Способ усиления фундамента от увеличения эксплуатационных моментных нагрузок одного знака

 

Сущность изобретения: между плитной частью фундамента и упорной конструкцией со стороны, противоположной направлению действия моментной нагрузки, устанавливают враспор стойки. При этом верхний конец стоек жестко соединяют с упорной конструкцией, а нижний конец свободно опирают в плитную часть фундамента. 2 ил.

Изобретение относится к строительству, в частности к реконструкции зданий, сооружений, и может быть использовано при усилении эксплуатируемых фундаментов под оборудование, стены и колонны.

Известен способ усиления фундамента путем передачи нагрузки на буронабивные, забивные и вдавливаемые сваи [1] Выполнение таких свай в стесненных условиях требует большого объема земляных работ, расхода бетона и арматуры.

Наиболее близким к описываемому техническому решению является способ усиления фундамента при увеличении эксплуатационных моментных нагрузок одного знака путем установки враспор ряда стоек между перекрытием и фундаментом со стороны, противоположной направлению действия моментной нагрузки, причем стойки верхним концом уперты в перекрытие, а нижним установлены а домкратах, которые размещены на фундаменте и создают распорное усилие между перекрытием и фундаментом [2] Реализация известного способа требует использования специального оборудования (домкратов), а также дополнительных работ по отсоединению перекрытия от вертикальных опорных конструкций (стен или колонн). Кроме того, стойки постоянно находятся в напряженном состоянии и реагируют на моментные нагрузки обоих знаков.

Цель изобретения улучшение условий реализации способа.

Цель достигается тем, что в способе усиления фундамента при увеличении эксплуатационных моментных нагрузок одного знака путем установки ряда стоек враспор между упорной конструкцией и плитной частью фундамента со стороны, противоположной направлению действия моментной нагрузки, верхние концы стоек жестко соединяют с упорной конструкцией, а нижние концы свободно опирают в плитную часть фундамента.

На фиг. 1 изображена схема усиления фундамента под оборудование внутри здания; на фиг. 2 схема усиления фундамента под колонну реконструируемого здания при размещении внутри помещения в непосредственной близости от усиливаемого фундамента дополнительного тяжелого оборудования.

В первом случае (фиг.1) необходимость усиления вызвана появлением временной эксплуатационной нагрузки Р, действующей с эксцентриситетом е относительно главной оси подошвы и дополнительно догружающей фундамент. В этом случае на усиливаемый фундамент 1 под эксплуатируемое тяжелое оборудование 2 действует дополнительная моментная нагрузка М Pe от груза 3, создающего временную эксплуатационную нагрузку Р.

Расширить площадь опоры фундамента 1 не позволяют подземные инженерные коммуникации 4. Для усиления фундамента со стороны, противоположной направлению действия моментной нагрузки М, устанавливают одну или ряд стоек 5. Стойки 5 жестко крепят на сварке к несущим балкам перекрытия 6, являющимся в данном случае упорной конструкцией. Противоположные концы стоек свободно вставляют в отрезки трубы 7, прикрепленные к железобетонному телу фундамента любым из известных и доступных способов, т.к. особых требований к прочности крепления нет. При действии моментной нагрузки край фундамента под стойкой 5 стремится приподняться. Стойка при этом работает на сжатие, передавая часть дополнительной нагрузки на балки перекрытия 6. Эта нагрузка направлена вертикально вверх и разгружает узел опоры балки покрытия 6 на стену 8. Таким образом происходит разгрузка упорной конструкции.

При возникновении случайных моментных нагрузок противоположного знака (например, М₁) на балку покрытия 6 дополнительная нагрузка, направленная вниз, не передается, т.к. стойка 5 не связана с плитной частью фундамента 1. При осадке края фундамента 1 стойка 5 будет прочно перемещаться в отрезке трубы 7. Отрезок трубы 7 целесообразно ставить для того, чтобы стойка 5 не могла отклониться от вертикального положения.

Во втором случае (фиг.2) необходимость усиления фундамента 9 под колонну 10 реконструируемого здания вызвана появлением нагрузки Р от веса установленного вблизи оборудования 11, установленного на фундаменте 12. Действие этой нагрузки приводит к дополнительному догружению фундамента 9 и возникновению крена.

В этом случае усиление фундамента 9 под колонну 10 производят следующим образом.

К плитной части фундамента 9 со стороны, противоположной направлению действия моментной нагрузки, крепят металлическую трубу 13. При этом особых требований к прочности крепления не предъявляют и оно может выполняться на клею через металлическую пластину 14, прикрепленную на сварке к торцу трубы либо любым другим методом. Труб может быть также две. В трубу вставляют металлическую стойку (стойки) 15, верхний конец которой жестко крепят к распределительной металлической балке 16, являющейся одним из элементов упорной конструкции, которая включает также металлические подкосы 17, несущие металлические балки (две) 18, упорную металлическую балку 19 и металлическую железобетонную обойму 20. Балки 18 и обойма 20 жестко связаны с колонной 21 примыкающего здания. Упорная конструкция устраивается после установки стойки (стоек) 15. Для этого оголяют арматуру колонны 21 и жестко прикрепляют к ней на сварке металлические элементы 18 и 19. Затем устраивают обойму 20 из прокатного металла или железобетона, жестко закрепляя сваркой на колонне 21. После этого устанавливают по месту металлические подкосы 17 и закрепляют их сваркой на обойме 20 и несущих металлических балках 18. Операции крепления сваркой распределительной балки 16 к стойке (стойкам) 15 выполняют в последнюю очередь.

Принцип работы основных элементов усиления аналогичен предыдущему примеру. Стойка 15 передает часть моментной нагрузки Р на упорную конструкцию (элементы 16-20), разгружая фундамент 9.

Усиление фундамента по описываемому способу можно осуществить без наличия сложного оборудования и выполнения большого объема земляных работ. При этом за счет жесткого крепления верхнего конца стоек и свободного опирания их нижнего конца стойки находятся в напряженном состоянии периодически, т.к. реагируют на моментные нагрузки только одного знака.

Формула изобретения

СПОСОБ УСИЛЕНИЯ ФУНДАМЕНТА ОТ УВЕЛИЧЕНИЯ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ МОМЕНТНЫХ НАГРУЗОК ОДНОГО ЗНАКА путем установки ряда стоек враспор между упорной конструкцией и плитной частью фундамента со стороны, противоположной направлению действия моментной нагрузки, отличающийся тем, что, с целью улучшения условий осуществления способа, верхние концы стоек жестко соединяют с упорной конструкцией, а нижние концы свободно упирают в плитную часть фундамента.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2