Сборный ленточный фундамент

Полезная модель относится к строительству, а именно к конструкциям сборного ленточного фундамента, широко применяемым при возведении зданий и сооружений разного типа и назначения в различных условиях эксплуатации.
Известен ленточный фундамент, состоящий из перекрестных лент (см. Справочник проектировщика. Основания и фундаменты, под редакцией В.Г. Березанцева. Ленинград, издательство литературы по строительству, 1964, стр. 32, рис. 3. 3г)
Недостатком такой конструкции фундаментов является низкая его несущая способность в слабых, просадочных и набухающих грунтах, так как не обеспечивается общая жесткость и устойчивость.
Наиболее близким, выбранным за прототип, является сборный ленточный фундамент, состоящий из опорной плиты и бетонных блоков стен (см. Основания, фундаменты и подземные сооружения. Справочник проектировщика. М., Стройиздат, 1985, с. 45, рис. 4. 4а).
Недостатком его является недостаточная несущая способность в слабых неоднородных грунтах с большой фациальной изменчивостью, в том числе в насыпных, пучинистых и просадочных грунтах из-за недостаточной жесткости фундаментных плит. Кроме того, не обеспечивается совместная работа стенового блока или кирпичной кладки с фундаментом в случаях неравномерных просадок грунтового основания. Этот фактор ограничивает область применения такой конструкции фундаментов.
Технической задачей настоящего изобретения является повышение несущей способности и расширении области применения сборных ленточных фундаментов.
Указанная техническая задача достигается тем, что сборный ленточный фундамент, состоящий из опорной плиты и бетонных блоков стен, при этом опорная плита снабжена ребром жесткости, выполненным за одно целое с ней, представляющая собой единую балочную конструкцию, в верхней части ребра жесткости по всему периметру выполнена выемка, взаимодействующая с ответным выступом верхнего ряда фундаментных блоков, при этом высота выемки составляет не менее 0,2 высоты ребра жесткости опорной плиты, которая определяется по формуле:
h
fn
h≥k⋅k⋅d, где
h - высота ребра;
k - коэффициент условий работы;
h
k - коэффициент влияния теплового режима здания;
fn
d - нормативная глубина промерзания.
Заявляемое устройство поясняется чертежом, где на фиг. 1 изображен фундамент (вид в плане), на фиг. 2 - поперечный разрез по А-А на фиг. 1.
Описываемое устройство включает опорную ленточную плиту 1, смонтированное заодно с ней ребро жесткости 2 нижнего ряда фундаментных блоков с выемкой 3, верхний ряд фундаментных блоков 4 с выступом 5, размещенным в выемке 3 ребра жесткости 2 нижнего ряда блоков. Верхний ряд фундаментных блоков выполнен с плоской верхней горизонтальной поверхностью для опирания стеновых материалов при возведении стен.
Описанное устройство устраивают следующим образом.
На стройплощадке отрывают котлован. На подготовленное основание в соответствии с проектом строительства устанавливают сборные опорные плиты 1. Плиты, входящие в состав фундамента, являются однотипными и могут быть изготовлены в заводских условиях либо непосредственно на стройплощадке. При изготовлении плит 1, а также фрагментов ребра жесткости 2, производят выпуски арматуры как в местах стыка опорных плит между собой, так и в местах стыка плит 1 и ребра 2. В процессе монтажа выпуски последовательно объединяются в единую ленту по контуру размещения фундаментов, а зоны объединения омоноличиваются. Выемку 3 на ребре жесткости 2 формируют в процессе производства фрагментов ребра, путем установки во время их бетонирования и последующей выемки закладных деталей. Ширина выемки 3 определяется из условий равнопрочности сопрягаемых элементов фундаментной конструкции. После изготовления фундаментной ленты нижнего ряда производят установку верхнего ряда фундаментных блоков, горизонтальные стыки которых также омоноличиваются. По окончании строительства фундамента производят монтаж стеновых панелей здания в обычном порядке.
Для условий Новосибирской области заглубленная часть ребра жесткости (h) равна ≥1,6 м.
Пример расчета:
Заглубленная часть ребра жесткости определяется по формуле:
h
fn
h≥k⋅k⋅d, где
k - коэффициент условий работы равный 1,8, определенный эмпирическим путем;
h
h
k - коэффициент влияния теплового режима здания с подвалом. При температуре наружного воздуха - 20°С, k составляет 0,4 (см. кн. Веселов В.А. «Проектирование оснований и фундаментов», М., Стройиздат, 1990 г. стр. 103, табл. 5.1).
fn
d - нормативная глубина промерзания для условий города Новосибирска равна 2,2 м.
Устройство работает следующим образом.
В слабых неоднородных грунтах предлагаемый ленточный фундамент при наличии ребра жесткости 2, прочно связанного с опорной ленточной плитой 1 и посредством сопрягаемых выступа 5 и выемки 3, работает как единая балочная конструкция. В такой конструкции за счет повышения общей жесткости значительно увеличивается степень совместности работы на изгиб ее элементов. В деформационных грунтовых условиях осадки фундамента по длине выравниваются, что способствует сохранению целостности надземной части здания, и, следовательно, повышается уровень его эксплуатационной надежности, особенно в сейсмических районах. Кроме того, при пучении грунтов обратной засыпки котлована со стороны наружных стен здания, улучшаются условия работы ленточного фундамента, ввиду наличия уширения в нижней части плиты, проявляющего анкерующую способность.
По сравнению с прототипом предлагаемый сборный ленточный фундамент обладает повышенной несущей способностью за счет увеличения общей жесткости и использования распределительной способности фундамента как балочной системы. При этом расширяется область применения, так как его использование возможно в слабых неоднородных грунтах с большой фациальной изменчивостью, в том числе в насыпных, пучинистых и просадочных грунтах.