Фундамент каркасного здания

/ ДЛЯ крайних КОЛОНН 2ДЛЯ УГЛОВЫХ КОЛОНН 21 Т 1, 1, Ыз - расчетные нагрузки на соответствующие колонныК - расчетное давление на грунт основания при ширине ленты, равной ЬЬ - ширина ленточной части фундаментаЦ и Ь - осевые размеры ячейки каркаса11-17 - Коэффициенты, значения которых зависят от вида грунта, определены экспериментально и указаны в таблице описания.3. Фундамент по п. 1 или 2, отличающийся тем, что в местах его площади, где отсутствует бетонная подготовка, а также в местах опирания сплошной плиты выполнена покрытая водонепроницаемой пленкой подсыпка из песка.4. Фундамент по п. 1, отличающийся тем, что сплошная плита в каждой ячейке каркаса имеет переменную толщину с уменьшением ее к центру ячейки каркаса, что образует по ее верхней поверхности впадину в форме пирамиды, обращенной вершиной вниз.5. Фундамент по п. 1 или 4, отличающийся тем, что сплошная плита в каждой ячейке каркаса выполнена в виде пирамиды с вершиной в центре ячейки каркаса, обращенной вниз, причем вершина опущена ниже отметки подошвы лент не более величины АЬ, определяемой по формулегде 14 - меньший размер по осям колонн в ячейке каркасар 1 и С 1 - соответственно расчетные значения угла внутреннего трения и удельного сцепления для грунтов основанияР - среднее расчетное давление на грунт основания.6. Фундамент по п. 5, отличающийся тем, что грани пирамиды выполнены переменной толщины с ее уменьшением к вершине пирамиды.7. Фундамент по п. 5 или 6, отличающийся тем, что грани пирамиды выполнены из сборных треугольных плит с арматурными выпусками по их контуру, а плиты объединены в единую конструкцию монолитным бетоном.8. Фундамент по любому из п. 1-7, отличающийся тем, что в пределах нижнего контура пирамиды продавливания фундамента от стоящего на нем подколонника размещены сваи забивные, буронабивные или иной конструкции.1. Синицын А.П. Расчет балок и плит на упругом основании за пределами упругости. М. Стройиздат, 1964.2. Горбунов-Посадов М.И., Маликова Т.А., Соколин В.И. Расчет конструкций на упругом основании. - М. Стройиздат, 1984 (прототип).Заявляемая ПОЛВЗНЗЯ МОДСЛЬ ОТНОСИТСЯ К области строительства ЖИЛЫХ И ОбЩВСТВСННЫХ зданий И МОЖСТ бЫТЬ использована ПрИ проектировании И СТРОИТСЛЬСТВВ многоэтажНЬ 1 Х каркасных зданий различного назначения.В настоящее время при проектировании и строительстве жилых и общественных зданий широкое распространение получили Каркасные Конструктивные системы. Отличие современных конструктивных решений каркаса от типового каркаса серии 1.020 состоит в более жестком соединении колонн каркаса с горизонтальными несущими элементами это монолитные ригели в сборно-монолитном каркасе или плоские монолитные перекрь 1 тия в монолитном каркасе. Более жесткое соединение колонн каркаса с горизонтальными несущими элементами делает каркас в целом более чувствительным к неравномерным осадкам, а это требует конструктивного решения фундаментов, которое обеспечивает более равномерное перераспределение усилий на грунт основания и уменьшает негативное влияние неравномерных осадок на вышележащие конструкции каркаса.Нормативные требования, изложенные в СНБ 01.01-99 Основания и фундаменты зданий и сооружений, устанавливают для каркасов типа 1.020 (связевый вариант) максимально допустимую осадку 15 см и относительную разность осадок 0,006, а для монолитного и сборно-монолитного каркаса требования более жесткие максимально допустимая осадка 8 см, а относительная разность осадок 0,002.Учитывая эти требования, на смену традиционным для серии 1.020 столбчатым фундаментам приходят фундаменты из перекрестных лент или плитные фундаменты.Известны традиционные плитные фундаменты, которые показаны на рис. 4.7, 4.8 1 и рис. 181-187 2. Необходимость в устройстве плитных фундаментов возникает при увеличении этажности каркасных зданий или при слабых грунтах основания. Недостатком традиционных плитных фундаментов является массивность конструкции и высокая ее материалоемкость, что определяется большой толщиной плиты. Эта толщина определяется из условий продавливания при действии нагрузки на плиту от наиболее загруженной колонны и принимается постоянной по всей площади плиты.Известен фундамент каркасного здания в виде перекрестных лент, он показан на рис. 2.13 1 и рис. 133 2, который принят за прототип. Недостатками традиционного фундамента из перекрестных лент являютсяконцентрация контактных давлений на грунт основания в местах пересечения лент и приложения нагрузки от колонны, что показано на рис. 2.3 1 и рис. 1 и 131 2большие усилия отпора на участки лент в зоне между колоннами, что приводит к большому расходованию арматурной стали.Таким образом, традиционное конструктивное решение фундамента каркасного здания как из перекрестных лент, так и плитных фундаментов требует повышенного расхода строительных материалов, а именно бетона и арматурной стали.Задачей заявляемой полезной модели является существенное снижение материалоемкости фундамента каркасного здания.Поставленная задача решается тем, что вместо фундамента из перекрестных лент одинаковой ширины выполняется фундамент каркасного здания из перекрестных лент рациональной конфигурации в плане, которая учитывает распределение давлений на грунт основания, что требует более широкого фундамента в месте передачи нагрузки от колонны. Замена сплошной бетонной подготовки на частичную, выполняемую только под местами установки колонн (при этом под остальной площадью фундамента выполнена подсыпка из песка, покрытая водонепроницаемой пленкой), позволяет снизить усилие отпора на ленты в зонах между колоннами.Это достигается тем, что перекрестные ленты, ширина которых составляет 0,3-0,6 ширины традиционных перекрестных лент, объединяются в местах установки колонн дополнительными участками фундамента, внешние грани которых образуют скос (вут) под углом 45 к внешним граням лент перпендикулярного направления. Бетонная подготовка выполняется под фундаментами только в местах установки колонн и в форме квадрата,стороны которого равны величине скосов (вутов) и параллельны им, а диагонали совпадают с разбивочными осями колонн. Для каркасных зданий повышенной этажности илипри слабых грунтах основания традиционная сплошная плита заменяется на ребристую,т.е. перекрестные ленты рационального очертания в плане объединяются плитой, высота которой не превышает половины высоты перекрестных лент, а нижняя плоскость этой плиты совмещается с нижней плоскостью фундамента или ее верхняя плоскость совмещается соответственно с верхней плоскостью фундамента. Площадь и конфигурация бетонной подготовки принимается аналогичной случаю перекрестных лент.Под остальной площадью фундамента выполняется подсыпка из песка, покрытая водонепроницаемой пленкой.Замена сплошной плиты на ребристую снижает расход бетона, а опирание плиты на подсыпку из песка, покрытую водонепроницаемой пленкой (кроме лент с бетонной подготовкой), снижает расход стали в плитной части фундамента. Все это делает конструкцию фундамента менее материалоемкой.Величина скоса (вута) между лентами перпендикулярного направления и размер стороны квадрата, оконтуривающего бетонную подготовку, определяются по формуламДЛЯ УГЛОВЫХ КОЛ 0 НН 2 в, /11 Ь 2160,5(Ь 1 Ь,Ъ)11 Ь 1, (3)1 Т 1, 1, Ыз - расчетные нагрузки на соответствующие колонныК - расчетное давление на грунт основания при ширине ленты, равной ЬЬ - ширина ленточной части фундамента151 и Ь - осевые размеры ячейки каркаса11-17 - коэффициенты, значения которых зависят от вида грунта, определены экспериментально и указаны в таблице.Значения коэффициентом 1-1 д для разных видов грунта песчаный 0,410 0,336 0,180 0,927 0,904 0,446 0,417 глинистый 0,454 0,413 0,091 0,955 0,910 0,406 0,388Дальнейшее повышение несущей способности фундамента каркасного здания из перекрестных лент достигается тем, что в пределах нижнего контура пирамиды продавливания от подколонника размещены сваи забивные, буронабивные или иной конструкции, которые воспринимают часть нагрузки непосредственно от колонны, не увеличивая давление на грунт основания в зонах между колоннами за пределами пирамиды продавливания.нижняя поверхность плиты совмещена с нижней поверхностью перекрестных лентверхняя поверхность плиты совмещена с верхней поверхностью перекрестных лентна поверхности плит сверху выполнена впадина в форме пирамиды, обращенной вершиной внизплита в каждой ячейке каркаса выполнена в виде пирамиды с вершиной в центре ячейки каркаса, обрашенной вниз, причем грани пирамиды имеют переменную толшину с ее уменьшением К вершине пирамиды, а вершина опушена ниже отметки подошвы лент на величину А 11 не более значения, определяемого по формулегдеЬ 1 - меньший размер по осям колонн в ячейке каркасаф и С 1 - соответственно расчетные значения угла внутреннего трения и удельного сцепления для грунтов основанияР - среднее расчетное давление на грунт основанияв плите, выполненной в виде пирамиды, боковые грани изготовлены из сборных треугольных плит с арматурными выпусками по их контуру, а эти плиты объединены в единую конструкцию монолитным бетоном.При дальнейшей необходимости повышения несущей способности плитного фундамента в пределах нижнего контура пирамиды продавливания фундамента от стояшего на нем подколонника размешены сваи забивные, буронабивные или иной конструкции.Сущность заявленной полезной модели поясняется чертежами.На фиг. 1 изображен фундамент каркасного здания из перекрестных лент рациональной конфигурации.На фиг. 6 изображен разрез 2-2 фиг. 3 для варианта применения свай.На фиг. 7 изображен фундамент каркасного здания при объединении перекрестных лент плитой с совмешением нижних поверхностей лент и плиты.На фиг. 8 изображен фундамент каркасного здания при объединении перекрестных лент плитой, с совмешением верхних поверхностей лент и плиты.На фиг. 9 изображен фундамент каркасного здания, в верхней части плиты которого в каждой ячейке каркаса выполнена выемка в форме пирамиды, обращенной вершиной вниз.На фиг. 12 изображен разрез 5-5 фиг. 9 для варианта плиты, нижняя поверхность которой совпадает с нижней поверхностью перекрестных лент.На фиг. 13 изображен разрез 6-6 фиг. 9 для варианта плиты, верхняя поверхность которой совпадает с верхней поверхностью перекрестных лент.На фиг. 14 изображен разрез 7-7 фиг. 9 для варианта плиты, выполненной в виде пирамиды, вершина которой обращена вниз.На фиг. 15 изображен разрез 8-8 фиг. 9 для варианта плиты, выполненной в виде пирамиды с применением сборных треугольных плит, имеюших по своему контуру арматурные выпуски.Заявляемый фундамент состоит из перекрестных лент 4, ширина которых составляет О,3-О,6 от ширины традиционных лент. Взаимно перпендикулярные ленты в местах их пересечения и установки колонн 8 объединены дополнительными участками фундамента,внешние грани которых образуют скос (вут) 1 под углом 45 к внешним граням лент. Это создает уширенную часть фундамента, под которой выполнена бетонная подготовка 5 в форме квадрата, стороны которого равны величине скосов (вутов) 1 и параллельна им, а диагонали совпадают с разбивочными осями колонн. Под остальной плошадью фундамента на высоту бетонной подготовки выполнена подсыпка из песка 6, покрытая водонепроницаемой пленкой 7.