close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент РФ 2337211

код для вставки
РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ
(19)
RU
(11)
2 337 211
(13)
C2
(51) МПК
E02D 27/35
(2006.01)
ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА
ПО ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ,
ПАТЕНТАМ И ТОВАРНЫМ ЗНАКАМ
(12)
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ
(21), (22) За вка: 2006135286/03, 05.10.2006
(72) Автор(ы):
Абжалимов Раис Шакирович (RU)
(24) Дата начала отсчета срока действи патента:
05.10.2006
(43) Дата публикации за вки: 10.04.2008
(45) Опубликовано: 27.10.2008 Бюл. № 30
2 3 3 7 2 1 1
(56) Список документов, цитированных в отчете о
поиске: Ведомственные строительные нормы
(ВСН 29-85). Проектирование мелкозаглубленных
фундаментов малоэтажных сельских зданий на
пучинистых грунтах. - М.: Минсельстрой, 1985.
RU 2206686 С1, 20.06.2003. SU 918408 А1,
07.04.1982. SU 1203208 А1, 07.01.1986. RU
2005155 С1, 30.12.1993. US 5083404 А,
28.01.1992.
2 3 3 7 2 1 1
R U
(54) ОТАПЛИВАЕМОЕ МАЛОЭТАЖНОЕ ЗДАНИЕ С ПОЛОМ ПО УТЕПЛЕННОМУ ЦОКОЛЬНОМУ
ПЕРЕКРЫТИЮ, ВОЗВОДИМОЕ НА ПУЧИНИСТОМ ГРУНТОВОМ ОСНОВАНИИ
шагом не более 7,2 м и длиной не более 9,0 м,
площадь продольной и поперечной арматуры в
наружных фундаментах стен определ ют с учетом
крут щего момента по указанным зависимост м.
При этом анкеровка наружных стен фундамента от
поворота при оттаивании грунта основани осуществл етс железобетонными по сами,
уложенными на поверхность внутренних стен на
уровне низа плит покрыти и соединенных с
железобетонными по сами по наружным стенам на
одном уровне, площадь сечени металлических
анкерных стержней определ етс по указанным
зависимост м. Технический результат состоит в
обеспечении допустимых значений крена пола и
прогиба
внутренней
стены,
прочности
и
трещиностойкости наружных фундаментов на изгиб
с кручением и снижении материалоемкости и
трудоемкости. 3 ил.
Страница: 1
RU
C 2
C 2
Адрес дл переписки:
644062, г.Омск, б-р Победы, 7, к.30, Р.Ш.
Абжалимову
(57) Реферат:
Изобретение
относитс к
области
строительства, в частности к строительству
малоэтажных (не более 2-х этажей) отапливаемых
зданий с малозаглубленными фундаментами на
пучинистых грунтовых основани х. Отапливаемое
малоэтажное здание с полом по утепленному
цокольному
перекрытию,
возводимое
на
пучинистом
грунтовом
основании,
включает
малозаглубленные фундаменты под наружные и
внутренние стены, расположенные на песчаной
подушке, площадь сечени продольной и
поперечной арматуры, в которых определены с
учетом изгибающего момента при неравномерном
морозном пучении основани , железобетонные
по са. Фундаменты под внутренние стены,
размещенные поперек наружных стен, выполнены
в виде балок, опертых на наружные фундаменты,
R U
(73) Патентообладатель(и):
Общество с ограниченной ответственностью
научно-исследовательска проектностроительна фирма "АБИК" (ООО НИПСФ
"АБИК") (RU)
C 2
C 2
2 3 3 7 2 1 1
2 3 3 7 2 1 1
R U
R U
Страница: 2
RUSSIAN FEDERATION
(19)
RU
(11)
2 337 211
(13)
C2
(51) Int. Cl.
E02D 27/35
(2006.01)
FEDERAL SERVICE
FOR INTELLECTUAL PROPERTY,
PATENTS AND TRADEMARKS
(12)
ABSTRACT OF INVENTION
(21), (22) Application: 2006135286/03, 05.10.2006
(72) Inventor(s):
Abzhalimov Rais Shakirovich (RU)
(24) Effective date for property rights: 05.10.2006
(45) Date of publication: 27.10.2008 Bull. 30
Mail address:
644062, g.Omsk, b-r Pobedy, 7, k.30, R.Sh.
Abzhalimovu
2 3 3 7 2 1 1
R U
fracture strength of outside foundations against
bending with torsion and reducing of materials
consumption and labour coefficient.
3 dwg
Страница: 3
EN
C 2
C 2
SCAFFOLDING ON HEAVING GROUND BASE
(57) Abstract:
FIELD: construction.
SUBSTANCE: heated low-rise building with floor
by warmed pedimental ceiling scaffolding on
heaving ground base includes light-recessed under
external and internal walls located on packing,
cross section of longitudinal and transverse
fittings in which there are defined ferroconcrete
belts subject to bending moment at irregular
frosty heaving of basis. Foundations for internal
forces located crosswise to outside wall are
implemented in beams shape rested to outside
foundations in increments of not more then 7.2 m
and length is not more then 9.0 m, area of
longitudinal and transverse fittings in outside
foundations of walls are defined subject to
torque by defined ratio. At that anchoring of
outside walls of basis foundation to protect from
rotation during ground defrosting is implemented
by means of ferroconcrete belts, are laid on
inside walls surface at level of slab roof bottom
and connected to ferroconcrete belts by outside
walls at the same level, cross section of metal
anchoring rod is defined according to defined ratio.
EFFECT: providing of legitimate value of floor
lurch and inside wall bending; strength and
2 3 3 7 2 1 1
(54) HEATED LOW-RISE BUILDING WITH FLOOR BY WARMED PEDIMENTAL CEILING
R U
(73) Proprietor(s):
Obshchestvo s ogranichennoj otvetstvennost'ju
nauchno-issledovatel'skaja proektnostroitel'naja firma "ABIK" (OOO NIPSF "ABIK") (RU)
(43) Application published: 10.04.2008
RU 2 337 211 C2
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
Изобретение относитс к строительству, в частности к строительству отапливаемых
малоэтажных (до двух этажей) зданий на пучинистых грунтовых основани х.
Известны устройства малозаглубленных фундаментов на пучинистых грунтах в
зарубежных странах, приведенные в работе [1]. Там в пределах обратных засыпок
примен ютс дренируемые непучинистые грунты с отводом грунтовых вод дренажными
трубами, а основани фундаментов дл исключени промерзани пучинистых грунтов
утепл ютс экструдированным пенополистиролом. Такое решение требует применени большого количества непучинистых материалов дл обратных засыпок, наличие системы
дренажной канализации и высококачественного экструдированного утеплител ,
выдерживающего давлени до 300-400 кН/м 2 с более высокой ценой по сравнению с
другими утеплител ми. Из-за дороговизны такие фундаменты не получили большого
распространени в суровых природно-климатических услови х России.
Наиболее близкими по своей сущности (без утеплени ) и достигаемому техническому
результату вл етс малоэтажное отапливаемое здание, размещаемое на пучинистых
грунтах в соответствии с рекомендаци ми [2]. Согласно [2] малоэтажное отапливаемое
здание с полом по утепленному цокольному перекрытию состоит: из малозаглубленных
фундаментов под наружные и внутренние стены, армированные продольной и поперечной
арматурой от изгибающего момента, возникающего при неравномерном морозном пучении
грунта основани в продольном направлении под фундаментами, при этом боковые
поверхности последних дл обеспечени их неподвижности от касательных сил морозного
пучени обмазаны противопучинистыми составами, из наружных и внутренних стен,
имеющие железобетонные по са дл воспри ти неравномерных деформаций основани ,
цокольное перекрытие, перекрытие над первым этажом, покрытие и кровлю. Основными
недостатками такого отапливаемого малоэтажного здани на малозаглубленных
фундаментах, расположенных на пучинистых грунтовых основани х вл етс :
невозможность обеспечени допустимого крена перекрыти между наружной и внутренней
стенами [3] из-за опирани наружных фундаментов со стенами на пучинистый грунт, а
внутренних стен на непучинистый сжимаемый грунт; допустимого прогиба внутренней
стены, св занного по торцам с наружными стенами, подвергающимис морозному
выпучиванию; необходимость защиты боковых поверхностей наружных стен от
воздействи касательных сил морозного пучени ; из-за невозможности определени величины выпучивани фундаментов от касательных сил морозного пучени , что
противоречит самой идее расчета малозаглубленных фундаментов на морозное
выпучивание, прин той [2]; неучет дополнительного увеличени продольной и поперечной
арматуры в наружных фундаментах от совместного воздействи изгибающих и крут щих
моментов и конструктивное решение поперечного армировани в соответствии с
указани ми [5] и, наконец, ограниченность применени отапливаемого здани с полом по
утепленному цокольному перекрытию дл климатических зон с глубиной сезонного
промерзани не более 1,7 м, исход только из наличи данных натурных исследований
деформации малоэтажных зданий дл этих климатических условий, отсутствием
оборудовани дл определени относительной деформации морозного пучени от
давлени , отсутствием исследований по распределению давлени от фундамента по
глубине промерзани .
Технический результат изобретени состоит в обеспечении допустимых значений крена
пола и прогиба внутренней стены согласно требований [3], обеспечени прочности и
трещиностойкости наружных фундаментов на изгиб с кручением согласно указаний [5] и
снижение стоимости и трудоемкости строительства по сравнению с фундаментами на
естественном основании согласно указаний [3] при неограниченной глубине сезонного
промерзани грунтов, т.е. дл любой глубины промерзани не только на территории
России, но и на территории других стран, где имеютс сезоннопромерзающие пучинистые
грунты.
Указанный технический результат достигаетс за счет того, что наружные фундаменты
устанавливаютс непосредственно на поверхности пучинистого грунта, а внутренние стены
Страница: 4
DE
RU 2 337 211 C2
5
10
15
20
25
30
размещаютс в поперечном направлении к наружным продольным стенам шагом, по
крайней мере не более 7,2 м и опираютс на наружные фундаменты по балкам. Дл уменьшени изгибающих моментов в балках максимальна длина поперечных внутренних
стен принимаетс по крайней мере, не более 9 м (см. Фиг.1 и 2), исключаетс бокова защита наружных фундаментов противопучинистыми конструкци ми, т.е. допускаетс морозное выпучивание фундаментов от сил морозного пучени по боковой поверхности,
так как касательные силы морозного пучени , действующие по боковым поверхност м
фундаментов, замен ютс на идентичные (по силе) нормальные силы морозного пучени ,
согласно [6], что позвол ет определить величину выпучивани фундаментов от пучинистых
грунтов обратной засыпки, согласно [7], а величина пучени определ етс расчетом [7];
продольное и поперечное армирование наружных фундаментов, работающих на изгиб с
кручением выполн етс в соответствии с указани ми [5] по ПК Лира 9.2, а значение
крут щего момента определ етс согласно Фиг.3 и [4] с учетом формы изолинии нулевой
температуры под наружными фундаментами, получаемой при расчете по программе
TEMP/W [1]; изгибающий момент, соответственно, площадь сечени раст нутой арматуры в
наружных фундаментах и по сах определ етс по известным формулам [8]; наружные
стены и простенки рассчитываютс на внецентренное сжатие от крут щего момента в
плоскости опирани стены на фундамент (см. Фиг.3), определ емого по формуле:
где Mkf - крут щий момент на 1 п.м. фундамента между поперечными стенами;
Ffh - равнодействующа сила морозного пучени на 1 п.м. фундамента, равна нагрузке
на 1 п.м. фундамента от здани ;
ef - эксцентриситет, равный рассто нию от равнодействующей силы (Ffh) до плоскости
поворота фундамента (АБ) (см. Фиг.3). Эпюра распределени напр жений от стены на
поверхности фундамента принимаетс по треугольной форме (см. поз.12 Фиг.3). Дл исключени трещин в стыках примыкани внутренних стен к наружным при осадке здани после оттаивани грунта основани , последние соедин ютс между собой
железобетонными по сами на уровне низа плит покрыти , а площадь сечени раст нутых
стержней в по се над внутренней стеной определ етс по формуле:
где Мk - крут щий момент при осадке здани после оттаивани грунта основани равна
(см. Фиг.3); кН?м на 1 п.м. длины фундамента между поперечными стенами:
35
40
45
50
где F - вес здани на 1 п.м. подошвы фундамента, кН;
е - рассто ние от центра т жести равнодействующей силы под подошвой фундамента
до плоскости поворота последнего (АБ) (см. Фиг.3), м;
l - рассто ние между поперечными стенами, м;
Rs - расчетное сопротивление металлических стержней в по се кН/м 2;
Аn - поперечное сечение стержней, м 2;
Н - рассто ние от низа подошвы фундамента до центра раст нутого по са, м.
Изобретение по сн етс графически, где
- на фиг.1 показан схематический план наружных фундаментов и поперечных балок под
внутренние стены;
- на фиг.2 показаны: 1 - наружный фундамент; 2 - балка под внутреннею стену; 3 наружна стена; 4 - внутренн стена; 5 - цокольное перекрытие; 6 - покрытие; 7 железобетонные по са; 8 - кровл ; 9 - граница котлована под подпольем; 10 - граница
сезонного промерзани грунтов в период эксплуатации здани ; 11 - песчана подушка;
- на фиг.3 показана расчетна схема взаимодействи малоэтажного отапливаемого
здани с пучинистым грунтовым основанием: 1 - наружный фундамент; 2 - балка под
внутреннею стену; 3 - наружна стена; 9 - граница грунта в подполье; 10 - граница
промерзани грунта; 11 - песчана подушка; 12 - эпюра от внецентренного сжати Страница: 5
RU 2 337 211 C2
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
наружной стены при повороте фундамента; 13 - граница твердомерзлого сло грунта; 14 обобщенна эпюра давлени морозного пучени на фундамент; 15 - граница сдвига.
Предлагаема конструкци отапливаемого малоэтажного здани с малозаглубленным
фундаментом на пучинистом грунтовом основании работает следующим образом.
По мере промерзани пучинистого грунта происходит его смерзание с боковой
поверхностью фундамента и образование твердомерзлого сло грунта (ТСГ), который
оказывает сопротивление морозному пучению ниже расположенного пластичномерзлого
сло грунта (ПСГ). В результате этого происходит сдвиг (ТСГ) под некоторым углом у
кра фундамента. По мере промерзани грунта под фундаментом образуютс новые слои
ТСГ и их разрушение давлением морозного пучени , конечна граница сдвига ТСГ (см.
поз.15, фиг.3). Равнодействующа сила давлени морозного пучени (Ffh), увеличиваетс по мере увеличени толщины ТСГ и его горизонтальной площади на 1 п.м фундамента и
достигает своего максимального значени , равного весу здани на уровне подошвы
фундамента и веса ТСГ, после чего начинаетс неравномерное перемещение фундамента
вверх по длине и его поворот [4]. При этом на участке наружного фундамента между
внутренними стенами происходит его кручение с изгибом, которому сопротивл етс конструкци фундамента с соответствующей продольной и поперечной арматурой,
принимаемой с учетом [8] и формулы (1). На верхней поверхности фундамента происходит
внецентренное сжатие стены от поворота фундамента (см. эпюру поз.12, фиг.3), которое
воспринимаетс конструкцией стены по расчету. Поворот наружной стены во внутрь здани на участке между внутренними стенами ограничивают цокольное, междуэтажное
перекрытие и покрытие (см. Фиг.2).
Ввиду того, что площадь ТСГ увеличиваетс в сторону от наружной грани фундамента в
процессе морозного пучени , происходит дополнительное уплотнение талого сло грунта и
его осадка в направлении от центра фундамента в сторону границы сдвига. В процессе
оттаивани грунта фундамент поворачиваетс в сторону наружной грани и оседает,
получа небольшой крен против первоначального положени (до промерзани грунта) за
счет уплотнени талого грунта в процессе его промерзани . При этом происходит
внецентренное сжатие стены на поверхности фундамента с максимальным значением
напр жени сжати по границе внутренней поверхности стены, которое воспринимает
конструкци стены по расчету. При повороте фундамента наружна стена стремитс оторватьс от внутренней стены за счет крут щего момента, определ емого по формуле
(2), которой преп тствует монолитный железобетонный по с, размещенный на поверхности
внутренней стены под покрытием и св занный с монолитным по сом наружной стены на
одном уровне (см. Фиг.2). Площадь сечени раст нутой арматуры в по се определ етс по
формуле (2).
Максимальна допустима величина выпучивани наружных фундаментов
ограничиваетс указани ми [3] и регулируетс глубиной заложени фундамента или
толщиной песчаной подушки под него.
Исключаетс устройство конструкции защиты боковой поверхности фундамента от
выпучивани касательными силами морозного пучени .
Литература
1. Невзоров А.П. Фундаменты на сезоннопромерзающих грунтах. М., Издательство
Ассоциации строительных вузов, 2000 - 152 с.
2. Рекомендации по проектированию и расчету малозаглубленных фундаментов на
пучинистых грунтах. М.: НИИОСП им. Н.М.Герсеванова, 1985. - 60 с.
3. СНиП 2.02.01-83*. Основани зданий и сооружений. М.: ГП ЦДЛ, 1995. - 50 с.
4. Абжалимов Р.Ш. Практические приложени гипотезы о распределении нормальных
сил морозного пучени по подошве твердомерзлого грунта под
фундаментами.//Промышленное и гражданское строительство. 2006, №2, с.38-40.
5. СНиП 2.03.01-84*. Бетонные и железобетонные конструкции. М.: ГП ЦПП, 1996, 77 с.
6. Р.Ш.Абжалимов. К расчетной схеме взаимодействи пучинистого грунта с боковой
поверхностью малозаглубленного ленточного фундамента.//Промышленное и гражданское
Страница: 6
RU 2 337 211 C2
5
10
15
20
25
30
35
строительство. 2003, №3 - с.43-45.
7. Р.Ш.Абжалимов. К расчету свай и свайных ростверков на пучинистых
грунтах.//Основани , фундаменты и механика грунтов. 2006, №2, - с.25-30.
8. Патент на изобретение №2206686, МПК Е04Н 5/100. Одноэтажный холодильник с
камерами, возводимый на пучинистом грунтовом основании./Р.Ш.Абжалимов. Приоритет от
29.11.2001. // Опубл. 20.06.2003, Бюл., №17.
Формула изобретени Отапливаемое малоэтажное здание с полом по утепленному цокольному перекрытию,
возводимое на пучинистом грунтовом основании, включающее малозаглубленные
фундаменты под наружные и внутренние стены, расположенные на песчаной подушке,
площадь сечени продольной и поперечной арматуры в которых определены с учетом
изгибающего момента при неравномерном морозном пучении основани , железобетонные
по са, отличающеес тем, что фундаменты под внутренние стены, размещенные поперек
наружных стен, выполнены в виде балок, опертых на наружные фундаменты, с шагом не
более 7,2 м и длиной не более 9,0 м, площадь продольной и поперечной арматуры в
наружных фундаментах стен определ ют с учетом крут щего момента по формуле:
Mkf=Ffh?ef;
где Mkf - крут щий момент на 1 п.м фундамента между поперечными стенами кН?м/м;
Ffh - равнодействующа сила морозного пучени , кН, равна нагрузке на 1 п.м под
подошвой фундамента от здани ;
ef - рассто ние от равнодействующей силы до плоскости поверхности фундамента, м,
анкеровка наружных стен фундамента от поворота при оттаивании грунта основани осуществл етс железобетонными по сами, уложенными на поверхность внутренних стен
на уровне низа плит покрыти и уровне, площадь сечени металлических анкерных
стержней определ етс по формуле:
;
где Аn - суммарна площадь анкерующих стержней в по се, м 2;
Мk - крут щий момент на 1 п.м фундамента при осадке здани после оттаивани грунта
основани (кН?м/м), определ емый по формуле:
Mk=F?e;
где F - вес здани на 1 п.м подошвы фундамента, кН;
е - рассто ние от центра т жести равнодействующей силы под подошвой фундамента
до плоскости внутренней поверхности фундамента, м;
l - рассто ние между поперечными стенами, м;
RS - расчетное сопротивление металлического стержн на раст жение, кН/м 2;
Н - рассто ние от низа подошвы фундамента до центра раст нутого по са, м.
40
45
50
Страница: 7
CL
RU 2 337 211 C2
Страница: 8
DR
RU 2 337 211 C2
Страница: 9
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
0
Размер файла
213 Кб
Теги
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа