×
10.10.2014
216.012.fa83

Результат интеллектуальной деятельности: ФУНДАМЕНТ С ВЫСТУПАМИ ПО ПОДОШВЕ

Вид РИД

Изобретение

Аннотация: Изобретение относится к области строительства, а именно для устройства отдельностоящих фундаментов, возводимых на естественном основании при строительстве зданий и сооружений различного назначения. Фундамент под колонну включает подколонник, плитную часть. С целью увеличения несущей способности и снижения осадок в подошве фундамента выполнены выступы под углом 120°, причем площадь выступов А составляет (0,60-0,90) от общей площади подошвы А. В центральной части подошвы фундамента размещено углубление, заполненное жестким материалом, высотой h, не превышающей значения предельно допустимой осадки S для данного типа сооружения. Технический результат состоит в повышении несущей способности на действие вертикальных и горизонтальных нагрузок, снижении осадки фундамента. 10 ил.
Основные результаты: Фундамент под колонну, включающий подколонник, плитную часть, отличающийся тем, что с целью увеличения несущей способности и снижения осадок в подошве фундамента выполнены выступы под углом 120°, причем площадь выступов А составляет (0,60-0,90) от общей площади подошвы А, а в центральной части подошвы фундамента размещено углубление, заполненное жестким материалом, высотой h, не превышающей значения предельно допустимой осадки S для данного типа сооружения.

Изобретение относится к области строительства, а именно для устройства отдельностоящих фундаментов, возводимых на естественном основании при строительстве зданий и сооружений различного назначения.

Известна конструкция отдельностоящего фундамента, который устраивается под колонны и столбы каркасных зданий (Б.А. Ягупов «Строительные конструкции. Основания и фундаменты». - М.: Стройиздат, 1991.С.613).

Наиболее близким к изобретению аналогом является конструкция фундамента под колонну, включающая подколенник, который стыкуется с колонной, и плитную часть, передающую нагрузку на основание (В.А. Веселов «Проектирование оснований и фундаментов». - М.: Стройиздат, 1990, с.134).

Недостатками этих конструкций фундаментов является низкая несущая способность и повышенная материалоемкость.

Технический результат заключается в повышении несущей способности на действие вертикальных и горизонтальных нагрузок и снижении осадки фундамента.

Технический результат достигается тем, что в подошве фундамента выполнены выступы под углом 120°, причем площадь выступов Авыст составляет (0,60-0,90) от общей площади подошвы А, а в центральной части подошвы размещено углубление, заполненное жестким материалом, высотой h, не превышающей значения предельно допустимой осадки Su для данного типа сооружения.

Изобретение поясняется чертежами:

на фиг.1 изображен фундамент с выступами по подошве в плане;

на фиг.2 показан разрез фундамента 1-1;

на фиг.3 приведен фрагмент экспериментальных исследований фундамента с выступами;

нафиг.4 показаны результаты штамповых испытаний фундаментов в полевых условиях;

на фиг.5 - расчетная схема метода конечных элементов фундамента с выступами;

на фиг.6 приведены графики зависимости осадки от нагрузки S=f(p) для фундамента квадратной формы и фундамента с выступами;

на фиг.7 показан график зависимости осадки фундамента с выступами от отношения площади выступов к площади подошвы фундамента Авыст/А;

на фиг.8 изображены изолинии вертикальных перемещений Uy грунта на глубине 1,0 м от подошвы квадратного фундамента и фундамента с выступами;

на фиг.9 показаны вертикальные перемещения Uy в основании квадратного фундамента и фундамента с выступами (вертикальный разрез);

на фиг.10 приведено распределение зон пластических деформаций в основании квадратного фундамента и фундамента с выступами.

Отдельностоящий фундамент 1 на естественном основании под колонну содержит выступы 2, выполненные под углом 120°. В центральной части подошвы 3 размещено углубление 4, заполненное жестким материалом. После устройства котлована и выравнивания основания 5 устраивается углубление 4 с жестким материалом как элемент фундамента. Затем сверху устанавливается конструкция фундамента 1 с ребрами жесткости 6 на консольных элементах выступов 2 фундаментной конструкции.

В зоне вырезов между смежными гранями выступов 2 фундамента создается арочный эффект 7 в грунте, который приводит к увеличению несущей способности за счет включения в работу большего объема грунта в основании.

Значения изгибающих моментов по подошве фундамента можно уменьшить путем трансформации эпюры контактных давлений. Характер эпюры контактных напряжений можно изменить, разместив углубление в центральной части подошвы, заполненное жестким материалом.

В начальный момент нагрузка, действующая на фундамент с выступами, передается на грунт через углубление, заполненное жестким материалом, на участке меньшей ширины подошвы. По мере возрастания нагрузки на фундамент давление на основание будет равномерно распределяться по всей ширине подошвы фундамента. Таким образом, наличие углубления, заполненного жестким материалом, трансформирует эпюру контактных давлений по подошве, приводит к их концентрации в центральной части подошвы фундамента.

Высота углубления в центре подошвы фундамента должна составлять h≤Su, где Su - предельно допустимая осадка для данного типа сооружения, регламентированная нормами и составляющая соответственно Su=(10÷15) см. При загружении фундамента с выступами с учетом совместной работы с основанием осадка фундамента S не должна превышать значения Su, то есть должно выполняться условие S≤Su.

Экспериментальные исследования несущей способности, осадок фундамента с выступами проводились в полевых условиях (фиг.3). Натурные исследования выполнялись с фундаментами одинаковой площадью подошвы (А=5000 см2) в соответствии с ГОСТ 20276-99 «Грунты методы определения характеристик прочности и деформируемости». Ступени нагрузок сообщались гидравлическим домкратом ДГ-50, регистрация величины нагрузки осуществлялись с помощью образцового манометра в 40 МПа с ценой деления ОДОМПа. Наблюдения за перемещениями фундаментами велись по трем индикаторам ИЧ-50 до условной стабилизации, не превышающей 0,1 мм осадки за последний час наблюдений.

В основании фундаментов залегают четвертичные аллювиально-делювиальные отложения, представленные песком средней крупности, средней плотности с е=0,59; γ=18,5 кН/м3; φ=32°; С=2кПа; Е=29,2 МПа. Результаты экспериментальных исследований приведены на фиг.4. При нагрузке Р=175кН (σ=350кПa) осадка фундамента с выступами в 1,67 раза меньше осадки квадратного фундамента одинаковой площади подошвы (А=5000 м2).

Исследование напряженно-деформированного состояния основания фундамента с выступами по подошве произведено методом конечных элементов в упругопластической постановке (фиг.5). Поставленная задача решалась с использованием геотехнического комплекса PLAXIS в пространственной постановке. Прогноз осадок и несущей способности основания выполнен с учетом образования зон предельного равновесия в активной зоне фундамента с выступами. В результате расчетов построены графики зависимости осадки от нагрузки S=f(p) (фиг.6) для квадратного фундамента и фундамента с выступами по подошве (грунт связный). Расчеты показали, что зависимости S=f(P) носят нелинейный характер. Несущая способность фундамента с выступами в 1,136 раза больше несущей способности квадратного фундамента.

Установлено влияние соотношения площадей выступов Авыст/А в фундаменте с выступами по подошве на осадки и несущую способность основания (фиг.7). Наибольший эффект снижения осадки фундамента с выступами достигается при отношении Авыст/А=(0,60-0,90).

Построены изолинии вертикальных и горизонтальных перемещений, вертикальных, горизонтальных и касательных напряжений, зон пластических деформаций в основании квадратного фундамента и фундамента с выступами.

Анализ распределения вертикальных перемещений грунта в основании на глубине 1,0 м от подошвы фундаментов показывает, что ширина зоны деформации в активной зоне фундамента с выступами в 1,2 раза больше, чем для квадратного фундамента (фиг.8).

Установлено, что изолинии вертикальных перемещений в основании квадратного фундамента и фундамента с выступами вытянуты вдоль вертикальной оси (фиг.9). Наибольшие значения вертикальных перемещений расположены в области, примыкающей к подошве фундамента. С глубиной быстрее затухают послойные перемещения для фундамента с выступами, ширина зоны деформации на 20-30% больше, чем у квадратного фундамента. Таким образом, в основании фундамента с выступами в работу включается больший объем грунта, это приводит к увеличению несущей способности и снижению осадок по сравнению с квадратным фундаментом.

Изменение формы подошвы фундаментов сказывается на зарождении и развитии зон пластических деформаций в активной зоне (фиг.10). Зоны пластических деформаций зарождаются в области, примыкающей к подошве при Р=0,05 МПа и с увеличением нагрузки на фундамент развиваются в стороны и вниз.

Использование изобретения позволяет увеличить несущую способность на вертикальную и горизонтальную нагрузку, снизить осадки фундамента, уменьшить материалоемкость возведения фундамента.

Фундамент под колонну, включающий подколонник, плитную часть, отличающийся тем, что с целью увеличения несущей способности и снижения осадок в подошве фундамента выполнены выступы под углом 120°, причем площадь выступов А составляет (0,60-0,90) от общей площади подошвы А, а в центральной части подошвы фундамента размещено углубление, заполненное жестким материалом, высотой h, не превышающей значения предельно допустимой осадки S для данного типа сооружения.
ФУНДАМЕНТ С ВЫСТУПАМИ ПО ПОДОШВЕ
ФУНДАМЕНТ С ВЫСТУПАМИ ПО ПОДОШВЕ
ФУНДАМЕНТ С ВЫСТУПАМИ ПО ПОДОШВЕ
ФУНДАМЕНТ С ВЫСТУПАМИ ПО ПОДОШВЕ
ФУНДАМЕНТ С ВЫСТУПАМИ ПО ПОДОШВЕ
ФУНДАМЕНТ С ВЫСТУПАМИ ПО ПОДОШВЕ
ФУНДАМЕНТ С ВЫСТУПАМИ ПО ПОДОШВЕ
ФУНДАМЕНТ С ВЫСТУПАМИ ПО ПОДОШВЕ
ФУНДАМЕНТ С ВЫСТУПАМИ ПО ПОДОШВЕ
ФУНДАМЕНТ С ВЫСТУПАМИ ПО ПОДОШВЕ
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 151-160 of 160 items.
25.08.2017
№217.015.c10e

Способ создания смешанных кедрово-липово-дубовых культур в зоне хвойно-широколиственных лесов европейской части россии

Изобретение относится к лесному хозяйству, а именно к интродукции в лесах сосны кедровой сибирской, а также к созданию устойчивых кедрово-липово-дубовых культур на вырубках в условиях В, С и Д. Способ характеризуется тем, что проводят частичную обработку почвы двухотвальными лесными плугами с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002617601
Дата охранного документа: 25.04.2017
25.08.2017
№217.015.c3c6

Пробоотборник почвы для радиологических измерений

Изобретение относится к области экологических и радиоэкологических исследований и предназначено для оценки содержания и распределения химических элементов, в том числе радионуклидов в почвенном слое. Пробоотборник почвы состоит из стального разборного полого пробоотборного цилиндра с режущим...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002617395
Дата охранного документа: 24.04.2017
25.08.2017
№217.015.c5a6

Способ определения внутри наружного стенового ограждения, выполненного из кирпича, зон, характеризующихся квазистационарными условиями теплопередачи при натурных экспериментальных исследованиях в зимний период

Изобретение относится к области определения теплофизических характеристик ограждающих конструкций и может быть использовано в строительстве для оценки теплофизических свойств по результатам испытаний в натурных условиях. Способ определения внутри наружного стенового ограждения, выполненного из...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002618501
Дата охранного документа: 03.05.2017
25.08.2017
№217.015.cba4

Устройство для неразрушающей подгонки толстопленочных резисторов

Изобретение относится к электронной технике, в частности к технологическим процессам изготовления толстопленочных резисторов, и может быть использовано при корректировке сопротивления резистора до необходимого номинала или получения нестандартного значения сопротивления без разрушения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002620263
Дата охранного документа: 24.05.2017
25.08.2017
№217.015.d1eb

Способ определения стереотипа спортсмена

Изобретение относится к спортивной медицине, педагогике, способам определения стереотипа реагирования спортсмена в игровых видах спорта. Светодинамической подсветкой, управляемой программно-аппаратным комплексом (ПАК), на игровом поле формируют мобильные запрещенные и разрешенные зоны для...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002621946
Дата охранного документа: 08.06.2017
25.08.2017
№217.015.d2c9

Способ посева желудей в контейнеры при выращивании сеянцев дуба с закрытой корневой системой

Изобретение относится к лесному хозяйству, а именно к выращиванию посадочного материала дуба черешчатого с закрытой корневой системой. Способ посева желудей в контейнеры при выращивании сеянцев дуба с закрытой корневой системой включает заполнение контейнеров субстратом. Желуди высевают...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002621993
Дата охранного документа: 08.06.2017
20.01.2018
№218.016.1064

Устройство для химического ухода за лесом

Устройство относится к области лесного хозяйства и предназначено для уничтожения малоценных пород лиственных деревьев при проведении рубок ухода. Устройство содержит режущий аппарат и механизм подачи химического раствора. Корпус устройства выполнен в виде сварной рамы трубчатого сечения, у...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002633793
Дата охранного документа: 18.10.2017
20.01.2018
№218.016.10d3

Бурав для извлечения керна древесины

Изобретение относится к лесной таксации, в частности к устройствам для извлечения кернов свежей древесины из стволов. Бурав для извлечения керна древесины содержит полый цилиндрический корпус инструмента с режущей головкой и ручку для вращения инструмента с фиксатором. Ручка для вращения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002633791
Дата охранного документа: 18.10.2017
20.01.2018
№218.016.18ec

Способ взятия проб почвы для агрохимического анализа по расстояниям вдоль малой реки и поперек от уреза воды

Изобретение относится к экологии и может быть использовано для агрохимического анализа. Для этого исследуемую территорию в виде координатной сетки для взятия проб почвы определяют на стороне малой реки в пределах водоохранной зоны рядом с сельхозугодиями, площадки отбора проб почвы координатной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002636225
Дата охранного документа: 21.11.2017
13.02.2018
№218.016.204a

Манипулятор гибкий

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к манипуляторам, и может быть использовано в лесной промышленности, сельском и лесном хозяйствах. Манипулятор гибкий содержит секции с основаниями, соединенными центральной осью и гибкими предварительно напряженными связями, и управляющие...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002641602
Дата охранного документа: 18.01.2018
+ добавить свой РИД