Способ сооружения фундамента радиотелевизионной башни и устройство фундамента радиотелевизионной башни

Изобретения относятся к области фундаментостроения высотных сооружений типа радиотелевизионной башни. Способ сооружения фундамента радиотелевизионной башни заключается в определении физико-механических характеристик подстилающего грунтового основания: угла φ внутреннего трения, с - удельного сцепления и γ - плотности сложения под проектной сжимающей нагрузкой грунта основания, Ео - модуля общей деформации грунтовых слоев основания, µо - коэффициента Пуассона грунта, выборе формы фундамента в плане при расчетной по несущей способности основания площади F, обеспечивающей расчетный момент от опрокидывания. Подошве кольцевого в плане фундамента придают выпуклую тороидальную форму с радиусом опорной контактной поверхности с подстилающим грунтовым основанием rт., рассчитывают по приведенным зависимостям максимальный угол упругого полуконтакта цилиндрической опорной поверхности кольцевого фундамента с грунтовым основанием, давление структурной прочности основания на растяжение, давление в грунте под центром ширины опорной поверхности кольца фундамента в критическом состоянии. Подошве квадратного или прямоугольного в плане фундамента придают выпуклую сферическую форму с радиусом выпуклости опорной контактной поверхности с подстилающим грунтовым основанием Rсф.. Отрывают котлован с дном ответной формы возводимого выпуклого фундамента, строят опалубку со стальным каркасом, заливают опалубку бетоном. Глубину максимального заглубления выпуклого фундамента в грунтовое основание определяют под кольцевым цилиндром и под сферой по приведенным зависимостям при максимальном давлении упругого сжатия грунта под кольцевым цилиндром и под сферой соответственно. Также предложено устройство фундамента радиотелевизионной башни. Технический результат состоит в повышении несущей способности и устойчивости системы фундамент-основание. 2 н.п. ф-лы, 7 ил.

 

Изобретения относятся к области фундаментостроения высотных сооружений типа радиотелевизионных башен.

Известен способ сооружения фундамента московской радиотелевизионной башни в Останкино, заключающийся в определении физико-механических характеристик грунтового основания: угла φ внутреннего трения и с - удельного сцепления, γ - плотности сложения грунтов, Ео - модуля общей деформации грунтовых слоев основания, µo - коэффициента Пуассона материала основания, и возведении на спрофилированном грунтовом основании свободно стоящего кольцевого плоского железобетонного фундамента диаметром 61 м [1].

Недостатком известного способа сооружения фундамента радиотелевизионной башни является низкая несущая упругая способность подстилающего грунтового основания под кольцевым фундаментом плоской формы, при которой зона упругих деформаций становится соизмеримой с зоной сдвиговых (пластических) деформаций на краях кольцевого плоского фундамента.

Известен способ сооружения фундамента алма-атинской радиотелевизионной башни на горе Кок-Тюбе, заключающийся в определении физико-механических характеристик грунтового основания: угла φ внутреннего трения и с - удельного сцепления, γ - плотности сложения грунтов, Ео - модуля общей деформации грунтовых слоев основания, µо - коэффициента Пуассона материала основания, в оценке прочности основания в условиях 10-балльной сейсмичности и просадочности грунтов основания и возведении на спрофилированном грунтовом основании коробчатого плоского фундамента технического здания размером 42 м ×54 м, совмещенного с железобетонным плоским стаканом башни диаметром 19 м и высотой 32,6 м, обеспечивающего расчетный момент от опрокидывания М=200000 т·м [2].

Существенным недостатком известного способа сооружения совмещенного фундамента радиотелевизионной башни и технического здания квадратной или прямоугольной по периметру формы с плоской подошвой является низкая несущая упругая способность подстилающего грунтового основания в условиях высокой сейсмической опасности.

Технологический результат по способу сооружения фундамента радиотелевизионной башни, заключающемуся в определении физико-механических характеристик подстилающего грунтового основания: угла φ внутреннего трения, с - удельного сцепления и γ - плотности сложения под проектной сжимающей нагрузкой грунта основания, Ео - модуля общей деформации грунтовых слоев основания, µо - коэффициента Пуассона грунта, выборе формы фундамента в плане при расчетной по несущей способности основания площади F, обеспечивающей расчетный момент от опрокидывания, достигается тем, что подошве кольцевого в плане фундамента придают выпуклую тороидальную форму, с радиусом опорной контактной поверхности с подстилающим грунтовым основанием где вт. - ширина кольцевого фундамента, - максимальный угол упругого полуконтакта цилиндрической опорной поверхности кольцевого фундамента с грунтовым основанием, - давление структурной прочности основания на растяжение, - давление в грунте под центром ширины опорной поверхности кольца фундамента в критическом состоянии, подошве квадратного или прямоугольного в плане фундамента придают выпуклую сферическую форму с радиусом выпуклости опорной контактной поверхности с подстилающим грунтовым основанием где в - ширина квадратного или прямоугольного в плане фундамента, глубину максимального заглубления выпуклого фундамента в поверхности грунтового основания определяют под кольцевым цилиндром как и под сферой как при максимальном давлении упругого сжатия грунта - под кольцевым цилиндром и - под сферой, где - радиус эпюры критического давления под сферой фундамента, - поверхностный радиус отпечатка сферы фундамента в грунтовом основании.

Известно устройство фундамента радиотелевизионной башни в Останкино города Москвы, состоящее из монолитной железобетонной плоской плиты кольцевой в плане формы, свободно установленной на подготовленном грунтовом основании, характеризующемся углом φ внутреннего трения, удельным сцеплением с, плотностью сложения γ, модулем общей деформации Eо и коэффициентом Пуассона µo при соответствующем давлении максимально упругого состояния грунта [1].

Недостатком известного устройства является низкая упругая несущая способность подстилающего фундамент башни грунтового основания под плоской его подошвой кольцевого типа.

Известно устройство фундамента алма-атинской радиотелевизионной башни на горе Кок-Тюбе, состоящее из монолитной железобетонной плоской плиты прямоугольной в плане формы, установленной на подготовленном грунтовом основании, характеризующемся углом φ внутреннего трения, с - удельным сцеплением, γ - плотностью сложения, Ео - модулем общей деформации, µo - коэффициентом Пуассона при соответствующем давлении максимального упругого сжатия грунта [2].

Недостатком известного устройства является низкая упругая несущая способность подстилающего фундамент башни грунтового основания под плоской его подошвой прямоугольной формы.

Технических результат по устройству фундамента радиотелевизионной башни, состоящему из монолитной железобетонной плиты квадратной, прямоугольной, круглой или кольцевой в плане формы площадью F опорной поверхности, уложенного на грунтовое основание, характеризующемуся по данным инженерно-геологических изысканий: углом φ внутреннего трения, с - удельным сцеплением, γ - плотностью сложения грунта при расчетной упругой сжимающей нагрузке, Еo - модулем общей деформации, µо - коэффициентом Пуассона, достигается тем, что подошва кольцевого в плане фундамента выполнена выпуклой тороидальной формы с радиусом опорной контактной поверхности с подстилающим грунтовым основанием где вт. - ширина кольцевого фундамента, - максимальный угол упругого полуконтакта цилиндрической опорной поверхности кольцевого фундамента с грунтовым основанием, - давление структурной прочности основания на растяжение, - давление в грунте под центром ширины опорной поверхности кольца фундамента в критическом состоянии, подошва квадратного или прямоугольного в плане фундамента выполнена выпуклой сферической формы с радиусом выпуклой опорной контактной поверхности с подстилающим грунтовым основанием где в - ширина квадратного или прямоугольного в плане фундамента, при этом ответное подошве фундамента дно котлована выполнено под кольцевым цилиндром на глубину и под сферой как при максимальном давлении упругого сжатия грунта - под кольцевым цилиндром и - под сферой, где - радиус эпюры критического давления под сферой фундамента, - поверхностный радиус отпечатка сферы фундамента в грунтовом основании.

Изобретения поясняются графическими материалами, где на фиг.1 - общий вид кольцевого фундамента радиотелевизионной башни, фиг.2 - сечение А-А фиг.1 фундамента, фиг.3 - общий вид прямоугольного в плане фундамента радиотелевизионной башни; фиг.4 - вид Б фиг.3 прямоугольного фундамента со сферической выпуклой подошвой, фиг.5 - схема развития эпюры контактного максимально упругого взаимодействия опорной поверхности цилиндрического или сферического фундамента с грунтовым основанием, фиг.6 - график зависимости максимального угла полуконтакта выпуклой опорной поверхности фундамента с грунтовым основанием с углом внутреннего трения φ°, фиг.7 - схема определения центральной критической нагрузки на грунт под сферой (цилиндром) для максимально упругого состояния основания под выпуклым фундаментом.

Устройство фундамента 1 радиотелевизионной башни 2 (фиг.1-4) состоит из монолитной железобетонной плиты кольцевой 3 (фиг.2), квадратной, прямоугольной 4 (фиг.3, 4), круглой 5 (фиг.1, 2) формы с выпуклой по радиусу поперечного сечения цилиндрической опорной поверхностью или по радиусу поперечного сечения сферической опорной поверхностью, где вт. и в - ширина кольца и прямоугольного (или квадратного) фундамента в плане, - максимальный угол упругого полуконтакта (фиг.5, 6, 7) цилиндрической опорной поверхности кольцевой (или сферической) опорной поверхности фундамента 1 с грунтовым основанием 6, - давление структурной прочности основания на растяжение, - давление в грунте под центром ширины опорной поверхности кольца и сферы фундамента в критическом состоянии, установленной соответствующей опорной кольцевой цилиндрической или сферической опорной поверхностью в соответствующую выемку грунтового основания соответствующей глубиной и при максимальном давлении упругого сжатия грунта - под кольцевым цилиндром, - под сферой, где - радиус эпюры критического давления под сферой фундамента, - поверхностный радиус отпечатка сферы фундамента в грунтовом основании.

Способ сооружения фундамента радиотелевизионной башни заключается в проведении инженерно-геологических изысканий грунтового основания с определением его физико-механических характеристик под эксплуатационной нагрузкой - параметров: φ, с, γ, Ео, µо, расчета опорной площади F фундамента 1 (фиг.1-4) радиотелевизионной башни 2, создающей давление упругого взаимодействия с грунтовым основанием выпуклой подошвы фундамента кольцевой 3 (фиг.1, 2), круглой 5, прямоугольной 4 (фиг.3, 4) или квадратной в плане формы с выпуклой по радиусу поперечного сечения цилиндрической опорной поверхностью или по радиусу поперечного сечения сферической опорной поверхностью, где вт. и в - ширина кольца и прямоугольного (или квадратного) фундамента в плане, - максимальный угол упругого полуконтакта (фиг.5-7) цилиндрической опорной поверхности кольцевой (или сферической) опорной поверхности фундамента 1 с грунтовым основанием 6, - давление структурной прочности грунта на растяжение, - давление в грунте под центром ширины опорной поверхности кольца и сферы фундамента в критическом состоянии, отрытии котлована с днищем ответной формы возводимому выпуклому фундаменту 1, строительстве опалубки со стальным каркасом, заливки опалубки бетоном, при этом глубина максимального заглубления выпуклого фундамента составляет под кольцевым цилиндром и под сферой при максимальном давлении упругого сжатия грунта - под кольцевым цилиндром, - под сферой, где - радиус эпюры критического давления под сферой фундамента, - поверхностный радиус отпечатка сферы фундамента в грунтовом основании.

Предложенный способ и устройство сооружения фундамента высотных строительных конструкций с выпуклой опорной поверхностью по радиусу цилиндра или сферы в соответствии с предложенными расчетными зависимостями впервые позволяет существенно расширить диапазон упругого контактного взаимодействия с подстилающим грунтовым основанием при гарантированном обеспечении несущей способности и устойчивости системы фундамент-основание.

Источники информации

1. Трофименков Ю.Г., Воробков Л.Н. Полевые методы исследования строительных свойств грунтов. - М.: Стройиздат, 1981. - С.45-50.

2. Трофименков Ю.Г., Воробков Л.Н. Полевые методы исследования строительных свойств грунтов. - М.: Стройиздат, 1981. - С.50-52.

1. Способ сооружения фундамента радиотелевизионной башни, заключающийся в определении физико-механических характеристик подстилающего грунтового основания: угла φ внутреннего трения, с - удельного сцепления и γ - плотности сложения под проектной сжимающей нагрузкой грунта основания, Ео - модуля общей деформации грунтовых слоев основания, µо - коэффициента Пуассона грунта, выборе формы фундамента в плане при расчетной по несущей способности основания площади F, обеспечивающей расчетный момент от опрокидывания, отличающийся тем, что подошве кольцевого в плане фундамента придают выпуклую тороидальную форму с радиусом опорной контактной поверхности с подстилающим грунтовым основанием rт≥Bт/(2sin ψmaxупр), где Вт - ширина кольцевого фундамента, (ψmaxупр)≈arctg [0,5 рpaстстрцкр+c·ctg φ)] - максимальный угол упругого полуконтакта цилиндрической опорной поверхности кольцевого фундамента с грунтовым основанием, pрастстр=2c·cos φ/(1+sin φ) - давление структурной прочности основания на растяжение, рцкр=с·{π/[1+(φ-π/2)tgφ]+[2cosφ/(1-sinφ)]} - давление в грунте под центром ширины опорной поверхности кольца фундамента в критическом состоянии, подошве квадратного или прямоугольного в плане фундамента придают выпуклую сферическую форму с радиусом выпуклости опорной контактной поверхности с подстилающим грунтовым основанием где в - ширина квадратного или прямоугольного в плане фундамента, отрывают котлован с дном ответной формы возводимого выпуклого фундамента, строят опалубку со стальным каркасом, заливают опалубку бетоном, при этом глубину максимального заглубления выпуклого фундамента в грунтовое основание определяют под кольцевым цилиндром как Sу.ц=(вт/2){[(1-cosψmaxупр)/sinψmaxупр]+[4(1-µ02)pmaxупр/(πЕо)]} и под сферой как при максимальном давлении упругого сжатия грунта Pmaxупр.ццкр - под кольцевым цилиндром и рmaxупр.сф - под сферой.

2. Устройство фундамента радиотелевизионной башни, состоящее из монолитной железобетонной плиты квадратной, прямоугольной или кольцевой в плане формы площадью F опорной поверхности, уложенного на грунтовое основание, характеризующееся по данным инженерно-геологических изысканий: углом φ внутреннего трения, с -удельным сцеплением, γ - плотностью сложения грунта при расчетной упругой сжимающей нагрузке, Ео - модулем общей деформации, µо -коэффициентом Пуассона, отличающееся тем, что подошва кольцевого в плане фундамента выполнена выпуклой тороидальной формы с радиусом опорной контактной поверхности с подстилающим грунтовым основанием rт≥Вт/(2sin ψmaxупр) где вт - ширина кольцевого фундамента, (ψmaxупр)≈arctg [0,5 ррастстрцкр+с ctgφ)] - максимальный угол упругого полуконтакта цилиндрической опорной поверхности кольцевого фундамента с грунтовым основанием, ррастстр=2c·cosφ/(1+sin φ) - давление структурной прочности основания на растяжение, pцкp=c·{π/[1+(φ-π/2)tg φ]+[2cos φ/(1-sin φ)]} - давление в грунте под центром ширины опорной поверхности кольца фундамента в критическом состоянии, подошва квадратного или прямоугольного в плане фундамента выполнена выпуклой сферической формы с радиусом выпуклой опорной контактной поверхности с подстилающим грунтовым основанием где в - ширина квадратного или прямоугольного в плане фундамента, и установлена в соответствующую выемку грунтового основания, ответную подошве фундамента дна котлована, выполненую под кольцевым цилиндром глубиной Sу.ц=(Вт./2){[(1-cosψmaxупр)/sinψmaxупр]+[4(1-µ02)pmaxупр/(πEo)]} и под сферой - Sу.cф=2 Sу.ц/√π при максимальном давлении упругого сжатия грунта pmaxупр.цц.кр - под кольцевым цилиндром и pmaxупр.сф - под сферой.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области строительства, а именно к осветительным опорам, предназначенным для установки светильников для освещения дорог, площадей, улиц, выполненным из труб разного диаметра, и к узлам соединения труб разного диаметра, и может быть использовано при строительстве башен, мачт, опор линий электропередач и т.п.

Изобретение относится к области электроэнергетики, в частности к конструкциям железобетонных фундаментных опор стоек линий электропередач. .

Изобретение относится к области электроэнергетики. .

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано для управления осадкой фундаментов и каркасов промышленных и гражданских зданий при строительстве на просадочных грунтах.

Изобретение относится к области строительства на просадочных грунтах, а именно, возведению и рихтовке железобетонного каркаса здания. .

Изобретение относится к строительству и может быть использовано для устройства фундаментов под колонны каркаса здания. .

Изобретение относится к строительству, а именно к технологии усиления свайных фундаментов опор линий электропередачи, испытывающих вдавливающие и выдергивающие нагрузки, в частности силы морозного пучения.

Фундамент // 2170795
Изобретение относится к строительству, а именно к фундаментам опор линий электропередач. .

Изобретение относится к строительству, а именно к фундаментам башенных сооружений и фундаментам, на которые действуют большие по величине опрокидывающие моменты. .

Изобретение относится к области строительства, а именно к строительству опор, мачт и башен. .

Изобретение относится к строительству, а именно к конструкциям зданий, возводимых в непосредственной близости от существующих зданий

Изобретение относится к строительству фундаментов одиночно стоящих объектов

Изобретение относится к усилению или ремонту опор линий электропередачи и может быть использовано при ремонтно-восстановительных работах на воздушных линиях электропередачи или других объектах, где используются такие опоры, для восстановления их несущей способности, пониженной от физического износа или повреждений, а также при увеличении технологических нагрузок

Изобретение относится к строительству фундаментов под стальные опоры линии электропередачи и других сооружений, эксплуатируемых на открытом воздухе, и может быть использовано при их изготовлении и строительстве

Изобретение относится к стальным опорам линий электропередач, контактной сети железных дорог, антенно-мачтовых сооружений связи и других подобных сооружений, эксплуатируемых на открытом воздухе

Группа изобретений относится к способам возведения башни, в частности башни ветроэнергетической установки, и башне ветроэнергетической установки. Изготавливается фундамент (100), на фундаменте размещаются несколько блоков (500) регулирования по высоте, на нескольких блоках (500) регулирования по высоте размещается распределяющее нагрузку кольцо (200), причем распределяющее нагрузку кольцо (200) нивелируется путем настройки блоков (500) регулирования по высоте, и шов между фундаментом (100) и распределяющим нагрузку кольцом (200) заполняется заливочной массой (300). На распределяющем нагрузку кольце (200) возводится башня (400). Блоки (500) регулирования по высоте рассчитаны так, что они могут нести первую нагрузку в виде массы распределяющего нагрузку кольца (200), однако проседают, если на один из нескольких блоков регулирования по высоте действует такое большое усилие, что на фундамент через блоки регулирования по высоте действует удельное давление, превышающее заданное предельное значение. Блоки регулирования по высоте изготовлены из пластика. Использование способа обеспечит надежное и экономичное возведение башни, в том числе башни ветроэнергетической установки. 4 н. и 4 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к строительству, а именно к конструкциям и способам возведения опор, и может быть использовано в промышленном и гражданском строительстве при устройстве фундаментов опор, испытывающих большие горизонтальные нагрузки, например опор линий электропередач, преимущественно в слабых грунтах. Опора содержит заглубленную в грунт стойку и плиту, в которой выполнено центральное отверстие, через которое пропущена стойка. В стойке выполнено сквозное поперечное отверстие, а в плите со стороны ее верхней поверхности выполнены углубления, опора снабжена соединительным стержнем длиной, большей размера поперечного сечения стойки, вставленным в сквозное отверстие в стойке, при этом выступающие концы соединительного стержня расположены в углублениях плиты и забетонированы в них. Технический результат состоит в повышении несущей способности опоры, снижении материалоемкости, снижении трудоемкости. 2 н. и 4 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области строительства и касается возведения фундаментов на просадочных грунтах под колонны и стены промышленных и сельскохозяйственных зданий. Техническим результатом изобретения является снижение металлоемкости и снижение трудоемкости изготовления фундамента. Сборный фундамент под колонну или стену включает размещенную в грунте внешнюю оболочку, обращенную уширением к основанию. При этом в нижней части фундамент имеет шарнирное соединение с внутренней опорной оболочкой, обращенной уширением к основанию. 2 ил.

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано в конструкциях фундамента под колонну или сооружение башенного типа. Фундамент под колонну или сооружение башенного типа включает верхнюю оболочку в форме усеченного конуса, расширяющегося к основанию. С целью повышения несущей способности фундамента, верхнюю оболочку выполняют на соединенных в верхней части опорных нижних оболочках, выполненных в виде внутренней цилиндрической и внешней оболочки в форме усеченного конуса, расширяющегося к основанию, выполненной с выступом в нижней части ниже внутренней цилиндрической оболочки на 0.1 диаметра фундамента, и имеющий угол наклона к вертикали внутренней стороны, равный углу внутреннего трения грунта основания. Во внутренней части оболочек уложены материалы в виде грунта и цементогрунта разной прочности и под разным углом. Технический результат состоит в повышении несущей способности фундамента, снижении трудоемкости и материалоемкости. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к строительству, а именно к фундаментной системе для воспринимающего нагрузку размещения корпуса или по меньшей мере одного корпусного модуля автомата самообслуживания. Фундаментная система для воспринимающего нагрузку размещения корпуса или по меньшей мере одного корпусного модуля автомата самообслуживания содержит по меньшей мере один цокольный элемент, который имеет по меньшей мере одну опорную поверхность для корпуса или по меньшей мере для одного корпусного модуля автомата самообслуживания. Цокольный элемент содержит бетонное тело и по меньшей мере один опирающийся на него металлический несущий элемент, на котором выполнена по меньшей мере одна опорная поверхность для корпуса или корпусного модуля автомата самообслуживания. Металлический несущий элемент выполнен с возможностью нивелирования относительно бетонного тела цокольного элемента с помощью по меньшей мере одного регулировочного приспособления. По меньшей мере к одной стороне, в частности к передней стороне и/или к задней стороне цокольного элемента, присоединен по меньшей мере один элемент мощения из бетона. Этот элемент мощения соединен с цокольным элементом, соответственно, с его бетонным телом так, что предотвращается отодвигание элемента мощения от цокольного элемента. Технический результат состоит в повышении несущей способности, снижении трудоемкости и материалоемкости при сооружении. 35 з.п. ф-лы, 13 ил.
Наверх