Забивная железобетонная свая Советский патент 1982 года по МПК E02D5/30 

Изобретение относится к строи гельству и может быть использовано в конструкциях фундаментов для производственных сельскохозяйственных зданий, сооружений, особенностью которых является то, что они передают на фундаменты наклонную нагрузку, горизонтальная составляющая которой называется распором.

Известна забивная свая, включающая ствол призматического сечения, которую используют в качестве фундамента для зданий -с распорньв каркасом 1.

Однако несущая способность такой сваи невелика, поэтому фундаменты устраиваются из нескольких свай, объединенных ростверком, что. весьма неэкономично.

Наиболее близким к предлагаемому является забивная железобетонная свая для имеющих распорные зданий, сооружений, включающая ствол с консольным оголовком в верхней части, имеющим выступ и опорное гнездо.

Ствол этой сваи имеет тавровое сечение. Консольный оголовок, расположенный в верхней части ствола, создает положительный фактор, заключаиш ийся в том, что он обуславливает создание ьюмента (произведение длины вылета ксшсольного оголовка на

с вертикально составляющую наклонной нагрузки, действующей на сваю), .на правление которого противоположно направлению момента, обусловленного распорем (гориз 1тальной составляюIQ .щей наклонной нагрузки), благодаря чему улучшаются условия работы :сваи f 2J .

Однако у сваи с тавровым сечением ствола ширина тавра ограничена, и поэтому снижена несущая способность консольного оголовка на действие вертикальной составляющей наклонной нагрузки.

Недостатком сваи с тавровым сечением ствола является также то, что в ней не полностью осуществлена регшизация сил трения по боковым гра ням ствола в связи с наличием хоиичности последних. (Иод действием

25 распора - -оризонтальной -составляющей наклонной нагрузки, верхняя часть сваи смещается в горизонтг1льном направлении,наклонные грани ствола теряют контакт с грунтом,

30 что вызывает падение сил трения).

Кроме того, ограниченность ширины ребра тавра обуславливает, а свою очередь, ограниченность вылета консоли, чем объясняется невозможность регулирования в оптимальной степени изгибающих моментов, действующих на сваю (положительного в ребре тавра и отрицательного в полке). При этом необходимо строго соблюдать соосност выступа и ствола сваи.

Целью изобретения является повышение несущей способности и предотвращение перекоса при погружении.

Поставленная цель достигается тем, что в забивной железобетонной свае для имеющих распорные рамы здаНИИ, сооружения, включающей ствол с

консольным оголовком в верхней части, имеющим выступ и опорное гнездо, ствол вьшолнен в поперечном сечении в виде двутавра, а ось, проходящая через центр тяжести выступа консольного оголовка, смещена относительно оси, проходящей через центр тяжести ствола, причем отношение величины этого смещения к вылету консольного оголовка находится в пределах от 2,5/ Ю- до 2,5- ,

На фиг, 1 изображена забивная железобетонная свая, общий вид, на фиг, 2 - то же, вид сбоку, на фиг. 3 - сечение А-А на фиг. 1.

Свая состоит из ствола 1 двутаврового сечения, выполненного с расположенным в его верхней части консольным оголовком 2, имеющим опорное гнездо 3 и выступ 4.

После погружения сваи в гнездо 3 устанавливают пяту распорной конструкции {не показано и замоноличивают в проектном положении.

Выполнение сваи, имеющей консольный оголовок, со стволом двутаврового сечения обеспечивает возможност делать вылет консольного оголовка значительной длины.

Так, если вылет консольного оголовка сваи со стволом таврового сечения практически не может, превысить 0,65 м, то в свае со стволом двутаврового сечения вылет консольного оголовка может варьировать в пределах 0,5-2 м.

При одной и той же длине 5 м сваю таврового сечения допустимо выполнять с вылетом.консольного оголовка, не превышающим 0,65 м, а сваю двутав рового сечения - с вылетом консольного оголовка, не превышающим 1,05 м

При этом, благодаря тому, что в свае с двутавровым сечением ствола вылет консольного оголовка больше, чем в свае таврового сечения ствола, то и момент от вертикальной составляющей наклонной нагрузки (величина которой одинакова в обоих случаях) в первом случае больше, чем во втором, а вследствие этого момент от горизонтальной составляющей наклонной нагрузки (в стволе сваи) в первом случае меньше, чем во втором случае, т.е, в свае с двутавровым сечением ствола изгибающий момен в последнем имеет меньшее абсолютное значение, чем в свае с тавровым сечением, что и создает предпосылки для. выбора ствола с меньшей площадью поперечного сечения, а вследствие этого и с меньшим расходом металлической арматуры, что в конечном счете и дает возможность получить экономический эффект.

Кроме того, контактные напряжения в свае с двутавровым сечение ч развиты практически по всей длине ее ствола (что более благоприятно сказывается на работе сваи в грунте) в отличие от сваи таврового сечения, где контактные напряжения развиты у верхнего и нижнего концов ствола, середина которой выключена из работы

Однако при забивке сваи со стволо двутаврового сечения возникает ее перекос, обусловленный возникновение динамического изгибающего момента от массы консольного оголовка, вследствие большого выпета последнего.

При забивке сваи стандартным оборудованием этот процесс предотвра-;

тить не удается.

Выполнение же выступа консоЛьного оголовка таким образом, чтобы отношение величины смещения проходящей через центр его тяжести, относительно оси, проходящей через центр тяжести ствола, к вылету консольного оголовка, находилось в пределах от 2,510- до 2,5 lO-, дает возможность рредохвратить любой перекос, который может возникнуть при забивке сваи с двутавровым сечением ствола, имеющим в верхней части коисольный оголовок,

Формула изобретения

Забивная железобетонная свая для имеющих распорные рамы зданий, сооружений, включающая ствол с консольным оголовком в верхней части, имеющим выступ и опорное гнездо, отличающаяся тем, что, с целью повышения Несущей способ-ности и предотвращения перекоса при погружении, ствол выполнен в поперечном сечении э виде двутавра, а ось, проходящая через центр тяжести выступа консольного оголовка, смещена относительно оси, проходящей через центр тяжести ствола, причем отношение величины этого смещения к вылету

консольного оголовка, находится в пределах от 2, 2,5 10.

Источники информации, принятые во внима(1ие при экспертизе

1. Фундаменты одноэтажных сельскохозяйственных зданий с каркасе иэ трехшарнирных рам. Обзорная информация. ЦНИИЭПсельстрой, М., 1976, с. 10, табл. 1, W 19-21.

2. Фундаменты одноэтажных сельскохозяйственных зданий с каркасом из трехшарнирных pai. Обзорная информация. М., 1976, ЦНИИЭПсельстрой, с. 13, табл. 1 If 28 (пр.отот«ет.

4W/