ФУНДАМЕНТ МНОГОЭТАЖНОГО ЗДАНИЯ И СООРУЖЕНИЯ

Изобретение относится к строительству, а именно к конструкциям плитных и плитно-свайных фундаментов.
Известны конструкции плитных фундаментов на естественном основании в виде железобетонной плиты, укладываемой на бетонную подготовку. /1/
Наиболее близкой конструкцией является фундамент, включающий железобетонную плиту и опорные элементы в виде буронабивных свай. /2/
Недостатками известных конструкций является большая трудоемкость по ведению работ и низкая эффективность известных методов по выправлению крена здания и сооружения, возникающего при осадках грунта во время возведения и эксплуатации здания.
Техническая задача заключается в предотвращении возникновения крена здания или сооружения, превышающего предельно допустимую величину.
s
s
Техническая задача решается таким образом, что в фундаменте многоэтажного здания и сооружения, включающем железобетонную плиту и опорные элементы, согласно полезной модели, опорные элементы выполнены в виде размещенных по периметру железобетонной плиты корректирующих свай, установленных с образованием зазора между железобетонной плитой и оголовком сваи, размером определяемым для каждой сваи по формуле: Δ=0.5·δ·d+S, где δ - предельно допустимая величина крена здания, сооружения, d - расстояние от точки приложения равнодействующей нагрузок на железобетонную плиту до оси корректирующей сваи, S - осадка одиночной сваи, с возможностью последующего включения корректирующих свай в работу при возникновении крена здания, сооружения. При этом, фундамент по может быть дополнительно снабжен, размещенными по всей площади железобетонной плиты, контактирующими с плитой, свайными элементами.
s
s
cв
cp
св
ср
2
2
Предлагаемый фундамент отличается от известного тем, что опорные элементы выполнены в виде размещенных по периметру железобетонной плиты корректирующих свай, установленных с образованием зазора между железобетонной плитой и оголовком сваи, размером определяемым для каждой сваи по формуле: Δ=0.5·δ·d+S, где δ - предельно допустимая величина крена здания, сооружения, d - расстояние от точки приложения равнодействующей нагрузок на железобетонную плиту до оси корректирующей сваи, в м; S - осадка одиночной сваи, в м, определяемая от нагрузки Р=k·A·р, где k=1,5 для крайних свай, k=2,0 для угловых свай, A - площадь поперечного сечения корректирующей сваи, м, р - среднее давление под подошвой плитного фундамента, в тс/м. Осадка одиночной сваи определяется согласно действующим нормативным документам или по результатам статических испытаний свай, м. Корректирующие сваи включаются в работу автоматически, при возникновении крена здания, сооружения.
Технический результат состоит в предотвращении возникновения крена здания или сооружения, превышающего предельно допустимую величину, за счет последовательного включения корректирующих свай в работу при контакте с фундаментной плитой со стороны возникновения крена здания или сооружения.
На фиг.1 представлен фрагмент фундамента; фиг.2 - тоже, что на фиг.1 - вариант с дополнительными контактирующими сваями, размещенными по всей площади железобетонной плиты; фиг.3 - тоже, что и на фиг. 1 - стадия включения свай в работу; фиг.4 - схема расчета зазора между железобетонной плитой и оголовком корректирующей сваи.
Фундамент состоит из бетонной подготовки 1, железобетонной плиты 2, корректирующих свай 3, установленных с зазором 4 и контактирующих свай 8, установленных по всей площади железобетонной плиты 2.
Фундамент здания и сооружения возводят следующим образом.
На подготовленное грунтовое основание укладывают слой бетонной подготовки 1. По периметру проектируемого фундамента устраивают корректирующие сваи 3. Далее устраивают железобетонную плиту 2 с образованием зазора 4 между оголовком корректирующей сваи 3 и железобетонной плитой 2.
В процессе возведения и эксплуатации здания, сооружения при возникновении крена здания и сооружения, со стороны возникновения крена включаются в работу корректирующие сваи, препятствующие дальнейшему увеличению крена.
x
y
Пример расчета зазора между оголовками угловой и крайней корректирующими сваями и фундаментной плитой поясняется схемой (см. фиг.4), на которой изображена прямоугольная плита длиной а, шириной b, равнодействующая всех действующих на железобетонную плиту нагрузок приложена в точке С с координатами е и e в осях хоу.
Расстояние от точки С до оси корректирующей сваи 3(1) составляет:
где 0,4 - соответственно расстояние от оси корректирующей сваи до грани железобетонной плиты.
св
cp
Осадку одиночной сваи S, определим от нагрузки Р=k·A·p
1
k=2, так как свая угловая;
cp
м
тс
2
р=40/  - среднее давление под подошвой фундаментной плиты;
- площадь поперечного сечения корректирующей сваи;
1
Р=2·0.28·40=22.4 тс
Согласно статическим испытаниям свай, осадка одиночной сваи от нагрузки 22,4 те составляет 1 см.
Зазор между оголовком корректирующей сваи и фундаментной плитой:
1
1
Δ=0.5·δ·d+0,01=0.5·0.002·33,4+0,01=0.0334+0,01≈4,4 см
где δ - величина допустимого крена для данного типа сооружения согласно СП 50-101-2004.
Для крайней сваи, расположенной по периметру плиты расстояние от точки С до оси сваи 3(2)
s
св
cp
Осадку одиночной сваи S определим от нагрузки Р=k·A·p
1
k=1.5, так как свая крайняя;
cp
м
тс
2
р=40/  - среднее давление под подошвой фундаментной плиты;
- площадь поперечного сечения корректирующей сваи;
1
P=1.5·0.28·40=16.8 тс
Согласно статическим испытаниям свай, осадка одиночной сваи от нагрузки 16,8 тc составляет 0,8 см.
Зазор между оголовком корректирующей сваи и фундаментной плитой:
1
2
Δ=0.5·δ·d+0,008=0.5·0.002·6,6+0,008=0.0066+0,008≈1.5 см
Источники информации:
1. М.В.Берлинов «Основания и фундаменты», М, изд-во ВШ, 1988 г., с.104.
2. RU Патент №2013495, кл. E02D 35/00, публикация 30.05.1994, (прототип).