RU205936U1 - Сборно-монолитный фундамент стаканного типа с железобетонной несъемной опалубкой - Google Patents

Сборно-монолитный фундамент стаканного типа с железобетонной несъемной опалубкой Download PDF

Info

Publication number
RU205936U1
RU205936U1 RU2020134393U RU2020134393U RU205936U1 RU 205936 U1 RU205936 U1 RU 205936U1 RU 2020134393 U RU2020134393 U RU 2020134393U RU 2020134393 U RU2020134393 U RU 2020134393U RU 205936 U1 RU205936 U1 RU 205936U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
column
concrete
foundation
reinforced concrete
ring
Prior art date
Application number
RU2020134393U
Other languages
English (en)
Inventor
Николай Алексеевич Ильин
Сергей Сергеевич Мордовский
Денис Александрович Панфилов
Андрей Сергеевич Макаров
Original Assignee
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Самарский государственный технический университет"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Самарский государственный технический университет" filed Critical федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Самарский государственный технический университет"
Priority to RU2020134393U priority Critical patent/RU205936U1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU205936U1 publication Critical patent/RU205936U1/ru

Links

Images

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02DFOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D27/00Foundations as substructures
    • E02D27/32Foundations for special purposes
    • E02D27/42Foundations for poles, masts or chimneys

Abstract

Полезная модель относится к области строительства железобетонного фундамента стаканного типа под сборную колонну здания.Техническое решение заключается в совершенствовании конструкции, в упрощении статического расчета прочности и улучшении проектирования фундамента из существующих сборных железобетонных элементов кольцевого очертания, используемых в качестве несъемной опалубки, в снижении трудоемкости и сроков возведения фундамента на 25-30%.Фундамент стаканного типа включает стеновое кольцо; арматурный каркас с продольной рабочей арматурой, принятой по расчету внецентренно сжатого железобетонного элемента кольцевого сечения; опорный столбик фундаментной плиты; бетон замоноличивания колонны. 13 з.п. ф-лы, 4 ил.

Description

Полезная модель относится к области строительства и касается проектирования и возведения сборно-монолитного железобетонного фундамента стаканного типа под колонну.
Известен сборно-монолитный фундамент под колонну, включающий армированную фундаментную плиту и подколонник со стаканной частью для колонны с заполненной бетоном полостью / А.с. SU 863774, Е02Д 27/42. Сборно-монолитный фундамент под колонну / Б.Х. Дин, заяв. 23.01.78, опубл. 15.09.81, Бюл. №34 [1].
Недостаток известного технического решения заключается в большом расходе материалов для устройства железобетонного фундамента, длительности срока его возведения, трудоемкости изготовления железобетонного фундамента вследствие применения разборно-переставной опалубки; в сложности и многооперационности технологии соединения железобетонного подколонника с армированной фундаментной плитой.
Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является конструкция отдельного фундамента, сопрягаемого со сборной колонной прямоугольного сечения, которая заделана в четырехгранный стакан железобетонного фундамента. Стенка стакана армирована неравномерно уложенными горизонтальными сетками с шагом U=50; 100 и 200 мм и вертикальными стержнями пространственного каркаса подколонника фундамента, поперечная арматура стенки стакана определена расчетом, продольная арматура подколонника принята конструктивно / Руководство по конструированию бетонных и железобетонных конструкций из тяжелого бетона - М, СИ, 1978, - 175 с. (см. гл. 2: Сетки, с. 13-18. Каркасы, с. 19-25; гл. 3: фундаменты, с. 65-89, рис. 59, а; рис. 60) [2] - взято за прототип.
Недостатками известного технического решения являются: сложность проектирования и изготовления элементов железобетонного фундамента, многооперационность при изготовлении арматурных сеток и многоплановость их расположения по высоте подколонника, большой расход бетона (на 30%) при изготовлении фундамента прямоугольного в плане, необходимость проектирования и изготовления временной опалубки, повышающей стоимость железобетонных работ на 25-30%.
Сущность полезной модели заключается в совершенствовании конструкции, в упрощении расчета площади рабочей арматуры и проектирования подколонника из существующих сборных железобетонных элементов кольцевого очертания, используемых в качестве несъемной опалубки железобетонного фундамента; в снижении трудоемкости и сроков возведения фундамента; в повышении надежности работы и экономичности расходования изделий и материалов на изготовление железобетонного фундамента под колонну.
Технический результат - повышение прочности и жесткости фундамента под колонну.
Технический результат достигается тем, что фундамент под колонну, включающий железобетонный подколонник стаканного типа, армированный пространственным каркасом, и сопряженную с ним фундаментную плиту, особенностью которого является то, что подколонник выполнен из типового сборного железобетонного кольца, установленного в качестве несъемной опалубки на фундаментную плиту и заполненного бетоном замоноличивания с предварительной установкой по его центру опорного столбика, соединенного с фундаментной плитой, при этом пространственный каркас расположен между опорным столбиком и кольцом, а высота опорного столбика определена по уравнению (1):
Figure 00000001
где hck и hc - высота железобетонного кольца и высота стакана подколонника, мм.
Класс бетона замоноличивания колонны в подколоннике принят не менее чем на одну ступень выше класса бетона по прочности на сжатие железобетонного кольца.
Бетон замоноличивания и бетон кольца приведен к одному классу бетона по прочности на сжатие и толщина железобетонного кольца (cred, мм) вычислена по уравнению (2):
Figure 00000002
где m0=0,9;
С - толщина железобетонного кольца по проекту, мм;
Rb1 и Rb - расчетное сопротивление бетона железобетонного кольца и бетона замоноличивания, МПа.
Площадь сечения бетона подколонника (А, мм2) вычислена по уравнению (3):
Figure 00000003
где π=3,142; r1 и r2 - внутренний и наружный радиусы сечения железобетонного кольца, мм.
Внутренний (r1, мм), наружный (r2, мм) и средний (rm, мм) радиусы кольцевого сечения подколонника вычислены по уравнению (4), (5) и (6):
Figure 00000004
Figure 00000005
Figure 00000006
где d0 - диаметр пустоты железобетона, мм;
Dн - наружный диаметр железобетонного кольца;
С - толщина железобетонного кольца, мм;
Cred - приведенная толщина железобетонного кольца, мм.
Коэффициент увеличения эксцентриситета продольной силы (η) вычислен по аналитическому уравнению (7):
Figure 00000007
где М - изгибающий момент на уровне обреза фундамента, кН⋅м;
Rb - расчетное сопротивление монолитного бетона, МПа;
rm - средний радиус кольцевого сечения подколонника, мм;
А - площадь сечения бетона подколонника, мм2.
Относительная продольная сила на обрез фундамента (αN) вычислена по уравнению (8):
Figure 00000008
где N - продольная сила, кН;
Rb - расчетное сопротивление монолитного бетона, МПа;
А - площадь сечения бетона подколонника, мм2.
Относительный изгибающий момент (αM) вычислен по уравнению (9):
Figure 00000009
где N - продольная сила, кН;
е - эксцентриситет продольной силы, мм;
Rb - расчетное сопротивление монолитного бетона, МПа;
А - площадь сечения бетона подколонника, мм2;
rm - средний радиус кольцевого сечения подколонника, мм.
Относительная площадь продольной рабочей арматуры пространственного каркаса (αs) вычислена по аналитическому уравнению (10):
Figure 00000010
где αM и αN - относительные изгибающий момент и соответственно продольная сила, действующие на уровне обреза фундамента.
Площадь сечения продольных стержней пространственного каркаса (As,tot, мм2), подколонника вычислена по уравнению (11):
Figure 00000011
где αs - относительная площадь продольной рабочей арматуры пространственного каркаса;
Ab,tot - суммарная площадь бетона в расчетном сечении подколонника, мм2;
Rb и Rs - расчетные сопротивления монолитного бетона и арматуры класса А400 соответственно сжатию, МПа.
Поперечная арматура пространственного каркаса выполнена в виде спирали или в виде кольцевых стержней.
Для обеспечения проектного расположения продольной арматуры пространственного каркаса применены фиксаторы каркаса, остающиеся в бетоне замоноличивания.
В качестве опорного столбика использован отрезок стальной или пластмассовой трубы-пустотообразователя.
Причинно-следственная связь между совокупностью признаков и техническим результатом заключена в следующем:
Использование несъемной железобетонной опалубки для возведения фундамента стаканного типа приводит к сокращению объема нового бетона для подколонника, а также к повышению производительности работ при изготовлении сварных сеток и арматурного каркаса, к повышению качества работ, к снижению срока возведения фундамента стаканного типа, к повышению экономичности расходования конструктивного бетона и арматурной стали. Исключение работ по созданию временной опалубки приводит к снижению трудозатрат по изготовлению железобетонного фундамента стаканного типа на 30% и более. Использование результатов математического описания алгоритма расчета прочности сжатого железобетонного элемента кольцевого сечения упрощает определение требуемой площади рабочей арматуры каркаса и несущей способности подколонника фундамента стаканного типа.
На фиг. 1 изображены армированный фундамент стаканного типа под колонну (продольное сечение А-А): 1 - железобетонное кольцо; 2 - колонна; 3 - бетон замоноличивания; 4 - продольная рабочая арматура пространственного каркаса; 5 - поперечная арматура пространственного каркаса в виде спирали; 6 - опорный столбик; 7 - пространственный каркас; 8 - фиксаторы каркаса; 9 - кольцо жесткости пространственного каркаса; 10 - фундаментная плита; 11 - арматура фундаментной плиты; 12 - монтажные петли; dст - диаметр стакана подколонника; dкол - диаметр колонны; δст - толщина стенки стакана; С - толщина железобетонного кольца; b - толщина бетона замоноличивания; hск - высота железобетонного кольца; hc - высота стакана подколонника, мм.
На фиг. 2 изображено поперечное сечение (Б-Б) стаканной части подколонника и его армирование: 1 - железобетонное кольцо; 2 - колонна; 3 - бетон замоноличивания; 4 - продольная рабочая арматура пространственного каркаса; 5 - поперечная арматура пространственного каркаса в виде спирали; 7 - пространственный каркас; 8 - фиксаторы каркаса; Dкс - диаметр пространственного каркаса; Dн - наружный диаметр железобетонного кольца; dст - диаметр стакана подколонника; dкол - диаметр колонны; δст - толщина стенки стакана; С - толщина железобетонного кольца; b - толщина бетона замоноличивания;.
На фиг. 3 изображен пространственный каркас, образованный путем навивки спиральной арматуры (фиг. 3, а) или кольцевых стержней (фиг. 3, б) на продольную рабочую арматуру: 4 - продольная рабочая арматура пространственного каркаса; 5 - поперечная арматура пространственного каркаса в виде спирали; 8 - фиксаторы каркаса; 9 - кольцо жесткости пространственного каркаса; 13 - поперечная арматура пространственного каркаса в виде кольцевых стержней.
На фиг. 4 изображен фиксатор каркаса, выполненный из стали, для обеспечения проектного положения пространственного каркаса: 4 - продольная рабочая арматура пространственного каркаса; 8 - фиксатор каркаса.
Фундамент под колонну состоит из подколонника стаканного типа, опорного столбика - 6, пространственного каркаса - 7, снабженного фиксаторами каркаса - 8, и бетона замоноличивания - 3.
Для изготовления подколонника стаканного типа в качестве несъемной опалубки использовано типовое железобетонное кольцо - 1, установленное на армированную фундаментную плиту - 10 в центре которого расположен опорный столбик - 6. В фундаментной плите - 10 заложена арматура - 11.
Опорный столбик - 6 в виде отрезка стальной или пластмассовой трубы установлен по центру подколонника на фундаментную плиту - 10 и надежно прикреплен к ней при помощи монтажных петель - 12. Опорный столбик - 6 высотой hoc и диаметром doc предназначен для установки на нем колонны - 2. Наличие опорного столбика - 6 позволяет временно закрепить и отцентрировать положение колонны, а также сэкономить бетон замоноличивания - 3.
Для обеспечения проектного положения продольной рабочей арматуры пространственного каркаса - 4, а также нормативной величины защитного слоя бетона необходимо предусматривать специальные фиксаторы каркаса - 8. Это отрезки стержней арматуры, соединенные между собой и с продольной рабочей арматурой пространственного каркаса - 4 сварными швами. Фиксаторы каркаса - 8 упираются во внутреннюю поверхность железобетонного кольца - 1, являющегося одновременно опалубкой для бетона замоноличивания - 3, фиксируя таким образом проектное положение арматурного каркаса.
Кольцо жесткости пространственного каркаса - 9 представляет собой арматурный стержень, согнутый в кольцо. Диаметр арматурного стержня, применяемого для создания кольца жесткости пространственного каркаса - 9, превышает диаметр поперечной арматуры пространственного каркаса в виде спирали - 5. Это позволяет увеличить жесткость арматурного каркаса.
Прочность и жесткость фундамента стаканного типа под колонну повышается за счет использования типового железобетонного кольца - 1 в качестве несъемной опалубки при изготовлении подколонника стаканного типа. Прочность и жесткость конструкции также может быть повышена за счет применения более высоких классов по прочности бетона и арматуры. Поперечная арматура пространственного каркаса в виде спирали - 5 также способствует дополнительному повышению сопротивления сжатию бетона в зоне местного сжатия.
Предлагаемое техническое решение по проектированию и изготовлению подколонника фундамента стаканного типа позволяет значительно снизить расход материалов, снизить трудоемкость при возведении работ нулевого цикла здания. Оно используется в «Центре инженерно-технических разработок» и «Отраслевой научно-исследовательской лабораторий железобетонных конструкций» Академии строительства и архитектуры СамГТУ (Самара 2020 г.).
Источники информации
1. А.с. SU 863774, Е02Д 27/42. Сборно-монолитный фундамент под колонну / Б.Х. Дин, заяв. 23.01.78, опубл. 15.09.81, Бюл. №34.
2. Руководство по конструированию бетонных и железобетонных конструкций из тяжелого бетона. - М., Стройиздат, 1978, - 175 с. (см. гл. 2: Сетки, с. 13-18; Каркасы, с. 19-25; гл. 3: Фундаменты, с. 65-89, рис. 59, а; рис. 60).

Claims (50)

1. Фундамент под колонну, включающий железобетонный подколонник стаканного типа, армированный пространственным каркасом, и сопряженную с ним фундаментную плиту, отличающийся тем, что подколонник выполнен из типового сборного железобетонного кольца, установленного в качестве несъемной опалубки на фундаментную плиту и заполненного бетоном замоноличивания с предварительной установкой по его центру опорного столбика, соединенного с фундаментной плитой, при этом пространственный каркас расположен между опорным столбиком и кольцом, а высота опорного столбика определена по уравнению (1):
Figure 00000012
где hck и hc - высота железобетонного кольца и высота стакана подколонника, мм.
2. Фундамент по п. 1, отличающийся тем, что класс бетона замоноличивания колонны в подколоннике принят не менее чем на одну ступень выше класса бетона по прочности на сжатие железобетонного кольца.
3. Фундамент по п. 1, отличающийся тем, что бетон замоноличивания и бетон кольца приведен к одному классу бетона по прочности на сжатие и толщина железобетонного кольца (cred, мм) вычислена по уравнению (2):
Figure 00000013
где m0=0,9;
С - толщина железобетонного кольца по проекту, мм;
Rb1 и Rb - расчетное сопротивление бетона железобетонного кольца и бетона замоноличивания, МПа.
4. Фундамент по п. 1, отличающийся тем, что площадь сечения бетона подколонника (А, мм2) вычислена по уравнению (3):
Figure 00000014
где π=3,142; r1 и r2 - внутренний и наружный радиусы сечения железобетонного кольца, мм.
5. Фундамент по пп. 1 и 4, отличающийся тем, что внутренний (rl, мм), наружный (r2, мм) и средний (rm, мм) радиусы кольцевого сечения подколонника вычислены по уравнению (4), (5) и (6):
Figure 00000015
Figure 00000016
Figure 00000017
где d0 - диаметр пустоты железобетона, мм;
Dн - наружный диаметр железобетонного кольца;
С - толщина железобетонного кольца, мм;
Cred - приведенная толщина железобетонного кольца, мм.
6. Фундамент по п. 1, отличающийся тем, что коэффициент увеличения эксцентриситета продольной силы (η) вычислен по аналитическому уравнению (7):
Figure 00000018
где М - изгибающий момент на уровне обреза фундамента, кН⋅м;
Rb - расчетное сопротивление монолитного бетона, МПа;
rm - средний радиус кольцевого сечения подколонника, мм;
А - площадь сечения бетона подколонника, мм2.
7. Фундамент по п. 1, отличающийся тем, что относительная продольная сила на обрез фундамента (αN) вычислен по уравнению (8):
Figure 00000019
где N - продольная сила, кН;
Rb - расчетное сопротивление монолитного бетона, МПа;
А - площадь сечения бетона подколонника, мм2.
8. Фундамент по п. 1, отличающийся тем, что относительный изгибающий момент (αM) вычислен по уравнению (9):
Figure 00000020
где N - продольная сила, кН;
е - эксцентриситет продольной силы, мм;
Rb - расчетное сопротивление монолитного бетона, МПа;
А - площадь сечения бетона подколонника, мм2;
rm - средний радиус кольцевого сечения подколонника, мм.
9. Фундамент по пп. 1 и 8, отличающийся тем, что относительная площадь продольной рабочей арматуры пространственного каркаса (αs) определена по аналитическому уравнению (10):
Figure 00000021
где αM и αN - относительные изгибающий момент и соответственно продольная сила, действующие на уровне обреза фундамента.
10. Фундамент по п. 1, отличающийся тем, что площадь сечения продольных стержней пространственного каркаса (As,tot, мм2), подколонника вычислена по уравнению (11):
Figure 00000022
где αs - относительная площадь продольной рабочей арматуры пространственного каркаса;
Ab,tot - суммарная площадь бетона в расчетном сечении подколонника, мм2;
Rb и Rs - расчетные сопротивления монолитного бетона и арматуры класса А400 соответственно сжатию, МПа.
11. Фундамент по п. 1, отличающийся тем, что поперечная арматура пространственного каркаса выполнена в виде спирали или в виде кольцевых стержней.
12. Фундамент по п. 1, отличающийся тем, что для обеспечения проектного расположения продольной арматуры пространственного каркаса применены фиксаторы каркаса, остающиеся в бетоне замоноличивания.
13. Фундамент по п. 1, отличающийся тем, что в качестве опорного столбика использован отрезок стальной или пластмассовой трубы-пустотообразователя.
14. Фундамент по п. 1, отличающийся тем, что для увеличения жесткости арматурного каркаса применено кольцо жесткости пространственного каркаса.
RU2020134393U 2020-10-19 2020-10-19 Сборно-монолитный фундамент стаканного типа с железобетонной несъемной опалубкой RU205936U1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020134393U RU205936U1 (ru) 2020-10-19 2020-10-19 Сборно-монолитный фундамент стаканного типа с железобетонной несъемной опалубкой

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020134393U RU205936U1 (ru) 2020-10-19 2020-10-19 Сборно-монолитный фундамент стаканного типа с железобетонной несъемной опалубкой

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU205936U1 true RU205936U1 (ru) 2021-08-12

Family

ID=77348852

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020134393U RU205936U1 (ru) 2020-10-19 2020-10-19 Сборно-монолитный фундамент стаканного типа с железобетонной несъемной опалубкой

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU205936U1 (ru)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU128636U1 (ru) * 2013-01-09 2013-05-27 Общество с ограниченной ответственностью "Стройтехинновации ТДСК" Узел стыка сборной железобетонной колонны с фундаментом
CN103790425A (zh) * 2014-02-18 2014-05-14 王晓进 一种安装便捷的电线杆装置
CN108035375A (zh) * 2018-01-03 2018-05-15 太原理工大学 一种混凝土装配式杯口基础

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU128636U1 (ru) * 2013-01-09 2013-05-27 Общество с ограниченной ответственностью "Стройтехинновации ТДСК" Узел стыка сборной железобетонной колонны с фундаментом
CN103790425A (zh) * 2014-02-18 2014-05-14 王晓进 一种安装便捷的电线杆装置
CN108035375A (zh) * 2018-01-03 2018-05-15 太原理工大学 一种混凝土装配式杯口基础

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Руководство по конструированию бетонных и железобетонных конструкций из тяжелого бетона - М., Стройиздат, 1978. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107165272B (zh) 预应力装配式混凝土框架节点连接结构及其施工方法
CN107060140B (zh) 一种预制装配式双钢管混凝土剪力墙及其装配方法
KR100694503B1 (ko) 지하층의 1방향 보 및 데크 슬래브 시공을 위한 하향 골조타설 시스템 및 방법
CN101769008A (zh) 利用预制构造柱圈梁建造抗震砌体房屋的方法
CN105155724A (zh) 一种与框架结构填充墙同时施工的构造柱的施工方法
CN112962663B (zh) 深基础狭窄外围护空间施工方法
CN105134009A (zh) 框架结构填充墙窗台压顶混凝土结构与施工方法
CN108179807A (zh) 一种预制梁柱压接节点加强结构及其施工方法
CN105113660A (zh) 一种与框架结构填充墙同时施工的构造柱的施工方法
CN114197753A (zh) Uhpc模壳型钢混凝土复合圆柱-型钢梁组合框架及施工方法
RU205936U1 (ru) Сборно-монолитный фундамент стаканного типа с железобетонной несъемной опалубкой
CN206769200U (zh) 先穿式后张法竖向预应力现浇混凝土柱结构
RU2751106C1 (ru) Фундамент стаканного типа под колонну
CN208167799U (zh) 一种波纹钢复合结构与钢筋混凝土组合装配式双仓综合管廊
CN105113663A (zh) 一种与框架结构填充墙同时施工的装配式构造柱
KR101908943B1 (ko) Rc 벽체 역타 구조
CN212452765U (zh) 一种二墙合一式地下管廊结构
CN215858257U (zh) 一种预制凸窗与楼板的连接结构
CN113404190A (zh) 自承式双面叠合剪力墙及施工方法
CN205063155U (zh) 一种与框架结构填充墙同时施工的装配式构造柱砌块
CN210562124U (zh) 一种非抽芯成孔预应力混凝土空心地下连续墙
CN105625571A (zh) 一种采用中强预应力筋的预制混凝土梁柱节点
CN106436554A (zh) 一种桥梁立柱与承台的拼装装置
CN105201127A (zh) 一种与框架结构填充墙同时施工的装配式构造柱砌块
CN105113662A (zh) 一种与框架结构填充墙同时施工的装配式构造柱