Плитно-свайный фундамент
Полезная модель направлена на снижение материалоемкости фундамента за счет оптимального распределения нагрузки с максимальным использованием несущей способности плиты-ростверка, уменьшения числа свай и возможности применения однослойной плиты-ростверка. Указанный технический результат достигается тем, что плитно-свайный фундамент включает железобетонную плиту-ростверк со сквозными отверстиями и расположенные в них сваи с зазором, замоноличенным бетоном. Сваи размещены в отверстиях плиты-ростверка с заглублением на величину не более 0,1-0,15 толщины плиты-ростверка с возможностью в процессе возведения здания вертикального перемещения плиты-ростверка на 20-80% величины предельно допустимой осадки здания относительно свай с последующим замоноличиванием отверстий и зазоров бетоном заподлицо с поверхностью плиты-ростверка и завершением возведения здания. 2 з.п.ф.,7 илл.
Полезная модель относится к строительству, а именно к конструкциям плитно-свайных фундаментов.
Известна конструкция плитно-свайного фундамента, содержащая железобетонную плиту-ростверк с отверстиями и расположенные в них железобетонные сваи, установленные с зазором от стенок отверстия, который впоследствии замоноличивают раствором при одновременном обжатии плиты-ростверка распорками (SU 
920114, кл. E02D 27/12, публ. БИ 21 от 07.06.87.).
Недостатком известной конструкции фундамента является трудоемкость его возведения из-за необходимости использования распорных устройств и большая материалоемкость плиты ростверка.
Наиболее близкой конструкцией к предлагаемой является плитно-свайный фундамент, включающий железобетонную плиту-ростверк со сквозными отверстиями и расположенные в них с зазором, омоноличенным бетоном, сваи. (Патент РФ 2305154, кл. E02D 27/12, публ. 27.08.2007).
Недостатками известной конструкции являются необходимость использования двухслойной плиты-ростверка из-за значительных суммарных осадок здания, что приводит к повышенной материалоемкости фундамента, а также непредсказуемое распределение нагрузки между плитой-ростверком и сваями и необходимость устройства избыточного количества свай.
Техническая задача заключается в снижении стоимости и материалоемкости фундамента за счет оптимального распределения нагрузки между плитой-ростверком и сваями, с уменьшением нагрузки на сваи и сокращением количества свай, а также возможность применения однослойной плиты-ростверка.
Поставленная задача решается таким образом, что в плитно-свайном фундаменте, включающем железобетонную плиту-ростверк со сквозными отверстиями и расположенные в них сваи с зазором, замоноличенным бетоном, согласно полезной модели, сваи размещены в отверстиях плиты-ростверка с заглублением на величину не более 0,1-0,15 толщины плиты-ростверка с возможностью, в процессе возведения здания, вертикального перемещения плиты-ростверка на 20-80% величины предельно допустимой осадки здания относительно свай с последующим замоноличиванием отверстий и зазоров бетоном заподлицо с поверхностью плиты-ростверка и завершением возведения здания. Стенки сквозного отверстия плиты-ростверка могут быть выполнены с горизонтальными ребрами. Или сквозное отверстие в плите-ростверке может быть выполнено в форме раструба с квадратным сечением в верхней части плиты и крестообразным сечением в нижней части плиты.
Предлагаемый фундамент отличается от известного тем, что сваи размещены в отверстиях плиты-ростверка с заглублением на величину не более 0,1-0,15 толщины плиты-ростверка с возможностью последующего в процессе возведения здания вертикального перемещения плиты-ростверка на 20-80% величины предельно допустимой осадки здания относительно свай, с последующим замоноличиванием отверстий и зазоров бетоном заподлицо с поверхностью плиты-ростверка и завершением возведения здания.
При возведении части здания на плите-ростверке ее загружают до тех пор, пока осадка не достигнет 20-80% величины предельно допустимой осадки здания, определяемой расчетом, что обеспечивает оптимальное распределение нагрузки между плитой-ростверком и сваями. Плиту-ростверк выполняют однослойной с отверстиями, в которые сваи заведены на минимальную высоту, достаточную для восприятия нагрузок продавливания при заполнении оставшейся свободной части отверстий и зазоров бетоном омоноличивания после осадки плиты-ростверка.
В случаях, когда определяющим толщину плиты-ростверка является ее работа на продавливание свай и сцепления бетона омоноличивания с вертикальными стенками отверстий недостаточно, несущую способность соединения можно повысить путем выполнения стенки сквозного отверстия плиты-ростверка с горизонтальными ребрами. А также выполнением сквозного отверстия в форме клиновидного раструба с квадратным сечением в верхней части плиты и крестообразным сечением в нижней части плиты, формируемого за счет наклона образующих граней.
На фиг.1 изображен плитно-свайный фундамент; фиг.2 - то же, что и на фиг.1 после возведения части здания; фиг.3 - то же, что и на фиг.1 после возведения здания; фиг.4 - узел А фиг.3; фиг.5 - 1-1 фиг.4; фиг.6 - то же, что и на фиг.4 (вариант 1 выполнения сквозного отверстия); фиг.7 - 1-1 фиг.6; фиг.8 - то же, что и на фиг.4 (вариант 2 выполнения сквозного отверстия); фиг.9 - 1-1 фиг.8; фиг.10 - 2-2 фиг.8.
Плитно-свайный фундамент включает сваи 1, плиту-ростверк 2, выполненную со сквозными отверстиями 3, в которых размещены сваи 1 с зазором и свободной частью отверстий, замоноличенных бетоном 4. На фундаменте возведена часть здания 5. Головы свай 1 заходят в отверстия 3 плиты-ростверка 2, что является достаточным для фиксирования соосного положения свай относительно плиты-ростверка.
Плитно-свайный фундамент возводят следующим образом.
После устройства в грунте свай 1 изготавливают железобетонную плиту-ростверк 2 с образованием сквозных отверстий 3 соосно возведенным сваям 1 размером несколько большим поперечного сечения сваи. Вертикальные стенки отверстий 3 выполняют либо по варианту 1 с выступающими горизонтальными ребрами (см. фиг.6, 7), либо по варианту 2 в форме клиновидного раструба (см. фиг.8, 9, 10). Головы сваи 1 размещают в отверстиях 3 с заведением на высоту, соответствующую 0,1-0,15 толщины плиты, что обеспечивает устойчивую фиксацию их положения. Затем на плите-ростверке 2, как на фундаменте на естественном основании возводят часть здания 5 до тех пор, пока осадка плиты не достигнет своей расчетной величины, составляющей 20-80% от предельно допустимой осадки для здания. После чего плиту-ростверк 2 объединяют со сваями 1 путем замоноличивания отверстий плиты-ростверка бетоном 4 заподлицо с поверхностью плиты-ростверка и продолжают возведение оставшейся части здания.
Предлагаемый фундамент позволяет в различных грунтовых условиях максимально снизить нагрузки, передаваемые на свайную часть фундамента, и сократить число свай в пределах осадок, допустимых для здания, а также отказаться от возведения двухслойной плиты-ростверка.
1. Плитно-свайный фундамент, включающий железобетонную плиту-ростверк со сквозными отверстиями и расположенные в них сваи с зазором, замоноличенным бетоном, отличающийся тем, что сваи размещены в отверстиях плиты-ростверка с заглублением на величину не более 0,1-0,15 толщины плиты-ростверка с возможностью, в процессе возведения здания, вертикального перемещения плиты-ростверка на 20-80% величины предельно допустимой осадки здания относительно свай с последующим замоноличиванием отверстий и зазоров бетоном заподлицо с поверхностью плиты-ростверка и завершением возведения здания.
2. Плитно-свайный фундамент по п.1, отличающийся тем, что стенки сквозного отверстия плиты-ростверка выполнены с горизонтальными ребрами.
3. Плитно-свайный фундамент по п.1, отличающийся тем, что сквозное отверстие в плите-ростверке выполнено в форме раструба с квадратным сечением в верхней части плиты и крестообразным сечением в нижней части плиты.
