Консольный выступ на фундаменте

Обновлено: 17.05.2024

Как усилить или восстановить ленточный фундамент? Способы из практики.

Для этого требуется провести обследование фундамента и выяснить, в каких местах и от чего обнаружено раскрытие трещин, выявить возможные причины и т.п. И только после оценки - приниматься за работы. Возможно получится избежать дальнейшего разрушения конструкции отводом влаги от фундамента или утеплением.

1 - Просадка грунта, 2 - Надстройка 1 - Просадка грунта, 2 - Надстройка

Перед тем, как перейти к пошаговым действиям, следует коснуться причин, лежащих в основании принятия решения по усилению конструкции:

Обнаружена просадка грунта, а соответственно и угла/углов здания (На практике, львиная доля случаев - это замачивание основания: нарушена отмостка или дефект приемного колодца скрытой ливневой канализации - раскол в зимний период).
Планирование достройки вышележащих этажей или замена деревянного перекрытия на ЖБ и пр. (Всё то, что даст дополнительную нагрузку на основание).
Полная реконструкция дома.
Ремонт фундамента после образования трещин после морозного пучения.

Итак, первым делом производится оценка доступа к конструкции:

При дорогостоящем ремонте, доступ к фундаменту с внутренней части будет ограничен, поэтому все работы выполняются со стороны улицы. Идеальным вариантом конечно же служит доступность со всех сторон, но не всегда так бывает. Есть случаи, когда и со внешних сторон доступ ограничен из-за близко стоящего соседнего строения. Таким образом - выбирается наименее "разрушительный" вариант.

Цель: Единственной функцией фундамента является передача нагрузки от дома на основание, т.е. на наш материковый грунт. Наша цель - равномерно распределить нагрузку от сооружения, чтобы давление не превышало расчетного сопротивления несущей способности грунта.

С чего начинать?

Начинать нужно с геологии грунта. Если это песчаный грунт, то недозволительно затягивать рабочий процесс при реализации работ, таким образом требуется обеспечить высокий темп. Если грунт - глинистый, с ним проще, он позволяет провести те или иные работы в более долгие сроки.

Расчет конструктивной части усиления

Иллюстрация автора Иллюстрация автора

Ленточный фундамент рассчитывается как балка на упругом основании. Если произошло подмокание, то балка задействована в работе как консоль и важно сделать упор на расчет арматуры верхнего пояса. Если морозным пучением выдавило угол - то растягивающее напряжение нижнего пояса недостаточно сильное, здесь усиливается и армируется нижняя часть фундамента.

На этом этапе важно ясно понимать, какую же часть фундамента нам необходимо усиливать:

Усилить несущую способность - расширением подошвы фундамента.
Уменьшить растягивающее напряжение в балке - дополнительным армированием нижней зоны.
Усилить консольную часть - армирование верхнего пояса.
Всё вышеуказанное в комплексе.

Пошаговая реализация работ

Работы будут вестись захватками. На каждые несколько захваток - выделяется состав из двух человек. Практика показывает, что два человека в рабочий день выполняют по 2 - 3 захватки. Оптимальный размер захватки составляет - 1 м. для того, чтобы не создавать дополнительные негативные условия для фундамента и не ослабить основание.

Первым делом, переносим план фундамента на бумагу, определяем количество захваток и количественный состав бригад. Расписываем план дневных работ с каждой группой захваток.

Максимально допустимый свес кирпича над цоколем

Чтоб увеличить площадь внутри здания, при выкладывании стен кирпичом допускается выступ за линию цоколя (выступающая часть фундамента). Свес кирпича над цоколем — свисание кирпичных стен над фундаментом. Стены на одном уровне с основанием делать не рекомендуется, ведь тогда портится вид. Нужно следить за нормами, ведь от этого зависит долговечность стен и защита их от внешних воздействий. Цоколь помогает распределить нагрузку на фундамент.

Что такое свес?

Такое свисание предупреждает застаивание воды между фундаментом и началом стены, а также защищает тонкие стены и подвал от холода. Выступающий участок требует защиты (гидроизоляция и слив), так как он разрушается под действием атмосферы и подвержен механическим повреждениям. Цоколь часто выкладывают камнями, плиткой, придают интересный вид. Используют такие виды облицовки:

Каркасная. Целесообразно производить после утепления, но кронштейны установить до, потом легче устанавливать каркас. Крепятся брусья, используется цокольный сайдинг и выполняется облицовка.
Бескаркасная. На утеплитель наносится клей и прикрепляется плитка или любой другой материал, по желанию, затем поверхность выравнивается. После облицовки закрепляется водоотлив.

Нормы максимального свеса кирпича над цоколем

Первый этаж не должен быть толще фундамента более чем на 25 см.
Допустимый свес кирпича — меньше 15 см, вынос — больше 1/3 ширины блока.
Выступ облицовочного материала не больше ¼ его толщины.
Если планируется утепление дома — учитывается добавка к выпуску.
Максимальный выпуск кирпича над цоколем с бетонным фундаментом — 100 мм. Выступ разрешается с двух сторон. Минимальный выступ цоколя для кирпичного дома — 510 мм.
Керамический кирпич свес — 20 мм максимум высота стены 3,2 м.
Свес облицовочного кирпича составляет 15 мм. Под тычковым рядом обязательна сетка.
Фундамент шириной 400 мм, навес 55 мм с обеих сторон.

Напускание рядов и их армирование очень ненадежно и недолговечно. Верста опирается на консоли. В кирпичной кладке главное зажатие кирпича.

Как определить?

Выпускать кладку над цоколем нельзя более чем на половину толщины стены. Вынос каждого ряда не больше 1/3 длины блоков. Не допускается образование напуска рядов. Несколько рядов выпускается по 3 см, при этом армируется катанкой. Высчитываем выпуск из данных, указанных в нормах. Определять свес нужно так, чтоб он не был меньше 25 мм. Это защита от осадков. Не желательно использовать силикатный кирпич для свеса, он ненадежный. В таких целях лучше всего использовать клинкерные кирпичи. Пустые блоки считаются наиболее прочными и применимыми в этих целях.

Консольная конструкция опирания колонны на существующий фундамент

Известны и, как правило, применяются для установки новых колонн вблизи от существующих стен в реконструируемых зданиях решения, в которых предусматривается устройство новых фундаментов снаружи здания, вблизи существующих фундаментов. [2], [3].

Следует отметить, что наиболее остро стоит проблема обеспечения безопасности эксплуатации крупнопанельных жилых домов серии 1-335 с неполным каркасом. Эта проблема существует долгое время и в настоящее время еще более обостряется.

Жилые дома указанной серии построены во многих городах Российской Федерации, общая площадь жилого фонда таких домов составляет 28,2 млн. кв. метров, в том числе в г.Омске - 0,57 млн. кв. метров [5], [6].

Анализ применяемых проектных решений повышения надежности зданий показывает, что в этих целях предусматривалось подведение различных конструкций (металлических, железобетонных) изнутри здания, где требуется выполнить работы внутри заселенных квартир (без отселения жильцов) по частичной разборке перегородок в местах примыкания к наружным стенам для установки колонн с последующей заделкой разобранных перегородок [7]. При этом значительные затруднения для жильцов вызывают работы, необходимые для разборки и последующей заделки колонн.

При установке колонн снаружи здания [8] передача нагрузок с опорных узлов прогонов осуществляется через металлические тяжи на новые колонны, устанавливаемые на новые фундаменты. Объемы работ внутри квартир резко сокращаются, но увеличивается ориентировочно в 2,5 раза расход металла на устройство наружных колонн. Общие затраты еще более увеличиваются в связи с устройством фундаментов для установки колонн. Кроме того необходима откопка котлована для возведения нового фундамента под новую колонну.

Недостатком этих решений, как правило, является то, что вышеуказанные конструктивные решения намечались к реализации без отселения жильцов и поэтому не получили массового практического применения. Это объясняется высокой трудоемкостью работ в стесненных условиях и большими неудобствами для жильцов, кроме того, при реализации указанных решений возникают трудности в связи с необходимостью возведения фундаментов и установкой на них несущих конструкций (колонн) высотой, равной высоте здания, чем обосновывается их значительная масса и стоимость.

Ближайший аналог представляет собой монолитную армированную конструкцию 1, которая возводится на строительной площадке и предназначена для восприятия вертикальной нагрузки от колонны 2, которая крепится анкерами 3. Между монолитной армированной конструкцией 1 и колонной 2 предусмотрен цементно-песчаный раствор 4, обеспечивающий равномерность передачи нагрузки.

Изготовление такой конструкции сопряжено с применением ручного труда в стесненных условиях котлована, величина которого должна быть минимальной с целью причинения минимальных неудобств жильцам дома, работы на котором производятся без отселения жильцов.

Техническим результатом, позволяющим решить указанную задачу, является:

- сокращение трудоемкости, материалоемкости и сроков работ;

- сохранение эксплуатационных характеристик здания.

- ствол колонны - нижнюю ее часть,

- вертикальные ребра жесткости,

Совокупность перечисленных новых существенных признаков вместе с известными признаками: стволом колонны, элементами для крепления прогона, позволяет получить требуемый технический результат:

- сокращение трудоемкости, материалоемкости и сроков работ;

- сохранение эксплуатационных характеристик здания.

За счет имеющихся в комплекте шпилек с гайками и шайбами ствол колонны жестко соединен с телом цокольной панели, опираясь при этом опорным листом консольной конструкции на фундаментный блок существующего фундамента. Дня качественной передачи усилия с опорного листа колонны на фундамент, между ними предусмотрена прослойка из цементно-песчаного раствора.

Фиг.1 - Конструкция опирания колонн на новый фундамент (ближайший аналог).

Фиг.2-3 - Консольная конструкция опирания колонны на существующий фундамент.

Позиции на фиг.2-3 обозначают:

1 - Стальная консольная конструкция:

2 - ствол колонны (нижняя ее часть),

3 - консольная балка,

4 - опорный лист,

5 - вертикальные ребра жесткости,

7 - гайки и шайбы.

8 - Углубление в существующем фундаменте,

9 - Существующий фундамент.

1. Реконструкция и модернизация пятиэтажных жилых зданий первых массовых серий типовых проектов. // Методические рекомендации. ЦНИИЭП жилища, М.: 1988. С.51

2. Нелепов А.Р. Методология обследований, оценки состояния, надежности и реконструкции зданий. // Монография. Омск, Издательство Наследие, 2002. С 803

3. Мосенкис Ю.М., Нелепов А.Р. // Сводный технический отчет по предварительным (визуальным) обследованиям жилых домов серии 1-335 в административных округах г.Омска в 2006 г., 6490, Омск. 2006. С.80

4. Мосенкис Ю.М. Обосновывающие материалы на выделение инвестиций по обеспечению безопасной эксплуатации жилых домов серии 1-335 с неполным каркасом. Технический отчет, 2006 г..

5. Афанасьев А.А., Матвеев Е.П. Реконструкция жилых зданий, М., 2008 г., 234 с.

7. Индустриальные изделия серии 1-335. Типовой проект. Ленинград. 1959.

1. Консольная конструкция опирания колонны на существующий фундамент содержит ствол колонны, элементы для крепления прогона, отличающаяся тем, что ствол колонны, нижняя его часть, представлена стальной консольной конструкцией, состоящей из соединенных воедино ствола колонны, консольной балки, опорного листа, вертикальных ребер жесткости.

2. Консольная конструкция по п.1, отличающаяся тем, что нижней частью стальную консольную конструкцию устанавливают в углубление, выполненное в теле существующего фундамента.

3. Консольная конструкция по п.1, отличающаяся тем, что ее заделывают в углубление на слой цементно-песчаного раствора.

4. Консольная конструкция по п.1, отличающаяся тем, что установленную в углубление консольную конструкцию крепят к существующему фундаменту шпильками в комплекте с шайбами, гайками, после чего углубление заделывают быстротвердеющим бетоном на расширяющемся цементе.

Крестообразный фундамент с выступом по подошве

Полезная модель относится к области строительства, а именно к возведению фундаментов на естественном основании при строительстве зданий и сооружений различного назначения. Технический результат заключается в снижении материалоемкости и повышении несущей способности на действие вертикальных и горизонтальных нагрузок. Технический результат достигается тем, отношение размеров вырезов b_Р к полному размеру подошвы b составляет b_P/b=0,33, а в центральной части подошвы фундамента выполнен выступ. Крестообразный фундамент с выступом в центральной части подошвы позволяет снизить материалоемкость и повысить несущую способность при действии вертикальных и горизонтальных нагрузок.

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

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

Технический результат достигается тем, отношение размеров вырезов b_Р к полному размеру подошвы b составляет b_P/b=0,33, а в центральной части подошвы фундамента выполнен выступ.

Полезная модель поясняется чертежами:

на фиг.1 изображен крестообразный фундамент в плане;

на фиг.2 показан разрез крестообразного фундамента с выступом по подошве;

на фиг.3 расчетная схема метода конечных элементов крестообразного фундамента с выступом по подошве;

на фиг.4. приведены графики зависимости осадки от нагрузки S=f(P) для фундаментов квадратной и крестообразной формы:

1 - квадратный фундамент; 2, 3 - крестообразный фундамент с отношением b_P/b равным соответственно 0,25 и 0,33;

на фиг.5 показан график зависимости осадки крестообразного фундамента от отношения размеров вырезов к полному размеру подошвы b_P/b.

Крестообразный отдельностоящий фундамент 1 на естественном основании под колонну содержит выступ 2 в центральной части подошвы 3. После устройства котлована и выравнивания основания 4 устраивается выступ 2 в монолитном или сборном исполнении. Затем сверху устанавливается конструкция крестообразного фундамента 1 с ребрами жесткости 5 на консольных элементах фундаментной конструкции.

В зоне вырезов между смежными гранями фундамента создается арочный эффект 6 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 давлений можно изменить, устраивая выступ в центральной части, на который опирается крестообразный фундамент. В начальный момент нагрузка, действующая на крестообразный фундамент, передается на грунт через выступ 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 выступа трансформирует эпюру контактных давлений по подошве, приводит к их концентрации в центральной части подошвы фундамента.

Исследование напряженно-деформированного состояния основания крестообразного фундамента с выступом по подошве произведено методом конечных элементов в упругопластической постановке (фиг.3). 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 крестообразных фундаментов. В результате расчетов построены графики зависимости осадки от нагрузки S=f(P) (фиг.4) для квадратного и крестообразного фундамента с выступом по подошве (грунт связный). Расчеты показали, что в зависимости S=f(P) носят нелинейный характер.

Установлено влияние размеров вырезов b_P/b в крестообразном фундаменте на осадки и несущую способность основания (фиг.5). Наибольший эффект снижения осадки крестообразного фундамента достигается при отношении b_P/b=0,33.

Построены изолинии вертикальных и горизонтальных перемещений, главных напряжений, деформаций сдвига, векторов перемещений, зон пластических деформаций в основании крестообразных фундаментов с выступом по подошве при различных значениях b_P/b.

Установлено, что изолинии вертикальных перемещений для фундаментов квадратной и крестообразной формы подошвы вытянуты вдоль вертикальной оси. Наибольшие значения вертикальных перемещений расположены в области, примыкающей к подошве фундамента. С глубиной быстрее затухают послойные перемещения для крестообразного фундамента с b_P/b=0,33.

Характер изменения горизонтальных перемещений для крестообразных фундаментов показывает, что максимальные горизонтальные перемещения формируются в области отстоящей от оси фундамента на расстоянии (0,7-0,8)b на глубине z=(0,5-1,0)b. Наибольшие значения горизонтальных перемещений грунта в основании крестообразного фундамента в 1,25-1,30 раза меньше значений горизонтальных перемещений в активной зоне фундамента квадратной формы подошвы.

Проведенными исследованиями установлено, что наибольшие вертикальные напряжения возникают в области основания, примыкающей к подошве фундамента. Форма подошвы оказывает существенное влияние на характер распределения напряжений в приконтактной зоне, с глубины (1,7-2,0)b напряженное состояние несущественно зависит от формы подошвы.

Изменение формы подошвы крестообразных фундаментов сказывается на зарождении и развитии зон пластических деформаций в активной зоне. 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 полезной модели позволяет увеличить удельную несущую способность на вертикальную и горизонтальную нагрузку, сократить расход цемента, металла на 15-30%, снизить осадки фундамента на 12-20%.

Крестообразный фундамент с вырезами по краям, отличающийся тем, что отношение размеров вырезов b_р к полному размеру подошвы b должно составлять b_p/b=0,33, а в центральной части подошвы фундамента выполнен выступ.

Фундаменты консольные и выносные

Консоли и консольные закладные детали используют для передачи нагрузок от устанавливаемой опоры на фундаментный блок, горизонтальным смещением (вылетом) оси устанавливаемой стальной конструкции относительно оси фундаментного блока. Рекомендуются следующие условия эксплуатации данных конструкций:

к лиматические районы — II4 .. II11 по ГОСТ 16350;
ветровые районы - с I по VII по СП 20.13330.2011;
в нешняя среда - слабоагрессивная (по степени агрессивного воздействия) по СНиП 2.03.11.
ветровые районы - с I по VII по СП 20.13330.2011;
внешняя среда - слабоагрессивная (по степени агрессивного воздействия) по СНиП 2.03.11.

Использование закладных элементов в климатических районах I4. II3 возможно, но должно быть проектно обосновано и согласовано с изготовителем. Консольные элементы изготавливаются в двух исполнениях.

Консольные закладные детали имеют несущую часть, предназначенную для установки в фундаментный блок и вынесенный по горизонтали фланец для установки опоры.

Прямые консольные элементы имеют два разнесенных узла крепления (фланцы с отверстиями) и предназначены для установки совместно с закладным элементом.

Части консольных элементов, конструктивно выступающие из фундаментного блока, защищены от коррозии в соответствии с требованиями СНиП 2.03.11 и ГОСТ 9.602. По умолчанию, данные части покрываются слоем битумной мастики толщиной до 2,5 мм. Под запрос могут иметь покрытие всех наружных поверхностей битумной мастикой или оцинковываться горячим цинкованием в соответствии с ГОСТ 9.307-89.

УСТАНОВКА ЗАКЛАДНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ

Установка консольных закладных деталей осуществляется в подготовленный котлован — после установки фланца по уровню и достижения требуемой его ориентации подземная часть заливается бетоном. Установка прямого консольного элемента осуществляется одним из его фланцев на фланец закладной детали, установленной в обустроенный фундамент. Крепежные элементы для установки поставляются комплектно с консолью. Основные параметры фундамента (количество и марка бетона) в целом определяются исходя из климатических условий района эксплуатации и параметров грунта.

УСТАНОВКА ОБОРУДОВАНИЯ

На свободный фланец консольного элемента устанавливается опора. В зависимости от нагрузок и конструктивных требований, для установки применяются резьбовые крепежные детали (болты, шпильки, гайки, шайбы), поставляемые комплектно с опорами. Установку оборудования допускается проводить только после набора фундаментом требуемой прочности.

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

F - площадь фундамента; Y - момент инерции подошвы фундамента; h vih - толщина плиты и слоя грунта посредине консольного выступа ; р и р - средняя плотность материала соответственно плиты и грунта. [18]

Тяжелые элементы стропуют каждый в отдельности в обхват не менее чем за два конца для предотвращения прогиба их средней части и консольных выступов ( рис. VIII. Места строповки на поднимаемых металлоконструкциях ( в несущих узлах) должны быть намечены заранее с учетом положения их центра тяжести. При необходимости положение центра тяжести конструкции может быть установлено путем пробных подъемов на высоту 0 5 - 1 м от уровня основания. [19]

В заготовках деталей нежелательны узкие и длинные открытые прорези, делающие невозможным применение нормальных вырезных штампов для всего контура заготовки, так как матрица должна будет иметь узкие консольные выступы , резко снижающие ее стойкость. [20]

При выборе размеров верхней горизонтальной рамы ( плиты) необходимо стремиться к возможному при заданных габаритах увеличению ее массы как за счет развития размеров балок и ригелей, так и путем уширения ( в допустимых пределах) консольных выступов . [21]

При проектировании фундаментов высокочастотных машин, имеющих числа оборотов более 1000 об / мин, необходимо стремиться к максимальному ( возможному при заданных габаритах) увеличению массы верхней рамы как за счет увеличения размеров образующих ее балок и ригелей, так и путем уширения ( в допустимых пределах) консольных выступов . Ригелям поперечных рам, несущим подшипники машин, необходимо придавать как можно большую жесткость при изгибе в вертикальной плоскости. Стойки рам не должны иметь значительных поперечных размеров, превосходящих требуемые по расчету прочности. [22]

На рис. 42 изображен вибровозбудитель типа VB34N ( V) машины Тур-бо-б. На консольном выступе захвата со стороны, противоположной испытуемому образцу, укреплен якорь 1 электромагнитного возбудителя 6 колебаний. [24]

Они же являются вертикальной основой каркаса всего здания. На специальных консольных выступах колонн размещаются железобетонные подкрановые балки, связывающие колонны в плоскую систему. На верхнем обрезе колонн устанавливаются двускатные железобетонные балки или фермы покрытия, которыми осуществляется пространственная связка каркаса. Стены выполнены из панелей, а огнестойкая перегородка - из кирпича. При проектировании каналов для обвязочных и вспомогательных трубопроводов применяют канальную и бесканальную системы укладки трубопроводов. Канальную систему применяют для трубопроводов диаметром до 0 5 м, бесканальную - для трубопроводов больших диаметров. [25]

Они же являются вертикальной основой каркаса всего здания. На специальных консольных выступах колонн размещают железобетонные подкрановые балки, связывающие колонны в плоскую систему. На верхнем обрезе колонн устанавливают двускатные железобетонные балки или фермы покрытия, которыми осуществляют пространственную связку каркаса. Стены выполнены из панелей, а огнестойкая перегородка - из кирпича. При проектировании каналов для обвязочных и вспомогательных трубопроводов применяют канальную и бесканальную системы укладки трубопроводов. Канальную систему применяют для трубопроводов диаметром до 0 5 м, бесканальную - для трубопроводов больших диаметров. [26]

Сплошное бетонное покрытие для плетей трубопроводов диаметром 529 - 1220 мм получают также с применением сборных железобетонных утяжелителей типа УКС ( утяжелитель консольно-сварной которые изготовляют в заводских условиях в виде цилиндрической тонкостенной оболочки открытого профиля с консольными клинообразными выступами. При сборке покрытия консольные выступы оболочек входят один в другой и их сваривают. На конце плети труб приваривают упор для предотвращения сдвига покрытия при укладочных операциях подводного перехода трубопровода. Утяжелители типа УКС устанавливают на антикоррозионную изоляцию без футеровки деревянными рейками. По сравнению с чугунными грузами применение таких утяжелителей снижает расход металла в 9 - 10 раз, а стоимость в 2 - 3 раза. [27]

Перекрытия с целью улучшения интерьеров выполняются из плоского пустотного настила толщиной 220 мм. Плиты междуэтажных перекрытий укладываются на консольные выступы ригелей с последующей заделкой швов цементным раствором. [28]

Габаритная ширина изделия включает консоли, вылет которых в несколько раз превышает размер колонны. В условиях конвейерного и поточно-агрегатного способа производства колонна со значительными консольными выступами нетехнологична, так как по ширине вагонетки конвейера может разместиться лишь одна колонна, в связи с чем резко уменьшается выпуск готовой продукции. [29]

При этом габаритная ширина изделия включает консоли, вылет которых в несколько раз превышает размер колонны. В условиях конвейерного и поточно-агрегатного способа производства колонна со значительными консольными выступами нетехнологична, так как по ширине вагонетки конвейера может разместиться лишь одна колонна, в связи с чем резко уменьшается выпуск готовой продукции. Хотя в этом случае в местах разрезов изгибающие моменты и поперечные силы резко возрастают, что требует большого внимания к качеству работ на монтаже, все же такоэ решение позволяет значительно повысить производительность заводов при изготовлении элементов каркаса н поэтому принято как типовое. В условиях стендового способа производства и на построечных полигонах колонны с выступающими консолями могут быть изготовлены сравнительно просто; в этом случае они будут технологичными. [30]

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

На консольном выступе одного из сегментов шарнирно закреплен затвор, который при помощи винтового зажима обеспечивает фиксированное закрытое положение элеватора. Универсальность элеватора-хомута достигается посредством вкладышей, диаметры которых соответствуют диаметрам секций различных УЭЦН. [6]

На консольном выступе захвата со стороны, противоположной испытуемому образцу, укреплен якорь 1 электромагнитного возбудителя 6 колебаний. [8]

В конфузорном газоотводящем стволе с консольными выступами для опирания футеровки местные сопротивления, обусловленные дополнительным сужением сечения ствола в местах этих выступов, а затем внезапным расширением потока после них, можно учесть, принимая увеличенным коэффициент сопротивления трения ствола. [9]

Минимальная толщина бетонных ( неармированных) консольных выступов фундаментов под компрессоры назначается приблизительно равной длине наибольшего выступа в плане, а армированных - 0 8 этой длины. [10]

Футеровка разбита на отдельные футеровочные пояса, опирающиеся на железобетонные консольные выступы . Консоли для опи-рания футеровки в конических монолитных трубах образуются посредством установки внутренней опалубки под соответствующим углом, высота их равна 1250 мм. Шов доводится до внутренней поверхности железобетонной стенки. В пределах расположения консолей количество горизонтальной арматуры в железобетонном стволе конструктивно увеличивается. [11]

Для опирания плит покрытия в верхней части стеновой панели предусмотрен консольный выступ . Панели стен выполнены с предварительно напряженной арматурой из стали класса A-IV, расположенной по середине сечения и двумя арматурными сварными сетками из холоднотянутой проволоки с дополнительной арматурой в верхней и нижней зоне стены для восприятия изгибающего момента в месте ее примыкания к днищу и покрытию. [12]

Эти пути уложены на подкрановых продольных балках, закрепленных на консольных выступах колонн цеха . По верхнему ( а в некоторых конструкциях - по нижнему) поясу балок моста поперек пролета цеха передвигается крановая тележка 8 с подъемным механизмом 7 с грузозахватным элементом. [14]

Траншейные стеновые фундаменты состоят из двух сплошных стен, имеющих в верхней части консольные выступы , на которых укладываются промежуточные горизонтальные рамы. В основании траншейные фундаменты имеют плиту, которая связывает стены. [15]

Консоль, консольные элементы на базе проектов серии БПК

Отдельный интерес представляют собой консольные элементы на базе проектов серии БПК.

Иновационные решения позволили существенно увеличить вылет (длину) консольных элементов каркаса без применения дополнительного армирования стержневой арматурой.

Особенности проектов БПК позволяют в зависимости от принятой конструктивной схемы получить вылет консольной части длиной до 7 м.

Технические характеристики консольных элементов

Максимальный вылет: 3,5 м 4,5 м 7,0 м
Толщина плиты перекрытия: 17 ÷ 22 см 17 ÷ 25 см 20 ÷ 27 см
Расход арматуры (общий): 15 ÷ 22 кг/м2 17 ÷ 24 кг/м2 20 ÷ 27 кг/м 2

Консольный элемент с вылетом до 3,5 м

Вид консоли 3,5 м (разрез 1-1)

Вид консоли 3,5 м (разрез 2-2)

Фрагмент консоли 3,5 м

Консольный элемент с вылетом до 4,5 м

Фундамент с выступами по подошве

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_выст 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_u для данного типа сооружения. Технический результат состоит в повышении несущей способности на действие вертикальных и горизонтальных нагрузок, снижении осадки фундамента. 10 ил.

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).

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 А_выст 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 S_u 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 А_выст/А;

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

на фиг.9 показаны вертикальные перемещения U_y 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≤S_u, где S_u - предельно допустимая осадка для данного типа сооружения, регламентированная нормами и составляющая соответственно S_u=(10÷15) см. При загружении фундамента с выступами с учетом совместной работы с основанием осадка фундамента S не должна превышать значения S_u, то есть должно выполняться условие S≤S_u.

Экспериментальные исследования несущей способности, осадок фундамента с выступами проводились в полевых условиях (фиг.3). Натурные исследования выполнялись с фундаментами одинаковой площадью подошвы (А=5000 см 2 ) 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/м 3 ; 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 м 2 ).

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 А_выст/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 А_выст/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_выст 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_u для данного типа сооружения.

Читайте также: