Ежемесячный специализированный журнал “Новый Уральский строитель”
Адрес редакции: 620075, Екатеринбург, ул. Бажова, 79. Телефон: (343) 287-31-50, (343) 287-34-60
Издание РООР “Союза строителей Урала”
 
Главная
В номере
 

Яндекс цитирования
Рассылка 'Строительный комплекс УрФО. Актуальные темы'



Сметный центр Союза строителей Урала


“Новый Уральский строитель” №1 (109) - 2011

Журнал № -

Энергосбережение. Безопасность

ФУНДАМЕНТЫ-ОБОЛОЧКИ и другие инновации

В частности, выпуклые фундаменты-оболочки с использованием несущих мембран из неметаллических высокопрочных волокон предлагается использовать в качестве альтернативных вариантов традиционным свайным и плитным фундаментам. К настоящему времени известно большое количество видов фундаментов. Так, только свайных фундаментов насчитывается более трехсот видов. Немногим меньшее количество применяемых фундаментов – мелкого заложения. При строительстве зданий и сооружений на слабых водонасыщенных грунтах, характерных для значительной части России, применяются фундаменты из забивных или буронабивных свай, фундаменты из сплошных плит и получившие широкое распространение в последнее время комбинированные свайно-плитные фундаменты. Каждому из перечисленных видов фундаментов присущи свои достоинства и недостатки и соответственно рациональные области применения, зависящие от этажности, объемно-планировочного решения здания, физико-механических свойств грунтового основания, гидрогеологического режима подземных вод и ряда других факторов. В подавляющем большинстве проектируемые фундаменты имеют значительный запас надежности, причины которого зачастую кроются в неоправданно завышенном расходе материалов и в конечном счете в неоправданно завышенной стоимости работ нулевого цикла. Известно, что при строительстве на слабых водонасыщенных грунтах удельная стоимость фундамента достигает 15–20, а в некоторых случаях 30% стоимости всего сооружения. Основным принципом строительства на слабых основаниях является использование таких конструктивных решений, которые позволяют снижать осадку фундамента, а также ее неравномерность до допустимых пределов [1], поскольку первое предельное состояние по напряжениям, как правило, выполняется. Попытки многих исследователей внедрить новые эффективные фундаменты сталкивались с проблемами расчетного, конструктивного и технологического характера, следствием чего явились единичные случаи использования на практике указанных фундаментов с дальнейшим их игнорированием в силу присущего фундаментостроению консерватизма. В 50–70 годы XX века в СССР, США, Франции, Индии, Мексике, Венгрии и в ряде других стран [2] получило активное развитие строительство фундаментов в виде различных сплошных оболочек, обеспечивающих малую энерго- и ресурсоемкость и эффективную работу грунтового основания. При этом такие фундаменты по многим параметрам, в том числе и по устойчивости в условиях высокой сейсмичности, значительно превосходили традиционные виды фундаментов. Однако повышенное трещинообразование, сопровождаемое в условиях водонасыщенных грунтов усиленной коррозией стальной арматуры, приводило к разрушению оболочек. С появлением новых композиционных материалов (углерод, арамид, стекло), имеющих высокую прочность и стойкость к агрессивным средам, появилась возможность использования в качестве фундаментов выпуклых вверх оболочек, представляющих из себя армированные или мембранные конструкции (рис.1). По отношению к традиционным плитным фундаментам такие оболочки имеют следующие преимущества:  меньшая ресурсоемкость и стоимость;  меньшая осадка;  большая равномерность реактивного отпора грунтового основания. С конструктивной точки зрения наиболее совершенными являются осесимметричные фундаменты для круглых в плане сооружений: промышленных труб, башен, градирен, резервуаров (рис. 1 б). В этом случае распор, появляющийся в контактирующей с основанием оболочке, трансформируется в усилия обжатия опорного железобетонного кольца, без каких-либо дополнительных конструктивных мероприятий. В конструкциях с прямоугольными контурами (рис. 1 а, б) распор воспринимается за счет поперечных распорок, являющихся одновременно фундаментами для поперечных стен и диафрагм жесткости, боковым отпором грунта, зажатого под оболочкой и силами трения по контактной поверхности «опорный контур – грунтовое основание». Безусловно, строительство фунда-ментов-оболочек требует большего числа строительных операций, в том числе и нетрадиционных, однако данная технология, с учетом снижения материалоемкости, энергоемкости и стоимости строительства, является весьма перспективной. Конструктивное решение сопряжения оболочек и опорных контуров может быть различным в зависимости от принятой расчетной схемы. Жесткая заделка оболочки в опорном контуре может обеспечиваться за счет увеличения сечения оболочки в приопорной зоне и арматурными выпусками в оболочку из каркаса опорного контура [3]. Шарнирное сопряжение обеспечивается наличием упругих прокладок в месте соединения оболочки с опорным контуром [4]. Анкеровка гибкой несущей мембраны в опорных контурах выполняется или перед их бетонированием непосредственным заведением и закреплением мембраны на арматурном каркасе опорного контура, или установкой специальных промышленных анкерных устройств. Кроме того, анкеровка в бетонную конструкцию может производиться путем сверления и установки анкерных устройств на клеевой состав [5], что позволяет эффективным образом использовать такие оболочки при реконструкции и усилении фундаментов. Вариантным является также способ устройства силовой мембраны в бетонной оболочке. В первом варианте высокопрочные волокна мембраны укладываются в свежий бетон во время бетонирования оболочки, что имеет прямую аналогию с металлическим армированием [3]. Вторым вариантом устройства мембраны из высокопрочных волокон является ее приклеивание эпоксидными составами к бетонной поверхности ранее изготовленной оболочки [4]. В этом случае бетон оболочки должен достаточно вызреть для возможности качественного сцепления с клеящими эпоксидными составами. Третьим вариантом устройства несущей мембраны является «сухая» укладка волокон на ранее выполненную бетонную оболочку. В последнем варианте волокна укладываются на промежуточный слой полимерной пленки, уменьшающей трение между мембраной и бетонной оболочкой. В этом случае работы по устройству несущей мембраны можно выполнять через 2–3 дня после окончания бетонирования оболочек. Применение новых фундаментов в виде выпуклых вверх оболочек с несущей мембраной из высокопрочных волокон позволяет решить следующие проблемы:  уменьшить энергоемкость работ нулевого цикла;  сократить материалоемкость строительных объектов;  снизить транспортные затраты на поставку материалов;  снизить себестоимость строительно-монтажных работ;  сократить сроки строительства;  уменьшить ущерб окружающей среде;  повысить экономическую привлекательность объектов строительства. Таким образом, появление в строительной отрасли новых конструкционных материалов позволяет применять новые конструктивные решения, являющиеся полноправной альтернативой традиционным видам фундаментов. Заинтересовали участников заседания правления Союза строителей Урала и другие наработки тюменских ученых. Яков Александрович представил ленточные фундаменты, подкрепленные вдавливаемыми микросваями. Еще одна разработка, на которую получен патент, металлическая несущая конструкция покрытия. Работа коллектива ученых была направлена на создание конструкции низкой металлоемкости, удобной в изготовлении, транспортировке и монтаже, с соблюдением заданной надежности покрытия. В свою очередь технология усиления фундаментов предварительно-напряженными оболочками позволяет эффективно решать задачи обеспечения надежности фундаментов при реконструкции зданий и сооружений в условиях их надстройки, при ухудшении свойств грунтов основания и при устройстве дополнительного этажа. Предложенная технология исключает производство земляных работ снаружи здания, обеспечивает контролируемость процесса усиления, независимость от скрытых коммуникаций, а также различных полостей, которые часто встречаются в исторической части городов. Все представленные технологии успешно проверены на практике строительства. ЛИТЕРАТУРА 1.СП 50-101-2004. Проектирование и устройство оснований фундаментов зданий. 2.Тетиор, А.Н. Фундаменты – оболочки/ А.Н. Тетиор, А.Г. Литвиненко. - М.: Стройиздат,1975. - 135с. 3.Патент №2334053 Фундамент, зарегистрировано в Гос.реестре изобретений РФ 20.09.2008г. 4.Патент №2334054 Фундамент, зарегистрировано в Гос.реестре изобретений РФ 20.09.2008г. 5. FYFE Co LLC. Tyfo Fibrwrap Sistem. Анкерные устройства для углеродного волокна.

При копировании или цитировании материалов обязательна ссылка на журнал "Новый Уральский строитель" http://nus-ural.ru
 

www.gkx.ru
“Жилищно-коммунальный комплекс Урала” www.gkx.ru
СМЕТА
РАССЫЛКА
Рассылки Subscribe.Ru

Строительный комплекс УрФО. Актуальные темы




Почтовая рассылка:
Строительный комплекс УрФО. Актуальные темы
РЕКЛАМА
Российский союз строителей СтройУрал_RU

  Copyright © “Новый уральский строитель”, 2003-2008
Copyright © ООО ИД “Уралстройсоюз”, 2003-2008
  Разработка сайта Интернет-агентство "Уральская галактика"