Фундамент для малоэтажных зданий и сооружений

Полезная модель относится к строительству. Фундамент для малоэтажных зданий и сооружений содержит фундамент мелкого заложения и расположенные вдоль его наружных граней армоэлементы. Каждый армоэлемент выполнен в виде массива арматурных стержней, одни концы которых размещены вдоль наружных граней фундамента мелкого заложения, а вторые размещены под разными углами в грунте основания фундамента. Количество арматурных стержней выбрано из условия , где n - количество арматурных стержней, шт; b - ширина фундамента мелкого заложения на армируемых участках, м; Н - глубина армируемой зоны, м; q_уд=0,02-0,04 - удельный расход металла арматурных стержней на 1 м³ основания фундамента мелкого заложения, т/м³; g_арм - вес одного погонного метра арматурного стержня, т; l - длина арматурных стержней, м. 5 з.п. ф-лы, 1 илл.

Полезная модель относится к строительству, в частности, к фундаментам для малоэтажных зданий и сооружений.

Проседание таких фундаментов происходит, как правило, из-за неоднородности грунтов основания по составу и физическому состоянию (грунты насыпные, неуплотненные, увлажненные, с большим содержанием органических веществ и т.д.).

Для исключения проседания устраивают фундаменты с использованием буронабивных, виброштампованных, буроинъекционных, цементогрунтовых свай и т.д. (см. Коротеев Д.В. «Возведение фундаментов малоэтажных зданий и сооружений на просадочных грунтах. М. Стройиздат.1986, глава Ш, с.46-80.)

Основным недостатком указанных фундаментов является их высокая себестоимость, которая часто неприемлема, например, в частном, коттеджном домостроительстве.

За прототип выбран фундамент для зданий и сооружений, включающий фундамент мелкого заложения и расположенные на расстоянии от наружных граней фундамента вертикальные армоэлементы, выполненные в виде железобетонных «стен в грунте», возведенных вдоль граней фундамента со стороны возможного образования крена здания на глубину ниже глубины залегания пласта слабого грунта, (см. патент на полезную модель 64648, МПК Е02Д 27/00).

Возведенные вдоль наружных граней фундамента мелкого заложения «стены в грунте» препятствуют боковому смещению грунта основания и тем самым снижают его вертикальную осадку. Тем не менее, устройство выбранного за прототип фундамента так же имеет высокую себестоимость и ограниченную применимость.

Техническая задача полезной модели состояла в снижении себестоимости устройства фундаментов для малоэтажных зданий и сооружений, нагрузка на которые не превышает 15 тонн на один погонный метр фундамента.

Сущность полезной модели заключается в том, что в фундаменте для малоэтажных зданий и сооружений, включающем фундамент мелкого заложения и расположенные вдоль его наружных граней армоэлементы, последние выполнены в виде массива арматурных стержней, одни концы которых размещены вдоль наружных граней фундамента мелкого заложения, а вторые размещены под разными углами в грунте основания фундамента, при этом количество арматурных стержней выбрано из условия , где

n - количество арматурных стержней, шт;

b - ширина фундамента мелкого заложения на армируемых участках, м;

Н - глубина армируемой зоны, м;

g_уд - 0,02-0,04 - удельный расход металла арматурных стержней на 1 м³ основания фундамента мелкого заложения, т/м³;

g_арм - вес одного погонного метра арматурного стержня, т;

l - длина арматурных стержней, м.

Себестоимость устройства предлагаемого фундамента для малоэтажных зданий и сооружений значительно ниже, чем себестоимость устройства фундаментов, описанных выше в качестве прототипа и аналогов. Более того, предлагаемая конструкция не только повышает прочностные характеристики грунта основания при устройстве фундамента, но и способствует дальнейшему улучшению этих характеристик в процессе эксплуатации здания, сооружения, возведенного на этом фундаменте. Указанный эффект получается вследствие того, что со временем металл арматурных стержней корродирует. В результате этого участки грунта вокруг арматурных стержней оказываются закрепленными окислом железа. По своей сути каждый такой участок закрепленного грунта представляет собой «минисваю» диаметром 30-100 мм с арматурным стержнем в центре. Укрепленное таким образом основание фундамента становится водостойким и стабильным при самых неблагоприятных вариантах замачивания.

Полезная модель поясняется чертежом, где изображен частичный разрез фундамента для малоэтажных зданий и сооружений.

Фундамент для малоэтажных зданий и сооружений содержит фундамент мелкого заложения 1 и расположенные вдоль его наружных граней 2 армоэлементы, которые выполнены в виде массива арматурных стержней 3, одни концы которых размещены вдоль наружных граней 2 фундамента мелкого заложения 1, а вторые размещены под разными углами в грунте основания 4 фундамента. Количество арматурных стержней 3 выбрано из условия , где

n - количество арматурных стержней, шт;

b - ширина фундамента мелкого заложения на армируемых участках, м;

Н - глубина армируемой зоны, м - выбирается взависимости от сжимаемой толщи грунта основания от веса здания, сооружения на армируемых участках, которая определяется по СНиП 2.02.01-83 * «Основания зданий и сооружений» Приложение 2, Обязательное «Расчет деформаций оснований»;

g_уд - 0,02-0,04- удельный расход металла арматурных стержней на 1 м³ основания фундамента мелкого заложения, т/м³ - выбирается зависимости от физико-механических свойств грунта основания;

g_арм - вес одного погонного метра арматурного стержня, т;

l - длина арматурных стержней, м.

Длина арматурных стержней 3 выбирается с учетом инженерно-геологических условий участка расположения здания, сооружения. Например, если толщина слоя насыпного грунта под подошвой фундамента мелкого заложения 1 меньше сжимаемой толщи грунта, то длина арматурных стержней 3 выбирается таким образом, чтобы все они размещались в пределах сжимаемой толщи, как показано на чертеже, прилагаемом к заявке. Если толщина слоя насыпного грунта превышает сжимаемую толщу, то длина арматурных стержней 3 выбирается из условия, что каждый из них должен пройти через всю толщину насыпи и т.д.

Диаметр арматурных стержней более 8 мм. Арматурные стержни 3 могут быть расположены вдоль наружных граней фундамента мелкого заложения 1 как в один, так и в несколько рядов. В случае, если арматурные стержни 3 расположены более чем в один ряд, в одном из этих рядов они могут быть размещены в грунте вертикально, а в остальных - под разными углами.

Фундамент для малоэтажных зданий и сооружений может быть дополнительно снабжен бетонными плитами 5, подведенными под фундамент мелкого заложения, в которых замоноличенны концы арматурных стержней 3. Толщина каждой бетонной плиты 5 - не менее 0,2 м. Нижняя часть каждой бетонной плиты 5 снабжена замоноличенной арматурной сеткой 6.

Снабжение фундамента для малоэтажных зданий и сооружений бетонными плитами 5 наиболее целесообразно, когда на одном метре длины фундамента размещены 20 и более стержней, что свидетельствует о крайне неблагоприятных инженерно-геологических условиях основания, грунты которого, например, имеют общий модуль деформации при водонасыщении менее 4 МПа.

Армоэлементы, выполненные в виде массива арматурных стержней 3, взависимости от инженерно-геологических условий могут быть размещены вдоль наружных граней 2 фундамента мелкого заложения 1 как по всему его периметру, так и только со сторон возможного проседания фундамента.

Устройство фундамента для малоэтажных зданий и сооружений осуществляют следующим образом.

Сначала устраивают фундамент мелкого заложения 1, а затем вдоль его наружных граней 2 забивают в грунт основания 4 под различными углами арматурные стержни 3. При необходимости концы забитых в грунт арматурных стержней 3, размещенные вдоль наружных граней 2, омоноличивают бетонными плитами 5.

Дополнительным преимуществом предлагаемой конструкции фундамента для малоэтажных зданий и сооружений является возможность ее использования как при новом строительстве (устройстве нового фундамента), так и при реконструкции и усилении существующих зданий, сооружений, имеющих фундамент мелкого заложения. В последнем случае арматурные стержни 3 забиваются в грунт основания 1 вдоль наружных граней 2 уже существующего фундамента мелкого заложения 1.

1. Фундамент для малоэтажных зданий и сооружений, включающий фундамент мелкого заложения и расположенные вдоль его наружных граней армоэлементы, отличающийся тем, что армоэлементы, выполнены в виде массива арматурных стержней, одни концы которых размещены вдоль наружных граней фундамента мелкого заложения, а вторые размещены под разными углами в грунте основания фундамента, при этом количество арматурных стержней выбрано из условия

,

где n - количество арматурных стержней, шт;

b - ширина фундамента мелкого заложения на армируемых участках, м;

Н - глубина армируемой зоны, м;

q_уд =0,02-0,04 - удельный расход металла арматурных стержней на 1 м³ основания фундамента мелкого заложения, т/м ³;

q_арм - вес одного погонного метра арматурного стержня, т;

l - длина арматурных стержней, м.

2. Фундамент по п.1, отличающийся тем, что армоэлементы, выполненные в виде массива арматурных стержней, размещены по всему периметру фундамента мелкого заложения или со сторон возможного проседания фундамента.

3. Фундамент по п.1, отличающийся тем, что арматурные стержни имеют диаметр не менее 8 мм.

4. Фундамент по п.1, отличающийся тем, что он дополнительно снабжен бетонными плитами, подведенными под фундамент мелкого заложения, в которых замоноличены концы арматурных стержней.

5. Фундамент по п.4, отличающийся тем, что каждая бетонная плита выполнена толщиной не менее 0,2 м.

6. Фундамент по п.4, отличающийся тем, что нижняя часть каждой бетонной плиты снабжена замоноличенной арматурной сеткой.