CZ25871U1 - Prefabrikovaná základová konstrukce nosných zdí - Google Patents

Description

Prefabrikovaná základová konstrukce nosných zdí

Oblast techniky

Řešení se týká systému základové konstrukce nosných zdí pozemních staveb a je popsána i technologie zhotovení základů stavby.

Dosavadní stav techniky

Zejména u bytové výstavby se téměř výhradně využívá klasická technologie budování základů staveb, odvozená od základů tvořených kamennou rovnaninou s hliněnou výplní spár mezi kameny. Vylepšením této technologie v současnosti je využití cementového pojivá, které umožňuje nahradit kamennou rovnaninu, zaléváním výkopů řídkou betonovou maltou a ponořováním kamenů do této zálivky. Výkop je tímto využit jako forma pro vybetonování základového tělesa. Kritické oblasti na rozhraní podzemní a nadzemní části základové konstrukce až po základovou spáru je ovšem nutno budovat v mrazuvzdomé kvalitě betonu, a to stejně jako základovou nadezdívku z kvalitně hutněného betonu ve formě, respektive v šalování. Další variantou je podsklepení stavebních objektů do úrovně hlubší než je zámrzná hloubka a tím celé sklepní patro považovat za základovou konstrukci, jejíž založení již nemusí řešit problém rizik podmrzání. Stavby založené na základovou desku jsou nevýhodné pro trvalé bydlení, protože vedou k nutnosti budovat externí sklepní prostory.

Společnou nevýhodou dosud známých, ekonomicky reálných, technologií systémů zakládání staveb vhodných pro individuální výstavbu obytných objektů je náročnost na dlouhý interval mezi provedením výkopových prací a instalací základové konstrukce, který zvyšuje riziko zavalení nebo zaplaven výkopu a nutí tím k použití speciálního provizorního pažení nebo vede k podstatnému zvýšení objemu výkopových prací. K dalším zvýšeným nárokům na hloubení výkopů u těchto dosavadních způsobů budování základů vede potřeba budovat nezávisle systém jejich odvodňování. Nákladová náročnost dosud používaných technologii budování základů vyplývá též z toho, že prakticky veškeré betonářské práce probíhají v terénu, a i případná vazba na dodávku betonové směsi z velkokapacitních betonárek je obvykle organizačně náročná a vyžaduje nákladný pronájem speciálních přepravných prostředků. Tím, že i nosné, během stavby plně vytížené části základové konstrukce jsou betonovány na místě stavby, omezuje doba jejich tuhnutí a nabytí plné pevnosti postup další výstavby. S ohledem na obvykle nižší úroveň hutnění betonu při terénní betonáži a na zvýšený však vody z betonových směsí je i obvyklá odolnost betonů základových konstrukci budovaných podle dosavadních postupů proti zmrazovacím cyklům a mechanickému zatížení méně spolehlivá, což vede k potřebě zásadního zvětšování potřeby objemu cementových pojiv potřebných pro základové konstrukce a i k zvýšené spotřebě a dalších speciálních složek betonu.

Při předpokladu dodatečného budování sklepních prostorů je vnitřní obnažovaná stěna základové konstrukce s obtížně kultivovatelným povrchem. Nej závažnější nevýhodou dosud známých řešení výstavby základových konstrukcí je ovšem vysoký podíl obtížně mechanizovatelné práce prováděné přímo v místě stavby.

Podstata technického řešení

Nevýhody dosud známých řešení výstavby základových konstrukcí odstraňuje nebo alespoň významně omezuje prefabrikovaná základnová konstrukce nosných zdí podle předkládaného řešení. Podstatou prefabrikované základnové konstrukce nosných zdí je, že je tvořena základními prefabrikovanými jednotkami sestávajícími z první a z druhé betonové desky. Tyto betonové desky jsou na svých-horizontálních stranách opatřeny alespoň dvěma, symetricky navzájem protilehle umístěnými, dvojicemi horních obvodových zářezů pro zapadnutí horních třmenů a na spodní straně, v protilehlé poloze k horním obvodovým zářezům, jsou vytvořeny dolní obvodové zářezy pro zapadnutí dolních třmenů. Horní třmen je s odpovídajícím dolním třmenem spojen

-1 CZ 25871 Ul stažením svislým závitovým táhlem vyvedeným vně horního a dolního třmenu. Svislé závitové táhlo je na svých koncích opatřeno stahovacími prvky. Délka svislého závitového táhla je větší než je výška betonových desek.

V jednom možném provedení jsou stahovací prvky tvořeny stahovacími maticemi. Jinou možností je, že stahovací prvek na spodní straně svislého závitového táhla je tvořen stahovací maticí a stahovací prvek na horní straně svislého závitového táhla je tvořen závitovou spojkou s nástavcem opatřeným montážní maticí. Tato montážní matice slouží buď pro upevnění závitových táhel pro vertikální upnutí a předepnutí nosných zdí a/nebo pro zavěšení základní prefabrikované jednotky na kozy.

Ve výhodném provedení odpovídají rozteče horních obvodových zářezů na horních hranách prvních betonových desek a rozteče dolních obvodových zářezů na dolních hranách druhých betonových desek násobku rozměrového modulu předpokládané prefabrikované výstavby nad prefabrikovaným základem, a to včetně rozteče mezi krajními horními obvodovými zářezy a krajními dolními obvodovými zářezy sousedících desek prefabrikovaných základových jednotek u jejich svislé stykové spáry. Velikost stykových roztečí je uzpůsobena pro vzájemnou fixaci horních stran sousedících prvních betonových desek a sousedících druhých betonových desek pomocí klem.

Hlavním přínosem systému základové konstrukce je, že maximálně omezuje technologické přestávky při budování základu stavby, minimalizuje nároky na výkopové práce a minimalizuje spotřebu cementových pojiv. Nosné prvky základů nad zámrznou hloubkou jsou plně vyrobitelné v optimálních podmínkách průmyslového provozu s vysokou úrovní automobilizace. Vnitřní stěny základové konstrukce lze přímo využít jako stěny sklepních prostorů, jejichž prostor lze od stávající zeminy uvolnit až dodatečně.

Další výhodou je, že přeprava stavebního materiálu ani montážních přípravků nevyžaduje žádné speciální dopravní a skladovací prostředky a i mechanizace výstavby se orientuje pouze na použití nejběžnějších technických prostředků.

Systém základové konstrukce prakticky bez přídavných nákladů a realizačních komplikaci umožňuje vybavit tuto konstrukci soustavou upínacích míst pro svislá táhla zvyšující odolnost nadzemní stavby proti horizontálnímu zatížení.

Tento systém s předpoklady pro zatím nej operativnější výstavbu je předurčen a byl vyvinut pro potřeby operativní obnovy zástavby katastrofou postižených oblastí.

Objasnění výkresů

Příkladné provedení prefabrikované základové konstrukce je schematicky znázorněno na Obr. 1, který je axonometrickým pohledem na základovou konstrukci ve fázi její instalace do své konečné polohy ve výkopu. Na Obr. 2a je v podélném řezu a na Obr. 2b je v příčném řezu zobrazeno základní provedení základových prefabrikátů.

Příklady uskutečnění technického řešení

Základní prefabrikovanou jednotku stavebnicového systému základové konstrukce tvoří dvojice první betonové desky i a druhé betonové desky 2, které jsou na svých horizontálních stranách opatřeny alespoň dvěma, symetricky navzájem protilehle umístěnými dvojicemi horních obvodových zářezů IT a na spodní straně, v protilehlé poloze k horním obvodovým zářezům 11, jsou vytvořeny dolní obvodové zářezy 12. První betonová deska 1 a druhá betonová deska 2 jsou spřažené horním třmenem 4 a dolním třmenem 5 přitlačenými do horních obvodových zářezů IT a do dolních obvodových 12 pomoci svislého závitového táhla 6. Toto svislé závitové táhlo je na svých koncích opatřeno stahovacími prvky. Délka svislého závitového táhla 6 je větší, než je výška betonových desek 1 a 2. Stahovací prvky jsou například tvořeny stahovacími maticemi 18. Jinou možností je, že stahovací prvek na spodní straně svislého závitového táhla 6 je tvořen sta-2CZ 25871 Ul hovací maticí 18 a stahovací prvek na homí straně svislého závitového táhla 6 je tvořen závitovou spojkou 25 s nástavcem 7 opatřeným montážní maticí 26. Tato montážní matice 26 slouží buď pro upevnění závitových táhel 17 pro vertikální upnutí a předepnutí nosných zdí 27 a/nebo pro zavěšení základní prefabrikované jednotky na kozy 8.

Při realizaci je vhodné, když rozteče horních obvodových zářezů Π. na horních hranách prvních betonových desek 1 a rozteče dolních obvodových zářezů 12 na dolních hranách druhých betonových desek 2 odpovídají násobku rozměrového modulu předpokládané prefabrikované výstavby nad prefabrikovaným základem, a to včetně rozteče mezi krajními horními obvodovými zářezy H a krajními dolními obvodovými 12 u svislé stykové spáry 19 prefabrikovaných základových jednotek. Velikost stykových roztečí je uzpůsobena pro vzájemnou fixaci horních stran sousedících prvních betonových desek 1 a sousedících druhých betonových desek 2 pomocí klem 9.

Takovéto prefabrikované jednotky jsou postupně během hloubení ukládány do výkopu 3 jako provizorní pažení. S využitím šroubového zakončení svislých závitových táhel 6 lze pomocí koz 8 a šroubových nástavců 7 svislých závitových táhel 6 vyzdvihnout prefabrikované jednotky základové konstrukce do patřičné nivelety. Podélně lze tyto jednotky provizorně spřáhnout pomocí klem 9, směrově je nejsnáze fixovat klínováním mezi bočními stěnami výkopu 3 a návaznost styků jednotek lze pojistit násypkami 10. Je výhodné též v této fázi výstavby uložit do výkopu porézní odvodňovací potrubí 13 a zemnicí pásnici 14 hromosvodu. Následně je možné přes násypky 10 podbetonovat dolní stykovou oblast prefabrikovaných jednotek. Po zatuhnutí této betonové zálivky 15 lze svislá závitová táhla 6 s horními třmeny 4 a s dolními třmeny 5 odstranit pro potřeby opakované aplikace a usnadnit tak pokládku potrubí 13 nebo ponechat v polohách, které vyžaduje zakotvení a svislé předpětí nadzemních dílu stavby za účelem zvýšené odolnosti proti horizontálním zatížením nadzemní stavby. Následně se předpokládá dokončení betonové zálivky 1_5 v celé délce spodních stran betonových desek 1 a 2 a zasypání prostoru výkopu 3 v okolí betonových desek 1 a 2 štěrkem nebo jiným hrubozmnějším materiálem. Homí strany betonových desek i a 2 je vhodné překrýt až do výše základové spáry 21 prefabrikovanými základovými dlaždicemi 16. Při použití mechanicky odolnější hydroisolační folie lze hydroisolační základovou spáru 21 přesunout mezi homí stranu betonových desek i a 2 a základové dlaždice 16 a tak usnadnit tvarovou shodu homí strany základových dlaždic 16 s dolní stranou prefabrikovaných tvárnic zvolených pro budování nadzemní části stavby.

Průmyslová využitelnost

Prefabrikovanou základnovou konstrukci nosných zdí a technologické principy, které jsou předmětem uvedeného řešení jsou s výhodou aplikovatelné obecně v pozemním stavitelství. Avšak nejzávažnější přínosy se očekávají v aplikační oblasti, pro kterou byla tato nova technologie vyvinuta, neboli jako součást systému maximálně operativní obnovy existenční zástavby v oblastech postižených katastrofou tak, aby se minimalizovalo utrpení postižených a s maximální účinností byly využívány prostředky získávané například cestou sbírek mezinárodní charitativní pomocí těmto oblastem.

NÁROKY NA OCHRANU

Claims (4)

1. Prefabrikovaná základová konstrukce nosných zdí, vyznačující se tím, že je tvořená základními prefabrikovanými jednotkami sestávajícími z první betonové desky (1) a z druhé betonové desky (

2), které jsou na svých horizontálních stranách opatřeny alespoň dvěma, symetricky navzájem protilehle umístěnými dvojicemi horních obvodových zářezů (11) pro zapadnutí horních třmenů (4) a na spodní straně, v protilehlé poloze k horním obvodovým zářezům (11), jsou vytvořeny dolní obvodové zářezy (12) pro zapadnutí dolních třmenů (5), kde

-3CZ 25871 Ul homí třmen (4) je s odpovídajícím dolním třmenem (5) spojen stažením svislým závitovým táhlem (6) vyvedeným vně horního třmenu (4) a dolního třmenu (5), kde svislé závitové táhlo (6) je na svých koncích opatřeno stahovacími prvky, přičemž délka svislého závitového táhla (6) je větší než je výška betonových desek (1) a (2).

5 2. Prefabrikovaná základová konstrukce nosných zdí podle nároku 1, vyznačující se tím, že stahovací prvky jsou tvořeny stahovacími maticemi (18).

3. Prefabrikovaná základová konstrukce nosných zdí podle nároku 1, vyznačující se tím, že stahovací prvek na spodní straně svislého závitového táhla (6) je tvořen stahovací maticí (18) a stahovací prvek na homí straně svislého závitového táhla (6) je tvořen závitovou io spojkou (25) s nástavcem (7) opatřeným montážní maticí (26) pro zavěšení základní prefabrikované jednotky na kozy (8), nebo pro upevnění závitových táhel (17) pro vertikální upnutí a předepnutí nosných zdí (27).

4. Prefabrikovaná základová konstmkce podle kteréhokoli z nároků laž3, vyznačující se tím, že rozteče horních obvodových zářezů (11) na horních hranách prvních betonových

15 desek (1) a (2) a rozteče dolních obvodových zářezů (12) na dolních hranách druhých betonových desek (1) a (2) odpovídají násobku rozměrového modulu předpokládané prefabrikované výstavby nad prefabrikovaným základem a to včetně rozteče mezi krajními horními obvodovými zářezy (11) a krajními dolními obvodovými zářezy (12) sousedících desek prefabrikovaných základových jednotek u jejich svislé stykové spáry (19), přičemž velikost stykových roztečí je

20 uzpůsobena pro vzájemnou fixaci horních stran sousedících prvních betonových desek (1) a sousedících druhých betonových desek (2) pomocí klem (9).