Фундамент зданий,сооружений Советский патент 1982 года по МПК E02D27/12 

(54) ФУНДАМЕНТ ЗДАНИЙ, СООРУЖЕНИЙ

,1i Изобретение относится к строительству, в частности к фундамеитостроению, и предназначено для применения при возведении свайных фундаментов, воспринимающих значительные горизонтальные нагрузки. Известен фундамент, включающий основные, сваи, ростверк, объединяющий головы основных свай, и дополнительные сваи, расположенные за пределами ростверка, вовлеченные в работу на горизонтальные нагрузки путем соединения ростверком горизонтальными связями 1. Недостатком такого фундамента является сравнительно невысокая несущая способность его на горизонтальные нагрузки. Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является фундамент зданий, сооружений, включающий ростверк со сваями и размещенную в грунте соосно ростверку за его пределами цилиндрическую оболочку с горизонтальным буртом,.расположенным с наружной стороны оболочки 2. Недостатком известного фундамента является его высокая материалоемкость при, инженерно-геологических условиях, обусловливающих существенные вертикальные смещения ростверка относительно оболочки, например, если по характеру работы в грунте сваи являются висячими. В этом случае в горизонтальных связях, концы которых жестко прикреплены к ростверку и оболочке, возникают и передаются на оболочку дополнительные усилия, для ограничения величины которых обходимо удлинять связи и cooTBeTCTBei.iio увеличивать габариты оболочки, что увеличивает материалоемкость фундамента. Целью изобретения является снижение материалоемкости фундамента. Поставленная цель достигается тем, что фундамент зданий, сооружений, включающий ростверк со сваями и размещенную в грунте соосно ростверку за его пределами цилиндрическую оболочку с горизонтальным буртом, расположенным с наружной стороны оболочки, снабжен кольцевой плитой, расположенной в одном уровне с буртом между ростверком и оболочкой, причем кольцевая плита жестко присоединена к ростверку или к оболочке. На фиг. I изображен фундамент, продольный разрез, вариант выполнения кольцевой плиты, жестко присоединенной к ростверку; на фиг. 2 - вид А-Ана фиг. 1; на фиг. 3 - фундамент, продольный разрез, вариант выполнения кольцевой плиты, жестко присоединенной к оболочке; на фиг. 4 - вид Б-Б на фиг. 3. Фундамент зданий, сооружений включает куст вертикальных свай 1, объединяющий их ростверк 2, вертикальную круговую цилиндрическую оболочку 3, размещенную в грунте соосно растверку за его пределами, в верхней части которой с наружной стороны расположен горизонтальный бурт 4. Цилиндрическая оболочка 3 выполнена с минимальны.м внутренним диаметром, позволяющим разместить внутри квадратный ростверк 2. Между ростверком 2 и оболочкой 3 расположена в одном уровне с буртом -4 кольцевая плита 5, жестко присоединенная к ростверку 2 (1-й вариант выполнения - фиг. 1, 2) или к цилиндрической оболочке 3 (2-й вариант выполнения - фиг. 3, 4). Кольцевая плита 5 с целью упрощения опалубочных работ может быть выполнена составной в виде четырех сегментных плит, которые контактируют с внутренней поверхностью цилиндрической оболочки 3 (1-й вариант) или с ростверком 2 (2-й вариант через вертикальные щвы 6, заполненные двумя слоями упругого материала. Например гидроизола (не показан). Цилиндрическая оболочка 3 и стволы свай 1 размещены в слое рыхлого пылеватого песка 7, концы свай 1 заглублены в слой тугопластичного суглинка 8. фундамент работает следующим образом. Приложенная к ростверку 2 вертикальная нагрузка через боковые поверхности стволов свай 1 передается преимущественно слою песка 7, а через острия свай I - слою суглинка 8. При этом стволы свай 1 вместе с ростверком 2 и кольцевой плитой 5 (1-й вариант) или только стволы свай 1 с ростверком 2 (2-й вариант) перемещаются вертикально вниз, благодаря чему проявляются силы трения песка 7 по боковым поверхностям свай 1. В процессе вертикльного перемещения ростверка 2 с кольцевой плитой 5 (1-й вариант) или только ростверка (2-ой вариант) заполненные двумя слоями гидроизола швы 6 играют роль швов скольжения, обеспечивающих перемещение кольцевой плиты 5 относительно цилиндрической оболочки 3 (1-й вариант) или ростверка 2 относительно плиты 5 (2-й вариант) без передачи на последнюю вертикальных усилий. Во время эксплуатации здания, сооружения возможна загрузка некоторой площади вокруг pocTBepka 2, включая площадь бурта 4 (1-й вариант)- или бурта 4 и кольце вой плиты 5 (2-й вариант), при этом в результате уплотнения рыхлого песка 7 цилиндрическая оболочка 3 вместе с буртом 4 (1-й вариант) или с буртом 4 и кольцевой плитой 5 (2-й вариант) переместятся вниз. В этом случае в щвах 6 также произойдет сдвиг, в результате цилиндрическая оболочка 3 переместится вертикально вниз относительно кольцевой плиты 5 (1-й вариант) или кольцевая плита 5 переместится вертикально вниз относительно ростверка 2 (2-й вариант). Приложенная к ростверку 2 горизонтальная нагрузка вызывает обжатие материала, заполнение щвов 6 и через обжатый материал передается внутренней поверхности цилиндрической оболочки 3 (1-й вариант) или жесткому в горизонтальной плоскости контуру, образованному буртом 4 и кольцевой плитой 5 (2-й вариант). При этом в работу включается бурт 4, распределяющий горизонтальную нагрузку по периметру оболочки 3 (1-й вариант). Во 2-м варианте горизонтальную нагрузку по периметру оболочки 3 распределяет указанный жесткий контур, образованный буртом 4 и кольцевой плитой 5.Оболочка 3 обладает значительным сопротивлением горизонтальному сдвигу в грунте 7 при малых горизонтальных перемещениях, благодаря чему сваи 1 практически исключаются из работы на горизонтальную нагрузку. Размещение по периметру ростверка 2 (1-й вариант) или оболочки 3 (2-й вариант) кольцевой плиты, расположенной в одном уровне с буртом между ростверком 2 и оболочкой 3 и контактирующих с внутренней поверхностью оболочки (1-й вариант) или с боковой поверхностью ростверка (2-й вариант), а также выполнение кольцевой плиты 5 с возможностью вертикального перемещения относительно цилиндрической оболочки 3 (1-й вариант) или относительно ростверка 2 (2-й вариант) дает возможность, даже при существенной величине ожидаемого вертикального перемещения ростверка относительно цилиндрической оболочки при сравнительно короткой кольцевой плите принять габариты оболочки минимально необходимыми из условия требуемого сопротивления ее сдвигу в грунте, за счет чего обеспечивается снижение материалоемкости фундамента. Формула изобретения Фундамент зданий, сооружений, включающий ростверк со сваялти и размещенную в грунте соосно ростверку за его пределами цилиндрическую оболочку с горизонтальным буртом, расположенным с наружной стороны оболочки, отлимющийсятем, что, с целью снижения материалоемкости, он снабжен кольцевой плитой, расположенной в одном уровне с буртом между ростверком и оболочкой, причем кольцевая плита жестко присоединена к ростверку лли к оболочке. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе / № 1. Авторское свидетельство СССР № 669018, кл. Е 02 D 27/12, 1978. 2. Авторское свидетельство СССР лго заявке № 2788940/29-33, кл. Е-02 D 27/12, 1979 (прототип).