Фундамент Советский патент 1982 года по МПК E02D27/34 

Изобретение относится к строительству и может найти применение при возведении фундаментов в промьшшениом и гражданском строительстве в сейсмических районах.

Известен фундамент, вьтолненный в виде железобетонного кольца, им ощего жесткое соединение с оболочкой в верхней ее части, полость которой заполнена песксм, на который оперта железобетонная фундаментная плита, имеющая возможность свободного скольжения в полости оболочки tl).

Недостатками этого фундамента являются повыиенная трудоемкость при уплотнении грунта вокруг фундамента под кольцом, жестко соединённым с оболочкой, снижение надежности работы фундамента в сейсмических районах и при работе на устойчивость.

Наиболее близким к предлагае юму по технической сущности является фундамент, состоящий из железобетонной оболочки, заполненной песком, с опёрч тым на него фундаментным башмаком 12 ,

Недостатки известного фундамента - повышенная высота оболочки, снижение надежности фундамента в сейсмических районах и при работе на устойчивость.

Цель изобретения - повышениенадежности фундамента на устойчивость при действии внецентренной нагрузки в сейсмических районах и снижение материалоемкости.

Поставленная цель достигается тем, что фундамент/ включакидий заполненную сыпучим материалом оболочку и установленный на сыпучем материале

10 бгиомак, контур которого повторяет контур оболочки, сйабжен короткой сваей, вертикально размещенной в сыпучем материале, причем нижняя поверхность опорного баимака выпол15нена выпуклой и криволинейной с центральным углублением в которое свобрдно заведен верхний конец короткой сваи.

При этом поперечные размеры опор20ного бёцомака в плане составляют 0,63-0,85 соответствующих размеров оболочки, а высота криволинейной части опорного бацмака составляет 0,1-0,25 меньшего его поперечного

,25 размера.

На чертеже показан предлагаемый фундамент.

Фундамент содержит оболочку 1 в виде квадрс та, прямоугольника,

30 окружности и других форм. Внутри

оболочка 3ат7олйена сыпучим материалсм 2, на который опирается фундаментный башмак 3 с соответствующей оболочке конфигурацией В центральной части подошвы башмака имеется углубление в которое заходит верхняя часть короткой сваи 4, заглубленной в сыпучий материал на глубину, не превышающую нижнего обреза оболочки. Острие свай выпал.нено в виде клина (если оболочка прямоугольная), ромба (если оболочка в виде квадрата), конуса (если оболочка в виде окружности) и т.д.

Железобетонная оболочка изготавливается известными способами,г армирование принимается по расчету. В оболочку засыпается сыпучий материал, по шаблону формируется приямок, отображающий форму сегмента башмака, в центральной части которого имеется отверстие для короткой железобетонной сваи. Шаблон снимается и на его место устанавливается сборный фундаментный башмак с углублением в подошве сегмента для свай.

Подсяива башмака имеет форму сегмента, который характеризуется высотой перпендикуляра ДС, восстановленного из середины хорды АВ до Пересечения с дугой АВ. Длина хорде АВ равняется диаметру подошвы (если башмак имеет форму окружности) или длин сторрн (если башмак имеет форму квадрата или прямоугольника) . - 0,25 АВ, где Нед - рекомендуемая оптимальная

высота перпендикуляра СД,м

В центральной части сегмента имееся углубление с размерами ЗООхЗООх хЮО и 400x400x200 мм и т.д. Попереч ные размеры железобетонной сваи принимаются по расчету на действие поперечной силы или изгибгиоцих моментов при расчете на устойчивость.

В зависимости от вида материала засыпки принимается длина сваи большая (если материал засыпки - песок) или меньшая (если Тощий бетон). Между стенками углубления и стенками сваи допускается зазор до 10 мм.

Короткая железобетонная сдая резко улучшает работу всего фундамента на действие горизонтальных нагрузок, в том числе и сейсмических, делает фундамент устойчивы1Л против опрокидывания, а также улучшает совместную работу материала засыпки и железобетонной оболочки.

Если опалубка и башмак имеет форму окружности вн

Ф.6 o6t ГД8 йф|5 диаметр фундаментного башлцMcirCclf Mi/

dnR - внутренний диаметр оболочк м.

; Если опалубка и башмак имеют фор му квадрата или прямоугольника АФ.5 kc.A|tf, В.5 kc-B||, .

где АФ0, ВО.Р - стороны фундаментнойИ ян ° башмака, м; о6 cS стороны оболочки без

учёта ее толщины; kc - козффициент, полученный зкспериментальны путем, ke 0,63-0,85.

Высота сегмента зависит от вида .материала засыпки и отношения размеров оболочки и башмака.

Работа данной конструкции заключается в следующем.

Нагрузка через фундаментный башмак передается на материал засыпки. При отсутствии оболочки в засыпке -развиваются касательные напряжения по границе подошва башмака - rgyHT засыпки, что ограничивает предел внешних нагрузок. Наличие оболочки устраняет данный недостаток и величина внешней нагрузки на данны баиомак увеличивается в 2-2,5 раза. Материал засыпки, уплотняясь, по)средством силы трения и силы бокового давления вовлекают в осадку и оболочку. В результате давление на грунт основания под нижним обрезом оболочки не прев1Л 1ает расчетного. . Но такая конструкция подошвы очень неустойчива и плохо работает при проверке на опрокида1вание. Для устранения этого недостатка предлагается короткая свая.

Предлагаемый Фундамент предназначен для применения при строительстве каркасных промьииденных и гражданских одно- и многоэтажных зданий и сооружений с центральным и внецентргным приложением нагрузки в сейсмичес1 их район.ах на нагрузки 100-60D тс во всех грунтовых условиях как без предварительного улучшения, так и с производством комплекса работ по их улучшению.

Экономия материала достигается за счет снижения высоты оболочки и объема засыпки, повышения надежности работы фундаментов в сейсмических районах, что устраняет надобность производства дополнительных работ по обеспечению сейсмостойкос|ти зданий в целсм.

Формула изобретения

1. Фундамент, включающий заполненную сыпучим материалом оболочку и установленный на сыпучем материале баипфак, контур которого повторяет контур оболочки, отличающийс я тем, что, с целью повышения надежности фундамента на устойчивость при действии внецентральной нагрузки в сейсмических районах и снижения материалоемкости, он снабжен короткой сваей, вертикально размещенной в С1 1пучем материале, причем нижняя поверхность опорного башмака выполнена выпуклой и криволинейной с центральным углублением, в которое свободно заведен верхний короткой сваи.

2. Фундамент по п.1, о т л и ч.аю щ и и с я тем, что поперечные раз меры ОПОРНОГО башмака в -плане составляют 0,63-0,85 соответствующих размеров оболочки, а высота криво.линейной части опорного башмака соетавляет 0,1-0,25 меньшего его поперечного размера. Источники -информации,

принятые во внимание при экспертизе 1. Савинов О.А. Современные капструкции фундгшентов. Л.-, Стройиэдат, 1964, с.225.

2. Исследование оснований, фундаментов и гидротехнических сооружений. Том 216.- Труды НПИ, Новочеркасск, 1970, с. 158 (прототип).