КЛАВИШНЫЙ ПЛОСКИЙ ФУНДАМЕНТ
KEYBOARD FLAT FOUNDATION

Изобретение относится к строительству и предназначено для восприятия всех нагрузок от вышерасположенных конструкций зданий и распределения их по поверхности грунтовых оснований.
К плоским фундаментам относятся железобетонные плиты - это распространенные фундаменты. В технике и литературе существует значительное число аналогов, в проектировании которых использовалось Руководство по проектированию фундаментных плит каркасных зданий (Москва, Стройиздат, 1977, дата актуализации 01.01.2018 г). Размеры фундаментных плит в плане определяют по габаритам несущих конструкций проектируемых зданий в уровне верха фундамента с добавлением консольных выступов (консолей) плиты. Все проектируемые фундаментные плиты, имеют общий недостаток: они выполняются сплошными с отсутствием в них механизмов обнуления собственных кренов. Отсутствие механизмов обнуления кренов в сплошных фундаментных плитах, при неравномерных осадках оснований, способствует возникновению наклонов зданий, в том числе и наклонов недопустимых действующими нормами и правилами. Кроме того, сплошные фундаментные плиты без механизмов обнуления собственных кренов препятствуют проектированию грунтовых оснований с выполнением расчетов по несущей способности, что создает чрезмерные запасы прочности в подфундаментных грунтах, до 80%.
В качестве прототипа изобретения служит сплошная железобетонная фундаментная плита с вышеуказанными недостатками.
Цель изобретения - устранение недостатков прототипа включением в конструкцию сплошной фундаментной плиты, которую назовем монолит-плита, набор изготавливаемых в заводских условиях клавишных блоков. Клавишные блоки размещают под наружными несущими стенами подвала и предназначены они для воздействий распорными домкратными усилиями, которые позволяют обнулять собственные крены монолит-плиты по ходу возведения надфундаментных конструкций, точнее, до тех пор, пока монолит-плита будет оседать без образования кренов.
На фиг. 1 показан вид сверху (горизонтальный разрез несущих конструкций подвала в уровне домкратных проемов 7). На фиг. 2 - фрагмент, вид со стороны оси «А». На фиг. 3 - вид группы гидравлических домкратов, вставленных в домкратный проем 7. На фиг. 4 - фрагмент, вид со стороны оси «А» после домкратного вдавливания клавишного блока 2 в поверхность основания 3. На фиг. 5 - фрагмент в разрезе, вдавленный клавишный блок 2 под внутренней стеной 11.
Клавишный плоский фундамент представляет собой сборно-монолитную конструкцию, которая включает в себя привозные клавишные блоки 2, и монолит-плиту 1, изготавливаемую в котловане.
Клавишный плоский фундамент формируется следующим образом: на выровненное дно котлована 3, согласно проекту, укладывают клавишные блоки 2, без выхода за наружные грани клавишных блоков 2, устраивают бетонную подготовку 5, армируют и заливают бетоном монолит-плиту 1. Потом возводят конструкции подвала, в том числе и стены наружные 6 с предусмотренными в них домкратными проемами 7. Стороны клавишных блоков 2, соприкасающие с бетонной подготовкой 5 и с монолит-плитой 1, должны иметь пирамидальные наклоны и изолироваться от бетонной подготовки 5 и монолит-плиты 1 жирной смазкой или пленочными слоями 4.
К технико-экономическим преимуществам клавишного плоского фундамента относится то, что он позволяет возводить здания с возможностью домкратного обнуления кренов монолит-плиты в любое время по ходу строительства. Это достигается поочередным вдавливанием в дно котлована 3 клавишных блоков 2 распорными усилиями гидравлических домкратов 8 вставленных в домкратные проемы 7. Вдавливание клавишных блоков 2 в дно котлована 3 должно осуществляться с таким расчетом, чтобы разности осадок между вдавленными клавишными блоками 2 и клавишным блоком 2 с наибольшей осадкой были обнулены. При этом образующие зазоры 9 между вдавленными клавишными блоками 2 и подошвой стен подвала 6 остаются свободными. Этими действиями возрастает нагрузка на прилегающие участки монолит-плиты 1, осадки участков монолит-плиты увеличиваются, и образовавшиеся зазоры 9 постепенно закрываются. На фиг. 4, к примеру, при планировке подвала (фиг. 1) наклон здания и крен монолит-плиты 1 при возведении этажей будут развиваться в сторону скопления внутренних стен 10, к оси «Г». Поэтому вдавливать в дно котлована 3 клавишные блоки 2 распорными усилиями гидравлических домкратов 8, устанавливаемых в домкратные проемы 7, нужно по всей оси «А». Вдавливать в дно котлована 3 клавишные блоки 2 можно и группой. Только в этом случае зазоры 9 должны закрываться при медленном снижении распорных усилий гидравлических домкратов 8.
Клавишные блоки 2 могут устанавливаться не только под наружные стены подвала 6, но и под стены внутренние 10, и не только в конструкции плитных фундаментах, но и в конструкции фундаментов ленточных. Они позволяют обнулять не только возникающие крены монолит-плит, но и возникающие в них выгибы и прогибы под внутренними подвальными стенами 10. Только если монолит-плита 1 под внутренней стеной 10 прогибается, то зазоры 9 заполняют жесткими, например, стальными пластинами 11.
Клавишные плоские фундаменты с управляемыми кренами монолитных плит - это инструменты, благодаря которым технология проектирования грунтовых оснований не будет прежней, потому что они обнуляют устаревшую традицию, заключающую в ограничении значений осадок в проектируемых основаниях нормируемыми пределами.
Клавишные плоские фундаменты с управляемыми кренами монолитных плит позволяют рассчитывать грунтовые основания по прочности и нагружать их до несущего предела, притом осадки оснований под клавишными плоскими фундаментами будут в разы превышать уровни действующих норм. Новые уровни осадок, против которых сегодня ведется ресурсорасточительная борьба, теперь станут полезным фактором в борьбе с вредоносными, водопроницаемыми порами в сжимаемых глинистых грунтах.
Клавишные плоские фундаменты с управляемыми кренами монолитных плит в сочетании с техническими решениями патента RU 2170305 С2 «Способ увеличения прочности нескальных оснований» станут препятствием на пути широкого применения ресурсорасточительных свай.