способ усиления фундамента от увеличения эксплуатационных моментных нагрузок одного знака

Формула изобретения

СПОСОБ УСИЛЕНИЯ ФУНДАМЕНТА ОТ УВЕЛИЧЕНИЯ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ МОМЕНТНЫХ НАГРУЗОК ОДНОГО ЗНАКА путем установки ряда стоек враспор между упорной конструкцией и плитной частью фундамента со стороны, противоположной направлению действия моментной нагрузки, отличающийся тем, что, с целью улучшения условий осуществления способа, верхние концы стоек жестко соединяют с упорной конструкцией, а нижние концы свободно упирают в плитную часть фундамента.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к строительству, в частности к реконструкции зданий, сооружений, и может быть использовано при усилении эксплуатируемых фундаментов под оборудование, стены и колонны.

Известен способ усиления фундамента путем передачи нагрузки на буронабивные, забивные и вдавливаемые сваи [1]

Выполнение таких свай в стесненных условиях требует большого объема земляных работ, расхода бетона и арматуры.

Наиболее близким к описываемому техническому решению является способ усиления фундамента при увеличении эксплуатационных моментных нагрузок одного знака путем установки враспор ряда стоек между перекрытием и фундаментом со стороны, противоположной направлению действия моментной нагрузки, причем стойки верхним концом уперты в перекрытие, а нижним установлены а домкратах, которые размещены на фундаменте и создают распорное усилие между перекрытием и фундаментом [2]

Реализация известного способа требует использования специального оборудования (домкратов), а также дополнительных работ по отсоединению перекрытия от вертикальных опорных конструкций (стен или колонн). Кроме того, стойки постоянно находятся в напряженном состоянии и реагируют на моментные нагрузки обоих знаков.

Цель изобретения улучшение условий реализации способа.

Цель достигается тем, что в способе усиления фундамента при увеличении эксплуатационных моментных нагрузок одного знака путем установки ряда стоек враспор между упорной конструкцией и плитной частью фундамента со стороны, противоположной направлению действия моментной нагрузки, верхние концы стоек жестко соединяют с упорной конструкцией, а нижние концы свободно опирают в плитную часть фундамента.

На фиг. 1 изображена схема усиления фундамента под оборудование внутри здания; на фиг. 2 схема усиления фундамента под колонну реконструируемого здания при размещении внутри помещения в непосредственной близости от усиливаемого фундамента дополнительного тяжелого оборудования.

В первом случае (фиг.1) необходимость усиления вызвана появлением временной эксплуатационной нагрузки Р, действующей с эксцентриситетом е относительно главной оси подошвы и дополнительно догружающей фундамент. В этом случае на усиливаемый фундамент 1 под эксплуатируемое тяжелое оборудование 2 действует дополнительная моментная нагрузка М Pe от груза 3, создающего временную эксплуатационную нагрузку Р.

Расширить площадь опоры фундамента 1 не позволяют подземные инженерные коммуникации 4. Для усиления фундамента со стороны, противоположной направлению действия моментной нагрузки М, устанавливают одну или ряд стоек 5. Стойки 5 жестко крепят на сварке к несущим балкам перекрытия 6, являющимся в данном случае упорной конструкцией. Противоположные концы стоек свободно вставляют в отрезки трубы 7, прикрепленные к железобетонному телу фундамента любым из известных и доступных способов, т.к. особых требований к прочности крепления нет. При действии моментной нагрузки край фундамента под стойкой 5 стремится приподняться. Стойка при этом работает на сжатие, передавая часть дополнительной нагрузки на балки перекрытия 6. Эта нагрузка направлена вертикально вверх и разгружает узел опоры балки покрытия 6 на стену 8. Таким образом происходит разгрузка упорной конструкции.

При возникновении случайных моментных нагрузок противоположного знака (например, М₁) на балку покрытия 6 дополнительная нагрузка, направленная вниз, не передается, т.к. стойка 5 не связана с плитной частью фундамента 1. При осадке края фундамента 1 стойка 5 будет прочно перемещаться в отрезке трубы 7. Отрезок трубы 7 целесообразно ставить для того, чтобы стойка 5 не могла отклониться от вертикального положения.

Во втором случае (фиг.2) необходимость усиления фундамента 9 под колонну 10 реконструируемого здания вызвана появлением нагрузки Р от веса установленного вблизи оборудования 11, установленного на фундаменте 12. Действие этой нагрузки приводит к дополнительному догружению фундамента 9 и возникновению крена.

В этом случае усиление фундамента 9 под колонну 10 производят следующим образом.

К плитной части фундамента 9 со стороны, противоположной направлению действия моментной нагрузки, крепят металлическую трубу 13. При этом особых требований к прочности крепления не предъявляют и оно может выполняться на клею через металлическую пластину 14, прикрепленную на сварке к торцу трубы либо любым другим методом. Труб может быть также две. В трубу вставляют металлическую стойку (стойки) 15, верхний конец которой жестко крепят к распределительной металлической балке 16, являющейся одним из элементов упорной конструкции, которая включает также металлические подкосы 17, несущие металлические балки (две) 18, упорную металлическую балку 19 и металлическую железобетонную обойму 20. Балки 18 и обойма 20 жестко связаны с колонной 21 примыкающего здания. Упорная конструкция устраивается после установки стойки (стоек) 15. Для этого оголяют арматуру колонны 21 и жестко прикрепляют к ней на сварке металлические элементы 18 и 19. Затем устраивают обойму 20 из прокатного металла или железобетона, жестко закрепляя сваркой на колонне 21. После этого устанавливают по месту металлические подкосы 17 и закрепляют их сваркой на обойме 20 и несущих металлических балках 18. Операции крепления сваркой распределительной балки 16 к стойке (стойкам) 15 выполняют в последнюю очередь.

Принцип работы основных элементов усиления аналогичен предыдущему примеру. Стойка 15 передает часть моментной нагрузки Р на упорную конструкцию (элементы 16-20), разгружая фундамент 9.

Усиление фундамента по описываемому способу можно осуществить без наличия сложного оборудования и выполнения большого объема земляных работ. При этом за счет жесткого крепления верхнего конца стоек и свободного опирания их нижнего конца стойки находятся в напряженном состоянии периодически, т.к. реагируют на моментные нагрузки только одного знака.