RU38789U1 - COMBINED SPATIAL REINFORCED CONCRETE FOUNDATION PLATFORM FOR THE CONSTRUCTION OF MULTI-STOREY BUILDINGS IN SPECIAL GROUND CONDITIONS AND SEISMICITY - Google Patents

COMBINED SPATIAL REINFORCED CONCRETE FOUNDATION PLATFORM FOR THE CONSTRUCTION OF MULTI-STOREY BUILDINGS IN SPECIAL GROUND CONDITIONS AND SEISMICITY

Info

Publication number
RU38789U1
RU38789U1 RU2004107322/22U RU2004107322U RU38789U1 RU 38789 U1 RU38789 U1 RU 38789U1 RU 2004107322/22 U RU2004107322/22 U RU 2004107322/22U RU 2004107322 U RU2004107322 U RU 2004107322U RU 38789 U1 RU38789 U1 RU 38789U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
trusses
reinforced concrete
construction
beams
seismicity
Prior art date
Application number
RU2004107322/22U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Н.П. Абовский
С.Н. Абовская
В.А. Матюшенко
В.И. Сапкалов
С.В. Морозов
Г.В. Пишутина
А.С. Темерова
Original Assignee
Красноярская государственная архитектурно-строительная академия
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 Красноярская государственная архитектурно-строительная академия filed Critical Красноярская государственная архитектурно-строительная академия
Priority to RU2004107322/22U priority Critical patent/RU38789U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU38789U1 publication Critical patent/RU38789U1/en

Links

Abstract

Сборная пространственная железобетонная фундаментная платформа для строительства многоэтажных зданий в особых грунтовых условиях и сейсмичности относится к строительству пространственной фундаментной платформы с многоэтажными зданиями в особых грунтовых условиях и сейсмичности. Задачей изобретения является создание сборной пространственной железобетонной фундаментной платформы для строительства многоэтажных зданий в особых грунтовых условиях и сейсмичности, обладающей большей надежностью, прочностью, уменьшением расхода металла, удобством монтажа и эксплуатации. Сборная пространственная железобетонная фундаментная платформа для строительства многоэтажных зданий в особых грунтовых условиях и сейсмичности, включающая объединенные между собой верхние и нижние плиты, нижняя плита установлена без заглублений на наружной поверхности грунта с устройством скользящего слоя из материалов с низким значением коэффициента трения скольжения по основанию, между верхними и нижними плитами образовано вентилируемое во всех направлениях продуваемое подполье, у которой плиты верхнего и нижнего пояса соединены между собой железобетонными фермами раскосными или безраскосными или балками, которые имеют шпоночные выступы, входящие в углубления верхних и нижних плит, швы между плитами или фермами ишпоночными соединениями все замоноличиваются, а закладные детали и выпуски арматуры свариваются, между фермами или балками в поперечном направлении установлены крестовые связи, расположение ферм или балок согласовывается с топологией нагрузки от верхнего строения и может быть ориентировано параллельно длиннPrefabricated spatial reinforced concrete foundation platform for the construction of multi-storey buildings in special soil conditions and seismicity refers to the construction of a spatial foundation platform with multi-storey buildings in special soil conditions and seismicity. The objective of the invention is the creation of a prefabricated spatial reinforced concrete foundation platform for the construction of multi-storey buildings in special soil conditions and seismicity, which has greater reliability, strength, reduced metal consumption, ease of installation and operation. Prefabricated spatial reinforced concrete foundation platform for the construction of multi-storey buildings in special soil conditions and seismicity, including the combined upper and lower plates, the lower plate is installed without burial on the outer surface of the soil with a sliding layer of materials with a low coefficient of friction on the base, between upper and lower plates formed a ventilated underground ventilated in all directions, in which the plates of the upper and lower zones are connected They are interconnected by reinforced concrete trusses with diagonal or dividing trusses or beams that have key protrusions entering the recesses of the upper and lower plates, the seams between the plates or trusses and keyed joints are all monolithic, and the embedded parts and the outlets of the reinforcement are welded, installed between the trusses or beams in the transverse direction cross connections, the location of trusses or beams is consistent with the topology of the load from the upper structure and can be oriented parallel to long

Description

Изобретение относится к строительству пространственной фундаментной платформы с многоэтажными зданиями в особых грунтовых условиях и сейсмичности.The invention relates to the construction of a spatial foundation platform with multi-storey buildings in special soil conditions and seismicity.

Известны монолитные сплошные железобетонные плиты, которые устраиваются на специальном упрочненном основании, используются под здания и сооружения жилого, гражданского или производственного назначения с обязательной предварительной инженерной подготовкой (упрочнением) грунтового основания с получением заданных характеристик его жесткости (см. статью автров В.Е.Сеськов, В.Н.Лях, Т.И.Бич «Проектирование и технология возведения тонких фундаментных плит», журнал «Строительство», Белорусь, БИТУ, Минск, 2003 г. с.253-257)Monolithic continuous solid reinforced concrete slabs are known, which are arranged on a special hardened base, are used for buildings and structures of residential, civil or industrial purposes with mandatory preliminary engineering preparation (hardening) of the soil base to obtain the specified characteristics of its rigidity (see article by Authors V.E.Seskov , V.N. Lyakh, TI Beach “Design and technology for the construction of thin foundation slabs”, “Construction” magazine, Belarus, BITU, Minsk, 2003 p. 252-257)

Недостатком конструкции является малая изгибная жесткость фундаментных плит даже при весьма значительных их толщинах (т.е. при большом расходе железобетона), кроме того, повышенная трудоемкость возведения The design disadvantage is the low bending stiffness of the foundation slabs even at very significant thicknesses (i.e., at high consumption of reinforced concrete), in addition, the increased complexity of the construction

на строительной площадке, особенно в зимних условиях, а также необходимость предварительного уплотнения основания на значительную глубину.at a construction site, especially in winter conditions, as well as the need for preliminary compaction of the base to a considerable depth.

Так, например, данная конструкция имеет изгибную жесткость фундаментной плиты во много раз (5-10) меньше, чем в предлагаемом авторами решении благодаря сборности при практически равном объеме железобетона без затрат на уплотнение грунта. Это не позволяет эффективно использовать монолитные сплошные плиты при неравномерных осадках, в пучинистых и других слабых грунтах, а также на вечномерзлых грунтах. Предложенная сборная пространственная железобетонная фундаментная платформа отличается тем, что состоит из сборных ребристых плит с расположенными между ними железобетонными фермами, связанных между собой с помощью шпоночных соединений с выпуском арматуры, с замоноличиванием стыков, швов между плитами, плитами и фермами или балками, а закладные детали свариваются. Расположение или ориентация ферм или балок параллельна длинной или короткой стороне здания прямоугольного типа. Шаг ферм принимается равным, или большим высоте пространственной фундаментной платформы. Предложенные конструктивные решения для сборных железобетонных фундаментных платформ (плит) в литературе не обнаружены.So, for example, this design has a flexural rigidity of the foundation slab many times (5-10) less than in the solution proposed by the authors due to its assembly with almost equal volume of reinforced concrete without the cost of compaction of the soil. This does not allow the efficient use of monolithic continuous slabs with uneven precipitation, in heaving and other weak soils, as well as on permafrost soils. The proposed prefabricated spatial reinforced concrete foundation platform is characterized in that it consists of prefabricated ribbed slabs with reinforced concrete trusses located between them, interconnected by means of key connections with the release of reinforcement, with the monolithic joints, joints between plates, slabs and trusses or beams, and embedded parts are welded. The location or orientation of trusses or beams is parallel to the long or short side of the building of a rectangular type. The pitch of the trusses is taken equal to or greater than the height of the spatial foundation platform. The proposed design solutions for prefabricated reinforced concrete foundation platforms (slabs) are not found in the literature.

Наиболее близким техническим решением, взятым за прототип, является пространственная фундаментная платформа (см. патент №2206665, М. кл. 7 Е 02 В 27/32, 27/34, 27/35, Пространственная фундаментная платформа, опубл. БИ №17, 2003 г.), которая включает объединенные между собой The closest technical solution, taken as a prototype, is a spatial foundation platform (see patent No. 2206665, M. class. 7 E 02 In 27/32, 27/34, 27/35, spatial foundation platform, publ. BI No. 17, 2003), which includes interconnected

посредством металлических элементов верхнюю и нижнюю плиты, верхняя плита ребрами вниз и нижняя плита ребрами вверх связаны между собой металлическим пространственным шпренгелем со стойками и раскосами с образованием единой пространственной конструкции для установки на верхней плите как на общей фундаментной платформе, одного или нескольких резервуаров вместе с обслуживающими их трубопроводами и оборудованием. Размеры площади опирания пространственной фундаментной платформы выбираются большими, чем размеры площади опирания надфундаментного строения, верхние и нижние плиты совместно с металлическим пространственным шпренгелем образуют вентилируемое во всех направлениях продуваемое подполье, предотвращающее теплообмен между подогреваемым наполнителем резервуара и вечномерзлым грунтом.by means of metal elements, the upper and lower plates, the upper plate with the ribs down and the lower plate with the ribs up, are interconnected by a metal spatial truss with racks and braces with the formation of a single spatial structure for installation on the upper plate as on a common foundation platform, one or more reservoirs together with service tanks their pipelines and equipment. The dimensions of the bearing area of the spatial foundation platform are chosen larger than the dimensions of the bearing area of the foundation, the upper and lower plates together with the metal spatial sprengel form a blown underground ventilated in all directions, preventing heat exchange between the heated reservoir filler and permafrost soil.

Недостатками ее являются значительная металлоемкость за счет использования металлических соединительных элементов в платформе, что требует принятия специальных антикоррозийных мер. К тому же конструкция специально не разрабатывалась под многоэтажные здания. Использование железобетона для этих целей повысит надежность конструкции и снизит металлоемкость.Its disadvantages are significant metal consumption due to the use of metal connecting elements in the platform, which requires special anti-corrosion measures. In addition, the design was not specifically designed for multi-story buildings. The use of reinforced concrete for these purposes will increase the reliability of the structure and reduce the metal consumption.

Предложенная конструкция сборной пространственной фундаментной платформы для строительства многоэтажных зданий в особых грунтовых условиях и сейсмичности позволяет ориентировать расположение балок или ферм под различного вида здания.The proposed design of a prefabricated spatial foundation platform for the construction of multi-storey buildings in special soil conditions and seismicity allows you to orient the location of beams or trusses for different types of buildings.

Задачей изобретения является создание сборной пространственное железобетонной фундаментной платформы для строительства многоэтажных зданий в особых грунтовых условиях и сейсмичности, обладающей большей надежностью, прочностью, уменьшением расхода металла, удобством монтажа и эксплуатации.The objective of the invention is to create a prefabricated spatial reinforced concrete foundation platform for the construction of multi-storey buildings in special soil conditions and seismicity, which has greater reliability, strength, reduced metal consumption, ease of installation and operation.

Цель изобретения достигается тем, что сборная пространственная железобетонная фундаментная платформа для строительства многоэтажных зданий в особых грунтовых условиях и сейсмичности, включающая объединенные между собой верхние и нижние плиты, нижняя плита установлена без заглублений на наружной поверхности грунта с устройством скользящего слоя из материалов с низким значением коэффициента трения скольжения по основанию, между верхними и нижними плитами образовано вентилируемое во всех направлениях продуваемое подполье, у которой плиты верхнего и нижнего пояса соединены между собой железобетонными фермами раскосными или безраскосными или балками, которые имеют шпоночные выступы, входящие в углубления верхних и нижних плит, швы между плитами или фермами и шпоночными соединениями все замоноличиваются, а закладные детали и выпуски арматуры свариваются, между фермами или балками в поперечном направлении установлены крестовые связи, расположение ферм или балок согласовывается с топологией нагрузки от верхнего строения и может быть ориентировано параллельно длинной или короткой стороне в плане прямоугольного здания, а при сложном сочетании - комбинированное, при сложной конструкции здания возможны комбинации расположения ферм The purpose of the invention is achieved in that the prefabricated spatial reinforced concrete foundation platform for the construction of multi-storey buildings in special soil conditions and seismicity, including the combined upper and lower plates, the lower plate is installed without recesses on the outer surface of the soil with a sliding layer device made of materials with a low coefficient sliding friction along the base, between the upper and lower plates a ventilated underground ventilated in all directions is formed, in which the slabs of the upper and lower chords are interconnected by reinforced concrete trusses diagonal or dividing or beams that have key protrusions that enter the recesses of the upper and lower slabs, the seams between the slabs or trusses and keyed joints are all monolithic, and the embedded parts and outlets of the reinforcement are welded, between the trusses or cross ties are installed in beams in the transverse direction, the location of trusses or beams is consistent with the topology of the load from the upper structure and can be oriented parallel to minutes or a short side in the rectangular plan of the building, and in complex combination - combined, in a complex building structure possible combinations truss arrangement

или балок, при круглом очертании здания фермы могут располагаться радиально, а плиты могут быть сегментной или трапециевидной формы, шаг ферм принимается равным или большим высоте платформы, в случае установки каркасных зданий в плитах предусмотрены отверстия для стаканов, в которые устанавливаются колонны, которые затем замоноличиваются с верхними и нижними плитами, в которых колонна защемляется.or beams, with the round outline of the building, the trusses can be arranged radially, and the slabs can be segmented or trapezoidal, the pitch of the trusses is taken equal to or greater than the height of the platform, in the case of installing frame buildings, the slots have openings for glasses in which columns are installed, which are then monolithic with upper and lower plates in which the column is pinched.

Пространственная платформа устанавливается на выровненное основание с устройством скользящего слоя из материала с низким коэффициентом трения, причем размеры ее принимаются значительно большими размера установленного на него здания, этим осуществляется устойчивое положение здания, установленного на пространственной фундаментной платформе и создается возможность строительства на слабых, пучинистых, вечномерзлых грунтах и в сейсмических районах.The spatial platform is installed on a level base with a sliding layer of material with a low coefficient of friction, and its dimensions are taken much larger than the size of the building installed on it, this ensures a stable position of the building installed on the spatial foundation platform and creates the possibility of building on weak, heaving, permafrost soil and in seismic areas.

Соединение верхних и нижних плит с железобетонными фермами или балками раскосными или безраскосными создают новый вид соединения, причем швы между фермами или балками и шпоночными соединениями замоноличиваются, закладные детали свариваются. Этим, обеспечивается большая прочность и надежность конструкции.The connection of the upper and lower slabs with reinforced concrete trusses or beams diagonal or bezkrabosny create a new type of connection, and the seams between the trusses or beams and keyed joints are monolithic, embedded parts are welded. This ensures greater strength and reliability of the structure.

В прототипе использование в пространственной фундаментной платформе только связей из металла, требует определенных антикоррозийных мер для повышения долговечности. Замена этих связей полностью или частично на железобетонные элементы повышает долговечность предложенной конструкции.In the prototype, the use of only metal bonds in a spatial foundation platform requires certain anti-corrosion measures to increase durability. Replacing these bonds in whole or in part with reinforced concrete elements increases the durability of the proposed design.

Предложенная конструкция сборной пространственной фундаментной платформы для строительства многоэтажных зданий в особых грунтовых условиях и сейсмичности позволяет ориентировать расположение балок или ферм под различного вида здания.The proposed design of a prefabricated spatial foundation platform for the construction of multi-storey buildings in special soil conditions and seismicity allows you to orient the location of beams or trusses for different types of buildings.

Сборная пространственная железобетонная фундаментная платформа для строительства многоэтажных зданий в особых грунтовых условиях и сейсмичности представлена на рисунках:Prefabricated spatial reinforced concrete foundation platform for the construction of multi-storey buildings in special soil conditions and seismicity is presented in the figures:

Фиг.1 - общий вид сборной пространственной железобетонной фундаментной платформы, выполненной с применением безраскосной фермы;Figure 1 is a General view of a prefabricated spatial reinforced concrete foundation platform, made using a dummy farm;

Фиг.2 - общий вид сборной пространственной железобетонной фундаментной платформы, выполненной с применением раскосной фермы;Figure 2 is a General view of a precast spatial reinforced concrete foundation platform made using a diagonal truss;

Фиг.3 - бесраскосная железобетонная ферма;Figure 3 is a frameless reinforced concrete farm;

Фиг.4 - раскосная железобетонная ферма;Figure 4 - diagonal reinforced concrete farm;

Фиг.5 - шпоночное соединение ферм с верхними и нижними плитами,Figure 5 - key connection of farms with upper and lower plates,

Фиг.6 - схема расположения сборной пространственной железобетонной платформы под здание П-образного типа;6 is a location diagram of a precast spatial reinforced concrete platform under the building of a U-shaped type;

Фиг.7 - схема расположения сборной пространственной железобетонной платформы под здание прямоугольного типа с продольным расположением ферм или балок;7 is a location diagram of a precast spatial reinforced concrete platform for a rectangular type building with a longitudinal arrangement of trusses or beams;

Фиг.8 - схема расположения сборной пространственной железобетонной платформы с поперечным расположением ферм или балок;Fig. 8 is a layout diagram of a precast spatial reinforced concrete platform with a transverse arrangement of trusses or beams;

Фиг.9 - схема расположения сборной пространственной железобетонной платформы под г-образное здание;Fig.9 is a location diagram of a precast spatial reinforced concrete platform under a l-shaped building;

Фиг.10 - схема расположения сборной пространственной железобетонной платформы под здание круглого типа в плане с радиальным расположением ферм или балок.Figure 10 - arrangement of a precast spatial reinforced concrete platform for a round building in plan with a radial arrangement of trusses or beams.

Сборная пространственная железобетонная фундаментная платформа 1 (см. фиг.1) содержит верхние 2 и нижние 3 железобетонные плиты с полочками. Между верхними 2 и нижними 3 плитами уложены фермы 4 (см. фиг.1, 3) безраскосные или раскосные (см. фиг.2, 4) с выступами 5 (см. фиг.2). Выступы 5 ферм входят в углубления 6 в железобетонных верхних 2 и нижних 3 плит и образуют шпоночные соединения (см. фиг.5). Шпоночные соединения плит с балками аналогичные. В ферме 4 дополнительно выпускается арматура 7. Швы между верхними 2 и нижними 3 плитами, фермами 4 и шпоночными соединениями все замоноличиваются, а закладные детали свариваются. Фермы 4 дополнительно усиливаются крестовыми связями 8.Prefabricated spatial reinforced concrete foundation platform 1 (see figure 1) contains the upper 2 and lower 3 reinforced concrete slabs with shelves. Between the upper 2 and lower 3 slabs, the trusses 4 (see Figs. 1, 3) are mounted without beveling or diagonal (see Figs. 2, 4) with projections 5 (see Fig. 2). The ledges 5 of the trusses are included in the recesses 6 in the reinforced concrete upper 2 and lower 3 slabs and form keyed joints (see figure 5). Key connections of plates with beams are similar. In farm 4, reinforcement 7 is additionally produced. The seams between the upper 2 and lower 3 plates, trusses 4 and key joints are all monolithic, and the embedded parts are welded. Farms 4 are additionally reinforced with cross ties 8.

В случае установки каркасных зданий в плитах 2 предусмотрены отверстия 9 для стаканов, в которые устанавливаются колонны.In the case of installing frame buildings in the slabs 2, holes 9 for cups are provided in which the columns are installed.

Нижняя плита 3 установлена без заглублений на наружной поверхности грунта 10 с устройством скользящего слоя из материалов с низким значением коэффициента трения скольжения по основанию.The bottom plate 3 is installed without recesses on the outer surface of the soil 10 with a sliding layer of materials with a low coefficient of sliding friction on the base.

Между верхними 2 и нижними 3 плитами и фермами 4 образовано вентилируемое во всех направлениях продуваемое подполье, предотвращающее теплообмен между верхним строением и вечномерзлым грунтом.Between the upper 2 and lower 3 slabs and trusses 4, a ventilated underground ventilated in all directions is formed, preventing heat exchange between the upper structure and permafrost soil.

Расположение ферм 4 согласовывается с топологией нагрузки от верхнего строения и может быть ориентировано параллельно длинной или короткой The location of trusses 4 is consistent with the topology of the load from the upper structure and can be oriented parallel to long or short

стороне прямоугольного в плане здания, а при сложном сочетании - комбинированное. При установке на сборной пространственной железобетонной фундаментной платформе зданий в плане круглого типа, платформа выполняется из ферм 4 раскосного или безраскосного типа в плане, установленных радиально. Все швы замоноличиваются.side of a building rectangular in plan, and with a complex combination - combined. When installing buildings on a prefabricated spatial reinforced concrete foundation platform in a circular plan, the platform is made of trusses 4 diagonal or bezkarazny type in the plan installed radially. All seams are monolithic.

При сложной конструкции здания возможны комбинации расположения ферм 4. Шаг ферм 4 принимается равным или большим высоте платформы, при круглом очертании здания фермы 4 могут располагаться радиально. Размеры площади опирания пространственной платформы выбираются большими, чем размеры площади опирания многоэтажного здания. В случае установки каркасных зданий, в плитах предусмотрены отверстия для стаканов, в которые устанавливаются колонны, которые затем замоноличиваются с верхними и нижними плитами, в которых колонна защемляется.With a complex construction of the building, combinations of the location of the trusses are possible 4. The pitch of the trusses 4 is taken equal to or greater than the height of the platform, with a round outline of the building, the trusses 4 can be located radially. The dimensions of the area of support of the spatial platform are selected larger than the dimensions of the area of support of a multi-storey building. In the case of installing frame buildings, slabs have openings for glasses in which columns are installed, which are then monolithic with the upper and lower plates, in which the column is pinched.

Монтаж сборной пространственной железобетонной фундаментной платформы для строительства многоэтажных зданий в особых грунтовых условиях и сейсмичности осуществляется следующим образом.Installation of a precast spatial reinforced concrete foundation platform for the construction of multi-storey buildings in special soil conditions and seismicity is carried out as follows.

На выровненное основание 10 с установкой скользящего слоя в виде сухого песка или материалов с низким коэффициентом трения монтируются нижние плиты 3 с установкой в углубления 6 между нижними плитами 3 ферм раскосных или безраскосных или плит выступами 5 в углубления 6, образуя шпоночные соединения. В ферме 4 в плитах 2 и 3 дополнительно выпускается арматура 7. Швы между верхними 2 и нижними 3 плитами шпоночными соединениями и фермами 4 все замоноличиваются, а закладные детали On the leveled base 10 with the installation of the sliding layer in the form of dry sand or materials with a low coefficient of friction, the lower plates 3 are mounted with installation in the recesses 6 between the lower plates 3 of the trusses of diagonal or bezborosny or plates protrusions 5 in the recesses 6, forming keyed joints. In farm 4, reinforcement 7 is additionally produced in plates 2 and 3. Seams between the upper 2 and lower 3 plates with keyed joints and trusses 4 are all monolithic, and embedded parts

и выпуски арматуры свариваются. Этим обеспечивается надежное соединение. Фермы 4 дополнительно усиливаются крестовыми связями 8.and valve outlets are welded. This ensures a reliable connection. Farms 4 are additionally reinforced with cross ties 8.

При сложной конструкции здания возможны комбинации расположения ферм 4. Шаг ферм 4 принимается равным или большим высоте платформы, при круглом очертании здания фермы 4 могут располагаться радиально. В случае установки каркасных зданий в плитах предусмотрены отверстия для стаканов, в которые устанавливаются колонны, которые затем замоноличиваются с верхними и нижними плитами, в которых колонна защемляется.With a complex construction of the building, combinations of the location of the trusses are possible 4. The pitch of the trusses 4 is taken equal to or greater than the height of the platform, with a round outline of the building, the trusses 4 can be located radially. In the case of installing frame buildings, slabs have openings for glasses in which columns are installed, which are then monolithic with the upper and lower plates, in which the column is pinched.

Технико-экономические обоснование:Feasibility study:

Авторы провели конкретные технико-экономические сравнения по расходу железобетона на фундамент 5 и 9-ти этажных зданий и выявили значительную экономию бетона по сравнению с традиционными и сплошными плитными фундаментами (см. приложение).The authors made specific technical and economic comparisons on the consumption of reinforced concrete for the foundation of 5 and 9-story buildings and revealed significant savings in concrete compared to traditional and solid slab foundations (see the appendix).

1. Конструкция сборной пространственной железобетонной фундаментной платформы на выровненном грунте с устройством скользящего слоя позволяет эффективно строить здания на слабых, просадочных, пучинистых грунтах, вечномерзлых грунтах и в сейсмических зонах с малой трудоемкостью возведения и монтажа, сокращения расхода металла и повышения антикоррозийных свойств.1. The design of a prefabricated spatial reinforced concrete foundation platform on a leveled ground with a sliding layer device allows you to effectively build buildings on weak, subsidence, heaving soils, permafrost soils and in seismic zones with low laborious construction and installation, reducing metal consumption and increasing anti-corrosion properties.

2. Предложенная конструкция сборной пространственной железобетонной фундаментной платформы обладает повышенной надежностью работы строительства многоэтажных зданий в особых грунтовых в условиях и 2. The proposed design of a precast spatial reinforced concrete foundation platform has increased reliability of the construction of multi-story buildings in special unpaved under and

сейсмичности за счет конструкции шпоночного соединения верхних и нижних плит с фермами, замоноличивания швов, соединения ферм или балок и плит с помощью дополнительной арматуры, выбора размеров площади опирания сборной пространственной платформы больше, чем площади опирания многоэтажного здания.seismicity due to the design of the key connection of the upper and lower plates with trusses, the monolithic seams, the connection of trusses or beams and plates with the help of additional fittings, the choice of the sizes of the bearing area of the prefabricated spatial platform is larger than the bearing area of a multi-storey building.

3. По сравнению с прототипом снижен расход металла.3. Compared with the prototype reduced metal consumption.

4. Использование данной конструкции позволяет снизить металлоемкость за счет применения железобетонных балок или ферм, обеспечивается коррозийная стойкость.4. The use of this design allows to reduce the metal consumption through the use of reinforced concrete beams or trusses, corrosion resistance is ensured.

5. Конструкция позволяет строить на предложенной платформе здания различной конфигурации и назначения.5. The design allows you to build on the proposed platform of the building of various configurations and purposes.

4.3-Технико-экономическое обоснование применения пространственной фундаментной платформы4.3-Feasibility study for the use of spatial foundation platform

Проведено технико-экономическое сравнение по расходу железобетона на фундамент 9-этажного здания для двух случаев: традиционных вариантов - ленточный и свайный фундамент; и нетрадиционного решения - фундамент с тонкой плитой [7]. Сравнение с пространственными фундаментами не проводится, т.к. аналогов нет. Для проведения сравнения следует определить среднюю нагрузку на фундаментную поверхность 9-этажного здания в городе Красноярске.A technical and economic comparison was made on the consumption of reinforced concrete on the foundation of a 9-storey building for two cases: traditional options - strip and pile foundations; and unconventional solutions - a foundation with a thin slab [7]. Comparison with spatial foundations is not carried out, because There are no analogues. For comparison, you should determine the average load on the foundation surface of a 9-storey building in the city of Krasnoyarsk.

Отметим, что традиционное сравнение проводится по расходу материала или другим показателям только на фундаменты. В рассматриваемом случае сравнение технико-экономических показателей только по фундаментам неполноценно, особенно если речь идет о сейсмических районах. Нужно вести сравнение зданий целиком, так как принятый фундамент в виде платформы сразу увеличивает антисейсмичность в то время как применение заглубленного фундамента, в том числе и свай, нуждается в дополнительных антисейсмических мероприятиях для верхнего строения и создает условия неопределенности живучести данных сооружений.Note that the traditional comparison is carried out on the consumption of material or other indicators only on the foundations. In the case under consideration, the comparison of technical and economic indicators only on the foundations is inferior, especially when it comes to seismic areas. It is necessary to compare the entire buildings, since the adopted foundation in the form of a platform immediately increases antiseismicity, while the use of a buried foundation, including piles, requires additional antiseismic measures for the upper structure and creates conditions for the uncertainty of the survivability of these structures.

Для технико-экономического сравнения принята методика, которая ведется на сравнительных примерах, взятых из источников: [1, 2, 3, 4, 5, 7]. Учитывая, что имеющиеся объекты различаются по площадям и по конструкциям, для определения порядка средней величины расхода железобетона на фундамент, все данные по примерам приближенно пересчитаны для города Красноярска и приведены по двум показателям расхода: на 1 м2 площади первого этажа и на 1 тонну веса зданий. Фундамент всех приведенных объектов подсчитан из условия грунтовых характеристик по дипломному проекту, в котором применены буронабивные сваи несущей способностью 71 т и висячие сваи несущей способностью 53 т на 12-метровой толще просадочных суглинков, что соответствует микрорайону Северный города Красноярска. Стоит отметить, что грунтовые условия, приведенные в дипломном проекте, являются далеко не самыми неблагоприятными. Так, в том же микрорайоне Северный известен случай, когда сваи не достают до несущего слоя 24 м. При подсчете объема железобетона для фундамента при таких грунтовых условиях, его величина заметно возрастет, увеличив тем самым преимущества фундаментной платформы.For technical and economic comparison, a methodology has been adopted, which is conducted on comparative examples taken from sources: [1, 2, 3, 4, 5, 7]. Given that the existing facilities vary in area and structure, to determine the order of the average value of the consumption of reinforced concrete on the foundation, all the data on the examples are approximately recalculated for the city of Krasnoyarsk and are given for two consumption indicators: for 1 m 2 of the ground floor area and 1 ton of weight buildings. The foundation of all the above objects is calculated from the condition of soil characteristics according to the graduation project, in which bored piles with a bearing capacity of 71 tons and hanging piles with a bearing capacity of 53 tons are used on a 12-meter thick subsidence loam, which corresponds to the Northern district of the city of Krasnoyarsk. It is worth noting that the soil conditions given in the thesis project are far from the most unfavorable. So, in the same Severny microdistrict, the case is known when the piles do not reach the bearing layer 24 m. When calculating the volume of reinforced concrete for the foundation under such soil conditions, its value will increase significantly, thereby increasing the advantages of the foundation platform.

таблица 3
Сравнительная таблица показателей расхода железобетона на фундамент для 9-этажных зданий
table 3
Comparative table of indicators of the consumption of reinforced concrete on the foundation for 9-story buildings
No. Характеристика 9-ти этажного объектаCharacteristics of a 9-storey building (Размеры в плане (м)) Площадь (м2)(Dimensions in plan (m)) Area (m 2 ) Вес здания, (т)Weight of the building, (t) Нагрузка от здания, (т/м2)The load of the building, (t / m 2 ) Объем железобетона на фундамент (м3)The volume of reinforced concrete on the foundation (m 3 ) Показатель расхода железобетона фундаментаThe rate of consumption of reinforced concrete foundation на 1 м2 площади зданияon 1 m 2 building area на 1 т. веса зданияfor 1 t. building weight Сваи-стойкиPile Racks Висячие сваиHanging piles Сваи-стойкиPile Racks Висячие сваиHanging piles Сваи-стойкиPile Racks Висячие сваиHanging piles 11 22 33 44 55 66 77 88 99 1010 11eleven 11 9-ти этажный жилой дом для малосемейных в городе Красноярске Здание панельное9-storey residential building for small families in the city of Krasnoyarsk Panel building (17,4×42) 730,8(17.4 × 42) 730.8 1455514555 19,919.9 427,9427.9 508,5508.5 0,590.59 0,70.7 0,0290,029 0,0350,035 22 Здание кирпичноеBrick building (17×12) 204(17 × 12) 204 29382938 1414 108,8108.8 125,8125.8 0,530.53 0,620.62 0,0370,037 0,0430,043 33 ЦНИИП жилища, серия 90 Панельное здание.Central Research Institute of Housing, Series 90 Panel building. (23.4×12.3) 287.82(23.4 × 12.3) 287.82 70537053 24,1524.15 184,8184.8 242,65242.65 0,640.64 0,840.84 0,0260,026 0,0340,034 44 Ленниипроект, серия 137 Панельное здание. Площадь зданияLenniiproekt, series 137 Panel building. Building area (27.6×10.8) 322.56(27.6 × 10.8) 322.56 5961.75961.7 18,1518.15 186,1186.1 219,6219.6 0,580.58 0,680.68 0,0310,031 0,0370,037 55 ЦНИИЭП жилища, серия 85 Кирпичное здание. Площадь зданияTsNIIEP dwellings, series 85 Brick building. Building area (25.76×12.9) 316.8(25.76 × 12.9) 316.8 7152.97152.9 22,1522.15 222,4222.4 261,8261.8 0,70.7 0,830.83 0,0310,031 0,0370,037 66 Средний показательAverage -- -- 19,6719.67 -- -- 0,610.61 0,740.74 0,0310,031 0,0370,037 77 Здание 630 м2 (21×30) на пространственной железобетонной платформеBuilding 630 m 2 (21 × 30) on a spatial reinforced concrete platform (24×36) 864(24 × 36) 864 12354.312354.3 -- 290290 0,460.46 0,020.02 88 Уменьшение расхода железобетона на пространственную платформуReducing the consumption of reinforced concrete on a spatial platform -- -- -- -- -- 1,31.3 1,61,6 1,61,6 1,851.85

ВЫВОД для традиционных решений: использование пространственной железобетонной фундаментной платформы позволяет уменьшить объем железобетона по сравнению с вариантами фундамента из буронабивных и висячих свай.CONCLUSION for traditional solutions: the use of a spatial reinforced concrete foundation platform allows reducing the volume of reinforced concrete in comparison with the foundation options from bored and suspended piles.

Кроме преимуществ в расходе железобетона, пространственная платформа обладает еще рядом возможностей:In addition to the advantages in the consumption of reinforced concrete, the spatial platform has a number of features:

- не требует производства земляных работ;- does not require excavation;

- может собираться в любое время года;- can be collected at any time of the year;

- малочувствительна к осадкам;- insensitive to precipitation;

- вследствие снижения чувствительности к горизонтальным сейсмическим воздействиям, повышает надежность и живучесть здания;- due to a decrease in sensitivity to horizontal seismic influences, it increases the reliability and survivability of the building;

- может устраиваться на слабых, насыпных, пучинистых, просадочных и других грунтах, параметры которых заранее могут быть не определены;- can be arranged on weak, loose, heaving, subsidence and other soils, the parameters of which may not be determined in advance;

- применима для строительства на вечномерзлых грунтах;- applicable for construction on permafrost soils;

- верхняя плита платформы используется как пол;- the top plate of the platform is used as a floor;

- как уже отмечалось выше, нужно вести сравнение зданий целиком;- as noted above, it is necessary to compare the entire buildings;

- для пространственной сталежелезобетонной фундаментной платформы расход бетона в несколько раз меньше, но при этом увеличивается расход стали на раскосы. Например, для арочного здания замкнутого типа пролетом 24 м, включающего сталежелезобетонную пространственную платформу, выведены следующие показатели:- for a spatial steel-reinforced concrete foundation platform, concrete consumption is several times less, but at the same time, the steel consumption for braces increases. For example, for an arched building of a closed type with a span of 24 m, including a steel-reinforced concrete spatial platform, the following indicators are derived:

1. Показатель расхода железобетона на 1 м2 площади здания - 0,11 м32;1. The consumption rate of reinforced concrete per 1 m 2 of the building area is 0.11 m 3 / m 2 ;

2. Показатель расхода железобетона на 1 т веса здания - 1,25 м3/т.2. The rate of consumption of reinforced concrete per 1 ton of building weight is 1.25 m 3 / t.

ВЫВОД для нетрадиционных решений: монолитные сплошные плиты [7], которые устанавливаются на специальные уплотненные основания. Недостатком данных конструкций является малая изгибная жесткость фундаментных плит даже при весьма значительной их толщине, т.е. больший расход железобетона, а кроме того повышенная трудоемкость возведения на строительной площадке, особенно в зимних условиях, а также необходимость предварительного уплотнения основания на значительную глубину.CONCLUSION for non-traditional solutions: monolithic continuous plates [7], which are installed on special sealed bases. The disadvantage of these designs is the low bending stiffness of the foundation plates, even with a very significant thickness, i.e. greater consumption of reinforced concrete, and in addition, increased laboriousness of construction at the construction site, especially in winter conditions, as well as the need for preliminary compaction of the base to a considerable depth.

Так, например, по белорусскому проекту изгибная жесткость фундаментной плиты во много раз (5÷10) меньше, чем в предлагаемом решении при практически равном объеме железобетона (без затрат на уплотнение грунта). Это не позволяет эффективно использовать данные монолитные плиты при неравномерных осадках, в пучинистых и других слабых грунтах, а также на вечномерзлых грунтах.So, for example, according to the Belarusian project, the bending stiffness of the foundation slab is many times (5 ÷ 10) less than in the proposed solution with almost equal volume of reinforced concrete (without the cost of compaction of the soil). This does not allow the effective use of these monolithic slabs in case of uneven precipitation, in heaving and other weak soils, as well as on permafrost soils.

Кроме фундаментов с тонкой плитой известна сталежелезобетонная пространственная платформа (Патент №2206665) [8]. Недостатком ее является значительная металлоемкость и необходимость принятия специальных антикоррозионных мер. К тому же конструкция специально не разрабатывалась под многоэтажные здания (в смысле специальной нагрузки от них).In addition to foundations with a thin slab, a steel-reinforced concrete spatial platform is known (Patent No. 2206665) [8]. Its disadvantage is significant metal consumption and the need for special anti-corrosion measures. In addition, the design was not specifically designed for multi-story buildings (in the sense of the special load from them).

Возможные конструктивные решения для сборных железобетонных фундаментных платформ (плит) в литературе не обнаружены.Possible design solutions for prefabricated reinforced concrete foundation platforms (slabs) are not found in the literature.

Литература:Literature:

1. дипломный проект Трухиной Н.В. - «9-ти этажный жилой дом для малосемейных в городе Красноярске», выполненный в 2001 году. Консультант раздела «Основания и фундаменты» - Козаков Ю.Н.;1. diploma project Trukhina N.V. - "9-storey residential building for small families in the city of Krasnoyarsk", completed in 2001. The consultant of the section "Foundations and Foundations" - Kozakov Yu.N .;

2. Основания и фундаменты: Справочник / Г.И.Швецов, И.В.Носков, А.Д.Слободян, Г.С.Госькова; Под ред. Г.И.Швецова. - М.: Высш. шк., 1991. - 383 с.: ил.;2. Foundations and foundations: Reference book / G.I.Shvetsov, I.V. Noskov, A.D. Slobodyan, G.S. Goskova; Ed. G.I.Shvetsova. - M .: Higher. Shk., 1991 .-- 383 pp .: ill .;

3. Шерешевский И.А. Конструирование гражданских зданий. Учеб. пособие для техникумов. - Л.: Стройиздат. Ленингр. отд-ние, 1981. - 176 с., ил.;3. Shereshevsky I.A. Construction of civil buildings. Textbook allowance for technical schools. - L .: Stroyizdat. Leningra. Otdel, 1981. - 176 p., ill .;

4. Шерешевский И.А. Конструирование гражданских зданий. Учеб. пособие для техникумов. - Л.: Стройиздат. Ленингр. отд-ние, 1981. - 176 с., ил.;4. Shereshevsky I.A. Construction of civil buildings. Textbook allowance for technical schools. - L .: Stroyizdat. Leningra. Otdel, 1981. - 176 p., ill .;

5. Шерешевский И.А. Конструирование гражданских зданий. Учеб. пособие для техникумов. - Л.: Стройиздат. Ленингр. отд-ние, 1981. - 176 с., ил.;5. Shereshevsky I.A. Construction of civil buildings. Textbook allowance for technical schools. - L .: Stroyizdat. Leningra. Otdel, 1981. - 176 p., ill .;

6. Глава 4, раздел 4.2 данной работы.6. Chapter 4, section 4.2 of this work.

7. Сеськов В.Е., Лях В.Н. Бич Т.И. «Проектирование и технология возведения тонких фундаментных плит», «Будаунщтва», №1-3, 2003 г.7. Seskov V.E., Lyakh V.N. Beach T.I. “Design and technology for the construction of thin foundation slabs”, “Budaunstva”, No. 1-3, 2003

8. Глава 3, раздел 3.1 данной работы.8. Chapter 3, section 3.1 of this work.

Claims (1)

Сборная пространственная железобетонная фундаментная платформа для строительства многоэтажных зданий в особых грунтовых условиях и сейсмичности, включающая объединенные между собой верхние и нижние плиты, нижняя плита установлена без заглублений на наружной поверхности грунта с устройством скользящего слоя из материала с низким значением коэффициента трения скольжения по основанию, между верхними и нижними плитами образовано вентилируемое во всех направлениях продуваемое подполье, отличающаяся тем, что плиты верхнего и нижнего пояса соединены между собой железобетонными фермами раскосными или безраскосными или балками, которые имеют шпоночные выступы, входящие в углубления верхних и нижних плит, швы между плитами или фермами и шпоночными соединениями все замоноличиваются, а закладные детали и выпуски арматуры свариваются, между фермами или балками в поперечном направлении установлены крестовые связи, расположение ферм или балок согласовывается с топологией нагрузки от верхнего строения и может быть ориентировано параллельно длинной или короткой стороне в плане прямоугольного здания, а при сложном сочетании - комбинированное, при сложной конструкции здания возможны комбинации расположения ферм или балок, при круглом очертании здания фермы могут располагаться радиально, а плиты могут быть сегментной или трапециевидной формы, шаг ферм принимается равным или большим высоте платформы, в случае установки каркасных зданий в плитах предусмотрены отверстия для стаканов, в которые устанавливаются колонны, которые затем замоноличиваются с верхними и нижними плитами, в которых колонна защемляется.Prefabricated spatial reinforced concrete foundation platform for the construction of multi-storey buildings in special soil conditions and seismicity, including the combined upper and lower plates, the lower plate is installed without burial on the outer surface of the soil with a sliding layer of material with a low coefficient of friction on the base, between upper and lower plates formed ventilated in all directions, a blown underground, characterized in that the plates of the upper and lower the jars are interconnected by reinforced concrete trusses diagonal or dividing or beams that have key protrusions that enter into the recesses of the upper and lower plates, the seams between the plates or trusses and keyed joints are all monolithic, and the embedded parts and outlets of the reinforcement are welded, between trusses or beams in the transverse cross connections are established, the location of trusses or beams is consistent with the topology of the load from the upper structure and can be oriented parallel to the long or short side in the square a rectangular building, and with a complex combination - combined, with a complex construction of the building, combinations of trusses or beams arrangement are possible, with a round outline the trusses can be arranged radially, and the slabs can be segmented or trapezoidal, the truss step is taken equal to or greater than the height of the platform, in the case of installing frame buildings in the slots, holes are provided for glasses in which columns are installed, which are then monolithic with the upper and lower plates in which the column is pinched.
Figure 00000001
Figure 00000001
RU2004107322/22U 2004-03-11 2004-03-11 COMBINED SPATIAL REINFORCED CONCRETE FOUNDATION PLATFORM FOR THE CONSTRUCTION OF MULTI-STOREY BUILDINGS IN SPECIAL GROUND CONDITIONS AND SEISMICITY RU38789U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004107322/22U RU38789U1 (en) 2004-03-11 2004-03-11 COMBINED SPATIAL REINFORCED CONCRETE FOUNDATION PLATFORM FOR THE CONSTRUCTION OF MULTI-STOREY BUILDINGS IN SPECIAL GROUND CONDITIONS AND SEISMICITY

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004107322/22U RU38789U1 (en) 2004-03-11 2004-03-11 COMBINED SPATIAL REINFORCED CONCRETE FOUNDATION PLATFORM FOR THE CONSTRUCTION OF MULTI-STOREY BUILDINGS IN SPECIAL GROUND CONDITIONS AND SEISMICITY

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU38789U1 true RU38789U1 (en) 2004-07-10

Family

ID=48231808

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2004107322/22U RU38789U1 (en) 2004-03-11 2004-03-11 COMBINED SPATIAL REINFORCED CONCRETE FOUNDATION PLATFORM FOR THE CONSTRUCTION OF MULTI-STOREY BUILDINGS IN SPECIAL GROUND CONDITIONS AND SEISMICITY

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU38789U1 (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2496943C1 (en) * 2012-05-14 2013-10-27 Федеральное Государственное Автономное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Сибирский Федеральный Университет" Combined frame-raft foundation for low height construction on soft soil
RU2546708C2 (en) * 2009-10-20 2015-04-10 Кеба Аг Foundation system for load-perceiving placement of body or at least one body module of self-service machine
CN107378520A (en) * 2017-09-05 2017-11-24 洛阳霍鑫机电科技有限公司 A kind of stainless steel welded formula combined platform
RU2706495C1 (en) * 2019-06-18 2019-11-19 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский федеральный университет" Spatial reinforced concrete foundation platform on permafrost soil
RU2813501C1 (en) * 2023-06-28 2024-02-12 Евгений Александрович Борисов Device for ventilation and prevention of permafrost soil thawing by automatic control of soil temperature

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2546708C2 (en) * 2009-10-20 2015-04-10 Кеба Аг Foundation system for load-perceiving placement of body or at least one body module of self-service machine
US9188271B2 (en) 2009-10-20 2015-11-17 Keba Ag Foundation system for receiving the load of a housing or of at least one housing module of a self-service machine
RU2496943C1 (en) * 2012-05-14 2013-10-27 Федеральное Государственное Автономное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Сибирский Федеральный Университет" Combined frame-raft foundation for low height construction on soft soil
CN107378520A (en) * 2017-09-05 2017-11-24 洛阳霍鑫机电科技有限公司 A kind of stainless steel welded formula combined platform
RU2706495C1 (en) * 2019-06-18 2019-11-19 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский федеральный университет" Spatial reinforced concrete foundation platform on permafrost soil
RU2813501C1 (en) * 2023-06-28 2024-02-12 Евгений Александрович Борисов Device for ventilation and prevention of permafrost soil thawing by automatic control of soil temperature

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN204370431U (en) A kind of occlusion long-short pile space enclosing structure
CN203939288U (en) Anti-wind net structure
CN109914472B (en) Soft soil area assembled comprehensive pipe gallery and construction method thereof
CN105735354A (en) Covered-excavation full-top-down construction method of municipal underground engineering
NZ761601A (en) A modular building system
Strigin et al. Foundation reconstruction technology
CN110904992B (en) Elevator foundation member for integrally assembling elevator and construction method thereof
RU38789U1 (en) COMBINED SPATIAL REINFORCED CONCRETE FOUNDATION PLATFORM FOR THE CONSTRUCTION OF MULTI-STOREY BUILDINGS IN SPECIAL GROUND CONDITIONS AND SEISMICITY
CN105421477A (en) Construction method for tower crane foundation
CN110359375B (en) Construction method for in-situ precast segmental beam precast field under bridge
RU55388U1 (en) SPATIAL REINFORCED CONCRETE FOUNDATION PLATFORM FOR SMALL-STOREY BUILDINGS FOR CONSTRUCTION IN SPECIAL GROUND CONDITIONS AND SEISMICITY IN ASSEMBLY AND MONOLITHIC OPTIONS
CN207597914U (en) Add the construction stress structure for building multi-layer underground space under a kind of existing building group
CN105484260A (en) Design and construction method for resisting crack, preventing seepage and stopping floating for large-area basement structure bodies
Goncharov et al. Increasing the laying depth of the foundations fordeepened underground buildingsparts
Pujadas Gispert Prefabricated foundations for housing applied to room modules
CN204881603U (en) Multi -functional deformation monitoring devices
RU2310042C2 (en) Foundation for building or building structure
CN219045160U (en) Basement foundation pit supporting structure close to existing highway
RU2681324C1 (en) Reinforced concrete diamond-shaped pile-column of increased carrying capacity
CN216739770U (en) Combined supporting structure for foundation pits on two sides of existing road
Krebs et al. Foundations for housing on reclaimed mined lands
RU45410U1 (en) MONOLITHIC SPATIAL FOUNDATION PLATFORM
UA130251U (en) PREFABRICATED ARC-FERRY CONCRETE FOUNDATION WITH REINFORCED CONCRETE FIREPLACES
Parsapajouh et al. A case study on excavation stabilization using ground anchors and high pressure injection
CN112926783A (en) Building cost control design sharing system

Legal Events

Date Code Title Description
MM1K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20100312