ФУНДАМЕНТ

ФУНДАМЕНТ


RU (11) 2334054 (13) C1

(51) МПК
E02D 27/01 (2006.01) 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 19.01.2009 - действует 

--------------------------------------------------------------------------------

Документ: В формате PDF 
(21) Заявка: 2007109390/03 
(22) Дата подачи заявки: 2007.03.14 
(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 2007.03.14 
(45) Опубликовано: 2008.09.20 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: SU 715722 А1, 15.02.1980. RU 2223367 С2, 10.02.2004. RU 2223368 С2, 10.02.2004. SU 1609867 А1, 30.11.1990. SU 996638 А, 15.02.1983. RU 51043 U1, 27.01.2006. US 2004226236 А1, 18.11.2004. US 2005072115 A1, 07.04.2005. ТЕТИОР А.Н. Проектирование и сооружение экономичных конструкций фундаментов. - Киев: Будивельник, 1975, с.170-171. 
(72) Автор(ы): Пронозин Яков Александрович (RU); Еренчинов Сергей Александрович (RU); Зазуля Юрий Владимирович (RU); Гуляев Валентин Александрович (RU); Куку Юрий Анатольевич (RU) 
(73) Патентообладатель(и): ГОУВПО "Тюменский государственный архитектурно-строительный университет" (RU) 
Адрес для переписки: 625001, г.Тюмень, ул. Луначарского, 2, ГОУВПО "Тюменский государственный архитектурно-строительный университет" 

(54) ФУНДАМЕНТ

Изобретение относится к строительству и касается устройства фундаментов - сетчатых оболочек для зданий и сооружений. Фундамент содержит искусственное основание с криволинейной поверхностью, несущие элементы и оболочку, расположенную на основании. Несущие элементы выполнены в виде радиальных и кольцевых лент, образующих сетчатую оболочку, уложенных и приклеенных на бетонную поверхность, образованную на криволинейной поверхности искусственного основания, расположенного в котловане и обращенного выпуклостью вверх. Радиальные ленты прикреплены краями к опорному контуру в виде системы перекрестных балок, который заглублен в естественное основание. Технический результат состоит в обеспечении эффективной и надежной защиты надфундаментной конструкции, снижении материалоемкости. 1 ил. 




ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ


Изобретение относится к строительству, касается устройства фундаментов - сетчатых оболочек для зданий и сооружений.

Фундамент содержит криволинейную поверхность, обращенную выпуклостью вверх, систему несущих лент сетчатой оболочки, опорный контур в виде системы перекрестных балок.

Новым является то, что форма фундамента позволяет несущим лентам работать на растяжение. Поэтому все ленты в фундаменте являются рабочими. При этом система лент не имеет изгибной жесткости.

Технический результат изобретения состоит в снижении расхода бетона и металла за счет криволинейной формы поверхности выпуклой вверх, что позволяет полностью использовать несущие ленты.

Известны фундаменты в виде многоволновых оболочек выпуклостью вниз [1]. Материал оболочки - железобетон. При заданной конструктивной схеме оболочка работает преимущественно на сжатие.

Недостатком таких конструкций является сложность формирования основания, введение дополнительных элементов для восприятия распорных усилий, а также значительные дополнительные затраты на устройство полов.

Известен фундамент в виде оболочки конечной жесткости, выпуклой вверх [2]. При заданной конструктивной схеме оболочка работает преимущественно на растяжение.

Недостатком такой конструкции является наличие арматуры в центре сечения оболочки и появление трещин, которые могут образовываться при действии растяжения и изгиба и приводить к коррозии стальной арматуры.

Наиболее близким к изобретению является фундамент в виде абсолютно гибкой оболочки, выпуклой вверх, выполненной из высокопрочной ткани. Концы оболочки прикрепляются к опорам [3].

Недостатком такой конструкции является значительная деформативность оболочки за счет низкого модуля упругости высокопрочной ткани, что приводит к сверхнормативным осадкам здания и осложняет устройство полов. Конструкция не имеет замкнутого контура. При этом предполагается, что распор от оболочки воспринимается за счет сил трения по контакту опора - грунт.

Цель изобретения - создание эффективного фундамента - оболочки с соблюдением заданной надежности надфундаментной конструкции.

Предложен фундамент, содержащий искусственное основание с криволинейной поверхностью, несущие элементы и оболочку, расположенную на основании, согласно изобретению несущие элементы выполнены в виде радиальных и кольцевых лент, образующих сетчатую оболочку, уложенных и приклеенных на бетонную поверхность, образованную на криволинейной поверхности искусственного основания, расположенного в котловане и обращенного выпуклостью вверх, причем радиальные ленты прикреплены краями к опорному контуру в виде системы перекрестных балок, который заглублен в естественное основание.

В качестве фундаментов используются ленты, образующие выпуклую вверх пологую сетчатую оболочку, положительной Гауссовой кривизны с соотношением стрелы подъема к пролету и соотношением высоты сечения к пролету . Данный фундамент представлен в виде несущих радиальных лент 1 и кольцевых лент 2. Радиальные ленты ограничены системой перекрестных балок 3, фиг.1. При такой конструктивной форме ленты 1 и 2 на бетонной поверхности 4 искусственного основания 5 работают на растяжение. Поверхность основания выполняется из неармированного бетона. В качестве несущих лент могут использоваться базальтовые, арамидные или угольные волокна высокой прочности и с высоким модулем упругости. Несущие ленты укладываются и приклеиваются на бетонную поверхность основания. Опорный контур заглублен в естественное основание. Распор в конструкции снижается за счет сцепления несущих лент с бетонной поверхностью основания и трения по контакту бетонной поверхности с основанием. Восприятие распора осуществляется за счет изгибной жесткости опорного контура 3 и бокового отпора грунта вдоль опорного контура. Прикрепление радиальных несущих лент производится в теле бетона опорных контуров.

Сущность заявляемого изобретения поясняется чертежом.

Способ устройства фундамента - сетчатой оболочки осуществляется следующим образом. Разрабатывается котлован до планировочной отметки 6. Планируется искусственное криволинейное основание из минеральных материалов 5. Выставляется опалубка и устанавливаются арматурные каркасы в опорных контурах 3. Производится бетонирование поверхности искусственного основания 5. На бетонную поверхность 4 укладываются и приклеиваются несущие радиальные и кольцевые ленты. Производится прикрепление радиальных лент 1 в каркасе опорных контуров. Производится бетонирование опорного контура 3.

В процессе осадок опорных контуров 3 фундамента происходит вовлечение искусственного основания 5, бетонной поверхности 4 и несущих лент 1, 2 в работу с передачей большей части внешней нагрузки на искусственное основание под фундаментом. Это значительно повышает сопротивление грунта в наиболее нагруженной зоне - под опорным контуром 3. При этом сопротивление искусственного основания также возрастает из-за его обжатия в горизонтальном направлении опорным контуром 3. Реактивные давления искусственного основания передаются на поверхность бетона и распределяются на несущие ленты 1, 2. Распорные усилия, появляющиеся в радиальных несущих лентах 1, при осадке фундамента передают поперечную нагрузку на опорные контуры прямоугольного в плане фундамента. При этом усилия распора значительно снижаются за счет совместной реализации сил сцепления несущих лент с бетоном поверхности искусственного основания, трения по контакту: бетонная поверхность - искусственное основание.

Источники информации

1. Ванюшкин С.Г. Особенности взаимодействия многоволновых фундаментов - оболочек с основанием. Автореферат канд. диссер. Днепропетровск, 1985.

2. Патент на изобретение №2223367. Заявка №2001122570. Зарегистрирован в Государственном реестре изобретений Российской Федерации 10.02.04.

3. Авторское свидетельство. SU 715722 А, 25.02.80, Е02D 27/01.




ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ


Фундамент, содержащий искусственное основание с криволинейной поверхностью, несущие элементы и оболочку, расположенную на основании, отличающийся тем, что несущие элементы выполнены в виде радиальных и кольцевых лент, образующих сетчатую оболочку, уложенных и приклеенных на бетонную поверхность, образованную на криволинейной поверхности искусственного основания, расположенного в котловане и обращенного выпуклостью вверх, причем радиальные ленты прикреплены краями к опорному контуру в виде системы перекрестных балок, который заглублен в естественное основание.