СТАЛЕЖЕЛЕЗОБЕТОННЫЙ СТОЛБЧАТЫЙ ФУНДАМЕНТ МЕЛКОГО ЗАЛОЖЕНИЯ

Полезная модель относится к строительству и предназначена для создания фундамента мелкого заложения, возводимого на вечномерзлых грунтах.
Известен сборный железобетонный столбчатый фундамент мелкого заложения, возводимый на вечномерзлых грунтах, содержащий плитные опорные части и опирающиеся на них колонны, с которыми сопряжена уложенная сверху рандбалка (Кушнев А.П.Проектирование зданий для районов Крайнего Севера. Ленинград-Москва, Госстройиздат, 1961г., стр.91-93 рис.63).
Недостатки этого известного сборного железобетонного фундамента состоят в сложности его доставки в отдаленные районы со слаборазвитой базой строительной индустрии ввиду большой массы и габаритных размеров железобетонных блоков, сложности сохранения изделий при транспортировки и складировании, а также в невозможности изменения длины колонны, что потребоваться во время строительства на вечномерзлых грунтах, подверженных сезонным просадкам и пучению. Наиболее близким к предлагаемому по технисеской сущности является Сталежелезобетонный столбчатый фундамент мелкого заложения, который может быть возведен на вечномерзлых грунтах, содержащий плитную железобетонную часть и опирающуюся на нее стальную стойку, с которй сопряжена уложенная сверху рандбалка (Основания, фундаменты и подземные сооружения. Справочник проектировщика. Под общей редакцией Сорочана Е.А. и Трофименкова Ю.Г. Москва, Стройиздат, 1985 г. Стр.44-50, рис.4.2. и 4.86).
Элементы этого известного сталежелезобетонного столбчатого фундамента имеют немного меньшие массу и габаритные размеры ввиду выполнения стойки стальной, однако плитная железобетонная часть в ряде
случаев является достаточно массивной, что затрудняет доставку таких частей в отдаленные районы со слаборазвитой базой строительной индустрии. Кроме того, недостатком данного сталежелезобетонного столбчатого фундамента также является невозможность изменения длины стальной стойки при просадках или пучении вечномерзлых грунтов.
Задача, настоящей полезной модели заключается в разработке конструкции сталежелезобетонного столбчатого фундамента мелкого заложения, состоящего элементов, имеющих достаточно небольшие массу и габаритные размеры, упрощающие их доставку в отдаленные районы, не имеющие собственной развитой строительной индустрии, и пригодного для возведения на просадочных и пучинистых грунтах, в том числе и вечномерзлых, благодаря обеспечению возможности регулирования длины стальной стойки.
Решение поставленной задачи достигается тем, что в сталежелезобетонном столбчатом фундаменте мелкого заложения, преимущественно возводимом на вечномерзлых грунтах, содержащем плитную железобетонную часть и опирающуюся на нее стальную стойку, с которой сопряжена уложенная сверху рандбалка, согласно полезной модели, плитная железобетонная часть состоит из одного или нескольких сборных железобетонных элементов, а стальная стойка выполнена из нескольких сплошных или сквозных стержней, объединенных сверху траверсой, при этом со стойкой рандбалка сопряжена с возможностью регулирования отметки расположения и наклона в продольном и поперечном направлениях верхней поверхности рандбалки посредством вертикальных домкратов, установленных между рандбалкой и траверсой, для компенсации деформаций основания.
В частных случаях конструктивного выполнения сталежелезобетонного столбчатого фундамента мелкого заложения:
- фундамент снабжен распределительной рамой, посредством которой стальная стойка оперта на плитную железобетонную часть, причем
нижние концы стержней стойки жестко прикреплены к распределительной раме, которая расположена сверху на плитной железобетонной части с возможностью опоры на все сборные железобетонные элементы, составляющие плитную железобетонную часть;
- распределительная рама прикреплена ко всем сборным железобетонным элементам, составляющим плитную железобетонную часть;
- распределительная рама выполнена из металлических или железобетонных балок;
- стальная стойка выполнена в виде плоской конструкции с постоянной или переменной, увеличивающейся вниз жесткостью;
- стальная стойка выполнена в виде пространственной конструкции с постоянной или переменной, увеличивающейся вниз жесткостью.
Сущность полезной модели поясняется чертежами, где на фиг.1 показан сталежелезобетонный столбчатый фундамент мелкого заложения, в котором плитная железобетонная часть состоит из одного железобетонного элемента; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.3 - снабженный распределительной рамой сталежелезобетонный столбчатый фундамент мелкого заложения, у которого плитная железобетонная часть состоит из трех железобетонных элементов; на фиг.4 - разрез Б-Б на фиг.3; на фиг.5-сталежелезобетонный столбчатый фундамент мелкого заложения, у которого плитная железобетонная часть состоит из двух железобетонных элементов, а стальная стойка выполнена в виде пространственной конструкции с переменной, увеличивающейся вниз жесткостью; на фиг.6 - разрез В-В на фиг.5; на фиг.7 - разрез Г-Г на фиг.5.
Сталежелезобетонный столбчатый фундамент мелкого заложения, преимущественно возводимый на вечномерзлых грунтах, содержит плитную железобетонную часть 1 и опирающуюся на нее стальную стойку 2, с которой сопряжена уложенная сверху рандбалка 3. Плитная железобетонная часть 1 состоит из одного или нескольких сборных железобетонных
4 элементов, например плиты 4 (см. фиг.1 и 2) или плит 4 (см. фиг.3-6), а стальная стойка 2 выполнена из нескольких сплошных или сквозных стержней 5, объединенных сверху траверсой 6. При этом со стойкой 2 рандбалка 3 сопряжена с возможностью регулирования отметки расположения и наклона в продольном и поперечном направлениях верхней поверхности рандбалки 3 посредством вертикальных домкратов 7, установленных между рандбалкой 3 и траверсой 6, для компенсации деформаций основания.
Фундамент может быть снабжен распределительной рамой 8, посредством которой стальная стойка 2 оперта на плитную железобетонную часть 1, причем нижние концы стержней стойки жестко прикреплены к распределительной раме 8, которая расположена сверху на плитной железобетонной части 1 с возможностью опоры на все сборные железобетонные элементы, т.е. плиты 4, составляющие плитную железобетонную часть 1. Распределительная рама 8 в большей части случаев прикреплена ко всем сборным железобетонным элементам, т.е. плитам 4, составляющим плитную железобетонную часть 1. Распределительная рама 8 может быть выполнена из металлических или железобетонных балок 9.
Стальная стойка 2 может быть выполнена в виде плоской или пространственной конструкции с постоянной или переменной, увеличивающейся вниз жесткостью.
На чертежах показаны некоторые конструктивные варианты предлагаемого сталежелезобетонного столбчатого фундамента мелкого заложения. Для специалиста в области фундаментостроения понятно, что возможное использование данной полезной модели не ограничивается этими конструктивными вариантами.
В показанном на фиг.1 и 2 столбчатом фундаменте плитная железобетонная часть 1 состоит из одной плиты 4, на которую опирается стойка 2, состоящая из двух стержней 5, объединенных сверху траверсой 6. Рандбалка 3 состоит из двух балок 10 и рамы 11, объединяющей балки 10 и
5 служащей для установки колонны 12. Балки 10 опираются на стержни 5 через опорные детали 13 регулировки, которые соединены со стержнями 5 и балками 10, например, посредством болтов 14. На траверсе 6 установлены домкраты 7, которые упираются в раму 11.
В показанном на фиг.3 и 4 столбчатом фундаменте, в отличии от предыдущего, железобетонная часть 1 состоит из трех железобетонных плит 4, а стержни 5 стойки 2 опираются на распределительную раму 8, расположенную сверху на плитах 4. Распределительная рама 8 жестко соединена с одной стороны со стержнями 5 стойки 2, а с другой стороны - с плитами 4.
В вышеприведенных двух конструктивных вариантах сталежелезобетонного столбчатого фундамента мелкого заложения стальная стойка 2 состоит из двух стержней 5, соединенных траверсой 6, нижней плитой 4 (фиг.1 и 2) или распределительной рамой 8 (фиг.3 и 4), и является плоской конструкцией, которая может иметь постоянную или переменную, увеличивающуюся вниз изгибную жесткость (на чертежах не показано).
В показанном на фиг.5, 6, и 7 столбчатом фундаменте плитная железобетонная часть 1 состоит из двух плит 4, на которые опирается стальная стойка 2, состоящая из четырех стальных стержней 5. Стальные стержни 5 опираются на железобетонные плиты 4 и объединены между собой связями 15 и 16 и траверсой 6, выполненной с расположенной сверху распределительной балкой 17. В данном случае стойка 2 представляет собой пространственную конструкцию с переменной, увеличивающейся вниз жесткостью, т.к. стержни 5 установлены наклонно. Стержни 5 могут быть установлены вертикально и тогда стойка 3 будет представлять собой пространственную конструкцию с постоянной по высоте изгибной жесткостью. Рандбалка 3 в данном случае состоит из двух балочных ферм 18, объединенных между собой связями (на чертежах не показаны), опорными балками 19 и рамой 11. Балочные фермы 18 опираются на распределительную балку 17 траверсы 6. Для выравнивания вертикальных
6 перемещений фундамента между распределительной балкой 17 траверсы 6 и опорной балкой 19 рандбалки 3 установлены домкраты 7.
Нагрузка от колонны 12 через раму 11 передается на балки 10 или балочные фермы 18, а затем через опорные детали 13 регулировки или распределительную балку 17 траверсы 6 - на стержни 5 стальной стойки 2. Передаваемая стержнями 5 стойки 2 нагрузка действует на железобетонные плиты 4, распределяющие ее по площади основания, вызывая в грунте основания распределенные напряжения. Вся конструкция сталежелезобетонного столбчатого фундамента мелкого заложения делится на отправочные марки - плиты 4, стойки 2 или элементы стоек 2, укрупнительная сборка осуществляется непосредственно на строительной площадке до или во время монтажа (в зависимости от выбранной технологии производства работ).
Количество железобетонных плит 4 определяется расчетом оснований по предельным состояниям. Если плитная железобетонная часть 1 фундамента состоит из одной плиты 4 (фиг.1 и 2), то стержни 5 стойки 2 устанавливаются непосредственно на плиту 4, при этом прочность и трещинностойкость плиты 4 обеспечивается ее геометрическими размерами и армированием.
При плитной железобетонной части 1 фундамента, состоящей из нескольких плит 4 (фиг.3-7), возможно использование распределительной рамы 8 (фиг.3 и 4). Усилия от стержней 5 стоек 2 через распределительную раму 8 передаются на железобетонные плиты 4. Распределительная рама 8 может быть жестко соединена со всеми плитами 4 (анкерными болтами, сварными соединениями) и может быть выполнена как металлической, так и железобетонной. Стержни 5т стойки 2 могут быть жестко соединены с распределительной рамой 8. Если стержни 5 стойки 2 соединены траверсами 6 и жесткими связями 15 и 16, то такие стойки могут объединять плиты 4 в совместную работу без распределительной рамы 8. Для изменения
7 высоты стоек 2 стальные стержни 5 можно отрезать или наращивать перед монтажом с помощью электросварки.
Увеличение вниз изгибной жесткости стоек 2 соответствует эпюре изгибающих моментов от горизонтальных усилий, действующих на рандбалки 3.
Домкраты 7, устанавливаемые на траверсу 6 или ее распределительную балку 17, в процессе подъема упирается в раму 11 или опорную балку 19 рандбалки 3, поднимая рандбалку 3 вместе с колонной 12, при этом посадочные болты 14 развинчивают на необходимую величину, либо вовсе демонтируют на момент подъема рандбалки 3. Новое положение рандбалки 3 фиксируют с помощью подкладок, помещаемых под опорные детали 13, или путем опорных деталей 13 на имеющие другую высоту «Ь». При выполнении подъема рандбалки 3 необходимо обеспечить устойчивое положение колонны 12 с помощью связей или другим способом. В случае, если рандбалка 3 состоит из двух балочных ферм 18, объединенных между собой опорными балками 19 и рамой 11 (фиг.5, 6 и 7), то при подъеме рандбалки 3 упором для домкратов 7 будут являться опорные балки 19. После подъема рандбалки 3 на необходимую величину положение балочных ферм фиксируют с помощью подкладок, устанавливаемых в опорной зоне под нижние пояса балочных ферм 18.