СПОСОБ ВОЗВЕДЕНИЯ СВАЙНО-ПЛИТНОГО ФУНДАМЕНТА
METHOD TO ERECT PILED RAFTS

Область техники
Изобретение относится к области строительства и может быть использовано при возведении фундаментов многоэтажных каркасных зданий, в том числе в сейсмических районах.
Предшествующий уровень техники
Известен способ возведения свайно-плитного фундамента (патент RU 2379425 С1 МПК E02D 27/12, опубл. 20.01.2010), в котором сваи погружают по периметру фундамента, а плиту-ростверк выполняют из двух частей - внешней, имеющей уступы кверху, сразу опирающейся на сваи, и внутренней - с уступами книзу, которая опирается на внешнюю. При этом после достижения расчетной осадки внешнюю и внутреннюю части плиты-ростверка жестко объединяют, обеспечивая совместную работу свайно-плитного фундамента.
Недостатками этого способа является сложность прогнозирования нагрузок, которые будут передаваться на грунты основания внутренней части плиты и сваи внешней части плиты. Расчетная осадка, определенная известными методами, чаще всего не достигается при строительстве и эксплуатации здания. При этом необходимо внутреннюю часть плиты проектировать из расчета восприятия ею всей нагрузки от здания, что приведет к высокой материалоемкости конструктивного решения внутренней части плиты. Кроме того, в процессе строительства обеспечение равномерности осадок внутренней части плиты является труднодостижимой задачей. Соответственно, и обеспечение объединения внешней части плиты с внутренней, и их дальнейшая совместная работа вызывает сомнение.
Известен способ строительства свайно-плитных фундаментов в сейсмических районах (патент RU 2300604 С1 МПК E02D 27/34, опубл. 10.06.2007), в котором погружают сваи разной длины под всем зданием. Длинные (основные) сваи располагают по продольным и поперечным осям несущих стен здания, а короткие размещают в промежутках между основными. В данном решении плита с короткими сваями за счет ограничения боковых перемещений сжатого грунта основания длинными сваями будет передавать более 15% нагрузки на основание.
Недостатком известного способа является сложность прогнозирования несущей способности плиты с короткими сваями, которая должна уточняться по результатам измерения, осадок в процессе строительства, а соответственно, невозможность принятия окончательного, рационального конструктивного решения фундаментов на стадии проектирования. Кроме того, несмотря на снижение длины свай в промежутках между основными сваями, за счет необходимости применения плиты большой жесткости (толщины) рассматриваемый способ обладает высокой материалоемкостью.
Известен способ возведения свай, описанный в свайно-плитном фундаменте (патент RU 2331738 С1 МПК E02D 27/12, опубл. 20.08.2008), в котором сначала погружают сваи, объединяя их в кусты ростверками, воспринимающими нагрузки от колонн каркаса, предусматривая выпуски арматуры из верхней части ростверков, подготавливают основание для устройства тонкой плиты, выпуски арматуры которой соединяются с выпусками арматуры верхних частей ростверков. Бетон ростверков отделен от бетона плиты швами, ширина которых принимается меньше величины расчетного горизонтального перемещения элементов ростверков и плит при сейсмических воздействиях.
Недостатком известного способа является нерациональное использование фундаментной плиты только для восприятия сейсмических нагрузок, нагрузки от веса здания на плиту и ее основание не передаются.
Кроме того, распределенные нагрузки от диафрагм жесткости передаются в кусты свай, повышая необходимое количество свай в кусту.
Сущность изобретения
Задачей изобретения является снижение материалоемкости и трудоемкости при устройстве фундаментов здания, за счет повышения эффективности передачи нагрузок (в том числе сейсмических) на конструкции фундаментов и основание каркасных зданий.
Поставленная задача достигается тем, что в способе возведения свайно-плитного фундамента, включающем устройство железобетонных свай в виде кустов свай под колонны, согласно предложенному решению, между кустами устраивают ленты свай, затем при устройстве монолитного железобетонного ростверка объединяют все сваи в кустах и лентах свай в единую жесткую пространственную систему, образуя проемы между кустов свай.
Расположение свай обеспечивает более рациональную передачу сосредоточенных и распределенных нагрузок на фундаменты и основание от веса каркасных зданий с одновременным восприятием (при необходимости) сейсмических нагрузок конструкцией ростверка, что позволяет снизить трудоемкость и материалоемкость решения по устройству фундаментов каркасных зданий (в том числе для сейсмических районов), сохраняя пространственную жесткость конструкции и преимущества свайно-плитного фундамента и обеспечивая совместность деформаций элементов фундаментов при сейсмических нагрузках.
Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором представлена объемная визуализация устроенного свайно-плитного фундамента.
Свайно-плитный фундамент выполнен в виде свай 1, образующих кусты 2 под колонны, и лент 3 свай 1 под диафрагмы жесткости каркасного здания, объединенные монолитным железобетонным ростверком 4 в единую жесткую пространственную систему с проемами 5 между кустов 1 и лент свай 2.
Осуществление изобретения
Последовательность способа возведения свайно-плитного фундамента осуществляется следующим образом. Известным методом расчета (по СНиП 2.02.03-85*, СП 50-102-2003, СП 24.13330.2011 - актуализированная редакция СНиП 2.02.03-85) определяют требуемое количество свай в кустах. Шаг свай 1 для «висячих» забивных свай в кустах 2 принимается равным 3d, где d - диаметр забивной сваи. Шаг свай в лентах принимается конструктивно, например 6d, либо (при необходимости) для передачи нагрузки на основание от диафрагм жесткости, наружных ограждающих конструкций по расчету известным методом расчета (по СНиП 2.02.03-85*, СП 50-102-2003, СП 24.13330.2011 - актуализированная редакция СНиП 2.02.03-85). Выполняют устройство свай 1 в кустах 2 и лентах 3. Затем осуществляется устройство монолитного железобетонного ростверка 4, объединяющего все сваи 1 в кустах 2 и лентах 3 в единую жесткую пространственную систему, образуя проемы 5 между кустами 2 и лентами 3 свай 1.
Сейсмоизоляция надземных конструкций выполняется любым известным способом, например устройством сейсмоизолирующих опор.