SU927903A1 - Фундамент зданий,сооружений - Google Patents

Description

Изобретение относится к строительству, в частности к фундаментостроению, и предназначено для применения при возведении свайных фундаментов, имеющих сравнительно высокую отметку верхнего обреза ростверка и воспринимающих значительные горизонтальные нагрузки.

Известен фундамент зданий и сооружений, включающий куст вертикальных свай, объединяющий головы свай, ростверк и размещенную в грунте вокруг куста свай вертикальную цилиндрическую оболочку, причем оболочка включена в... работу на горизонтальную нагрузку путем соединения с ростверком, выполненным низким, т.е. с размещением подошвы на грунте, горизонтальными связями [1] .

и ^{4 2}

Недостатком известного фундамента является высокая материалоемкость в случае сравнительно высокой отметки верхнего обреза ростверка, что обусловлено большим объемом тела рост-, верка.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому · результату является фундамент зданий,, сооружений, включающий куст вертикальных свай, высокий ростверк и размещенную на поверхности грунта плиту с отверстиями, через которые пропущены сваи, причем размеры отверстий в плите превышают размеры свай [21 .

Этому фундаменту присущи недостаточная несущая способность на горизонтальные нагрузки и повышенная материалоемкость.

Цель изобретения - повышение несущей способности на горизонтальные нагрузки и снижение материалоемкости .

Поставленная цель достигается тем, что фундамент зданий, сооружений, включающий куст вертикальных свай, высокий ростверк и размещенную на по з 92 'ич'хнпсти грунта плиту с отверстиями. через которые пропущены сваи, причем размеры отверстий в плите превышают размеры свай, снабжен вершкальной цилиндрической оболочкой, жестко присоединенной к плите верхней своей частью, а в отверстиях плиты вокруг свай размещены прокладки из упругого материала.

На фиг.1 схематически изображен предлагаемый фундамент, продольный разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг.1.

Фундамент зданий, сооружений включает куст вертикальных свай 1, высокий ростверк: 2, объединяющий головы свай 1, вертикальную цилиндрическую оболочку 3, размещенную вокруг куста свай 1, и плиту 4, расположенную ниже ростверка 2 таким образом, что ее подошва размещена на слое слабого грунта, например водонасыщенного рыхлого пылеватого песка 5· В слое песка 5 размещена также оболочка 3. Сваи 1 и цилиндрическая оболочка 3 выполнены сборными железобетонными, ростверк 2 и плита 4 - монолитными железобетонными. В своей верхней части оболочка 3 жестко соединена с плитой 4, например, путем приварки анкеров (не показаны) к закладным деталям (не показаны) оболочки 3, расположенным на ее внутренней поверхности на уровне плиты 4, и последующего бетонирования анкеров в бетоне плиты 4. Стволы свай 1 защемлены в теле плиты 4 с возможностью вертикального перемещения, что обеспечивается путем размещения в зазорах 6 между боковыми поверхностями отверстий в плите 4 и свай 1 двух слоев упругого материала, например гидроизола .

Нижние концы свай 1 заглублены в слой тугопластичного суглинка 7·

Фундамент работает следующим образом.

Вертикальная нагрузка от высокого ростверка 2* через сваи 1 передается преимущественно слою тугопластичного суглинка 7. По характеру работы в грунте сваи .1 являются висячими. Вертикальная осадка свай 1 протекает благодаря защемлению их стволов в теле плиты с возможностью вертикального перемещения, независимо от осадки плиты- 4 и жестко связанной с ней оболочки 3· При этом '903 4 происходит сдвиг между слоями упругого материала, заполняющими зазоры 6 между боковыми поверхностями свай 1 и отверстий в плите 4. Горизон 5 тальная нагрузка от ростверка 2 через стволы свай 1 и материал заполнения зазоров 6 передается плите 4, выполняющей роль жесткого диска, обеспечивающего неизменность кон10 тура оболочки 3 в ее верхней части и равномерную передачу горизонтальной нагрузки по периметру оболочки 3· Так как сопротивляемость цилиндрической оболочки 3 единичному горизон15 тальному смещению в грунте 5, благодаря вовлечению в работу большого объема грунта 5, окружающего оболочку 3 и расположенного в уровне нижнего основания оболочки 3, во много 20 раз больше суммарной сопротивляемости свай 1 такому смещению, практически вся горизонтальная нагрузка воспринимается оболочкой 3 и через нее передается грунту.5· Возможная 25 вертикальная осадка оболочки 3 и плиты 4, например вследствие·загружения поверхности грунта 5 полезной нагрузкой, протекает независимо от осадки свай 1 также благодаря нали30 чию швов сдвига в зазорах 6. Под действием горизонтальной нагрузки стволы свай 1, расположенные выше плиты 4, подвергаются изгибу, который обуславливает горизонтальное смеще₃₅ ние ростверка 2. Уменьшению такого смещения способствует защемление стволов свай 1 в теле плиты 4, при этом уменьшается расчетная длина стволов свай 1 при расчете их на внецентренное сжатие с учетом гибкости’. При необходимости значительного уменьшения горизонтального смещения ростверка 2 оно может быть достигнуто путем установки между стволами свай 1 выше плиты 4 вертикальных стальных связей (не показаны).

Таким образом, изобретение обеспечивает эффективное включение цилиндрической оболочки в работу на горизонтальные нагрузки, защемление стволов свай в теле плиты - их несмещаемо ст ь от носитель но оболочки в горизонтальной плоскости на уровне плиты, а также малую расчетную гибкость размещенных над плитой участков свай, что способствует ограничению горизонтальных перемещений ростверка. Обеспечение возможности вертикальных перемещений стволов свай относительно плиты позволяет упростить конструктивное решение соответствующих узлов, а также избежать загружения свай нагрузкой от веса плиты, оболочки. Суммарный объем высокого ростверка, плиты и размещенных под плитой участков стволов свай существенно меньше объема массивного ростверка известного фундамента, что предопределяет снижение 10 его материалоемкости.

Claims (2)

1. Изобретение относитс  к строитель ству, в частности к фундаментостроению , и предназначено дл  применени  при возведе.нии свайных фундаментов, имеющих сравнительно высокую отметку верхнего обреза ростверка и воспринимающих значительные горизонтальные нагрузки. Известен фундамент зданий и соору жений, включающий куст вертикальных свай, объедин ющий головы свай, рост верк и размещенную в грунте вокруг куста свай вертикальную цилиндрическую оболочку, причем оболочка вкл чена в.. работу на горизонтальную нагрузку путем соединени  с ростверком , выполненным низким, т.е. с размещением подошвы на грунте, горизонтальными св з ми 1} . Недостатком известного фундамента  вл етс  высока  материалоемкост в случае сравнительно высокой отмет ки верхнего обреза ростверка, что обусловлено большим объемом тела ростверка . На «более близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату  вл етс  фундамент зданий сооружений, включающий куст вертикальных свай, высокий ростверк и размещенную на поверхности грунта плиту с отверсти ми, через которые пропущены сваи, причем размеры отверстий в плите превышают размеры свай Этому фундаменту присущи недостаточна  несуща  способность на горизонтальные нагрузки и повышенна  материалоемкость. Цель изобретени  - повышение несущей способности на горизонтальные нагрузки и снижение материалоемкости . Поставленна  цель достигаетс  тем, что фундамент зданий, сооружений, включающий куст вертикальных свай, высокий ростверк и размещенную на по39 4iy licc ти грунта гшиту с отверсти V ,:. через которые пропущены сваи, причем размеры отверстий в плите превышают размеры свай, снабжен sep тикальной цилиндрической оболочкой, жестко присоединенной к плите верхней своей частью, а в отверсти х плиты вокруг свай размещены проклад ки из упругого материала. На фиг.1 схематически изображен предлагаемый фундамент, продольный разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фи г. 1 . фундамент зданий, сооружений вкл чает куст вертикальных свай 1, высокий ростверк; 2, объедин ющий головы свай 1, вертикальную цилиндрическую оболочку 3 размещенную вокруг куста свай 1 и плиту k, рас положенную ниже ростверка 2 таким образом, что ее подошва размещена на слое слабого грунта, например водонасыщенного рыхлого пылеватого песка 5- В слое песка 5 размещена также оболочка 3- Сваи 1 и цилин рическа  оболочка 3 выполнены сборными железобетонными, ростверк 2 и плита k - монолитными железобетонны ми. В своей верхней части оболочка жестко соединена с плитой k, например , путем приварки анкеров не показаны ) к закладным детал м (не показаны) оболочки 3 расположенным на ее внутренней поверхности на уро не плиты k, и последующего бетонировани  анкеров в бетоне плиты , Стволы свай 1 защемлены в теле плиты 4 с возможностью вертикального перемещени , что обеспечиваетс  путем размещени  в зазорах 6 между боковыми поверхност ми отверстий в плите k и свай 1 двух слоев упругого материала, например гидроизо ла. Нижние концы свай 1 заглублены в слой тугопластичного суглинка 7. Фундамент работает следующим обра зом. Вертикальна  нагрузка от высокого ростверка 2 через сваи 1 передаетс  преимущественно слою тугопластич ного суглинка 7- По характеру работы в грунте сваи .1  вл ютс  вис чими . Вертикальна  осадка свай 1 протекает благодар  защемлению их стволов в теле плиты с возможностью вертикального перемещени , независи мо от осадки плиты- 4 и жестко св члннс1Й с ней оболо-1ии 3- При этом происходит сдвиг между сло ми упругого материала, заполн ющими зазоры 6 между боковыми поверхност ми свай 1 и отверстий в плите k. Горизонтальна  нагрузка от ростверка 2 через стволы свай 1 и материал заполнени  зазоров 6 передаетс  плите , выполн ющей роль жесткого диска, обеспечивающего неизменность контура оболочки 3 в ее верхней части и равномерную передачу горизонтальной нагрузки по периметру оболочки 3Так как сопротивл емость цилиндрической оболочки 3 единичному горизонтальному смещению в грунте 5, благодар  вовлечению в работу большого объема грунта 5 окружающего оболочку 3 и расположенного в уровне нижнего основани  оболочки 3, во много раз больше суммарной сопротивл емости свай 1 такому смещению, практически вс  горизонтальна  нагрузка воспринимаетс  оболочкой 3 и через нее передаетс  грунту,5. Возможна  вертикальна  осадка оболочки 3 и плиты , например вследствие-загружени  поверхности грунта 5 полезной нагрузкой, протекает независимо от осадки свай 1 также благодар  наличию швов сдвига в зазорах 6. Под действием горизонтальной нагрузки стволы свай 1, расположенные выше плиты , подверг.аютс  изгибу, который обуславливает горизонтальное смещение ростверка 2. Уменьшению такого смещени  способствует защемление стволов свай 1 в теле плиты , при этом уменьшаетс  расчетна  длина стволов свай 1 при расчете их на внецентренное сжатие с учетом гибкости . При необходимости значительного уменьшени  горизонтального смещени  ростверка 2 оно может быть достигнуто путем установки между стволами свай 1 выше плиты k вертикальных стальных св зей (не показаны). Таким образом, изобретение обеспечивает эффективное включение цилиндрической оболочки в работу на горизонтальные нагрузки, защемление стволов свай в теле плиты - их несмещаемо ст ь от носитель но оболочки в горизонтальной плоскости на уровне плиты, а также малую расчетную гибкость размещенных над плитой участков свай, что способствует ограничению горизонтальных перемещений ростверка. Обеспечение возможности вертикальных перемещений стволов сваи относительно плиты позвол пт упростить конструктивное решение соответствующих узлов, а также избежать загружени  свай нагрузкой от веса плиты, оболочки. Суммарный объем высокого ростверка, плиты и размещенных под плитой участков ств лов свай существенно меньше объема массивного ростверка известного фун дамента, что предопредел ет снижени его материалоемкости. Формула изобретени  Фундамент вданий, сооружений , вкл чающий куст вертикальных свай, высокий ростверк и размещенную на по верхности грунта плиту с отверсти м 3б . через которые пропуцдены свои. Г1р;гп-м размеры отверстий в плите npcBiJiuaiiT размеры свай, отличающий с   тем, что, с целью повышени  несущей способности на горизонтальные нагрузки и снижени  материалоемкости, Ьн снабжен вертикальной цилиндрической оболочкой, жестко присоединенной к плите верхней своей частью, а в отверсти х плиты вокруг свай размеще- : ны прокладки из упругого материала. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР по за вке (Г 27В8Э О/2Э-33 (ОЭЭЗб Х кл. Е 02 D 27/12, 1980.
2. 2.Авторское свидетельство СССР по за вке Jf 293 265/29-33 (080999), кл. Е 02 D 27/20, 1980 (прототип).

   1

   Ш

   i