Способ возведения свайно-плитного фундамента в сейсмических районах

Авторы патента:

E02D27/34 - возводимые в просадочных или сейсмических районах (сейсмостойкие сооружения E04H 9/02)

Владельцы патента RU 2513050:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кубанский государственный аграрный университет" (RU)

Изобретение относится к строительству и может быть использовано при возведении тяжелых с перекрестно-стеновой конструктивной схемой сооружений, которые устраиваются на сжимаемых грунтах в районах с повышенной сейсмичностью. Способ возведения свайно-плитного фундамента в сейсмических районах включает устройство свайного поля и фундаментной плиты с отверстиями, заполняемыми бетоном при достижении плиты-ростверка расчетной осадки, равной ½ от допустимой величины для данного типа здания. Плита-ростверк имеет сквозные отверстия, посредствам которых плиту устанавливают на сваи с возможностью свободного перемещения вдоль них. После устройства плиты-ростверка возводят несущие стены с нишами под сваи и продолжают монтаж несущих конструкций в течение времени, пока осадка плиты-ростверка не достигнет ½ от максимальной расчетной осадки, затем все ниши в стенах заполняют бетоном. Технический результат состоит в повышении восприятия плитой доли нагрузки, передаваемой от сооружения с перекрестно-стеновой конструктивной схемой на фундамент, снижении осадки. 2 ил.

В соответствии с рекомендациями СП 50-102-2003 «Проектирование и устройство свайных фундаментов» при расчете осадок свайно-плитных фундаментов, рассматривая совместно жесткость свай и плиты, приблизительно принимают, что на сваи передается 85% общей нагрузки на фундамент, на плиту 15%.

Для увеличения доли нагрузки, приходящейся на плиту, необходимо обеспечить различную величину осадок плиты и плитно-свайного фундамента. Это возможно, если взаимодействие плиты и свай начнется после того, как плита претерпит определенную осадку.

Известно изобретение (№2300604 С1, Е02D 27/34. Бюл.01, 2006). Целью изобретения является повышение восприятия плитой доли нагрузки, передаваемой от сооружения на фундамент, и снижение его осадки. В свайно-плитном фундаменте выполняются сваи разной длины, из которых основные - длинные сваи - привязаны к осям несущих стен, а дополнительные - более короткие сваи - размещаются в промежутках между основными, причем последние не объединяются с плитой, а отделяются выполненными в теле плиты-ростверка коробчатыми устройствами, между верхней гранью которых и головами выполненных свай оставляют зазоры, равные половине осадки, допустимой для конструктивной схемы строящегося сооружения.

Недостатком этого изобретения является отсутствие жесткой связи между длинными сваями и ростверком, что снижает устойчивость фундамента при динамических воздействиях. В СП 24.13330.2011 п.12.12 отмечено: «Верхние концы свай должны быть жестко заделаны в ростверк на глубину, определяемую расчетом, учитывающим сейсмические нагрузки».

Известен способ возведения свайно-плитного фундамента (№2378454 C1, Е02D 27/14. Бюл.01, 2006), в котором при устройстве плиты-ростверка в ней устраивают конические отверстия. При возведении здания обеспечивается доступ к коническим отверстиям плиты-ростверка, и через время, в течение которого плита-ростверк достигает расчетной осадки, равной ½ от допустимой величины для данного типа зданий, все конические отверстия заполняются бетоном.

Недостатком известного способа является сложность заполнения конических отверстий бетоном при перекрестно-стеновой конструктивной схеме сооружения.

Техническим результатом является повышение восприятия плитой доли нагрузки, передаваемой от сооружения с перекрестно-стеновой конструктивной схемой на фундамент, и снижение его осадки.

Технический результат достигается за счет того, что в способе возведения свайно-плитного фундамента, включающем устройство свайного поля и фундаментной плиты с отверстиями, заполняемыми бетоном при достижении плиты-ростверка расчетной осадки, равной ½ от допустимой величины для данного типа здания, плита-ростверк имеет сквозные отверстия, посредствам которых плиту устанавливают на сваи с возможностью свободного перемещения вдоль них, при этом после устройства плиты-ростверка возводят несущие стены с нишами под сваи и продолжают монтаж несущих конструкций в течение времени, пока осадка плиты-ростверка не достигнет ½ от максимальной расчетной осадки, затем все ниши в стенах заполняют бетоном.

Новизна предложения заключается в том, что плита-ростверк с несущими конструкциями не связана со сваями, позволяя плите отдельно от свай воспринять часть нагрузки. За счет осадки плиты на данном этапе произойдет обжатие грунта основания, и на плиту будет передаваться нагрузка более 15%.

Сваи включаются в работу после достижения половины расчетной осадки всей конструкции. В ниши стен, устроенных для свай, заводятся арматурные выпуски свай и жестко заделываются в конструкцию стен. После объединения свай с конструкциями стен свайно-плитный фундамент работает совместно.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 показан фрагмент сечения свайно-плитного фундамента до осадки. На фиг.2 показан фрагмент сечения свайно-плитного фундамента после частичной осадки.

Данный способ возведения свайно-плитного фундамента осуществляется следующим образом: предварительно устраивают свайное поле, состоящее из свай 1, затем изготавливают фундаментную плиту-ростверк 2 с заранее выполненными отверстиями 3 под сваи на всю толщину плиты так, чтобы плита-ростверк могла свободно перемещаться вдоль свай. Далее начинают изготовление несущих стен 4 с нишами 5 под сваи и продолжают монтаж несущих конструкций в течение времени, пока осадка плиты-ростверка не достигнет ½ от максимальной расчетной осадки, тогда все ниши в стенах заполняют бетоном 6.

В сваях 1 оставляют арматурные выпуски 7 для последующей стыковки свай со стенами. При этом в стенах оставляют арматуру для объединения в общую систему свай. После чего ниши 5 заполняют тяжелым бетоном 6.

Арматурные выпуски 7 необходимы для жесткого стыка свай и монолитных стен с фундаментной плитой-ростверком.

На начальном этапе фундаментная плита-ростверк 2 получает независимые от свай осадки, уплотняя грунт основания и увеличивая при этом процент воспринимаемых плитной частью свайно-плитного фундамента 2 напряжения от сооружения. Сваи 1 включаются в общую конструктивную схему после достижения плитой расчетного перемещения.

Способ возведения свайно-плитного фундамента в сейсмических районах, включающий устройство свайного поля и фундаментной плиты с отверстиями, заполняемыми бетоном при достижении плиты-ростверка расчетной осадки, равной ½ от допустимой величины для данного типа здания, отличающийся тем, что плита-ростверк имеет сквозные отверстия, посредствам которых плиту устанавливают на сваи с возможностью свободного перемещения вдоль них, при этом после устройства плиты-ростверка возводят несущие стены с нишами под сваи и продолжают монтаж несущих конструкций в течение времени, пока осадка плиты-ростверка не достигнет ½ от максимальной расчетной осадки, затем все ниши в стенах заполняют бетоном.

Изобретение относится к области строительства сейсмостойких сооружений. Технический результат: обеспечение оперативного управления сейсмозащитой здания или сооружения и повышение сейсмостойкости объекта в аварийной ситуации.

Устройство сейсмоустойчивой установки разрядника // 2510443

Изобретение относится к электроэнергетике. Устройство сейсмоустойчивой установки разрядника содержит монтажный узел под нижнем фланцем разрядника, заземлитель, регистратор срабатывания и стойку-фундамент.

Предварительно напряженная сейсмоизолирующая опора // 2508429

Изобретение относится к строительству, в частности к области обеспечения сейсмостойкости зданий и сооружений. Предварительно напряженная сейсмоизолирующая опора для зданий и сооружений состоит из нижней и верхней частей, образующих замкнутую камеру, в которой размещена промежуточная подушка из шариков и смазки.

Сейсмостойкое здание // 2507344

Изобретение относится к области строительства, а именно к возведению зданий и сооружений в сейсмических районах. Сейсмостойкое здание включает каркас и фундаментную плиту, подвешенную на жестких в вертикальном направлении тягах к объемлющему ее, заглубленному в грунт фундаментному стакану.

Способ строительства зданий, сооружений на неравномерно сжимаемых грунтах // 2494194

Изобретение относится к области строительства и используется при сооружении и анализе напряженно-деформированного состояния строящихся преимущественно высоких и высотных зданий и сооружений на неравномерно сжимаемых грунтах.

Устройство и способ установки многослойного сборного сейсмоизолятора здания, сооружения // 2487214

Изобретение относится к области строительства, а именно к устройству сейсмозащиты зданий и сооружений для защиты конструкций, людей и оборудования от интенсивных горизонтальных и вертикальных колебаний природного и техногенного происхождения, передающихся на эти здания, сооружения.

Трубобетонная сейсмоизолирующая опора // 2477353

Изобретение относится к области строительства, в частности к сейсмоизолирующим устройствам зданий и сооружений. .

Барьер для защиты застроенных территорий от поверхностных сейсмических волн // 2475595

Изобретение относится к строительству и может быть использовано для защиты территорий с расположенными зданиями и сооружениями, находящихся в сейсмически опасных районах, а также для их защиты от виброколебаний, источником которых может быть любое технологическое оборудование или оружие.

Сейсмоизолирующая свая // 2459041

Изобретение относится к области строительства, в частности к устройствам, используемым для укрепления фундамента зданий и сооружений и предотвращения их разрушения в сейсмически неблагоприятных районах.

Сейсмоустойчивая свая // 2457292

Изобретение относится к области строительства, в частности к устройствам, используемым для укрепления фундамента зданий и сооружений, и предотвращения их разрушения в сейсмически неблагоприятных районах.

Система сейсмозащиты каркасных зданий // 2513605

Изобретение относится к области сейсмостойкого строительства и может быть использовано при строительстве каркасных зданий с отдельными фундаментами. Система сейсмозащиты каркасных зданий характеризуется наличием элементов скольжения. Состоит из колонн с расширенной верхней частью, установленных в цокольном или подвальном этаже, элементов скольжения (стальной и фторопластовой пластин) и ограничителей перемещений в виде арматурных стержней или стальных канатов, опирающихся одним концом на ригели через стальные пружины, а другим - в фундамент. На опорные части ригелей установлена стальная пластина из нержавеющей стали, а на расширенную часть колонны - стальная пластина и пластина из фторопласта. Технический результат состоит в снижении сейсмических нагрузок на надфундаментную часть здания, повышении надежности работы системы сейсмоизоляции при вертикальных составляющих сейсмического воздействия. 1 ил.

Фундамент с индикатором сверхнормативных деформаций, просадок, провалов в основании // 2523240

Изобретение относится к строительству и может быть использовано для мониторинга основания фундаментов в проблемных грунтовых условиях. Фундамент с индикатором сверхнормативных деформаций, просадок, провалов в основании представляет собой монолитную железобетонную плиту, ленту либо сборный блок, в которых выполнены на всю толщину вертикальные технологические каналы (штрабы). В технологическом канале смонтирован индикатор деформации, представляющий собой расположенное между верхней и нижней выпадающей крышками реле зазора с двумя пластинами и клеммой, установленными соосно вертикально одна над другой и удерживаемыми в разомкнутом состоянии с помощью распорной пружины, нижняя крышка связана с реле зазора, реле зазора подключено к пульту службы охраны или к пульту диспетчерской ЖКХ. Технический результат состоит в обеспечении подачи своевременного автоматического сигнала на пульт при начавшихся деформациях основания, повышении надежности фундамента. 3 з.п. ф-лы, 2 ил.

Сейсмостойкое здание // 2535567

Изобретение относится к области строительства, в частности к защите строительных конструкций от сейсмического воздействия и снижению сейсмической нагрузки на здание. Технический результат: повышение сейсмостойкости здания, позволяющей упростить конструкцию фундаментов, и вместе этим расширить область использования сейсмозащиты, повышение технико-эксплуатационных характеристик здания с уменьшением горизонтальной сейсмической нагрузки на 2-3 балла в широком спектре частот. Сейсмостойкое здание включет пространственно жесткие этажи, колонны каркаса, опертые на нижнее железобетонное основание, которое не имеет жестких связей с вышележащими несущими конструкциями и лежит на скользящей прокладке, фундаменты выполнены из монолитного бетона в виде плиты или перекрестных лент. Для сейсмозащиты здания используется диссипация энергии землетрясения, построенная на принципах демпфирования сухого трения, при этом коэффициент трения материала прокладки между фундаментом и несущими элементами здания принимается от доли весовой характеристики, приложенной на каждой опоре, а несущие колонны здания в уровне сопряжения с фундаментом имеют дополнительные упругие элементы опор, которые принимают участие в работе по достижению перемещений несущими колоннами заданной величины и способствуют возвращению несущих колонн в исходное положение, при этом жесткость упругих опор назначается от остаточной доли, которая воспринимается демпферами сухого трения по весовой характеристике здания для каждого опорного элемента колонн, а упругие элементы выполнены из цилиндрических, или тарельчатых пружин, или их комбинации; для обеспечения условий устойчивости здания от суммарной ветровой нагрузки, интенсивности сейсмической нагрузки и предельного значения перемещения здания при сейсмическом воздействии колонны опираются на фундаменты через скользящие прокладки и объединенны жесткой горизонтальной платформой из перекрестных балок, на фундаментных конструкциях устроены опорные столики с закладными анкерами и пластинами, в пространстве между опорными столиками и перекрестными балками вставлены упругие элементы. 10 з.п. ф-лы, 22 ил. 4 табл.

Сейсмоизолирующая опора // 2539475

Изобретение относится к области строительства, в частности к опорам сейсмостойких сооружений (зданий). Сейсмоизолирующая опора включает несущий элемент колонны, которая через верхнюю опорную плиту опирается на резинометаллическую опору (РМО), а нижняя опорная пластина РМО при помощи анкерных болтов соединена с фундаментом, РМО выполнена из поочередно уложенных друг на друга упругих резиновых листов (прокладок) и металлических листов, а в средней части устроено центральное ядро. В фундаментах устроены стаканы, в которые вставлены пластинчатые (цилиндрические) упругие элементы в виде анкерных болтов, величина затяжки, которых назначается с коэффициентом надежности γf, в 1,2-1,5 раза большим, чем горизонтальная составляющая на опору от расчетной ветровой нагрузки Pw. Нижняя опорная пластина РМО опирается на закладную металлическую пластину фундамента с отверстиями для перемещения пластинчатых упругих элементов через скользящую прокладку. Технический результат состоит в повышении сейсмостойкости здания, упрощении конструкции, расширении области использования сейсмозащиты для зданий с различной интенсивностью землетрясения. 4 з.п. ф-лы, 1 табл., 9 ил.

Плитный фундамент, усиленный обоймой в вечномерзлом грунте // 2541692

Изобретение относится к строительству фундаментов мелкого заложения на вечномерзлых грунтах. Плитный фундамент в вечномерзлом грунте, усиленный заглубленной обоймой, расположенной вне фундамента по его периметру на некотором расстоянии от края плиты. Заглубление низа обоймы превышает глубину максимальных горизонтальных перемещений грунта, расстояние обоймы от края плиты назначают в зависимости от запланированной проектной несущей способности или осадки фундамента. В составной обойме из армоэлементов их верхние части соединены поясом. Составная обойма выполнена из отдельных армоэлементов без зазоров между ними или с шагом, зависящим от запланированной проектной несущей способности или проектной осадки фундамента. В грунтовое основание под плитой ниже планируемой осадки фундамента предварительно погружают вертикальные термоэлементы для принудительного охлаждения или подогрева грунта при выравнивании фундамента. Термоэлементы соединяют подающими и отводящими магистралями с источником холода и источником тепла. Технический результат состоит в повышении надежности конструкции, снижении материалоемкости при строительстве плитного фундамента в вечномерзлом грунте. 11 з.п. ф-лы, 7 ил.

Фундамент для просадочных оснований // 2541962

Изобретение относится к строительству, в частности к возведению фундаментов на просадочных основаниях. Фундамент для просадочных оснований, включающий наружную коническую или пирамидальную оболочку с уширением в нижней части. Внутренняя оболочка, состоящая из соединенных угловых элементов, шарнирно закрепленных в пазах наружной оболочки фундамента, выполнена в форме конуса или пирамиды с уширением или с сужением в нижней части. Технический результат состоит в повышении несущей способности и надежности фундамента на деформируемых основаниях, снижении трудоемкости. 4 ил.

Плоскостной подшипник качения и способ его применения в сейсмических фундаментах для защиты зданий и сооружений от горизонтальных колебаний земной коры при землетрясениях // 2545569

Изобретение относится к строительству в сейсмически опасных районах, а именно к устройствам, снижающим воздействие горизонтальных колебаний земной коры на здания и сооружения, и способам защиты и сохранения несущих конструкций зданий при землетрясениях. Плоскостной подшипник качения, устанавливаемый в сейсмических фундаментах для защиты зданий и сооружений от горизонтальных колебаний земной коры при землетрясениях, состоит из трех расположенных строго горизонтально, одна над другой, стальных плит (квадратные в плане стальные листы с высокими плоскостными свойствами из низкоуглеродистой термически необработанной стали толщиной не менее 15 мм), между которыми в каретке из полиэтилена низкого давления с шагом 10 мм друг от друга укладываются элементы качения - стальные стержни из круглой стальной низкоуглеродистой термически необработанной проволоки диаметром 5 мм. Между первым и вторым листами стержни укладываются в одном направлении, а между вторым и третьим листами - в перпендикулярном направлении по отношению к первым. Технический результат состоит в обеспечении устойчивости зданий в сейсмически опасных районах, повышении надежности зданий. 2 н.п. ф-лы, 2 ил.

Виброизолятор для фундаментов зданий, работающих в сейсмически опасных районах // 2565303

Изобретение относится к средствам защиты зданий и сооружений от сейсмической нагрузки. Виброизолятор для фундаментов зданий, работающих в сейсмически опасных районах, содержит корпус, основание, упругий элемент, нижний и верхний ограничители хода упругого элемента, выполненные из эластомера, и резьбовую втулку, соединяющую упругий элемент с виброизолируемым объектом. Корпус жестко связан с основанием, выполненным в виде круглого подпятника, на который опирается нижний цилиндрический упругодемпфирующий элемент из эластомера с осевым цилиндроконическим отверстием, выполняющий функции нижнего ограничителя хода пружины, ось которой перпендикулярна основанию. Пружина взаимодействует с верхним и нижним ограничителями хода через нижний опорный стакан и верхнюю, охватывающую пружину, крышку, которая жестко соединена с осесимметричной пружине резьбовой втулкой. На крышке закреплен верхний ограничитель хода пружины, выполненный в виде цилиндрической втулки, охватывающей сверху крышку. Верхний ограничитель служит верхним упругодемпфирующим элементом и выполнен из эластомера, а в резьбовой втулке закреплен винт для соединения упругого элемента с виброизолируемым объектом. Корпус в верхней части соединен с крышкой, на торцевой поверхности которой, обращенной в сторону виброизолируемого объекта, закреплен упругий ограничитель динамического хода объекта, выполненный из эластомера, а в крышке, перпендикулярно ее оси, выполнено отверстие для закачки в систему смазочного вязкого материала, например солидола. В осевом цилиндроконическом отверстии нижнего цилиндрического упругодемпфирующего элемента из эластомера коаксиально между собой и соосно корпусу расположены два дополнительных демпфирующих элемента, один из которых, имеющий форму в виде цилиндроконической втулки, выполнен из полиуретана, а другой, расположенный внутри первого и имеющий цилиндрическую форму, выполнен упругим сетчатым элементом, плотность сетчатой структуры упругого сетчатого элемента находится в оптимальном интервале величин 1,2 г/см3…2,0 г/см3. Материал проволоки упругих сетчатых элементов - сталь марки ЭИ-708, а диаметр ее находится в оптимальном интервале величин 0,09 мм…0,15 мм. Пружина выполнена из винтовой, пустотелой и упругой стальной трубки, внутри которой коаксиально и осесимметрично установлена с зазором по крайней мере одна дополнительная упругая стальная трубка. В зазорах между трубками расположен, по крайней мере, один фрикционный элемент, например из полиэтилена, обладающего высоким коэффициентом теплового расширения по сравнению со сталью. Поверхности корпуса и дополнительной упругой стальной трубки соприкасаются с поверхностями фрикционных элементов, а их оси совпадают с осью витков корпуса, а центрально, коаксиально и осесимметрично корпусу расположен винтовой упругий стержень, выполненный сплошным, а фрикционные элементы выполнены трубчатыми, например из полиэтилена. Технический результат - повышение эффективности виброизоляции. 3 з.п. ф-лы, 2 ил.

Сейсмостойкое промышленное здание // 2589244

Изобретение относится к строительству, а именно к возведению зданий и сооружений в сейсмических районах. Сейсмостойкое промышленное здание включает каркас, фундамент и промежуточные элементы. Фундамент выполнен из отдельных опор и ленты, установленных относительно друг друга с зазором. В подошве опор и на верхней поверхности ленты выполнены совмещенные чашеобразные углубления с образованием полости, внутри которой расположены промежуточные элементы в виде шара. Между опорами выполнены каналы, внутри которых установлены балки-распорки с зазором относительно стенок канала. Над лентой с зазором по периметру опор закреплены барьеры с образованием полости, над которой установлена надфундаментная плита. По периметру нижней поверхности плиты выполнены швы скольжения. Технический результат состоит в повышении надежности и сейсмостойкости промышленного здания при значительных горизонтальных сейсмических воздействиях, снижении материалоемкости и трудоемкости его возведения. 3 з.п. ф-лы, 4 ил.

Сейсмоизолирующая система "свая в трубе в опускном колодце" // 2603317

Изобретение относится к строительству и может быть использовано при проектировании и строительстве жилых, общественных и промышленных зданий, сооружений. Сейсмоизолирующая система «свая в трубе в опускном колодце» состоит из здания на свайном фундаменте с высоким ростверком, окруженного подпорной стенкой, деформационного сейсмошва между зданием и подпорной стенкой, железобетонных свай, расположенных внутри труб, в верхней части жестко соединенных с ростверком, нижней частью заглубленных в несущие грунты 1-й или 2-й категорий по сейсмическим свойствам, выключающихся связей между сваями и верхней частью труб, верх которых между отметками подошвы подпорной стенки и низа ростверка. Верх труб находится на дне опускного колодца, между верхним ростверком и дном колодца соединенные со сваями-колоннами промежуточные ростверки, образующие один или более подземные этажи. В уровне каждого ростверка установлены выключающиеся и/или включающиеся связи между ростверками и колодцем. К верхнему ростверку и дну колодца присоединен демпфер сухого трения. Между дном и стенками опускного колодца находится антисейсмический шов. Деформационный сейсмошов расположен между зданием и верхом опускного колодца. Технический результат состоит в уменьшении интенсивности сейсмического воздействия на здание при использовании подземного пространства, уменьшении диаметра, длины используемых труб, увеличении вариантов адаптации сейсмоизолирующей системы. 7 з.п. ф-лы, 1 ил.