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 эластичной гибкости, 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, соединенных между собой по крайней мере в двух местах, в качестве плит используют горообразные резиноармированные пустотелые элементы в виде утилизированных металлокордных автомобильных покрышек с прямоугольными вырезами в местах соединений, соединения изолированы, в полостях покрышек расположена поперечная и соединительная продольная арматура, покрышки заполнены бетоном, в конечном виде соединенные между собой утилизированные покрышки являются сложной несъемной опалубкой фундамента, образуя кольцевые упругие демпферные контактные элементы в верхних поверхностях и подошвах плит и боковые упругие демпферные покрытия в краевых зонах фундамента.
Сущность изобретения заключается в том, что переменное очертание краевых зон ленточного фундамента формируется из соединенных между собой плит круглой формы. Причем эти плиты и ленточный фундамент в целом изготовляются непосредственно на подготовке в несъемной опалубке, образованной из однотипных торообразных утилизированных автопокрышек с металлокордом, которые в местах соединений между собой имеют сквозные прямоугольные вырезы, соединения изолированы. В таком исполнении несъемной опалубки ленточного фундамента создается возможность размещения в их полости не только рабочей арматуры плит, но и продольной соединительной арматуры всего ленточного фундамента, который после заливки бетона и набора им заданной проектной прочности обеспечит ленточному фундаменту эластичную гибкость. Исходя из специфичных геометрических и механических особенностей утилизированных металлокордных резиновых покрышек в верхних поверхностях и подошвах плит образуются кольцевые упругие демпферные контактные элементы, а в краевых зонах фундамента формируются боковые упругие демпферные покрытия.
Указанные новые признаки и свойства отсутствуют в известных технических решениях и позволяют предложенному техническому решению достигнуть эффективности, заключающейся в упрощении и удешевлении изготовления фундамента, достижении наиболее оптимального распределения контактных напряжений и достижении эластичной гибкости, вибро - и сейсмоизолируемости 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 на фиг.1;
На фиг.3 показана утилизированная покрышка с прямоугольными вырезами в двух местах через 180°.
Ленточный фундамент представляет собой конструкцию, укладываемую на гравийно-песчаную подготовку 1 и состоящую из круглых в плане плит 2, изготовленных из утилизированных металлокордных автопокрышек 3 с прямоугольными вырезами 4 в местах соединений и имеющих изоляцию 5 в местах соединений 6. В полостях покрышек 3 устанавливают рабочую арматуры 7 плит и общую соединительную продольную арматуру 8 ленточного фундамента. Затем в полости несъемной опалубки фундамента заливается бетон 9. После набора прочности бетона получается ленточный фундамент с волнообразным переменным очертанием краевых зон в которых в верхних и нижних поверхностях плит образуются кольцевые упругие демпферные контактные элементы 10, а в краевых зонах фундамента образуются боковые упругие демпферные покрытия 11 фундамента.
Процесс монтажа ленточного фундамента начинается устройством гравийно-песчаной подготовки 1 по выровненному дну котлована. На поверхность подготовки укладывают изоляционное покрытие, например, полимерную пленку. Далее подбирают однотипные утилизированные металлокордные автопокрышки 3 в которых в местах контактов круглых плит 2 при сборке ленточного фундамента при помощи пилы делают прямоугольные вырезы 4 из которых удаляют вырезанную часть покрышки. Количество вырезов может быть от двух до четырех в зависимости от количества контактов плит в ленточном фундаменте. Покрышки 3 укладывают впритык друг к другу, состыковывая вырезы 4 соединяемых покрышек. Из внутренних полостей покрышек по вырезам 4 соединяют покрышки и изолируют 5 соединения, например, с помощью клейкой полимерной ленты. По длине ленточного фундамента соединения между плитами располагаются через 180°, в угловых частях ленточного фундамента два соединения через 90°. При перекрестных ленточных фундаментах в крайних покрышках имеются три соединения через 180° и 90°, а местах внутренних перекрещиваний четыре контакта через 90°. В полости покрышек устанавливается рабочая арматура 7 круглых плит и общая продольная арматура 8 ленточного фундамента. Рабочая арматура 7 плит и продольная арматура 8 ленточного фундамента соединены между собой сваркой. Затем в полость несъемной опалубки ленточного фундамента заливается жидкий бетон 9. После схватывания бетона получается гибкий ленточный фундамент из соединенных круглых плит 2 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. Вырезы в несъемных опалубках позволяют получить цельный гибкий железобетонный ленточный фундамент с оригинальным переменным очертанием краевых зон. При вибрационных и сейсмических воздействиях на предложенной ленточный фундамент вступают в работу кольцевые упругие демпферные элементы 10 на верхних поверхностях и подошвах плит, а также боковые упругие демпферные покрытия 11 в краевых зонах фундамента, представленные протекторными частями утилизированных покрышек, которые способны гасить опасную часть динамических нагрузок на фундамент и выводить сооружение из опасной части резонанса за счет реологических свойств армированной резины.
Технико-экономическая эффективность предложенного ленточного фундамента, по сравнению с прототипом, заключается в упрощении и удешевлении процесса изготовления фундамента из круглых плит за счет изготовления его на строительной площадке с помощью несъемной опалубки, изготовленной из утилизированных отходов. При этом за счет специфичных геометрических и механических свойств утилизированных металлокордных покрышек достигается оптимальное распределение контактных напряжений в краевых зонах, вибро- и сейсмиоизоляция фундамента. Кроме этого несъемная опалубка из армированной резины в определенной степени выполняет роль гидроизоляции.