ЛЕНТОЧНЫЙ ФУНДАМЕНТ С ПЕРЕМЕННЫМ ОЧЕРТАНИЕМ КРАЕВЫХ ЗОН

Изобретение относится к строительству, а именно к ленточным фундаментам под несущие и самонесущие стены, и может быть использовано в качестве ленточного фундамента для жилых и промышленных зданий.
Известна конструкция ленточного фундамента, включающая железобетонные прямоугольные плиты с угловыми вырезами, изготовленные в заводских условиях, в результате чего получается ленточный фундамент с переменным очертанием краевых зон (см. Сорочан Е.А., Трофименков Ю.Г. (ред.). Справочник проектировщика. Основания, фундаменты и подземные сооружения. М., Стройиздат, 1985, с.47, таблица 4.19).
Основными недостатками указанного ленточного фундамента являются сложность изготовления плит с угловыми вырезами, неоптимальное распределение контактных напряжений, возникающих в краевых зонах двух рядом лежащих плит фундамента и отсутствие вибро- сейсмоизоляции в конструкции ленточного фундамента в целом.
Из известных технических решений наиболее близким к заявляемому (прототипом) является ленточный фундамент, состоящий из вертикальной стенки и опорной фундаментной плиты, выполненной из сборных квадратных плит установленных под углом 45° к продольной оси фундамента направлении (см. патент Российской Федерации на полезную модель №55386, МПК Е02D 27/01, 2006 г.).
Недостатками прототипа являются необходимость изготовления плит в индустриальных условиях, неоптимальность распределения контактных напряжений в угловых участках плит, формирующих краевые зоны ленточного фундамента и отсутствие вибро- сейсмоизоляции в конструкции ленточного фундамента в целом.
Задачей изобретения является упрощение и удешевление изготовления фундамента, достижение наиболее оптимального распределения контактных напряжений и достижение вибро- и сейсмоизоляции конструкции фундамента в целом.
Решение поставленной задачи достигается тем, что ленточный фундамент с переменным очертанием краевых зон выполнен из плит равномерной в плане формы, контактирующих между собой по крайней мере в двух местах, в качестве плит используют торообразные резиноармированные пустотелые элементы в виде утилизированных металлокордных автомобильных покрышек, в полостях покрышек расположена рабочая арматура с выпусками по центру торов для железобетонного пояса, покрышки заполнены бетоном, в конечном виде торообразные резиноармированные элементы, являясь несъемными опалубками, образуют упругие демпферы в контактах между плитами, а также кольцевые упругие демпферные контактные элементы в верхних поверхностях и подошвах плит.
Сущность изобретения заключается в том, что переменное очертание краевых зон ленточного фундамента формируется из состыкованных друг с другом плит круглой формы. Причем эти плиты изготовляются непосредственного на подготовке в несъемных опалубках из однотипных торообразных утилизированных автопокрышек с металлокордом, в которые устанавливается арматура и заливается бетон. Исходя из специфичных геометрических и механических особенностей утилизированных металлокордных покрышек, между плитами формируются швы с упругими прокладками, а в верхней и нижней поверхностях круглых плит образуются кольцевые резиноармированные демпферные элементы. Указанные новые признаки позволяют предложенному техническому решению приобрести новые свойства, заключающиеся в образовании более оптимальных переменных очертаний краевых зон, достижении гибкости фундамента и формировании естественных защитных экранов в рабочих поверхностях фундамента. Указанные новые признаки и свойства отсутствуют в известных технических решениях и позволяют предложенному техническому решению достигнуть эффективности, заключающейся в упрощении и удешевлении процесса изготовления фундамента, достижении оптимального распределения контактных напряжений и достижении сейсмо-виброизоляции конструкции фундамента.
Вышеизложенное позволяет утверждать, что предложенное техническое решение соответствует критериям изобретения «новизна» и «существенные отличия».
На фиг.1 показан фрагмент ленточного фундамента (вид сверху);
На фиг.2 показано сечение А - А фиг.1.
Ленточный фундамент представляет собой конструкцию, укладываемую на гравийно-песчаную подготовку 1 и состоящую из круглых в плане плит 2, изготовленных из торообразных резиноармированных пустотелых элементов 3, в полости которых устанавливается арматура 4 с выпусками 5 по центру торов и заливается бетон 6. Плиты 2 соединяются между собой железобетонным поясом 7. В контактах между плитами 2 имеются упругие демпферы 8. Кольцевые части 9 торов образуют упругие демпферные контактные элементы в верхних поверхностях и подошвах плит.
Процесс монтажа ленточного фундамента начинается устройством гравийно-песчаной подготовки 1 по выровненному дну котлована. На поверхность подготовки укладывают изоляционное покрытие, например, полимерную пленку. Далее укладывают однотипные торообразные утилизированные автопокрышки 3 с металлокордом, которые на внутренней поверхности имеют достаточно широкую щель. Покрышки 3 укладывают впритык друг к другу. По длине ленты фундамента контакты между плитами располагаются через 180°, в угловых частях ленты два контакта через 90°. При перекрестных ленточных фундаментах в крайних покрышках имеются три контакта через 180° и 90°, а в местах внутренних перекрещиваний четыре контакта через 90°. В полости покрышек 3 устанавливается металлическая арматура 4 с выпусками 5 по центрам горообразных покрышек. Затем в полости покрышек 3 заливается бетон 6 и таким образом образуются круглые плиты 2. После схватывания бетона к арматурным выпусками 5 приваривают арматуру поясов, устраивают временную опалубку и заливают бетон. После схватывания бетона образуется железобетонный пояс 7, соединяющий между собой круглые плиты 2 ленточного фундамента. Таким образом получаем ленточный фундамент с волнообразным переменным очертанием краевых зон. В ленточных фундаментах, изготовленных из круглых плит в краевых зонах формируются оптимальные контактные напряжения, которые вовлекают в работу промежуточный грунт между плитами. В контактах между плитами образуются швы с демпферами из армированной резины. При сейсмических и вибрационных воздействиях на фундамент последний приобретает эластичную гибкость, способен гасить динамику и выводить сооружение из опасной части резонанса за счет реологических свойств армированной резины. Последнему также способствуют кольцевые упругие демпферные контактные элементы в верхних поверхностях и подошвах плит.
Технико-экономическая эффективность предложенной конструкции ленточного фундамента, по сравнению с прототипом, заключается в упрощении и удешевлении процесса изготовление фундамента из круглых плит за счет изготовления его на строительной площадке с помощью несъемных опалубок из утилизированных отходов. При этом за счет специфичных геометрических и механических свойств утилизированных металлокордных покрышек достигается оптимальное распределение контактных напряжений в краевых зонах, сейсмо- и виброизоляция фундамента. Кроме этого несъемная оболочка из армированной резины в определенной степени выполняет роль гидроизоляции.