Фундамент

 

Использование: в строительстве. Сущность изобретения: фундамент включает цилиндрическую вертикально погруженную в грунт оболочку. Полость оболочки заполнена грунтом ненарушенной структуры. В полости оболочки, соосно с ней размещен жесткий элемент, имеющий форму пирамиды или прямого кругового конуса. Причем радиус основания конуса или радиус окружности, вписанной в основание пирамиды, зависит от внутреннего диаметра оболочки и угла внутреннего трения грунта, заполняющего полость оболочки. Острие же жесткого элемента расположено выше уровня нижней кромки оболочки на 5-10 см. 1 ил.

Изобретение относится к строительству, а именно к конструкциям фундаментов-оболочек.

Цель изобретения - повышение несущей способности цилиндрических столбчатых фундаментов-оболочек и снижение трудоемкости их изготовления.

Цель достигается тем, что в фундаменте, включающем вертикально погруженную в грунт оболочку и жесткий элемент, размещенный в полости оболочки, полость оболочки заполнена грунтом ненарушенной структуры, а жесткий элемент размещен соосно с оболочкой и имеет форму пирамиды или прямого кругового конуса, причем радиус основания конуса или радиус окружности, вписанной в основание пирамиды, определен по формуле r = , где D - внутренний диаметр оболочки; ϕ - угол внутреннего трения грунта, заполняющего полость оболочки, при этом острие жесткого элемента расположено выше уровня нижней кромки оболочки на 5-10 см.

На чертеже показан фундамент.

Фундамент включает цилиндрическую вертикально погруженную в грунт 2 оболочку 1, из полости которой не разработан и не извлечен и в нем соосно с оболочкой размещен жесткий элемент 3, например забивной железобетонный, имеющий форму пирамиды или прямого кругового конуса, причем радиус основания конуса или радиус окружности, вписанной в основание пирамиды, определен по формуле r = , где D - внутренний диаметр оболочки, ϕ - угол внутреннего трения грунта, заполняющего полость оболочки, при этом острие жесткого элемента расположено выше уровня нижней кромки оболочки на 5-10 см.

При погружении жесткого элемента 3 вокруг него образуется зона уплотненного грунта 4, диаметр которой может быть определен по формуле С= 2,78 ˙r˙ ехр(0,024 ˙ ϕ ). Размер уплотненной зоны под нижним концом жесткого элемента составляет 5-10 см. Таким образом, практически весь объем внутренней полости оболочки составляет уплотненный грунт. В результате этого при приложении к фундаменту нагрузки его составляющие: жесткий элемент, уплотненная зона грунта и оболочка имеют высокую степень совместности работы, которая обусловлена тем, что: в пределах полости оболочки деформации уплотнения грунта отсутствуют; сразу же после приложения нагрузки вовлекаются в работу боковая поверхность оболочки и естественное основание, подстилающее подошву фундамента; осадки всех составляющих фундамента близки между собой; с появлением у фундамента осадки включается в работу наружная боковая поверхность оболочки. Вследствие этого предлагаемый фундамент позволяет существенно повысить несущую способность цилиндрических столбчатых фундаментов-оболочек. Существенное снижение трудоемкости процесса изготовления фундамента обусловлено необходимостью выполнения лишь двух технологических операций: погружение оболочки; погружение соосно с ней жесткого элемента.

Для выполнения предлагаемого фундамента могут быть использованы стандартные сборные тонкостенные железобетонные оболочки диаметром 0,8-3 м и длиной до 6 м и сборные железобетонные жесткие элементы, имеющие форму пирамиды или прямого кругового конуса с радиусом основания конуса или радиусом окружности, вписанной в основание пирамиды, r = 0,2-0,5 м.

Использование изобретения позволяет повысить несущую способность цилиндрических столбчатых фундаментов-оболочек, снизить трудоемкость и время их изготовления.

Формула изобретения

ФУНДАМЕНТ, включающий цилиндрическую вертикально погруженную в грунт оболочку и жесткий элемент, размещенный в полости оболочки, отличающийся тем, что полость оболочки заполнена грунтом ненарушенной структуры, а жесткий элемент размещен соосно с оболочкой и имеет форму пирамиды или прямого кругового конуса, причем радиус основания конуса или радиус окружности, вписанной в основание пирамиды, определен по формуле r = D / 2,78˙exp(0,024˙ϕ) , где D - внутренний диаметр оболочки; ϕ - угол внутреннего трения грунта, заполняющего полость оболочки,
при этом острие жесткого элемента расположено выше уровня нижней кромки оболочки на 5 - 10 см.

РИСУНКИ

Рисунок 1