Безростверковый свайный фундамент

 

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. Безростверковый 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 замнутую полость 8, в которой размещена гибкая разрушаемая оболочка, заполненная твердеющим материалом, 1 3.п. ф-лы, 4 ил. s (Л 00 ел

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51) 4 Е 02 D 27/12

Фиг.2

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21 ) 4141989/29-33 (22) 16.04.86 (46) ?3,02.88. Бюл, Ф 7 (71) Проектно-изыскательская контора

"Укрспецстройпроект (72) Л,К.Гинзбург, В,Е.Коваль и М.Б.Меклер (53) 624.156.25 (088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 553331> кл. Е 02 D 7/00, 1975. (54) БЕЗРОСТВЕРКОВЫЙ CBAAHbIA ФУНДАМЕНТ (57) 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, Безростверковый свайный фундамент включает сваю 1, смежную с ней защитную панель 2 с выступом 3 и оголовок 4, на

„„Я0„„1 75742 А1 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 углом к горизонтали, определенным зависимостью с » 0,5 arcsin 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 замнутую полость 8, в которой размещена гибкая разрушаемая оболочка, заполненная твердеющим материалом, 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

1375742!

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

Целью изобретения является обес5 печение надежности работы, возможности расположения оголовка на заданном уровне при неточной забивке сваи и упрощение опирания на фундамент вышележащих конструкций. 10

На фиг.1 изображен предлагаемый 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.

Безростверковый 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 углом о к горизонтали, определенным зависимостью cC 0,5 arcsin 0,2 d, 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 замкнутую полость 8, в кото- 40 рой размещена гибкая разрушаемая оболочка; заполненная твердеющим материалом.

После погружения сваи 1 и выявления ее смещения в плане относительно 45 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 dtgk; где

d — - размер наибольшей стороны поперечного сечения сваи. После заполнения полости 8 путем укладки цементного раствора в разрушаемой оболочке и наборе прочности раствора, опирание оголовка 4 осуществляется пол-. ностью на торец сваи, а нагрузка с 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 вышележащих 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 несколько устранить погрешность погружения сваи по высоте и позволяет обеспе-. чить необходимый уклон днища нижнего паза б 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, чтобьг 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 dtga.

После окончательной выверки оголовка 4 между торцовой стенкой 7 и защитной панелью 2 закладывают гибкую оболочку, заполненную жидким цементным 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 I и необходимое

=,заимодействие сил.

Фундамент работает следующим образом.

Для объяснения механизма погашения эксцентриситета приложения внешней нагрузки и вывода значения угла (фиг.4) приняты следующие обозначения: P — нагрузка на сваю; е - допускаемое смещение сваи в плане или возможный эксцентриситет приложения нагрузки; 1 — расстояние, на котором распространяется действие горизон1375742

Отсюда

М =Ре.

50 м, Тогда

Следовательно

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. Что5 бы погасить изгибающий момент, воз.никающий 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- 15 ющая и нормальная. Однако касательная составляющая погасится вышележащими конструкциями здания, которые служат надежной распоркой между рядами свай. Нормальная же составляющая 20 вертикальной нагрузки создает дополнительное усилие в теле сваи аналогично появлению распора при опирании конструкции на опоры с наклонными поверхностями. Каждая нагрузка 25 на сваю, стремясь соскользнуть по наклонной поверхности сваи, создает давление на конструкцию здания, опираемого на сваи.Эта конструкция, восприняв указанное давление (горизонтальная составляющая g) будет воздействовать на сваю реакцией, равной по величине и противоположной по направлению. От горизонтальной проекции Я нормальной составляющей N появляется в теле сваи изгибающий момент, который при соответствующем размещении оголовка в безростверковом фундаменте будет иметь знак, противоположный знаку момента, воэ- 10 никающего от эксцентриситета приложения нагрузки. Изгибающий момент от эксцентриситета

Изгибающий момент противоположного знака (фиг.4) от горизонатальмой составляющей равен

И=Р соарес; Q=N sing. = Р.sinoC.соав .

Мгор = P 1 cosМ. sing;

2 Мщ = Р 1 2 sino(cosot,.

Отсюда

М„ = 0,5 р ° 1 sin2g.

Условие погашения момента от эксцентриситета приложения вертикальной нагрузки имеет вид гор

Подставляя в это выражение найден" ные значения, получим следующее:

2е

Р ° е 0 5 P sin2g зы2Ы = — —

У У 1 Ф

2е 2е

2 o4 = arcsin — — о =0 5 arcsin — —.

1 1

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 грунтов).

Тогда

2 0 3 d

Ы.= 0 5агсв1n †- - — = 0 5arcsin 0 2d

Э

У У 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 * = 1,7

Обычно следует принимать несколько большее значение, поскольку на практике смещения свай нередко бывают более допускаемых нормами. Например, в приведенном примере рекомендуется принять М = 2,5 — 3.. Ввиду указано ного в выражении для значения угла следует принять знак "не менее": о 0,5 агсв1п 0,2 d.

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

1375742

10 о 0,5 arcsia 0,2 d, фиг g

Составитель В.Гоник

Texpep, M.XoäàHè÷ Корректор C.черни

Редактор Л.Лангазо

Заказ 751/30 Тираж 636 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, %-35, Раушская наб., д.4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r.Óæãîðoä, ул.Проектная, 4

Формула изобретения

1. Безростверковый свайный фунда" мент, вклю !ающий сваю, оголовок с гнездом на нижней поверхности, в которое заведен верхний конец сваи, и расположенную между днищем гнезда и верхним торцом сваи разрушаемую оболочку, заполненную твердеющим материалом, отличающийся тем, что, с целью обеспечения надежности работы, возможности расположения оголовка на заданном уровне при неточной забивке сваи и упрощения опирания на фундамент вышележащих конструкций, оголовок выполнен со сквозным, имеющим горизонтальное днище, пазом на верхней поверхности, а гнездо на нижней поверхности оголовка выполнено в виде расположенного перпендикулярно пазу на верхней поверхности, открыто с одной грани оголовка, паза, днище которого рас" положено с уклоном в сторону этой грани под угломса к горизонтали, определенным зависимостью где d — размер наибольшей стороны поперечного сечения сваи.

15 2, Фундамент по п.1, о т л и ч аю шийся тем, что торцовая стенка паза на нижней поверхности оголовка выполнена расширяющейся к нижней поверхности оголовка.