Спосіб влаштування збірного залізобетонного балочного фундаменту з опорними блок-подушками

Реферат: UA 86178 U UA 86178 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до галузі будівництва, а саме до способів влаштування фундаментів на закарстованих територіях. Відомий спосіб зведення фундаменту будівлі (споруди), що включає улаштування фундаментів стінового остова (підколонника) та плитного фундаменту, що утворює так званий стрічковий фундамент. При зведенні фундаментів утворюються переривчасті зони пониженої жорсткості шляхом укладанням між фундаментами стінового остова та плитним фундаментом жорстких залізобетонних плит з відповідними арматурними випусками, які в разі можливості просідань частини фундаментів стінового остова до граничного стану ліквідуються зварюванням відповідних випусків арматури жорсткої плити і стінового остова і замонолічуванням швів (див. деклараційний патент №53905 на винахід "Спосіб зведення фундаменту будівлі (споруди)" від 17.02.2003. Бюл. №2). Недоліком даного способу зведення фундаментів є недостатня несуча здатність конструкції фундаменту в разі виникнення карстового провалу, що унеможливлює застосувати даний спосіб при будівництві в карстових районах. Найближчим аналогом є спосіб влаштування стрічкового фундаменту каркасної будівлі під колони, який складається з монолітних залізобетонних балок в поєднанні з колонами. Він виконуються у вигляді балок таврового перерізу з товщиною полки, при якій не вимагається установки в ній хомутів і відгибів арматури. Підосновою фундаменту є підготовка, що являє собою утрамбований щебінь або плиту із пісного бетону (див. Денисов О.Г. Основания и фундаменты промышленных и гражданских зданий (с элементами грунтоведения и механики грунтов). - Изд-во "Высшая школа" - М., 1968. - 375 с.) Але найближчий аналог монолітного стрічкового фундаменту не може сприймати особливі навантаження, викликані впливами, що зумовлені наднормативними деформаціями основи, включаючи його осідання і навіть обвалення в карстовий провал під підошвою, як результат "спливання" карстової порожнини. Також до недоліків даного способу необхідно віднести велику трудомісткість його влаштування. В основу корисної моделі поставлено задачу забезпечення надійного захисту будівлі від провальних дій основи, руйнівних напружень в конструкціях каркасу та в забезпеченні раціонального перерозподілу внутрішніх зусиль в конструкціях фундамента будівлі. Поставлена задача вирішується тим, що в способі зведення збірного залізобетонного балочного фундаменту з опорними блок-подушками згідно з корисною моделлю трикутні залізобетонні балки вкладаються на ряд блок-подушок, підколонник обпирається на опорну плиту, розмір якої у площині поперечної рами визначається інженерно-геологічними умовами майданчика будівництва, а у поздовжньому напрямку - розмірами стакана. При цьому висота фундаментних блок-подушок відповідає висоті опорної плити. Принцип роботи фундамента залежить від умов експлуатації. Для нормальних умов експлуатації будівлі навантаження від колони передаються через підколонник (1), залізобетонну плиту (3) та частково балку (2) на основу. У випадку, коли під фундаментом виникає провал, останній не змінює свого положення, так як в роботу включаються балки. Вони повністю сприймають навантаження від провальної дії земної поверхні і передають зусилля на сусідні балки, обпершись на них. Ці додаткові зусилля, що виникають у сусідніх балках, передаються ними через блок-подушки (4) на основу. Для цього стану опорна плита, а також блок-подушки, що попали в зону провалу, відокремлюються від стакана і балок та переміщуються разом з основою, чим зменшують навантаження на сусідні фундаменти і відповідно додаткові зусилля у них. Усі вказані ознаки є необхідними і достатніми для досягнення технічного результату, що дає можливість утримувати надфундаментні конструкції від дії локальних деформацій основи в проектному положенні і уникнути катастрофічних руйнувань каркасних будівель. Технічний результат корисної моделі полягає у підвищенні експлуатаційної стійкості і міцності, а відповідно надійності та довговічності каркасної будівлі. Спосіб зведення збірного залізобетонного балочного фундаменту з опорними блокподушками пояснюється кресленнями, на яких схематично показана технологічна послідовність зведення фундаменту, що заявляється. На Фіг. 1 зображено перший етап технологічного процесу, який включає монтаж опорних плит (3), що слугують маятниковими блоками, згідно з схемою їх розкладання у відповідності до проекту на ретельно утрамбований і вирівняний піщаний або піщано-гравійний шар (5) товщиною не менше 150 мм. Після цього виконується монтаж залізобетонних блок-подушок (4), які подаються краном до місця укладання, і укладаються на піщаний шар. При монтажі блоків між ними залишають зазор приблизно 20 мм, який заповнюють будівельним розчином. Ширина піщаної подушки повинна бути більшою на 200-300 мм за блок-подушки. 1 UA 86178 U 5 10 15 20 25 На наступному етапі (фіг. 2) встановлюють підколонник (1), який вільно обпирається на фундаментну опорну плиту. У цьому конструктивному елементі по буквенній осі передбачені стикові стержні (6) із випуском арматури по 150 мм з кожного боку для їх наступного з'єднання з балками. Для анкерів закладних деталей рекомендується застосовувати арматуру періодичного профілю класів А-ІІ або А-III. Наступним етапом зведення фундаменту є монтування залізобетонних балок трикутної форми (2) вздовж ряду колон на раніше встановлені блок-подушки, що показано на фіг. 3. Висота балки і стакана у місці їх примикання повинна бути однаковою. Стик балки з підколонником здійснюються за допомогою зварювання закладних деталей (8) на рівні обріза фундамента і ванного зварювання випусків арматури (6) і (7), що прокладені в тілі балки (2) та підколонника (1). Перед зварюванням кінці стрижнів та закладні деталі з двох сторін з'єднання повинні бути зачищені до чистого металу на 20 мм. Довжина випусків арматури з тіла бетону повинна бути не менше 150 мм. У торцях фундаментних балок передбачаються пази для зварювання арматурного вузла. Після зварювання арматурних випусків відбувається замонолічення вузла з'єднання бетонною сумішшю з ретельним ущільненням, клас бетону В15 (М200). Далі виконують зварювання верхнього стика балки та підколонника за допомогою сталевих накладок (8). Для цього у верхній частині балки і підколонника передбачені закладні металеві елементи. На фіг. 4 зображений кінцевий процес монтажу, а саме система балок, що встановлена в повздовжньому напрямі будівлі. Трикутні балки між собою з'єднані за допомогою сталевих накладок, які приварюються до закладних деталей (9), утворюючи шарнірне сполучення. Таким чином, представлений фундамент нагадує балку, що лежить на пружній основі, довжина якої дорівнює кроку колон і може складати 6 або 12 метрів. Використання запропонованого способу дозволяє зменшити внутрішні додаткові зусилля у несучих елементах каркасу будівлі та вертикальні переміщення колон при виникненні провалу під фундаментом. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 30 35 Спосіб влаштування збірного залізобетонного балочного фундаменту з опорними блокподушками, при якому траншеї виконують більших розмірів, ніж ширина опорної плити, заповнюють траншею піщано-гравійною сумішшю товщиною 150 мм, ретельно її утрамбовують і вирівнюють, який відрізняється тим, що виконується у збірному варіанті, монтаж починають із влаштування опорних плит, що слугують маятниковими блоками, на які встановлюють підколонники, до яких приварюють трикутні залізобетонні балки, що лежать на залізобетонних блок-подушках, укладених на піщано-гравійний шар, з'єднаних з підколонником за допомогою закладних деталей та ванного зварювання арматурних випусків, що прокладені в тілі підколонника та балок та наступним замонолічуванням цих швів. 2 UA 86178 U Комп’ютерна верстка А. Крижанівський Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3