пруток пропускается через протягивающий механизм, на выходе из которого производится резка линейных прутков согласно заданному размеру [5, 6]. Профилирующая фильера может быть выполнена, например, в виде разъемной стальной конструкции, состоящей из двух прямоугольников с отфрезерованной и обработанной канавкой полуэллипса по длине каждой части, которые при смыкании образуют эллипсную поверхность, соответствующую площади целевого устройства приравненной к площади заданной окружности. Изготовление скоб выполняют следующей последовательностью. Горячий прут после туннельной печи режут на заготовки для загибания скоб и элементов П-образной формы, при необходимости используют газовые горелки. Готовые нелинейные изделия композитной арматуры отправляют в охлаждающую ванну.

Процесс возведения фундаментов из монолитного композитобетона включает разбивку осей фундаментов, устройство опалубки, сборку и установку арматуры, и бетонирование [7].

Изготовление устройства ленточного композитобетонного фундамента осуществляют уложением композитного каркаса ленточного композитобетонного фундамента в опалубку, при этом продольную стержневую арматуру 1 соединенную с поперечной стержневой 2 базальтовой арматурой в виде хомутов и усиливающие по углам армированные элементы П-образной формы 3 выполняют в поперечном сечении эллипсовидной формы. Длинную ось эллипса совмещают с максимальными нагрузками на ленточный фундамент от стен по вертикали, для продольной стержневой 1, поперечной вертикальной 4 и горизонтальной 5 арматуры и усиливающих по углам арматурных элементов П-образной формы 3 совмещенных с продольной арматурой 1, выполненной из композитного материала. Ленточный композитобетонный фундамент имеет опору по подошве фундамента по всей длине. При неравномерности несущей способности грунтов по длине фундаментов, нагрузки со слабых участков грунтов будут перераспределены на участки с большой устойчивостью. Фундамент в местах слабых участков будет работать как балка с двумя точками опоры на твердые участки. Арматура эллипсовидной формы, ориентированная длинной осью эллипса на максимальные нагрузки, имеющая больший момент сопротивления по большей оси будет повышать надежность конструкции ленточного композитобетонного фундамента и его несущую способность. Готовый композитный каркас помещают в опалубку и создают бетонное тело 6.

Выбор технологии возведения фундаментов зависит от конструктивных решений фундаментов и самих зданий, а также от имеющегося технологического оборудования и механизмов.

В способе изготовления ленточного композитобетонного фундамента при подготовке поперечной стержневой базальтовой арматуры, выполненной в виде хомутов 2 и элементы П-образной формы 3, выполняют загибание углов и одновременно разворот сторон прямоугольника на 90° вокруг продольной оси арматуры, с предварительным их разогревом газовой горелкой, и с расположением длинной оси эллипса для поперечной вертикальной арматуры 4 перпендикулярно к плоскости хомута, а для поперечной горизонтальной арматуры 5 вдоль плоскости хомута. Монтаж линейных отрезков арматурного каркаса предварительно выполняют в специализированном шаблоне позволяющем ровно совместить длинную ось эллипса продольной и поперечной арматуры, с максимальными нагрузками на ленточный фундамент от стен по вертикали, и с последующим монтажом общего арматурного каркаса по месту расположения ленточного композитобетонного фундамента.

Источники информации

1. Патент RU 2716533 МПК E02D 27/01, опубл. 12.03.2020 бюл. №8.

2. Армирование углов ленточного фундамента / [Электронный ресурс] - режим доступа: http://gidfundament.ru/lentochnyj/armirovanie-uglov.html

3. Справочник по сопротивлению материалов / Писаренко Г.С., Яковлев А.П., Матвеев В.В.; отв. ред. Писаренко Г.С. – 2-е изд., перераб. и доп. – Киев: Наук. думка, 1988. – 736 с. (58, 74 с.).

4. http://met-all.org/metalloprokat/sortovoj/stekloplastikovaya-armatura-nedostatki-preimushhestva.html.

5. Арматура композитная полимерная для армирования бетонных конструкций. ГОСТ 31938-2022, 24 с. https://files.stroyinf.ru/Data/780/78025.pdf?ysclid=loil9y38uv580913190

6. http://promresursy.com/materialy/proizvodstvo/oborudovanie/stanki-dlya-stekloplastikovoy-armatury.html.

7. Лекция 4. Технология устройства фундамента / [Электронный ресурс] - режим доступа: https://helpiks.org/5-79377.html

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано в качестве ленточного фундамента для жилых и промышленных зданий. Способ изготовления ленточного композитобетонного фундамента включает подготовку элементов и монтаж арматурного каркаса, состоящего из продольной стержневой, поперечной стержневой композитной арматуры в виде хомутов, установленных в пролете конструкции на высоту армирования с шагом, соответствующим расчетному шагу трещин, и усиливающие по углам армированные элементы П-образной формы, совмещенные с продольной арматурой, установку опалубки, заливку бетоном ленты за один раз. Продольную, поперечную и арматуру в виде хомутов выполняют из базальтовой арматуры в поперечном сечении эллипсовидной формы, при этом длинную ось эллипса совмещают с направлением максимальной нагрузки поперечного сечения фундамента, длины осей эллипса принимают в пропорции с расчетными нагрузками по осям поперечного сечения посередине длины пролета фундамента. При подготовке поперечной стержневой базальтовой арматуры в виде хомутов выполняют загибание углов и одновременно разворот сторон прямоугольника на 90° вокруг продольной оси арматуры, с предварительным их разогревом газовой горелкой и с расположением длинной оси эллипса для поперечной вертикальной арматуры перпендикулярно плоскости хомута, а для поперечной горизонтальной арматуры вдоль плоскости хомута. Монтаж линейных отрезков арматурного каркаса предварительно выполняют в шаблоне, позволяющем ровно совместить длинную ось эллипса базальтовой арматуры с максимальными нагрузками на ленточный фундамент, и с последующим монтажом общего арматурного каркаса по месту расположения ленточного композитобетонного фундамента. Технический результат состоит в повышении несущей способности ленточного композитобетонного фундамента. 3 ил.

Способ изготовления ленточного композитобетонного фундамента, включающий подготовку элементов и монтаж арматурного каркаса, состоящего из продольной стержневой, поперечной стержневой композитной арматуры в виде хомутов, установленных в пролете конструкции на высоту армирования с шагом, соответствующим расчетному шагу трещин, и усиливающие по углам армированные элементы П-образной формы, совмещенные с продольной арматурой, установку опалубки, заливку бетоном ленты за один раз, отличающийся тем, что продольную, поперечную и арматуру в виде хомутов выполняют из базальтовой арматуры в поперечном сечении эллипсовидной формы, при этом длинную ось эллипса совмещают с направлением максимальной нагрузки поперечного сечения фундамента, длины осей эллипса принимают в пропорции с расчетными нагрузками по осям поперечного сечения посередине длины пролета фундамента, при подготовке поперечной стержневой базальтовой арматуры в виде хомутов выполняют загибание углов и одновременно разворот сторон прямоугольника на 90° вокруг продольной оси арматуры, с предварительным их разогревом газовой горелкой и с расположением длинной оси эллипса для поперечной вертикальной арматуры перпендикулярно плоскости хомута, а для поперечной горизонтальной арматуры вдоль плоскости хомута, монтаж линейных отрезков арматурного каркаса предварительно выполняют в шаблоне, позволяющем ровно совместить длинную ось эллипса базальтовой арматуры с максимальными нагрузками на ленточный фундамент, и с последующим монтажом общего арматурного каркаса по месту расположения ленточного композитобетонного фундамента.