ЗДАНИЕ КАРСТОУСТОЙЧИВОЙ КОНСТРУКЦИИ

Полезная модель относится к строительству, реконструкции и эксплуатации зданий на закарстованных территориях и предназначена для обеспечения и повышения карстоустойчивости зданий.
Известно здание, способное противостоять карстовому провалу, содержащее противокарстовое конструктивное усиление здания, включающее ленточный фундамент, армированные стойки и армированную горизонтальную раму на уровне перекрытия первого этажа. (Справочник проектировщика. Основания, фундаменты и подземные сооружения. / Под ред. Е.А.Сорочана и Ю.Г.Трофименкова. - М.: Стройиздат, 1985, с.297, р.12. 18).
Недостатком данной конструкции здания является возможность значительного наклона части здания, оказавшейся над провалом, высокая стоимость строительства нового и усиления существующего здания при его реконструкции и эксплуатации с целью обеспечения и повышения его карстоустойчивости.
Наиболее близким по своей сущности и достигаемому техническому результату к предлагаемой полезной модели является многоэтажное здание карстосейсмоустойчивой конструкции, включающее горизонтальный монолитный фундамент, рамный каркас, перекрытия, несущие стены-диафрагмы, цокольный, первый или первые два этажа, выполненные в виде поперечных и продольных стен с консольными свесами и образующие с фундаментной плитой монолитную или тщательно замоноличенную конструкцию, причем поперечные стены-диафрагмы снабжены железобетонным поясом поверху и междуэтажными поясами и обжаты вертикальными затяжками, которые закреплены на фундаменте и поясе поверху стен-диафрагм, а поперечные рамы усилены наклонными затяжками, которые соединяют узлы рамы верхнего этажа с колоннами в местах их пересечения со стенами цокольного, первого или второго этажа или с концами свесов стен, при этом перекрытия соединены со стенами-диафрагмами
штыревыми связями. (Патент RU 2123568 кл. Е 04 Н 9/02, 1998 г.).
Недостатком конструкции здания является его обязательная многоэтажность, сложность и высокая стоимость конструкции, обеспечивающей совместно карстовую и сейсмическую устойчивость здания, невозможность использования конструкции при реконструкции и эксплуатации здания с целью обеспечения и повышения его карстоустойчивости в связи с ухудшением устойчивости территории к карстовым проявлениям.
Техническим результатом является обеспечение и повышение карстовой устойчивости здания, расположенного на территории с карстовыми проявлениями при новом строительстве, при реконструкции и эксплуатации здания в связи с ухудшением устойчивости территории к карстовым проявлениям, повышение надежности и снижение стоимости мероприятий по обеспечению карстовой устойчивости зданий.
Сущность полезной модели заключается в том, что здание карстоустойчивой конструкции, включает фундамент, который имеет горизонтальный разрез, остов, который состоит из колонн каркаса, продольных и поперечных несущих стен, несущие стены-диафрагмы, установленные поверху остова, и пояса, которые установлены на нижних этажах у элементов остова и подвешены к стенам-диафрагмам при помощи тяжей.
Конструкция поясняется чертежом, где на фиг. показан поперечный разрез здания с фундаментом, продольными и поперечными несущими стенами, перекрытиями, несущими стенами-диафрагмами, поясами и тяжами.
Конструкция здания содержит фундамент 1, продольные и поперечные стены 2, перекрытия 3, стены-диафрагмы 4, пояса 5, которые при помощи тяжей 6 подвешены к стенам-диафрагмам 4, при этом фундамент 1 имеет горизонтальный разрез 7.
Практика показывает, что диаметр карстового провала и, соответственно, его площадь значительно меньше площади «пятна застройки» здания и поэтому в зону действия провала попадает только участок фундамента здания. При отсутствии в несущих конструкциях зданий элементов, повышающих их карстоустойчивость, участки фундамента в
зоне действия провала, претерпевают быстро нарастающую осадку, что приводит к перераспределению усилий в вышележащих конструкциях, образуются своды обрушения, нарушаются связи элементов перекрытий с несущими конструкциями остова, что приводит здание в недопустимое или аварийное состояние.
В предлагаемой конструкции карстоустойчивого здания при образовании провала, в зоне его действия, происходит быстро нарастающая осадка фундамента 1. За счет горизонтального разреза 7, участок фундамента 1 «выключается» из работы. Нагрузка от вышележащих конструкций остова, воспринимавшаяся участком фундамента 1, до «выключения» его из работы, передается через пояса 5, установленных в нижних этажах здания у элементов остова, посредством тяжей 6 на несущие стены-диафрагмы 4, которые воспринимают эти усилия, перераспределяют их на несущие конструкции остова и, соответственно, на фундаменты вне зон действия провала.
Таким образом, часть здания, расположенная выше нижнего пояса, при образовании провала не получит каких либо существенных повреждений. Повреждения получит только фундамент непосредственно в месте провала. Эти повреждения подлежат устранению и кроме этого выполняются прочие необходимые противокарстовые мероприятия. Работоспособность здания в целом при этом не утрачивается, то есть обеспечивается его надежность.
Использование предложенной полезной модели приводит к обеспечению и повышению карстовой устойчивости здания, расположенного на территории с карстовыми проявлениями при новом строительстве, при реконструкции и эксплуатации здания. Стоимость использования предложенной модели меньше, так как предлагаемая конструкция обеспечивает только карстовую устойчивость здания.