Свая Советский патент 1988 года по МПК E02D5/30 

/

(Л

00

00

ел

Изобретение относится к строительству, в частности к конструкциям свай, и может быть использовано для устройства фундаментов, воспринимающих повьшенные вертикальные и горизонтальные нагрузки.

Целью изобретения является увеличение несущей способности на горизонтальную нагрузку и повышение надежности отклонения на заданный угол при погружении.

На фиг.1 изображена свая, вид сбоку; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг.1-, на фиг.З - свая, вид в аксонометрии; на фиг.4 - то же, вид сбоку (поперечное сечение в пределах уширения уменьшается по направлению к голове сваи) на фиг.5 - то же, вид в аксонометрии ,« на фиг.6 - то же, вид сбоку (поперечное сечение в пределах уширения увеличивается к голове сваи)J на фиг.7 - то же, вид в ак- - сонометрии; на фиг.8 - то же, вид сбоку (скос торца ущирения выходит

за пределы наружной грани сваи); на фиг. 9 - разрез Б-К на фиг.8.- на фиг.10 - то же, вид в аксонометрии; на фиг.11 - свая, вид сбоку (обе наружные грани сваи в пределах уширения выполнены с наклоном от головы сваи к столу); на фиг.12 - разрез В-В на фиг.11; на фиг.13 - то же, вид в аксонометрии, на фиг. 14 - фундамент из свай.

Свая включает ствол 1 прямоугольного сечения с односторонним скосом 2 на нижнем конце и уширениями 3, размещенными на Гранях 4 ствола 1, параллельных плоскости симметрии и выполненных со скосами 5 нижних торцов. Скос 5 нижних торцов уширений 3

выполнен под углом, противоположно направленным по отношению к углу скоса 2 нижнего конца ствола. Длина уширения 3 от верхнего торца 6 сваи принимается равной величине, определяемой зависимостью:

Изобретение относится к строительству, в частности к конструкциям свай. Целью изобретения является увеличение несущей способности на горизонтальную нагрузку и повышение надежности отклонения на заданный угол при погружении. Свая включает ствол 1 с односторонним скосом 2 на нижнем конце и уширениями 3 на гранях 4 ствола 1, параллельных плоскости симметрии и выполненных со скосами 5 нижних торцов. Скос 5 нижних торцов уширений 3 выполнен под углом, противоположно направленным по отношению к углу скоса 2 нижнего конца ствола. Длина уширения 3 от верхнего торца сваи определена приведенной зависимостью. Головы 7 свай замоноличены в ростверке 13 с заделкой арматурных выпусков 14. 14 ил. с

.ll5i2.E dI 25iIufili i : I E 252 j l ii fii. (sind.+ f coscp - tgol, )

t

(sine/ + f coso«2+ tgoU) (sin f cos oC, )

где b

d

ь„

-длина ствола сваи (фиг.1);

-ширина сечения ствола 1 сваи;

-толщина сечения ствола 1 сваи;

-ширина сечения сваи у уширения 3;

f - коэффициент трения сваи

о грунт ,

Е и R - соответственно сопротивление грунта внедрению сваи под концом сваи и под скосом 5 уширения 3 , оС и ы. - соответственно углы заострения скоса 2 нижнего конца ствола 1 и нижнего торца 5 уширения 3. Указанное выражение получено из уравнения равновесия сваи в момент ее проникания в грунт при шарнирном закреплении головы 7 сваи в наголовнике (не показан). Скос 5 нижнего тор ца уширения 3 может выходить за пределы наружной грани 8 ствола 1 сваи.

образуя уширение в голове 7 сваи в плоскости раскрытия сваи (фиг.8). Скос 5 нижнего торца уширения 3 может выходить за пределы внутренней грани 9 ствола 1 сваи, а внутренняя

грань 10 сваи в пределах уширения 3 может быть выполнена с наклоном к голове 7 сваи (фиг.4), или с наклоном в противоположную сторону к стволу 1

(фиг.6). Наружная грань 11 в пределах уширения 3 может быть выполнена с наклоном к голове сваи 7 (не показано), или с наклоном в противоположную сторону к стволу 1 (фиг.11).

Противолежаш ие боковые грани сваи 12 в пределах уширения 3 могут быть выполнены параллельно друг другу и граням 4 ствола 1 (фиг.2,9,12), или под наклоном к стволу сваи (не показано). Для обеспечения надежности сопряжения голов 7 свай с ростверком 13 в фундаменте на верхних торцах грани 6 уширения 3 выполнены арматурные выпуски 14 (фиг.11 и 12).

3

Погружение свай производят следщим образом.

Сваи головами 7 попарно закреплют в наголовнике (не показан). При погружении сваи в грунт в результате давления грунта на скос нижнего конда и внутреннюю грань 9 ствола сваи происходит отклонение свай от вертикали. При глубине погружения, когда в грунт начинает внедряться скос 5 нижнего торца уширения 3, отклонение сваи замедляется, а зат и вовсе прекращается, так как возникает реактивное давление на скос торца уширения 3. От этого реактивного давления возникает момент относительно шарнира наголовника (не показан) противоположного направления по отношению к моменту, возникщему от реактивного давления, действующему по скосу 2 нижнего конца ствола 1. По заданным углам заорения о( , и Ы2 (фиг.1) длина уширения 3 определяется по указанном выражению, что обеспечивает отклонение сваи от вертикали iia заданны угол. По окончании погружения сваи головы 7 свай замоноличиваются в ростверк 13, при этом надежность сопряжения обеспечивается заделкой арматурных выпусков 14.

Увеличение несущей способности сваи на горизонтальную нагрузку обеспечивается за счет размеров уширения 3

1 и

1,

а также за счет

геометрической формы уширения. На увеличение несущей способности оказывают влияние расклиниваюшд1й эффект которьй возникает при внедрении наклонных граней уширений в грунт, а также расположение опорных площадок сваи по отношению к направлению действия нагрузки.

При направлении действия нагрузок не только горизонтальным, но и под различными углами наклона, а также знакопеременными, могут использоваться различные описанные варианты выполнения уширений свай.

1 5ikaijEiQ jI 5jlLi ili. .illi:f

2 R.|lnCos ы (sinol,+ f tgct, )

d-2

( f coso.,- tg o((sinot,+ f cosot, )

0

5

Если на поверхности залегают слабые грунты, то с целью увеличения момента относительно щарнира наголовника, предотвращающего дальнейшее клонение сваи от заданного угла наклона сваи, увеличивают сечение уширения за счет увеличения длины скоса нижнего торца уширения (фиг.А).

Для создания конструкции с равнопрочным сечением в тех же условиях применения увеличивают сечение уширения к месту сопряжения с ростверком (фиг.6,8,11).

Свая с увеличенным сечением уширения (фиг.8) применяется в том же случае, что и основной вариант (фиг.1), но расчитана на большую вертикальную вдавливающую и горизонтальную нагрузки.

При погружении таких свай в грунт за счет сложной траектории движения сваи в грунте, Соприкасающемся с верхней частью сваи, с наружной стороны g образуется полость, которая снижает сопротивление по боковой поверхности. Для увеличения несущей способности за счет увеличения сопротивления по боковой поверхности наружная грань уширения выполняется с наклоном (фиг.11). Это Позволяет обеспечить полный контакт поверхности сваи с грунтом.

0

0

35

40

45

50

Формула изобретения Свая,включающая ствол прямоугольного поперечного сечения с односторонним скосом на нижнем конце и уши- рениями на двух противолежащих гранях, имеюпщми скошенные нижние торцы, отличающаяся тем, что, с целью увеличения несущей способности на горизонтальную нагрузку и повьш1ения надежности отклонения на заданный угол при погружении, ско нижних торцов уширений выполнен под углом, противоположно направленным по отношению к углу скоса нижнего конца ствола, а длина уширения от верхнего торца сваи определена зависимостью

51370185

1 - длина ствола сваи

Ь| - ширина сечения ствола сваи; d, - толщина сечения ствола сваи- b - ширина сечения сваи у уши. рения;.

f - коэффициент трення сваи о грунт ,

42/

г. У

соответственно сопротивление грунта внедрению сваи под концом сваи и под скосом уширения;

соответственно углы скоса нижнего конца ствола и торца уширения.

А

,11

-Л

12-12

8

fuz.Z

cftJl.

фиг. 4 сриг. 5

5-6

.10

1112

8т

fUtB

фчг.9

CffJ2.7

Б-6

/

10

фиг. /о

фиг.а

В-В

в-в

фиг. /2

г. /3