Свая Советский патент 1982 года по МПК E02D5/30 

(З) СВАЯ

1

Изобретение относится к строительству, а именно к конструкциям свай, преимущественно для слабых грунтов.

Известны сваи, имеющие сечение в виде треугольника 1.

Недостатками свай такого сечения являются низкая сопротивляемость изгибу; наличие острых углов, что приводит к их скалыванию, в таком сечении трудно достигнуть рациональной схемы армирования; трудность ориентирования сваи при забивке.

Известна также свая, имеющая Сечение в виде круга - фигуры постоянной ширины 121.

Недостатком сваи такого сечения является то, что круг обладает наименьшим периметром из всех возможных фигур той же плслцади, что особенно существенно при применениг свай в слабых грунтах, так как в этих условиях необходимо иметь развитую боковую поверхность, потому что доля нижнего конца в несущей способности сваи может быть незначительной.

Кроме этого, круг обладает минимально возможной шириной сечения, т. е. расстоянием между двумя параллельными касательными к кругу, в данном случае совпадающей с диаметром круга. Это ухудшает взаимодействие сваи с окружающим ее массивом грунта.

Наиболее близким к изобретению

10 по технической сущности и достигаемому результату является свая, включающая трехгранный ствол с криволинейными гранями, одна из которых выпуклая, а две другие вогнутые З.

15

В этой, свае за счет указанного конструктивного выполнения имеет месto увеличение боковой поверхности сваи, однако сечение ее неравнопроч20но и при погружении требует строгой ориентировки.

Целью изобоетения является повышение несущей способности и обеспече392ние равнопрочности во всех направлениях на действие изгибающих нагрузок Указанная цель достигается тем, что в свае, включающей трехгранный ствол с криволинейными гранями, .грани ствола в поперечном сечении образуют треугольник Релло. На чертеже изображена свая, поперечное сечение. Свая включает ствол 1, грани 2 которого в поперечном сечении образуют треугольник Релло. Треугольник Релло представляет собой фигуру постоянной ширины, образованную пересечением трех дуг радиуса а , центры которых находятся в вершинах равностороннего треуголь-г никс со стороной d , g которой расстояние между двумя опорными прямыми, проведенными к выпуклой фигуре и параллельными друг другу, всегда равно одной и той же величине. У круга ширина в любом направлении одна и та же - она равна диаметру кру га. К фигурам постоянной ширины относится также треугольник постоянной ширины - треугольник Реллр. Из всех фигур заданной постоянной ширины треугольник Релло обладает наименьшей площадью. Если ширина его равна Л , то его площадь равна ()я /2 СЛёдовательно,при равных площадях, треугольник Релло имеет наибольшую ширину по сравнению со всеми другими фигурами постоянной Ширины, в том числе и кругом. По срав нению со сваей круглого сечения, свая с ,сечением в виде треугольника Релло имеет больший периметр, а следователь но, большую боковую поверхность трения, что имеет существенное значение при применении сваи в слабых грунтах. Поверхность у сваи с таким сечением по сравнению со сваей круглого сечения увеличивается более чем на 5, т. е. при равных площадях сечения дай ное сечение занимает среднее положе;-ние между круглым и треугольным сечениями. Периметр этой фигуры можно опреде.лить из условия, что все фигуры данной .ширины е имеют один и тот же пе0иметр, следовательно, периметр треугольника Релло шириной q равняет я длине окружности диаметра и , t. е. Ла. Кроме этого, у треугольника Релло По сравнению с кругом той же площади, диаметр практически во всех направлениях, проходящих через центр тяжести фигуры, больше на S%. за исключением нескольких направлений, где они равны. Следовательно, жесткость сечения увеличивается. Наименьший диаметр описываемого сечения больше на 13% наименьшего диаметра сваи треугольного сечения, т. е. жесткость его значительно выше. Углы при вершинах у треугольника Релло равны 120, т. е. по сравнению с треугольной сваей может достигаться более рациональная схема армирования, а также отсутствуют сравнительно слабые зоны, какими являются утреугольника зоны у вершин сечения. Описываемое сечение обладает хорошей устойчивостью и приблизительно равной прочностью на изгиб.по всем осям. Это сечение является оптимизированным по отношению к круглому и треугольному сечениям для свай, предназначенных для слабых грунтов. Формула изобретения Свая, включающая трехгранный ствол с криволинейными гранями, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышений несущей способности и обеспечения равнопрочности во всех направлениях на действие изгибающих нагрузок, грани ствола в поперечном сечении образуют треугольник Релло. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Гервик.Б. Предварительно-напряженные железобетонные конструкции в строительстве. М., Стройиздат, 1978, с. 166. 2.Предварительно-напряженный и самонапряженный железобетон в США. М. Стройиздат, 197, с, 129. 3. Заявка Японии № (В-ЮЗб, к/1. 86/3/А 121,2, 1973.