Свая Советский патент 1982 года по МПК E02D5/48 

Изобретение относится к строительству, а именно к свайным фундаментам и, преимущественно, может быть использовано в качестве односвайных фундаментов под распорные (рамные) конструкции сельскохозяйственных зданий.

Известна свая, включающая ствол, выполненный с односторонней консолью, и оголовок в верхней части. Свая в поперечном сечении имеет форму тавра Cl.

Недостатком такой сваи является то, что без наклонных граней не обеспечено уплотнение при погружении околосвайного грунта.

Отсутствие уплотненного грунта со стороны боковых поверхностей сваи снижает ее несущую способность и для передачи необходимой нагрузки на грунт необходимо увеличить размеры конструкции, что приводит к излишней материалоемкости сваи. Кроме того, из-за значительного смещения центра тяжести таврового сечения от его геометрического центра (в направлении тавра) при погружении сваи необходимы поддерживаю1цие устЕюйства, обеспечиваквдие фиксацию ее в вертикальном положении.

Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности и достигаемому результату является свая, имеющая ствол с оголовком 2.

Ствол выполнен составным из размещенных на расстоянии друг от друга клиновидных в поперечном сечении йертикальных элементов, объединенных между собой в верхней и нижней час10тях диафрагмы, причем диафрагма, размещенная в верхней части, выполнена в продольном сечении клиновидной и обращена уыиренной частью к оголовку.

Однако диафрагма, размещенная в

15 нижней части сваи постоянного сечения по высоте, недостаточно уплотняет грунт, что снижает несущую способность сваи. Крсяле того, из-за сложной конфигурации- поперечных сечений ствола

20 свай, имеющего форму симметричного или асимметричного двутавра, увеличивается металлоемкость оснастки для производства свай, что увеличивает стоимость конструкции.

25

Цель изобретения - повышение удельной несущей способности и снижение материалоемкости сваи.

Указанная цель достигается тем, что в свае, включающей ствол с ого30ловком, ствол сваи в средней части имеет форму тавра, а в нижней частиформу дв тавра, а верхняя часть полки ствола в зоне таврового сечения в плоскости, параллельной плоскости тавра, имеет форму прямоугольной тра пеции , обращенной большим основанием к головной части, а наклонной стороной - к тррцовой поверхности тавра. При этом полка ствола сваи со сто роны основания тавра может быть выпо нена переменной ширины и обращена за уженной частью книзу. Поперечное сечение ствола .сваи, имеющее форму двутавра, может быть выполнено несимметричным относи-уельн геометрической оси, параллельной полкам, причем больиая площадь сечения размещена со стороны торцовой по верхности тавра. Полка ствола сваи со стороны торцовой поверхности тавра может иметь переменную ширину. На фиг. 1 изобраиена свая, общий вид; на фиг. 2 - вид А на фиг, Ij на фиг, 3 - то же, вариант выполнения; на фиг. 4 - вид Б на фиг, 1; на фиг, 5 - сечение В-В на фиг. 1/ на фиг. 6 - сечение Г-Г на фиг. 1; на фиг. 7 - сечение Д-Д на фиг. 1; на фиг. 8 - то же, вариант выполнения; на фиг. 9 - то же,,вариант выполнения, на фиг. 10 - нижняя часть сваи, вариант выполнения; на фиг.11свая аксонометрия; на фиг, 12- то же, вариант выполнения. Свая включает оголовок 1, ствол 2 имеющий в средней части форму -тавра с торцовой поверхностью 3, основанием 4 и полкой 5, размещенной со стлрони основания 4 тавра. В нижней час ти ствол имеет-форму двутавра за сче наличия полки б, размещенной со стороны торцовой поверхности 3. Верхняя часть 7 ствола, выполнена в форме прямоугольной трапеции с нак лонными гранями 8, Полка, размещенная со стороны основания 4 тавра (как вариант) может быть выполнена зауженной 9 в средней и нижней части ствола. Полка, размещенная со сто рони торцовой поверхности 3 тавра (как вариант) может быть выполнена с увеличенными вутами 10 или с большими габаритами (полка 11) по ширине в сравнении с полкой 6, которая может (как вариант) иметь переменную ширину (полка 12), При погружении сваи в грунт вначале включается в работу нижняя часть сваи, имеющая форму двутавра. Такая форма сечения ствола в его нижней части стабилизирует сваю по вертикали при ее погружении в грунт так как вначале включается в работу по уплотнению грунта нижняя грань двутаврового сечения, а его пол ки, расположенные в этой части ствола с двух сторон тавра, поддёрживают вертикальное положение сваи (полки выполняют функцию направляющих) , Так как полка 5 ствола сваи в своей верхней чарти 7 выполнена с наклонныг.ш гранями 8, то при дальнейшем погружении сваи в момент контакта с грунтом наклонных граней 8 на сваю начинает действовать горизонтальная сила отпора грунта. Эта сила стремится повернуть сваю в сторону, противоположную наклону граней, чему препятствует сила сцепления с грунтом уже погруженной части сваи. Вытесняемый наклонныг-ет гранями грунт образует уплотненную зону со стороны боковой поверхности тавра, поскольку свесы полки б и наклонные грани 8 препятствуют перемещению вытесняемого грунта на противоположную сторону. Таким образом, за счет предлагаемого профиля сваи создается уплотненная зона грунта в направлении действия на сваю горизонтальной силы при сравнительно малом расходе матерИсша для этой цепи, что обеспечивает повышение удельной несущей способности сваи. Кроме .того, увеличена пло14адь нижнего обреза сваи при малом расходе материала, что также повышает удельную несущую способность сваи. В связи с тем, что перемещению сваи препятствует уплотненный массив грунта, в средних грунтовых условиях целесообразно габариты по ширине полки 9 в ее средней и нижней ча.стях (в менее нагруженной зоне) .выполнять уменьшенными по сравнению с шириной полки у ее верхней части, так как материал полки сваи предлагаемого профиля в верхней ее части используется более эффективно. Этим достигается снижение материалоемкости сваи. Формула изобретения 1.Свая, включащая ствол с оголовком, отличающаяся тем, что с целью повышения удельной несущей способности, ствол сваи в средней части имеет форму тавра, а в ниж- ней части - форму двутавра, а верхняя часть полки ствола в зоне таврового сечения в плоскости, параллельной плоскости тавра, иг/юет форму пряглоугольной трапеции, обращенной большим основанием к головной части, а наклонной стороной - к торцовой поверхности тавра. 2.Свая по п. 1, отличающая с я тем, что, с целью снижения материалоемкости, полка ствола сваи со стороны основания тавра выполнена переменной ширины и обращена зауженной частью книзу. 3.Свая по пп. 1 и 2, о т л и ч аю щ а я с я тем, что поперечное сечение ствола сваи, имеющее форму двутавра, выполнено несимметричным относительно геометрической оси, парсшлел1зной полкам, причем большая Площадь сечения размещена со стороны торцовой поверхности тавра.

-4. Свая по пп. 1-3, о т л и ч а,ю щ а я с я тем, что полка ствола сваи со стороны торцовой поверхности тавра имеет переменную ширину.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Фундаменты одноэтажных сельскхозяйственных зданий с каркасом из трехшарнирных рам. Обзоринформация ДНИНЭП. М., Сельстрой, 1976, с. 12, поз. 28.

2.Авторское свидетельство СССР 669010, кл. Е 02 D 5/48, 1978 (прототип).

ВидА

BuBA

./

1 J

J-L

вид В

фие.Ч5

д-В

/

9Г

сраг.6