Свайно-плитный фундамент
Владельцы патента RU 2331738:
Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Кубанский государственный аграрный университет (RU)
Изобретение относится к строительству и может быть использовано при возведении многоэтажных зданий. Свайно-плитный фундамент включает железобетонные сваи и ростверки. Свайно-плитный фундамент включает железобетонную плиту, выпуски арматуры которой жестко состыкованы с выпусками арматуры верхней части ростверков. При этом плита расположена на подготовленном основании, отделена от ростверков заполненными герметичным материалом швами и имеет минимальную толщину, обеспечивающую восприятие сейсмических нагрузок. Технический результат состоит в обеспечении необходимой жесткости свайных фундаментов, обеспечивающей совместность деформаций элементов фундаментов при поступательных и крутильных формах сейсмических нагрузок. 2 ил.
Изобретение относится к строительству и может быть использовано при возведении многоэтажных зданий.
Известны свайные фундаменты, в которых сваи несут основную нагрузку, а ростверки в расчетах на несущую способность не учитываются (Ухов С.Б. и др. Механика грунтов, основания и фундаменты. Изд. АВС, М., 1994, с.308. Расчет и проектирование фундаментов).
Недостатком таких фундаментов является то, что несмотря на развитую площадь подошвы ростверков в методах расчета не учитывается восприятие ростверками нагрузок от зданий.
Известны свайно-плитные фундаменты, в которых головы свай объединяются плитой-ростверком. В таких фундаментах (СП 50-102-2003 Проектирование и устройство свайных фундаментов, с.31, п.7.4.10) рекомендуется считать, что 85% нагрузки воспринимается сваями, а 15% - плитой. Для обеспечения жесткости плиты ее размеры, а главное толщину предполагается делать большой. Распределение нагрузки между плитой и сваями не всегда удается рассчитать корректно.
При проектировании в сейсмических районах также известно техническое решение, включающее железобетонные сваи и ростверки, связанные отдельными рандбалками (Ухов С.Б. и др. Механика грунтов, основания и фундаменты. М., Высшая школа, 2002, с.521, рис. 17). Однако при этом не обеспечивается взаимодействие рандбалок и ростверков, особенно при крутильных колебаниях, поэтому гораздо эффективнее объединять ростверки плитой, обеспечивая независимость осадки отдельных ростверков под статической нагрузкой.
Техническим решением задачи является достижение необходимой жесткости свайных фундаментов, обеспечивающей совместность деформаций элементов фундаментов при поступательных и крутильных формах сейсмических нагрузок.
Поставленная задача достигается тем, свайно-плитный фундамент, включающий железобетонные сваи и ростверки, согласно изобретению имеет железобетонную плиту, выпуски арматуры которой жестко состыкованы с выпусками арматуры верхней части ростверков, при этом плита расположена на подготовленном основании, отделена от ростверков заполненными герметичным материалом швами и имеет минимальную толщину, обеспечивающую восприятие сейсмических нагрузок.
Новизна заявляемого предложения обусловлена тем, что сваи в кусте, воспринимающие нагрузки от колонн каркасного здания, объединяются жесткими ростверками, отделенными от промежуточных фундаментных плит швами, что позволяет плиты, на которые передаются нагрузки от стенового заполнения и пола расположенного над ними этажа, делать тонкими. В отличие от связей в виде рандбалок между ростверками плита обеспечивает совместность работы ростверков при крутильных и поступательных колебаниях.
На фиг.1 показан вид свайно-плитного фундамента сверху.
На фиг.2 показан разрез, на котором видно, как соединяют арматурные выпуски плиты с арматурными выпусками верхних частей ростверков.
Свайно-плитный фундамент включает железобетонные сваи 1, которые могут быть как забивными, так и буровыми. После выполнения в грунте сваи в кустах объединяются жесткими железобетонными ростверками 2, которые стыкуются с элементами надземных конструкций 3 (колоннами, несущими стенами и т.д.). В промежутках между ростверками выполняется подготовленное основание 5, на котором устраивается жесткая железобетонная плита 6, имеющая арматурные выпуски 7. Железобетонные ростверки 2 также имеют арматурные выпуски 4. Железобетонные плиты 6 и ростверки 2 расположены так, что между ними остается шов 8, необходимый для жесткой стыковки арматурных выпусков 4 и 7 с последующей заделкой шва герметичным материалом.
Свайно-плитный фундамент возводят следующим образом. Сначала погружают сваи 1, объединяя их в кусты ростверками 2, воспринимающими нагрузки от колонн каркаса 3, предусматривая выпуски арматуры 4 из верхней части ростверков 2, подготавливают основание 5 для устройства тонкой плиты 6, выпуски арматуры которой 7 соединяются с выпусками арматуры 4 верхних частей ростверков 2. Бетон ростверков 2 отделен от бетона плиты 6 швами 8, ширина которых принимается меньше величины расчетного горизонтального перемещения элементов ростверков и плит при сейсмических воздействиях. Швы заполняются герметичным материалом, что обеспечивает независимость осадок, но в то же время решает вопрос гидроизоляции и совместности реакции ростверков на сейсмические события.
Габариты устраиваемой плиты зависят от конструктивных особенностей проектируемого здания (шага колонн, полезной нагрузки и т.д.), а также от сейсмических характеристик участка строительства (балльность площадки), при этом толщина конструкции оказывается минимальной - от 120 мм до 300 мм, т.к. жесткость в горизонтальном направлении, требуемая для восприятия сдвиговых и крутильных воздействий, даже у сравнительно тонкой плиты на упругом основании очень высока.
Свайно-плитный фундамент, включающий железобетонные сваи и ростверки, отличающийся тем, что имеет железобетонную плиту, выпуски арматуры которой жестко состыкованы с выпусками арматуры верхней части ростверков, при этом плита расположена на подготовленном основании, отделена от ростверков заполненными герметичным материалом швами, и имеет минимальную толщину, обеспечивающую восприятие сейсмических нагрузок.
