Фундамент Советский патент 1993 года по МПК E02D27/00 

Изобретение относится к строительству, а именно к конструкциям фундаментов мелкого заложения под колонны каркаса здания, сооружения.

Известен фундамент каркасного здания, сооружения, включающий расположен- ные под колоннами каркаса здания, сооружения опорные блоки и размещенные между ними промежуточные блоки, сопряженные между собой и с опорными блоками посредством обра зован н ых н а соп ря гаемых боковых поверхностях шпоночных связей. Этот фундамент наиболее близок к предлагаемому и принят за прототип.

Известный фундамент может быть выполнен монолитным, сборно-монолитным, сборным. Во всех случаях фундаменты такого типа армированы продольной рабочей арматурой по всей длине, т.е. имеет место неразрывность арматуры по технологическим стыкам фундамента. Неразрывность армирования, а с ней и неразрывность фундамента обеспечивается сваркой выпусков арматуры или закладных деталей. Сварка

выпусков арматуры имеет место, как правило, в сборном-монолитном варианте, в пределах монолитных участков.

Недостатком известных фундаментов является высокая металлоемкость, значительные трудозатраты при возведении, Сложность и длительность производства работ, вызванные необходимостью выполнения сварочных операций в каждом технологическом стыке.

Цель изобретения - создание конструкции, характеризующейся меньшими металлоемкостью, трудозатратами при возведении, упрощением и ускорением производства работ.

Решение этой задачи обеспечено тем, что составляющие фундамент опорные и промежуточные блоки образуют ленту, причем промежуточные блоки выполнены неар- мироваными бетонными или каменными, а опорные блоки - бетонными, каменными или железобетонными высотой, большей высоты промежуточных блоков или равной ей, причем сопрягаемые поверхности блоков

V|

§

OJ

ю

W

разделены изоляционным слоем, а шпоночные связи неармированы, При этом отношение высоты шпонки hehp шпоночной связи к ее вылету Ishp может быть определено зависимостью:

Ishp

При бетонных или каменных опорных блоках отношения высоты HI бетонного или каменного опорного блока к расстоянию 1с от грани опорного блока до ближайшей грани колонны или подколенника, а также высоты hshp бетонного или каменного опорного блока над шпонкой к расстоянию lc shp от грани колонны или подколонника до грани ближайшей шпонки может быть определено зависимостями:

. , Icshp с

где Д m ;is.2 V ,v :.;;, . ; . -.. -

При равновысокйх опорных и промежуточных блоках каждая шпоночная связь может быть смещена к подошве фундамента.

Бетонные или каменные опорные блоки могут быть выполнены ступенчатыми, причем отношение высоты hvi 1-ой ступени к ее вылету Ivi при сохранении указанных выше соотношений для Hf и lc, hshp и lc shp, опре- . делено зависимостью:

М Iv.

Sm

где1 m 2

Фундамент может состоять из сборных блоков или чередующихся сборных и монр- литны х блоков.

На фиг. 1 изображен фундамент в плане; на фиг.2 - разрез по А-А на фиг. 1; на фиг.З - узел Б на фиг.2; на фиг.4 - деформационная схема фундамента; на фиг.5 - расчетная схема фундамента; на фиг.6 - то же, с усилиями; на фиг,7 - шпоночная связь при выполнении Фундамента из сборных блоков; на фиг.8 - фундамент в плане при выполнении его бетонным или каменным; на фиг.9 - разрез по В-В на фиг.8; на фиг. ТО - разрез по В-В на фиг.8, вариант выполнения; на фиг, 11 - бетонный или каменный фундамент в плане, вариант выполнения опорных блоков ступенчатыми; на фйг.12 - разрез по Г-Г на фиг.11.

Фундамент включает опорные 1 и промежуточные 2 блоки, сопряженные боковы5

5

0

5

0

ми поверхностями между собой и с опорными 1 блоками неармированными шпоночными связями 3 и разделенные изоляционным слоем 4. Опорные 1 блоки расположены под колоннами 5 каркаса здания, сооружения. Промежуточные 2 блоки расположены междуопорными 1 и образуют совместно с ними ленту. Промежуточные 2 блоки выполнены неармированными бетонными или каменными, а опорные блоки - бетонными или каменными высотой большей высоты промежуточных блоков или равной ей или железобетонными высотой большей или равной высоте промежуточных блоков.

Отношение высоты hshp шпонки шпоночной связи 3 к ее вылету lshp может быть определено зависимостью2 3

lshp

При каменных или бетонных опорных 1 блоках отношение высоты Hf бетонного или каменного опорного 1 блока к расстоянию 1сот грани 6 опорного 1 блока до ближайшей грани 7 колонны 5 или грани 8 подколонника 9, а также высоты hshp бетонного или каменного опорного блока над шпонкой к растоянию Icshp от грани колонны или подколонника до грани ближайшей шпонки может быть определено зависимостями:i

iii

lc

т

hshp ,,.

-.--&. s m

Icshp

0

.

5 g е

5

где 1 , m s 2

При этом при наличии подколонника 9 с днищем 10 расстояния с и lc shp принимаются до грани 8 подколонника 9.

При отсутствии подколонника или выполнении его без днища (на чертежах не показано) и опирании колонны непосредственно на опорный 1 блок расстояния Jc и lc shp принимаются до грани 7 колонны 5.

Опорные 1 и промежуточные 2 блоки могут быть выполнены равновысокими, и в этом случае как для бетонных или каменных опорных блокрв, так и для железобетонных шпоночная связь может быть смещена к подошве 11 фундамента, что обеспечивает увеличение площади среза.

Опорные 1, как армированные, так и неармированные, и промежуточные 2 блоки могут быть выполнены разновысокими, и в этом случае для обеспечения прочности шпонки по поверхности среза целесообразно промежуточный блок, смежный с опорным, выполнять из бетонов более высоких классов.

С целью уменьшения расхода бетона бетонные или каменные опорные блоки мо- гут быть выполнены ступенчатыми, причем отношения высоты гад 1-ой ступени к ее вылету Ц, высоты h shp бетонного или каменного Опорного блока над шпонкой к расстоянию Icshp от грани колонны или под- колонника до грани ближайшей шпонки и высоты Hf опорного блока к расстоянию 1с от его грани до ближайшей грани колонны или подколенника определены соответствующими зависимостями:

,

w|«cshp с

где 1 :Ј m s 2

Блоки могут быть выполнены сборными, со шпоночной связью по фиг,7 с заполнением зазора между блоками бетоном или раствором 12 на безусадочном цементе, либо чередующимися - сборными и монолитными.

Изоляционный слой 4 может быть образован за счет наличия оклеенной или окрасочной изоляции (например, окраска в один слой битумной мастикой). Взаимная изоляция стыкующихся поверхностей блоков позволяет управлять процессом трещинообразования (трещины образуются прежде всего по граням стыка блоков), совмещая конструктивное членение фундамента на элементы с расчетным. Неармированные шпоночные связи между блоками, передающие поперечную силу от блока к блоку и усилие распора, развивающееся по граням контакта блоков как результат сопротивления опорных блоков горизонтальным смещениям промежуточных, обеспечивают совместную работу блоков в конструкции.

Приведенные выше соотношения размеров опорных блоков позволяют исключать возможность трещинообраэования в бетонных или каменных опорных блоках от действия внешней нагрузки, а соответствующие соотношения для неармированных шпонок - обеспечивать прочность шпонок на срез и смятие от действие поперечных сил.

Ширина ы промежуточных блоков должна исключать возможность трещинообразования в блоках на местный изгиб в плоскости ленты. В расчетной схеме взаимодействие смежных блоков фундамента, а также фундамента и основания выражается через соответствующие шарнирные связи, которые в основной системе заменяются усилиями - Qn, Rn. H, где Qn - поперечные

силы, действующие, по стыку блоков; Rn - реактивный отпор грунта, воздействующий на фундамент, равный силам давления фундамента на основание ;.Н - усилие распора, возникающее как результат различного по величине горизонтального смещения смежных граней опорных и промежуточных блоков при деформировании составной из блоков фундаментной ленты. Расчеты подтвердили возможность существенной экономии расхода арматуры в предложенной конструкции, снижения трудоемкости строительно-монтажных работ по ее возведению.

8 необходимых случаях для монолитных блоков могут быть использованы бетоны на безусадочных цементах.

Величина коэффициента m зависит от материала фундамента и напряженного состояния под подошвой. Для бетона независимо от напряженного состояния под подошвой; достаточно принять m 1.

Формул а изобретени я

1. Фундамент каркасного здания, сооружения, включающий расположенные под колоннами каркаса здания, сооружения опорные блоки и размещенные между ними промежуточные блоки, сопряженные между собой и с опорными блоками посредством образованных на сопрягаемых боковых поверхностях шпоночных связей, отличающийся тем, что опорные и промежуточные блоки образуют ленту, причем промежуточные блоки выполнены неармированными бетонными или каменными, а опорные блоки - бетонными или каменными высотой, большей высоты промежуточных блоков или равной ей, железобетонными высотой, большей или равной высоте промежуточных блоков, при этом сопрягаемые поверхности блоков разделены изоляционным слоем, а шпоночные связи выполнены неармированными.

2. Фундамент поп.1,отличающий- с я тем, что отношение высоты hshp шпонки шпоночной связи к ее вылету Uhp определено зависимостью

.

Ishp

3. Фундамент по пп.1 и 2, о т л и ч а ю- щ и и с я тем, что при бетонных или каменных опорных блоках отношение высоты. Hf бетонного или каменного опорного блока к расстоянию Ic от грани опорного блока до ближайшей грани колонны или подколенника, а также высоты hshp бетонного или каменного опорного блока над шпонкой к

расстоянию Ic.shpor грани колонны или подколенника до грани ближайшей шпонки определено зависимостями

-#йт.

1с

где1 sS 2.

4. фундамент ho п.1, о тличающий- с я тем, что при разновысоких опорных и промежуточных блоках шпоночная связь между этими блоками смещена к подошве - фундамента.

5. Фундамент по пп.1 и 3, отличающ и и с я тем, что бетонные или каменные

опорные блоки выполнены ступенчатыми,

причем отношение высоты hvi 1-й ступени к

5 ее вылету lvi определено зависимостью

: V ;;bart V -:: ;-:---.;-:- : .;;.- / . : : . lvi..:.;. . : . . : ; .

... -. - . . ; t ..,.-.

10 где1 Ј m Ј 2,

6. Фундамент по п.1, о т л и ч в ю щ и й- с я тем, что он состоит из сборных блоков или из чередующихся сборных и монолитных блоков.

Сущность изобретения; в фундаменте каркасного здания сооружения промежуточные блоки выполнены неармированны- ми бетонными или каменными, а опорные блоки - бетонными, каменными или железобетонными, высотой превышающей высоту промежуточных блоков или равной ей, причем сопрягаемые поверхности блоков разделены изоляционным слоем, а шпоночные связи неармированы. Приведены зависимости соотношений параметров блоков фундамента, 5 з.п.ф-лы, 12 ил.

Я

ТА

А .А

.

СЧЛПЛПгСК

UhM/v c|

U

Э(

хэ

г

JJJWT I

Ч«

Ч

N

Ц

«-;

«са

«

J:u

.

с

Ј