Регулирование усилий в плитном фундаменте в процессе возведения здания

способ возведения свайно-плитного фундамента

Изобретение относится к строительству и может быть использовано при возведении тяжелых сооружений на сжимаемых грунтах. Способ возведения свайно-плитного фундамента включает устройство свайного поля и фундаментной плиты с устроенными в ней коническими полыми отверстиями. При возведении здания обеспечивают доступ к коническим отверстиям плиты-ростверка, и через время, в течение которого плита-ростверк достигает расчетной осадки, равной 1 /2 от допустимой величины для данного типа зданий, все конические отверстия заполняют бетоном. Технический результат состоит в повышении несущей способности фундамента, снижении осадок. 2 ил.

Рисунки к патенту РФ 2378454

Изобретение относится к строительству и может быть использовано при возведении тяжелых сооружений на сжимаемых грунтах в районах с повышенной сейсмичностью.

В соответствии с рекомендациями СП 50-102-2003 «Проектирование и устройство свайных фундаментов» с.31 п.7.4.10 при расчетах 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 осадку, равную 1 /2 от допустимого значения для данного типа здания в процессе строительства здания.

Несущая способность плиты зависит от характеристик грунта, расположенного под нею, и величины независимых перемещений плиты-ростверка до момента объединения ростверка со сваями. Суммарная осадка сооружения должна быть меньше рекомендуемой (Табл. Е1, Приложение Е, СП 50-101-2004 «Проектирование и устройство оснований и фундаментов зданий и сооружений», с.120).

Известен способ строительства фундамента резервуара (Патент РФ № 2209884 С1, E02D 27/38, Бюл. 22, 2003), в котором проходят скважины для буронабивных свай и заполняют их бетоном, оставляя их верхнюю часть незаполненной, затем устанавливают арматурные каркасы и трубы-гильзы, которые фиксируют с помощью арматуры ростверка над скважинами, и затем, после проведения гидроиспытаний и выравнивания крена (если он появится), через трубы-гильзы подают бетон для заполнения верхних частей скважин и включения в работу буронабивных свай.

Недостатком известного способа является возможность заполнения бетоном только тех скважин, которые расположены хотя бы частью своего диаметра за пределами пятна надземной постройки. При регулярной сетке размещения буронабивных свай под зданием заполнение бетоном всех свай произвести не удается.

Известно изобретение (SU № 1102857, бюл. № 26, 1984 — прототип), где способ возведения свайно-плитного фундамента включает устройство свайного поля и фундаментной плиты с устроенными в ней коническими полыми отверстиями. Целью изобретения является улучшение совместной работы ростверка и свай с грунтом основания. В нижней части ростверка образованы открытые снизу стаканы, в которые заведены оголовки свай, причем стаканы выполнены ступенчато расходящимися книзу. В пространстве между боковой поверхностью оголовка каждой сваи и боковыми стенками уширенной части стакана, под его уступом, расположены рядами по высоте фиксаторы, прикрепленные к оголовку сваи и тарированные на заданную нагрузку.

Недостатком этого изобретения, затрудняющим его применение в сейсмических районах, является отсутствие жесткой связи между сваями и ростверком, что снижает устойчивость фундамента при динамических воздействиях. В сейсмических районах предлагается разбивать бетон голов свай и объединять арматуру свай с арматурой ростверка. В СНиП 2.02.03-85 п.11.12 отмечено: «Верхние концы свай должны быть заделаны в ростверк на глубину, определяемую расчетом, учитывающим сейсмические нагрузки».

Задачей изобретения является повышение восприятия плитой доли нагрузки, передаваемой от сооружения на фундамент, и снижение его осадки.

Поставленная задача достигается за счет того, что в способе возведения свайно-плитного фундамента, включающего устройство свайного поля и фундаментной плиты с устроенными в ней коническими полыми отверстиями, при возведении здания обеспечивают доступ к коническим отверстиям плиты-ростверка, и через время, в течение которого плита-ростверк достигает расчетной осадки, равной от допустимой величины для данного типа зданий, все конические отверстия заполняют бетоном.

При этом отверстия имеют коническую форму, позволяющую сваям включиться в совместную работу свайно-плитного фундамента после формирования осадки плиты, определяемой только несущей способностью грунта, расположенного непосредственно под плитой. За счет осадки плиты на первом этапе произойдет обжатие грунта основания и на плиту будет передаваться существенно большая, чем 15% часть нагрузки.

После восприятия плитой максимальной несущей способности в работу включаются сваи, перемещения которых ограничиваются конической формой отверстия, заполняемого тяжелым бетоном с арматурными каркасами для восприятия усилий продавливания сваями тела фундаментной плиты. Арматурные выпуски сваи жестко заделываются в тело фундаментной плиты внутрь конических отверстий, и свайно-плитный фундамент работает совместно.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 показано сечение строительной площадки, где возводят плиту-ростверк; на фиг.2 показан укрупненный фрагмент плиты-ростверка с узлом установки конического отверстия.

Способ возведения свайно-плитного фундамента осуществляют следующим образом: предварительно устраивают свайное поле, состоящее из свай 2, затем изготавливают фундаментную плиту-ростверк 1 с заранее выполненными в ней коническими полыми отверстиями 3 так, чтобы в процессе возведения здания 8 был обеспечен доступ к коническим отверстиям 3. Через время, в течение которого плита-ростверк 1 достигает расчетной осадки, равной 1 /2 от допустимой величины для данного типа зданий, все конические отверстия 3 заполняют бетоном 4.

В сваях 2 оставляют арматурные выпуски 5 для последующей стыковки свай с плитой-ростверком 1. При этом в объем конических отверстий устанавливаются специальные арматурные каркасы 6, воспринимающие усилия продавливания плиты 1 сваями 2, после чего отверстия 3 заполняются тяжелым бетоном 4.

Арматурные выпуски 5 и арматурные сетки 6 необходимы для жесткого стыка свай и фундаментной плиты.

На начальном этапе плита-ростверк 1 получает независимые от свай осадки, уплотняя грунт основания и увеличивая при этом процент воспринимаемых плитной частью свайно-плитного фундамента 1 напряжений от здания 8. Сваи 2 включаются в совместную работу после достижения плитой расчетного перемещения.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

Способ возведения свайно-плитного фундамента, включающий устройство свайного поля и фундаментной плиты с устроенными в ней коническими полыми отверстиями, отличающийся тем, что при возведении здания обеспечивают доступ к коническим отверстиям плиты-ростверка и через время, в течение которого плита-ростверк достигает расчетной осадки, равной 1/2 от допустимой величины для данного типа зданий, все конические отверстия заполняют бетоном.

Руководство по проектированию фундаментных плит каркасных зданий

Руководство составлено в развитие главы СНиП 11-15-74. Дамы рекомендации по проектированию прямоугольных фундаментных плит каркасных зданий на естественном основании, по выбору расчетных схем и методов расчета, приведены особенности конструирования фундаментных плит, производства строительных работ и наблюдений за осадками фундаментных плит.

Руководство предназначено для инженерно-технических работников проектных и строительных организаций.

В нашей стране за последние годы значительно увеличился объем строительства гражданских и промышленных каркасных зданий с применением фундаментов из сплошных монолитных плит на естественном основании. Среди других типов плит наибольшее распространение получили плоские (безбалочного типа) фундаментные плиты. Сплошные фундаментные плиты на естественном основании являются эффективным типом фундамента многоэтапных каркасных зданий, имеющим ряд конструктивных и технологических преимуществ по сравнению с системами перекрестных лент, забивными и набивными сваями.

Настоящее Руководство составлено в развитие главы СНиП 11-15-74 «Основания зданий и сооружений» и Рекомендаций по методам расчета фундаментных плит на сжимаемом основании конечной толщины», НИИОСП 1968.

В Руководстве даются рекомендации по расчету оснований, статическому расчету фундаментных плит, учету влияния надфундаментного строения. Учитывая разнообразие грунтовых условий, параметров оснований, фундаментных плит и конструкций зданий, а также отсутствие единого метода расчета фундаментных плит, предлагается дифференцированный подход и выбору расчетных схем и методов расчета и даются соответствующие рекомендации.

Обращено внимание на необходимость тщательной подготовки технического задания на проведение инженерно-геологических изысканий участка строительства здания на плитном фундаменте с целью получения более полных сведений об инженерно-геологических условиях участка, указаны особенности конструирования фундаментных плит, даются рекомендации по производству строительных работ. Обращено внимание на необходимость составления технико-экономических показателей проекта фундаментной плиты. В проектах фундаментных плит в соответствии с действующими нормами

Читать еще:  Лента кнауф бумажная для повышения трещиностойкости стыков гкл и гвл

Руководство рекомендует предусматривать проведение измерений осадок оснований и плит по специально устроенным марнам и реперам.

В приложениях к Руководству содержатся рекомендации по определению переменного коэффициента жесткости для однородного и неоднородного в плане оснований, кренов и осадок одиночных и групповых фундаментов, пример расчета и конструирования фундаментной плиты 16-этажного каркасного здания, а также материалы для организации наблюдений за осадками фундаментных плит.

1.1. Руководство распространяется на проектирование крупноразмерных, прямоугольной и сложной (приводимой к системе прямоугольников) формы в плане «тонких» (см. п. 6.10) плоских фундаментных плат каркасных зданий на ее естественном непросадочном и не подверженном сейсмическим воздействиям основании.

1.2. Влияние жесткости каркаса на работу фундаментной плиты учитывается в соответствии с указаниями раздела 3 настоящего Руководства.

1.3. Фундаментные плиты и их основания следует проектировать в соответствии с нормами проектирования глас СНиП на строительные конструкции и основания, нагрузки и воздействия, основания зданий и сооружений, бетонные и железобетонные конструкции, а также с учетом требований других нормативных документов, содержащих требования к материалам и правилам производства строительных работ.

Проектировать следует на основе:

результатов инженерно-геологических изысканий места строительства;

учета опыта возведения зданий и сооружений в аналогичных инженер но-геологических условиях строительства;

проектных данных, характеризующих возводимое здание или сооружение, его конструкцию, действующие на фундамент нагрузки, условия производства работ и последующей эксплуатации;

учета местных условий;

технико-экономического сравнения возможных вариантов проектного решения.

1.4. Выбор конструкции железобетонного плитного фундамента должен производиться с учетом конструктивной схемы здания, величин и характера распределения нагрузок в плане, несущей способности и деформативности основания с соблюдением требований по экономному расходованию материалов и максимальному снижению трудоемкости изготовления.

1.5. Проектирование фундаментных плит на стадии технического проекта и на стадии рабочих чертежей следует выполнять в объемах, указанных в разделе 9.

1.6. Для фундаментной плиты должен применяться бетон марки не ниже М 200.

1.7. Наибольшее расстояние между температурно-усадочньми швами в сплошных монолитных фундаментных плитах принимается в соответствии с главой СНиП на бетонные и железобетонные конструкции равным 40 м . температурно-усадочные швы допускается не делать при длине монолитных плит более 40 м , если они в процессе эксплуатации находятся в постоянных температурно-влажностных условиях.

Случаи, когда необходимо устройство швов в фундаментных плитах на период строительства, приведены в разделе 10.

1.8. Осадочные швы устраиваются в длинных фундаментных плитах для уменьшения моментов общего изгиба и в случае, когда ожидается большая разность осадок участков плиты.

1.9. Фундаментные плиты должны укладываться по бетонной подготовке толщиной не менее 100 мм . При глинистом основании необходимо устраивать песчаную или гравий но- песчаную (но не щебенистую) подушку под бетонную подготовку.

1.10. При агрессивности грунтовых вод следует предусматривать антикоррозионные мероприятия согласно главе СНиП по защите строительных конструкций от коррозии к раздела 8 настоящих Рекомендаций.

1.11. В соответствии с пп. 1.7 и 3.71 главы СНиП на основания зданий и сооружений в проектах зданий повышенной этажности с фундаментами в виде большеразмерных плит на естественном основании должно быть предусмотрено проведение натурных наблюдений за осадками здании в процессе строительства и эксплуатации.

Для этого нужно составить проект изготовления и закладки плитных, глубинных марок и глубинных реперов (конструкцию плитных, глубинных марок и реперов см. прил. 4), включить стоимость этих работ в смену на строительство здания, а также предусмотреть средства на проведение геодезических измерений. В сложных случаях для ответственных сооружений должны проводиться специальные патурные исследования в соответствии с рекомендациями раздела 11.

2. СОСТАВ ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИХ ИЗЫСКАНИИ

2. V. Предварительную оценку инженерно-геологических условий площадки строительства и выбор типа фундаментов выполняют на основе предварительных изысканий.

2.2. Техническое задание на проведение инженерно-геологических изысканий при предварительно выбранном типе фундамента в виде сплошной плиты составляет проектный институт в соответствии с указаниями пп. 1-4 и 1.5 главы СНиП на основания зданий и сооружений, главы СНиП на инженерные изыскания для строительства, а также документов, развивающих эту главу СНиП.

2.3. Программу инженерно-геологических изысканий подготавливает изыскательная организация согласно техническому заданию проектного института и в соответствии с п. 1.10 главы СНиП на инженерные изыскания согласовывает с этим институтом.

2.4. Техническим заданием на проведение инженерно-геологических изысканий на территории строительства должна быть предусмотрена проходка следующих скважин: разведочных на глубину 40—50 м с расстоянием между ними не более 50 м ;

инженерно-геологических, число которых должно быть не менее трех.

Число разведочных и инженерно-геологических скважин определяется в зависимости от изученности и сложности геологических условий площадки строительства, а также с учетом размеров и назначения здания.

2.5. Глубина проходки разведочных скважин должна приниматься равной:

расстоянию от дневной поверхности до слоя скального грунта обнаруженного на глубине, меньшей 20 м от проектируемой подошвы фундаментной плиты;

половине ширины фундамента, но не менее 20 м , если скальные грунты залегают на большей глубине.

Если на глубине, большей половины ширины фундамента и большей 20 м , обнаружен слой грунта с модулем деформации, то необходимо скважину углубить, пройдя слой этого грунта.

2.6, В техническое задание на изыскания необходимо включить проведение статического и динамического зондирования согласно Указаниям по зондированию грунтов для строительства для выявления неоднородности грунтов, их прочностных и деформационных характеристик.

2.7. Модули деформации грунтов основания фундаментной плиты определяют для каждого диалогического слон в основании фундамента испытаниями штампом* в соответствии с главой СНиП на основании зданий и сооружений.

При невозможности проведения штамповых испытаний можно использовать данные прессиометрических либо компрессионных испытаний грунтов

2.8. Гидрогеологические исследования должны включать определение расчетного уровни основного горизонта грунтовых вод и прогнозирование верховодки на время производства работ и эксплуатации здания, а также установление степени агрессивности грунтовых вод.

3. ОСНОВНЫЕ РАСЧЕТНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ

3.1. При расчете фундаментной, плиты должны учитываться следующие основные факторы, от которых зависит напряженно деформированное состояние:

неоднородность основания по глубине и в плане;

распределяющая способность основании; неупругие деформации основания, плиты и элементов каркаса здания;

воздействие соседних зданий и сооружений;

влияние жесткости надфундаментных конструкций зданий.

3.2. Для упрощения расчета фундаментной плиты допускаете не учитывать влияние заглубления на распределение усилий в фундаментной плите и касательные напряжении по подошве плиты. Первое допущение оправдывается большими размерами фундаментной плиты в плане, второе дает некоторый запас прочности плиты.

3.3. Впредь до разработки и экспериментальной проверки методов расчета фундаментных плит с учетом особенностей деформирования железобетона допускается, в соответствии с главой СНиП на бетонные и железобетонные конструкции, выполнять статический расчет фундаментных плит как изотропных (в упругой стадии работы), а расчет сечений производить по теории расчета бетонных и железобетонных конструкций.

3.4. В связи с недостаточной разработанностью методов расчета фундаментных плит на нелинейно-деформируемом основании допускается при расчете плиты использовать для основания расчетные схемы в виде изотропного линейно-деформируемого слоя, полупространства, а также схему с переменным коэффициентом жесткости, а в некоторых случаях с постоянным коэффициентом постели.

3.5. Предельные состояния фундаментной плиты должны определяться в связи с предельными состояниями основания и конструкций верхнего строения. Поэтому несущая способность, жесткость и трещиностойкость фундаментной плиты, а также деформации основании должны отвечать требованиям устойчивости, жесткости, надежности, долговечности и эксплуатационной пригодности здания в целом с учетом экономного расходования материалов и трудозатрат.

3.6. Фундаментная плита должна рассчитываться как работающая совместно с грунтовым основанием и надфундаментными конструкциями.

3.7. Для расчета плиты на сжимаемом основании с учетом совместной работы с каркасом здания могут быть использованы следующие методы:

реализующие расчетную схему в виде многоэлементной системы, состоящей из пластин или стержней, либо пластин и стержней в зависимости от схемы каркаса и метода расчета;

основанные на использовании матриц жесткости основания, плиты, верхнего строения, условий равновесия и совместности деформаций на контакте компонентов системы;

последовательных приближений, основанных на раздельном расчете плиты на сжимаемом основании и каркаса с последовательными уточнениями усилий и перемещений на контакте.

Первые два метода более строгие, однако их применение требует использования ЭВМ большой мощности. При расчете на ЭВМ средней мощности неизбежны количественные ограничении программ, что вынуждает принимать упрощенные расчетные схемы.

Обоснованные рекомендации по использованию различных методов совместного расчета могут быть сделаны после экспериментальной проверки и сопоставления результатов расчета с экспериментальными данными.

Читать еще:  Глубина заложения фундамента это расстояние от чего до чего

3.8. При совместном расчете фундаментной плиты на сжимаемом основании и каркаса особенно существенным является учет упругих деформаций связей, неупругих деформаций плиты и элементов каркаса, а также учет последовательности возведения здания, так как в противном случае совместный расчет может привести к неэкономичным проектным решениям.

Следует также учитывать, что в результате совместного расчета влияние перемещений плиты на работу верхнего строения может оказаться более существенным, чем влияние жесткости каркаса на работу плиты.

3.9. Для упрощения совместного расчета системы «основание — фундамент — каркас» рекомендуется использовать раздельный расчет основании, плиты на сжимаемом основании и каркаса, который в необходимых случаях может быть выполнен с использованием метода последовательных приближений.

3.10. Основание фундаментной плиты следует рассчитывать по двум группам предельных состояний:

по первой группе — по несущей способности;

по второй группе — по деформации (осадкам, прогибам и пр.), создающей препятствия для нормальной эксплуатации зданий и сооружений.

3.11. Основание фундаментной плиты рассчитывают по несущей способности, если фундаментная плита расположена на бровке откоса или вблизи крутопадающего слоя грунта.

Способ регулирования неравномерных осадок многоэтажного здания с плитным или плитно-свайным фундаментом

Владельцы патента RU 2520751:

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано при строительстве многоэтажных зданий, неравномерные осадки фундаментов которых близки или превышают предельно допустимые. Способ регулирования неравномерных осадок многоэтажного здания с плитным или плитно-свайным фундаментом включает расчет напряженно-деформированного состояния системы «основание-фундамент-сооружение» и перераспределение элементов жесткости системы «фундамент-здание». Перераспределение элементов жесткости системы «фундамент-здание» производят путем размещения дополнительных элементов жесткости в зоне максимальных неравномерных осадок по высоте здания со смещением центров масс и жесткости здания в зону меньших осадок. Технический результат состоит в снижении трудоемкости и обеспечении возможности уменьшения неравномерных осадок многоэтажного здания на всех стадиях строительства. 2 з.п. ф-лы, 1 пр., 7 ил.

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано при строительстве многоэтажных зданий, неравномерные осадки фундаментов которых близки или превышают предельно допустимые.

Известен способ строительства зданий на слабых грунтах, который заключается во введении дополнительных армирующих элементов в стены с целью увеличения их жесткости для уменьшения неравномерных осадок.

Недостатком описанного способа является ограниченность его применения, только для кирпичных стен /Б.И. Далматов «Механика грунтов, основания и фундаменты», М., СИ, 1988 г., с.208-211/.

Известен способ снижения уровня неравномерности осадок при строительстве зданий на неравномерно сжимаемых грунтах, который заключается в воздействии на грунты с целью изменения их свойств, способами инженерной мелиорации. В процессе возведения здания или сооружения производят измерения напряжений в конструкциях здания и осадки фундаментов. После каждого цикла измерений проводят прогнозную оценку развития осадок и напряжений к моменту сдачи здания в эксплуатацию. Анализируя полученные данные, делают выводы о необходимости и объемах воздействия на грунт до завершения строительства. При необходимости прекращают возведение здания и осуществляют воздействие на грунт, нагнетанием цементно-песчаного раствора, после чего продолжают строительство в штатном режиме / Патент РФ №2169238, кл. E04B 1/00, публ. 2000 г./.

Недостатком известного способа является то, что он приводит к неоправданному увеличению трудоемкости, себестоимости и сроков строительства из-за сложной технологии производства работ.

Наиболее близким техническим решением к предложенному является способ снижения уровня неравномерных осадок при строительстве зданий, заключающийся в одновременном или раздельном воздействии на грунт, фундамент и конструкцию здания. Воздействие на грунт для его упрочнения осуществляют путем инъекции упрочняющего раствора или введения в грунт армирующих элементов в пределах центральной части здания, а его разупрочнение осуществляют путем инъецирования разуплотняющего раствора или выполнения узкой прорези, либо выполнения рядов скважин в грунте в пределах периферийной части здания. Процессы упрочнения в центральной зоне и разупрочнения в периферийной производятся одновременно. Воздействие на фундамент осуществляют путем увеличения его изгибной жесткости с максимумом в центральной и минимумом в периферийной зоне фундаментной плиты. Увеличение изгибной жесткости осуществляют путем введения ребер переменной жесткости в направлении от периферии к центру или закладкой арматуры в пределах центральной части фундаментной плиты /Патент РФ №2265107, кл. E02D 35/00, публ. 2004 г./.

Недостатком этого способа является то, что при воздействии на грунт инъецированием упрочняющего или разуплотняющего раствора происходит неоднородное изменение напряженно-деформированного состояния, что сложно учесть в расчетах фундамента и приводит к значительному увеличению материалоемкости фундамента. К тому же повышение жесткости фундамента в центральной его части трудоемко и требует длительного времени.

Технической задачей изобретения является снижение трудоемкости и себестоимости строительства за счет обеспечения возможности уменьшения неравномерных осадок многоэтажного здания на всех стадиях строительства.

Поставленная задача решается таким образом, что в способе регулирования неравномерных осадок многоэтажного здания с плитным или плитно-свайным фундаментом, включающем расчет напряженно-деформированного состояния системы «основание-фундамент-сооружение» и перераспределение элементов жесткости системы «фундамент-здание», согласно изобретению, перераспределение элементов жесткости системы «фундамент-здание» производят путем размещения дополнительных элементов жесткости в зоне максимальных неравномерных осадок по высоте здания со смещением центров масс и жесткости здания в зону меньших осадок. Кроме того, после размещения дополнительных элементов жесткости в зоне неравномерных осадок часть элементов жесткости из зоны больших осадок могут удалить со смещением центров масс и жесткости здания в зону меньших осадок. При этом дополнительные элементы жесткости устраивают в процессе или после возведения каркаса здания.

Предлагаемый способ отличается от известного тем, что перераспределение элементов жесткости системы «фундамент-здание» производят путем размещения дополнительных элементов жесткости в зоне максимальных неравномерных осадок по высоте здания со смещением центров масс и жесткости здания в зону меньших осадок.

Перед началом строительства проводят расчеты напряженно-деформированного состояния системы «основание-фундамент-сооружение» с получением данных об осадках фундаментной плиты. В случае возможности возникновения в какой-либо зоне фундамента недопустимой относительной разности осадок устраиваются дополнительные элементы жесткости по высоте здания. Места расположения дополнительных элементов жесткости определяются расчетом. Кроме того, совместно с устройством дополнительных элементов жесткости возможно удаление части элементов жесткости из зоны больших осадок со смещением центров масс и жесткости здания в зону меньших осадок.

Реализация технической задачи также возможна путем устройства дополнительных элементов жесткости как после, так и в процессе возведения каркаса здания. Максимально возможная продолжительность строительства здания без устройства дополнительных элементов жесткости определяется расчетом. Для восприятия горизонтальных нагрузок в местах расположения дополнительных элементов жесткости устраиваются временные связи.

Технический результат заключается в перемещении центров масс и жесткости всего здания, с целью более равномерного распределения нагрузки на фундаментную плиту и, как следствие, уменьшения относительной разности осадок фундамента.

Предлагаемый способ позволяет предотвратить возникновение предельных неравномерных осадок фундамента как до начала, так и во время возведения здания. Количество этажей, на которых выполняют элементы жесткости, достаточное для получения технического результата, определяется расчетом.

Техническая сущность способа регулирования поясняется чертежами, где: на фиг.1 — представлен план многоэтажного здания; фиг.2 — разрез 1-1 фиг.1; фиг.3 — расчетная схема здания с основными несущими элементами; фиг.4 — график изополя осадок фундаментной плиты с проектным расположением элементов жесткости; фиг.5 — то же, что и на фиг.4, вариант с введением дополнительных элементов жесткости; фиг.6 — то же, что и на фиг.4, с введением дополнительных элементов жесткости и удалением проектных элементов жесткости; фиг.7 — то же, что и на фиг.4, с элементами жесткости, выполненными после возведения здания.

Способ осуществляют в следующей последовательности.

Перед началом строительства производят расчеты напряженно-деформированного состояния фундамента с получением данных о местах расположения зоны максимальных неравномерных осадок «а» и зоны больших осадок «б». На естественном или свайном основании 1 бетонируют фундаментную плиту 2. После ее твердения возводят колонны 3, несущие стены 4 и плиты перекрытия 5. Дополнительные элементы жесткости 6 размещают в процессе или после возведения каркаса здания в соответствии с проведенными расчетами.

В качестве примера выбрано 10-этажное здание со связевым каркасом и сеткой колонн 6×6 м. В качестве вертикальных несущих элементов выбраны стены толщиной 0,2 м и колонны квадратным сечением со стороной, равной 0,2 м. В качестве горизонтальных несущих элементов — плиты перекрытия, толщиной 0,2 м. Фундамент — плита толщиной 0,5 м, опирающаяся на естественное основание. Модель основания — упругий слой конечной толщины с модулем деформации, равным 25 МПа, и коэффициентом Пуассона, равным 0,2. Материалы несущих конструкций упругие, с модулем деформации, равным 3·10 7 кН/м 2 . Расчетная схема представлена на фиг.3.

Читать еще:  Фундамент из свай 133 мм с обвязкой швеллером 250 мм

На фиг.4 приведено изополе осадок фундаментной плиты здания с элементами жесткости стен 4, расположенными в соответствии с проектом. При этом максимальная относительная разность осадок в зоне «а» составляет 3,16·10 -3 , что больше установленного действующими нормативными документами предельного значения 3·10 -3 .

Эффект снижения максимальной относительной разности осадок за счет введения дополнительного элемента жесткости приведен на фиг.5. Как видно из приведенного примера, введение дополнительного элемента жесткости 6 приводит к снижению максимальной относительной разности осадок исходной зоны на 60%. При этом в остальных зонах, например «в» и «г», увеличения относительной разности осадок не происходит.

При введении дополнительных элементов жесткости 6 с удалением элементов жесткости 4 из зоны наибольших осадок «б» максимальная относительная разность осадок в зоне «д» снижается на 26% (см. фиг.6), относительно результатов расчета, приведенных на фиг.4.

Эффект снижения максимальной относительной разности осадок за счет устройства элементов жесткости после возведения основного каркаса здания приведен на фиг.7, где показано снижение максимальной относительной разности осадок в зоне «е» на 22%.

Таким образом, изменяя конструктивную схему здания, можно добиться выравнивания осадок фундамента.

1. Способ регулирования неравномерных осадок многоэтажного здания с плитным или плитно-свайным фундаментом, включающий расчет напряженно-деформированного состояния системы «основание-фундамент-сооружение» и перераспределение элементов жесткости системы «фундамент-здание», отличающийся тем, что перераспределение элементов жесткости системы «фундамент-здание» производят путем размещения дополнительных элементов жесткости в зоне максимальных неравномерных осадок по высоте здания со смещением центров масс и жесткости здания в зону меньших осадок.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что после размещения дополнительных элементов жесткости в зоне неравномерных осадок часть элементов жесткости из зоны больших осадок удаляют со смещением центров масс и жесткости здания в зону меньших осадок.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что дополнительные элементы жесткости устраивают в процессе или после возведения каркаса здания.

Особенности технологии устройства монолитных бетонных фундаментов

Как ни странно, монолитные фундаменты пользуются большой популярностью, и это притом, что их возведение — довольно затратное с финансовой точки зрения предприятие. К тому же, технология возведения такого основания требуется четких расчетов максимальной нагрузки на площадь, а также точек ключевых угловых нагрузок с учетом воздействия внешних факторов.

Такой фундамент сделать не так сложно, но предварительно стоит проконсультироваться с профессиональными строителями, которые уже имеют опыт работы и практику создания монолитных оснований под многоэтажные здания различной сферы применения.

Сама технология создания монолитного плиточного фундамента для дома универсальна. Корректировки в процесс устройства вносят лишь тип почвы, уровень усадки, наличие грунтовых вод и глубина промерзания.

Монолитный бетонный фундамент.

Но почему монолитный фундамент настолько популярен среди частников, что они готовы платить большие деньги именно ради его устройства? Прежде всего, это универсальное основание, которое отлично подходит для любого типа почвы (кроме вечной мерзлоты), а технология устройства доступна каждому. Такой фундамент идеально подходит для глинистых и торфяных почв, которым присущи просадки грунта и возникновение спонтанных грунтовых вод.

Каждый, кто решил возвести монолитный фундамент своими руками, должен помнить, что такая конструкция может быть несущей только при условии правильного армирования и усадки. Но тут также учитывается степень усадки грунта, его особенности, а также решении об использовании монолитного бетона (дорогой вариант) или же сборных бетонных / железобетонных конструкций (более дешевый вариант основания).

Технология возведения монолитного фундамента

  1. Разметка строительной площадки, установка направляющих и растяжка регулируемой веревки.
  2. Расчет несущей конструкции фундамента с учетом особенностей почвы, подбор оптимальной технологии (для многоэтажных домов нужно использовать только заглубленный монолитный фундамент, другие варианты просто не выдержат полной массы дома).
  3. Подготовка котлована. Тут можно использовать ручной или механизированный труд — все зависит от финансовых возможностей.
  4. Устройство подушки из песка и щебня. Стоит помнить, что подушка должна состоять с нескольких слоев, при этом щебневый слой – это дренаж.
  5. Строительство опалубки. Она всегда должна быть больше ширины фундамента. Тут стоит учитывать степень текучести бетона, а также гидрофобность самой подушки.
  6. Гидроизоляция и теплоизоляция. В некоторых случаях она не обязательна, если конструктивно не предусмотрены подвальные помещения. Однако теплоизоляцию все же лучше делать для сохранения тепла внутри дома.
  7. Армирование основания. За счет армирования резко снижается степень усадки здания, а также периодичность капитального ремонта основания. Стоит помнить, что армирование проводится различными методами в зависимости от типа здания, его высотности и структуры. Особое внимание нужно уделить качеству армирования, если присутствует несколько основных и промежуточных несущих стен. В таких случаях многие строители использую дорогую армированную сетку, где перекрещиваются сразу основные и промежуточные линии армирования.
  8. Заливка бетоном. Лучше производить одновременно с помощью нескольких бетономешалок, чтобы бетонная основа равномерно распределилась по опалубке и вышла однородной.

Необходимые инструменты

Как правило, устройство монолитного фундамента предусматривает использование подручных инструментов и материалов. Так, в любом частном хозяйстве всегда найдется обычная лопата, гидроуровень, нивелир и шнур для разметки горизонтального уровня и направления.

Запрещено оставлять бетонный фундамент зимовать в открытом виде.

Как правильно сделать устройство монолитной плиты для фундамента? Ведь на то он и монолитный, что каждый элемент жестко соединен с другим, а устройство предусматривает максимальную жесткость каждого элемента без потери несущих характеристик. Для этого стоит отметить все этапы производства монолитной плиты, а также способы жесткого соединения их в единую конструкцию.

Этапы возведения монолитного фундамента своими руками

  • выкапывание фундамента по строго отмеченным линиям на расчетную глубину погружения;
  • заполнение основания песчано-гравийной подушкой;
  • создание трубной или капельной дренажной системы по периметру будущего фундамента или по его внешнему контуру;
  • в песчаной подушке рекомендуется обустроить слой подбетонка, который будет защищать подвальное помещение от попадания воды.

Все, подготовительные работы окончены. Котлован готов, предусмотрена дренажная система, правильно рассчитана нагрузка на углы фундамента. Теперь пора возводить сам фундамент. Эта процедура состоит также из ряда этапов:

  • Армирование фундамента. В зависимости от типа здания и его массы, можно считать популярными горизонтальное и вертикальное армирование. Также существует угловое армирование с использование сварки с герметизацией, но оно популярно при строительстве высотных сборных зданий.
  • Устройство опалубки. Она должна быть слегка мокрой, чтобы не вытягивать влагу из бетона, вызывая его преждевременное высыхание. Также нужно помнить, что сетчатая опалубка всегда выступает за пределы ширины фундамента, но это не проблема, т.к. все популярные монолитные фундаменты заглубленные, а поэтому внешние контуры подлежат гидроизоляции.
  • Бетонирование. Тут есть несколько вариантов. Если есть возможность задействовать сразу несколько бетономешалок, тогда лучше поступить именно так. Но если бюджет не позволяет, тогда можно залить бетоном отдельные фрагменты и затем соединить их арматурой.
  • Демонтаж опалубки и проверка монолитного основания на прочность. Это кульминационный момент.

Какая монолитная плита считается универсальной

Тут стоит помнить о степени устойчивости и прочности несущей конструкции. Поэтому ответить четко на вопрос, какая плита фундаментная монолитная будет универсальной, тяжело. Хотя оптимальной будет такая конструкция, в которой предусмотрены основные и промежуточные ребра жесткости, соединенные арматурой. Также стоит помнить, что фундаментная плита должна фиксироваться дополнительными крепежными элементами, чтобы обеспечить большую степень контакта с внешней средой.

Консольная плита (защемленная) пользуется популярностью в строительстве высотных зданий, но она конструктивно сложна, т.к. тут используется основная кромка с оперением из стальной арматуры под углом в 45 градусов. Также существует специальная схема возведения монолитного балочного фундамента с использованием многопролетных балок разнонаправленного типа.

Что стоит помнить при заливке монолитной бетонной плиты

Прежде всего, не стоит экономить на бетоне. Чем лучше цемент и качественнее просеянный песок, а также если используются минеральные холодостойкие добавки, то и бетон будет прочнее.

Практически нереально залить монолитный фундамент своими руками вручную без использования механизированной техники. Причем часто приходится сразу покупать несколько бетономешалок, чтобы обеспечить необходимый объем и скорость заливки.

Есть множество вариантов заливки монолитного фундамента. Можно сразу с бетономешалки узконаправленным коробом подать жидкий бетон. Можно сразу на месте уплотнить готовую смесь, используют вибратор, но такие приспособления только поднимают общую стоимость фундамента.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector