Безростверковый свайный фундамент Советский патент 1988 года по МПК E02D27/12 

Изобретение относится к строительству, в частности к конструкциям свайных фундаментов.

Целью изобретения является обеспечение надежности работы, возможности расположения оголовка на заданном уровне при неточной забивке сваи и упрощение опирания на фундамент вышележащих конструкций.

На фигИ изображен предлагаемьш свайный фундамент, общий вид; на фиг,2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг,3 - фундамент,,вид сверху; на фиг,4 - схема распределения сил, действующих на фундамент.

Безростварковый свайный фундамент вклзочает сваю 1, смежную с ней защитную панель 2 с выступом 3 и оголовок 4, на верхней поверхности которого выполнен сквозной паз 5, имеющий горизонтальное днище, а на нижней поверхности - паз 6, открытый с одной грани оголовка, перпендикулярньш пазу 5 и имеющий днище, расположенное с уклоном в сторону этой грани под угломot к горизонтали, определенным зависимостью Л ; 0,5 arcsin 0,2 d, где d - размер наибольшей стороны поперечного сечения сваи.

Торцовая стенка 7 паза 6 может быть выполнена расширяющейся к нижне поверхности оголовка. Днище паза 6 опирается .на выступ 3 защитной панели 2 и на ребро верхней торцовой поверхности сваи 1, Поверхность паза 6 покрыта изолирующим материалом, например краской, и образует с торцовой поверхностью сваи 1 и с защитной панелью 2 замкнутую полость 8, в которой размещена гибкая разрушаемая оболочка, заполненная твердеющим материалом.

После погружения сваи 1 и выявления ее смещения в плане относительно проектной оси, а также при наличии погрешностей по высоте устанавливают оголовок 4 с окрашенной поверхностью нижнего паза 6, С этой целью устанавливают защитную панель 2 так, чтобы верхний край ее выступа 3 превышал торец сваи 1 на величину dtgoL, где d - размер наибольшей стороны поперечного сечения сваи. После заполнения полости 8 путем укладки цементного раствора в разрушаемой оболочке и наборе прочности раствора, опи- рание оголовка 4 осуществляется полностью на торец сваи, а нагрузка с

10

15

20

25

757422

защитной панели снимается. Взаимная перпендикулярность верхнего и нижнего пазов 5 и 6 позволяет осуществить корректировку фундамента в плане в обоих направлениях: в одном направлении - путем перемещения оголовка на. свае в пазу 6, в другом нап- равлении - путем перемещения выше- лежащих конструкций .(не показаны) в пазу 5. Погрешности по высоте сваи также могут частично устраняться путем перемещения оголовка и использования наклонной поверхности нижнего паза 6. Высота установки защитной панели 2 на грунт принимается из условия такого опирания оголовка, которое дает возможность несколы о устранить погрешность погружения сваи по высоте и позволяет обеспет чить необходимый уклон днища нижнего паза 6 для погашения эксцентриситета приложения внешней нагрузки. При этом поверхность днища паза 5 не обязательно должна располагаться строго горизонтально, поскольку с помощью омоноличивающего раствора верхняя конструкция здания в любом случае должна выставляться вертикально, С этом целью панель 2 устанавливается на грунт так, чтобы-ее выступ 3, входящий в паз 6 и служащий для временного опирания оголовка 4 в пазу 6, возвышался бы над плоскостью торца сваи 1, как правило, на величину dtgoi.

После окончательной вьгоерки оголовка 4 между торцовой стенкой 7 и защитной панелью 2 закладьюают гибкую оболочку, заполненную жидким цементньм раствором, после затвердения которого образуется клин, препятствующий перемещению оголовка 4 относительно сваи 1, Покрытие днища нижнего паза 6 изолирующим материалом обеспечивает раздельную работу оголовка 4 и сваи 1 и необходимое 1,заимодействие сил.

Фундамент работает следующим образом.

Для объяснения механизма погашения эксцентриситета приложения внешней нагрузки и вывода значения угла (фиг.4) приняты следующие обозначения: Р - нагрузка на сваю; е - допускаемое смещение сваи в плане или возможный эксцентриситет приложения нагрузки; 1 - расстояние, на котором распространяется действие горизон30

35

40

45

50

55

тальной нагрузки, т.е. от уровня ее приложения до места заделки сваи, расстояние 1 зависит от типа грунтов и колеблется в пределах 2-4 м. Что- бы погасить изгибающий момент, возникающий в результате эксцентриситета приложения нагрузки при смещении сваи в плане, необходимо,чтобы ему равнялся противоположный по знаку изгибающий момент от действия горизонтальной проекции силы N - нормальной составляющей основной вертикальной нагрузки. От вертикальной нагрузки появится касательная составля- ющая и нормальная. Однако касательная составляющая погасится вышележащими конструкциями здания, которые служат надежной распоркой между рядами свай. Нормальная же составляющая вертикальной нагрузки создает дополнительное усилие в теле сваи аналогично появлению распора при опи- рании конструкции на опоры с наклонными поверхностями. Каждая нагрузка на сваю, стремясь соскользнуть по наклонной поверхности сваи, создает давление на конструкцию здания, опираемого на сваи.Эта конструкция, восприняв указанное давление (горизон- тальная составляющая Q) будет воздействовать на сваю реакцией, равной по величине и противоположной по направлению. От горизонтальной проекции Q нормальной составляющей N по- является в теле сваи изгибающий момент, который при соответствующем размещении оголовка в безростверко- вом фундаменте будет иметь знак, противоположный знаку момента, воз- никающего от эксцентриситета приложения нагрузки. Изгибающий момент от эксцентриситета

Мд Р-е.

Изгибающий момент противополож- иого знака (фиг.4) от горизонаталь- «ой составляющей равен

Мгор Q-b

Тогда

N P COSet; Q N sinui P.sin«i«cosei.Следовательно

МГРР Р 1 cosoi,- sinoi;

2 Мгор Р-1 2 sinoi-cosoi.

Отсюда

М,

op

0,5 р -1 sin2oi.

Условие погашения момента от эксцентриситета приложения вертикальной нагрузки имеет вид

,,р..

Подставляя в это выражение найденные значения, получим следующее:

2е

Р-е 0,5 Р sin2ei.; sin2o ---;

Отсюда

2е

2 ot arcs in у- ;

2е

0,5 arcsin -гсю 15 20 5 ЗО с О

5

0

5

Допускаемое отклонение сваи в плане 1 0,2 d, где d - наибольший размер поперечного сечения сваи. Чтобы гасить эксцентриситет и более допустимого, приема 1 0,3 d. Также принимает среднее значение величины 1 3,0 М (наиболее распространенное для часто встречающихся rpyHtoB).

Тогда

9 О 1

oi. 0,5arcsin 0,5arcsin 0,2d,

где d следует обязательно подставлять в метрах (поскольку 1 принято в метрах). Итак, получено выражение для величины угла наклона к горизонту днища паза 6

Ы. 0,5 arcsin 0,2 d,

где d - наибольший размер поперечного сечения сваи. Например, при d 0,3 м имеем t 1,7,

Обычно следует принимать несколько большее значение, поскольку на практике смещения свай нередко бывают более допускаемых нормами. Например, в приведенном примере рекомендуется принять об 2,3 - 3°. Ввиду указанного в выражении для значения угла следует принять знак не менее :

об & 0,5 arcsin 0,2 d.

Вместо защитной панели 2 может использоваться любое приспособление, фиксирующее оголовок на время схватывания раствора и выполненное, напри мер, в виде клиновых деталей (не показано), установленных на торце сваи.

Редактор Л,Лангазо

ф«г

Составитель В.Гоник Техред М.Ходанич Корректор С,Черни

Изобретение относится к конструкциям безростверковых фундаментов. Целью изобретения является обеспечение надежности в работе, возможности расположения оголовка на заданном уровне при неточной забивке сваи и упрощение опирания на фундамент вышележащих конструкций. Безроствер- ковый свайный фундамент включает сваю 1, смежную с ней защитную панель 2 с выступом 3 и оголовок 4, на верхней поверхности которого выполнен сквозной паз 5, имеющий горизонтальное днище, а на нижней поверхности - паз 6, открытый с одной грани оголовка, перпендикулярный пазу 5 и имеющий днище, расположенное с уклоном в сторону этой грани под угломct к горизонтали, определенным зависимостью ы. 0,5 arcs in 0,2d, где d - размер наибольшей стороны поперечного сечения сваи. Торцовая стенка 7 паза 6 может быть выполнена расширяющейся к нижней поверхности оголовка. Днище паза 6 опирается на выступ 3 защитной панели 2 и на ребро верхней торцовой поверхности сваи 1. Поверхность паза 6 покрыта изолирующим материалом, например краской, и образует с торцовой поверхностью сваи 1 и с защитной панелью 2 замну- тую полость 8, в которой размещена гибкая разрушаемая оболочка, заполненная твердеющим материалом, 1 3.п. ф-лы, 4 ил. s (Л 00 ел