Фундамент будівлі, споруди

Корисна модель відноситься до області будівництва і призначена для використання у фундаментобудуванні в звичайних умовах і при нерівномірних деформаціях основ. Аналогом до запропонованої корисної моделі є плитний фундамент [див. книгу Справочник проектировщика "Основания, фундаменты и подземные сооружения", под ред. Сорочана Е.А. - М. Строительное издательство 1985г. - стр.44]. Недоліком плитного фундаменту є те, що він не пристосований до зниження навантажень від контактуючого ґрунту в умовах розвитку змушених вертикальних і горизонтальних переміщень ґрунтового масиву. З відомих технічних рішень найбільш близьким до запропонованої корисної моделі по своїй суті є фундаментна плита з перехресними балками-стінками з різними жорсткостями [див. книгу Туполева М.С. "Конструкции гражданских зданий" - М.: Высшая школа, Стройиздат, 1973. - стр.26]. Ці фундаменти не пристосовані до зниження навантажень від контактуючого ґрун ту в умовах розвитку змушених горизонтальних переміщень ґрунтового масиву. Задачею корисної моделі є удосконалення фундаменту буді влі, споруди за рахунок заміни фундаментної плити з перехресними балками-стінками плитою тарілчастої круглої форми, що дозволяє застосовувати дану конструкцію на просадних ґрунта х І типу, а також на подробляємих територіях переважно при радіусообразних деформаціях основи. Варіантом рішення даної корисної моделі є розміщення в нижній частині фундаментної плити порожнин, виконаних у виді усічених пірамід однакового розміру, розміщених своєю меншою основою усередину фундаменту. Поставлена задача вирішується за рахунок того, що фундамент будинку, споруди містить фундаментну плиту тарілчастої форми розміри якої можуть регулюва тися сіткою колон каркасного будинку, спорудження. Відповідно до корисної моделі фундаментна плита має круглу в плані форму. Заявлена корисна модель ілюструється малюнками, де: на Фіг.1 зображений фундаменту будинку, споруди; на Фіг.2 - перетин А-А з Фіг.1; на Фіг.3 - зображений варіант фундаменту будинку, споруди; на Фіг.4 - перетин В-В на Фіг.3. Запропонований фундамент будівлі, споруди складається з фундаментної плити 1, що контактує з ґрунтом 2 і включає в себе опори 3. Ґрунт 2 впроваджений у пірамідальні порожнини 4 на глибину h і контактує з опорними призматичними ділянками 5 бічних граней 6 пірамідальних порожнин 4. Фундаментна плита 1 містить порожнини 4, що мають повну глибину Н і виконані у виді пірамід з бічними гранями 6 і основами 7. На поверхні фундаментної плити 1, між ґрунтом 4 і порожнинами розташовується лист пружнопіддатливого матеріалу 8. Заявлена корисна модель реалізує себе таким чином Робота даної конструкції полягає в обмеженні (запобіганні) абсолютних і (або) відносних переміщень фундаменту і надфундаментної конструкції такими межами, при яких гарантується нормальна експлуатація спорудження і не знижується його довговічність. Така робота реалізується за рахунок утворення великого пружнього ядра під центральною частиною плити і відповідно зменшення площ пластичного плину фунту, а також зниження активного тиску ґрунту, що насувається, на бічних похилих площинах фундаментної плити тарілчастої форми. При такому розкладанні сил величина пружнього ядра збільшується в 1, 2 рази. У варіанті рішення в нижній частині фундаментної плити розташовуються порожнини, виконані у виді усічених пірамід однакового розміру, розміщених своєю меншою підставою усередину фундаменту, з метою зменшення матеріалоємності фундаменту і поліпшення контактної взаємодії фундаментної плити з нерівномірнодеформуємою основою. Фундаментну конструкцію доцільно застосовувати як у звичайних умовах, так і в умовах просадочності І типу, так і на підрбляємих територіях, переважно з радіусообразної (позитивної і негативної кривизни) деформацією основи. Впливу від нерівномірних осадів фундаменту, викликаних природньою неоднорідністю ґрунту, не сумуються з впливами від скривлення основи, викликаною підробкою, унаслідок того, що підробка відбувається під час експлуатації будинків після стабілізації будівельних осадів. На площадках, складених просідними ґрунтами, конструкції будинків і споруджень повинні проектуватися з обліком можливого спільного впливу на них деформацій від підробки й осідань. У процесі прояву нерівномірних вертикальних переміщень під будинком спорудженням, на його підошві навантаження зростає, але контактний тиск вище граничного вирости не може і внаслідок цього на цих ділянках йде інтенсивне врізання порожнин 4 у ґрунт 2 основи 7. При цьому силове навантаження знову перерозподіляється: на ділянках з великими значеннями і підвищеними переміщеннями порожнин 4 зменшується; на ділянках з меншими значеннями і незначними переміщеннями порожнин 4 збільшується. Таким чином, здійснюється процес саморегулювання контактних тисків по ребрах 8 порожнин 4. Усе це дозволяє: згладити нерівномірності деформацій ґрунтів 2 основи, згладити піки концентрацій зусиль у підземних конструкціях і знизити величини зусиль у надземних конструкціях за рахунок виключення крену фундаменту. В остаточному підсумку, коли дія нерівномірних вертикальних переміщень закінчується, усі елементи 2 фундаменту займають по висотних оцінках новий стійкий стан статичної рівноваги, а розподіл силового навантаження по будинку, спорудженню і контактним тискам на опорних призматичних ділянках 5 бічних граней 6 тяжіє до початкового стану з урахуванням виправлень на ущільнення фунту і зміни фактичних площ опорних призматичних ділянок 5. При повторній прояві нерівномірних вертикальних переміщень під будинком, спорудженням, картина роботи порожнин 4 повторюється відповідно до конкретної нової схеми перерозподілу навантажень. При цьому процес саморегулювання можливий доти, поки в порожнинах 4 мається вільні об'єми. Криволінійність бічних граней 6 пірамідальних порожнин 4 необхідні для розширення можливостей регулювання площ опорних призматичних ділянок 5 зовнішніх поверхонь порожнин 4 у різних співвідношеннях у залежності від конкретних фізико-механічних властивостей ґрун тів 2 основи 3. Таким чином зміна площ опорних призматичних ділянок 5 може йти як по лінійному, так і по будь-якому зростаючому або убуваючому нелінійному законі. У зв'язку з постійним збільшенням навантажень на фундаменти внаслідок росту поверховості, прольотів будинків і навантажень від устаткування, висоти споруджень баштового типу, упровадження напружено розтягнутих конструкцій і інших принципово нових рішень, а також у зв'язку з освоєнням територій, складених слабкими ґрунтами, що вважалися раніш непридатними для будівництва, запропонований фундамент максимально знижує витрати матеріалів, тр удовитрати і вартість при належній надійності і довговічності.