Фундамент многоэтажного здания и сооружения

Полезная модель направлена на предотвращение крена здания и сооружения больше допустимых величин. Указанный технический результат достигается тем, что фундамент многоэтажного здания и сооружения, включает железобетонную плиту и опорные элементы, выполненные в виде размещенных по периметру железобетонной плиты корректирующих свай, установленных с образованием между железобетонной плитой и оголовком сваи зазора размером, определяемым для каждой сваи по формуле: =0,5d+S, где - предельно допустимая величина крена здания, сооружения; d - расстояние от точки приложения равнодействующей нагрузок на железобетонную плиту до оси корректирующей сваи; S - осадка одиночной сваи. После возникновения осадок грунта и образования крена здания, сооружения корректирующие сваи со стороны крена включаются в работу. 1 з.п.ф.; 4 илл.

Изобретение относится к строительству, а именно к конструкциям плитных и плитно-свайных фундаментов.

Известны конструкции плитных фундаментов на естественном основании в виде железобетонной плиты, укладываемой на бетонную подготовку. /1/

Наиболее близкой конструкцией является фундамент, включающий железобетонную плиту и опорные элементы в виде буронабивных свай. /2/

Недостатками известных конструкций является большая трудоемкость по ведению работ и низкая эффективность известных методов по выправлению крена здания и сооружения, возникающего при осадках грунта во время возведения и эксплуатации здания.

Техническая задача заключается в предотвращении возникновения крена здания или сооружения, превышающего предельно допустимую величину.

Техническая задача решается таким образом, что в фундаменте многоэтажного здания и сооружения, включающем железобетонную плиту и опорные элементы, согласно полезной модели, опорные элементы выполнены в виде размещенных по периметру железобетонной плиты корректирующих свай, установленных с образованием зазора между железобетонной плитой и оголовком сваи, размером определяемым для каждой сваи по формуле: =0.5··d+S_s, где - предельно допустимая величина крена здания, сооружения, d - расстояние от точки приложения равнодействующей нагрузок на железобетонную плиту до оси корректирующей сваи, S_s - осадка одиночной сваи, с возможностью последующего включения корректирующих свай в работу при возникновении крена здания, сооружения. При этом, фундамент по может быть дополнительно снабжен, размещенными по всей площади железобетонной плиты, контактирующими с плитой, свайными элементами.

Предлагаемый фундамент отличается от известного тем, что опорные элементы выполнены в виде размещенных по периметру железобетонной плиты корректирующих свай, установленных с образованием зазора между железобетонной плитой и оголовком сваи, размером определяемым для каждой сваи по формуле: =0.5··d+S_s, где - предельно допустимая величина крена здания, сооружения, d - расстояние от точки приложения равнодействующей нагрузок на железобетонную плиту до оси корректирующей сваи, в м; S _s - осадка одиночной сваи, в м, определяемая от нагрузки Р=k·A_cв·р_cp, где k=1,5 для крайних свай, k=2,0 для угловых свай, A_св - площадь поперечного сечения корректирующей сваи, м², р_ср - среднее давление под подошвой плитного фундамента, в тс/м ². Осадка одиночной сваи определяется согласно действующим нормативным документам или по результатам статических испытаний свай, м. Корректирующие сваи включаются в работу автоматически, при возникновении крена здания, сооружения.

Технический результат состоит в предотвращении возникновения крена здания или сооружения, превышающего предельно допустимую величину, за счет последовательного включения корректирующих свай в работу при контакте с фундаментной плитой со стороны возникновения крена здания или сооружения.

На фиг.1 представлен фрагмент фундамента; фиг.2 - тоже, что на фиг.1 - вариант с дополнительными контактирующими сваями, размещенными по всей площади железобетонной плиты; фиг.3 - тоже, что и на фиг. 1 - стадия включения свай в работу; фиг.4 - схема расчета зазора между железобетонной плитой и оголовком корректирующей сваи.

Фундамент состоит из бетонной подготовки 1, железобетонной плиты 2, корректирующих свай 3, установленных с зазором 4 и контактирующих свай 8, установленных по всей площади железобетонной плиты 2.

Фундамент здания и сооружения возводят следующим образом.

На подготовленное грунтовое основание укладывают слой бетонной подготовки 1. По периметру проектируемого фундамента устраивают корректирующие сваи 3. Далее устраивают железобетонную плиту 2 с образованием зазора 4 между оголовком корректирующей сваи 3 и железобетонной плитой 2.

В процессе возведения и эксплуатации здания, сооружения при возникновении крена здания и сооружения, со стороны возникновения крена включаются в работу корректирующие сваи, препятствующие дальнейшему увеличению крена.

Пример расчета зазора между оголовками угловой и крайней корректирующими сваями и фундаментной плитой поясняется схемой (см. фиг.4), на которой изображена прямоугольная плита длиной а, шириной b, равнодействующая всех действующих на железобетонную плиту нагрузок приложена в точке С с координатами е_x и e_y в осях хоу.

Расстояние от точки С до оси корректирующей сваи 3(1) составляет:

где 0,4 - соответственно расстояние от оси корректирующей сваи до грани железобетонной плиты.

Осадку одиночной сваи S, определим от нагрузки Р=k·A_св·p _cp

k₁=2, так как свая угловая;

р_cp=40^тс/_м² - среднее давление под подошвой фундаментной плиты;

- площадь поперечного сечения корректирующей сваи;

Р₁=2·0.28·40=22.4 тс

Согласно статическим испытаниям свай, осадка одиночной сваи от нагрузки 22,4 те составляет 1 см.

Зазор между оголовком корректирующей сваи и фундаментной плитой:

₁=0.5··d₁+0,01=0.5·0.002·33,4+0,01=0.0334+0,014,4 см

где - величина допустимого крена для данного типа сооружения согласно СП 50-101-2004.

Для крайней сваи, расположенной по периметру плиты расстояние от точки С до оси сваи 3(2)

Осадку одиночной сваи S_s определим от нагрузки Р=k·A_св·p_cp

k₁=1.5, так как свая крайняя;

р _cp=40^тс/_м² - среднее давление под подошвой фундаментной плиты;

- площадь поперечного сечения корректирующей сваи;

P₁=1.5·0.28·40=16.8 тс

Согласно статическим испытаниям свай, осадка одиночной сваи от нагрузки 16,8 тc составляет 0,8 см.

Зазор между оголовком корректирующей сваи и фундаментной плитой:

₁=0.5··d₂+0,008=0.5·0.002·6,6+0,008=0.0066+0,0081.5 см

Источники информации:

1. М.В.Берлинов «Основания и фундаменты», М, изд-во ВШ, 1988 г., с.104.

2. RU Патент 2013495, кл. E02D 35/00, публикация 30.05.1994, (прототип).

1. Фундамент многоэтажного здания или сооружения, включающий железобетонную плиту и опорные элементы, отличающийся тем, что опорные элементы выполнены в виде размещенных по периметру железобетонной плиты корректирующих свай, установленных с образованием зазора между железобетонной плитой и оголовком сваи, размером определяемым для каждой сваи по формуле: =0,5··d+S_s, где - предельно допустимая величина крена здания, сооружения, d - расстояние от точки приложения равнодействующей нагрузок на железобетонную плиту до оси корректирующей сваи, S_s - осадка одиночной сваи, с возможностью последующего включения корректирующих свай в работу при возникновении крена здания, сооружения.

2. Фундамент по п.1, отличающийся тем, что он дополнительно снабжен, размещенными по всей площади железобетонной плиты, контактирующими с плитой, свайными элементами.