Микросвая

(й)я ковбоя г 4 когоузо Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ, ,аК ПАТЕНТУ(76) Головачев Андрей Сергеевич(57) Испопьзование: в строитепьстве, в конструкциисвай, применяемых преимущественно дпя фундаментов мапоэтажных зданий и легких сооружений.Сущность: микросвая вкпючает ствоп с поперечнымсечением удпиненной вытянутой формы, с площадью сечения менее 300 см и соотношениембопьшего и меньшего его размеров 12: 3,5. Это позвопяет испопьзовать явпение возрастания сопротивления грунта при уменьшении площади поперечного сечения и одновременном удлинении формы поперечного сечения и, следовательно, увеличить удепьную несущую способность сваи. Ствол может быть выпопнен прямоугольной формы либо в форме трапеции ипи овала. Предложенная микро- свая позволяет значительно снизить материалоемкость фундаментов мапоэтажных зданий, а также сократить затраты на транспортировку и производство работ. 2 з.п.ф-пы, Э ип.Изобретение относится к строительствуи может быть использовано в конструкциисвай, применяемых преимущественно дляфундаментов малоэтажных зданий и легкихсооружений,Известна свая, выполненная в поперечном сечении в виде прямоугольника, соотношение большей и меньшей сторонкоторого равно (7,5-20): (1-3).Однако для свай с малой площадью поперечного сечения, применяемых в фундаментах малозтажных зданий, уазанныесоотношения размеров поперечного сечения технологически неосуществимы или неэффективны,Известны микросвязи с прямоугольнымпоперечным сечением размером 12 х 14 см,применяемые для фундаментов теплиц всельском хозяйстве (прототип).Однако в известной конструкции недостаточно используются воэможности увеличения сопротивления грунта внедрению внего сваи ввиду близости формы ее сеченияк квадратной.Известно, что несущая способностьсвай определяется сопротивлениями грунтапод нижним концом и по боковой поверхности ствола. В известных конструкциях несущая способность свай по материалу стволазначительно превышает несущую способность по грунту, что увеличивает материалоемкость и снижает эффективность свайныхфундаментов,Техническая задача, которую решаетизобретение, - увеличение удельной (наединицу объема) несущей способности сваипо грунту.Технический результат - снижение материалоемкости сваи, уменьшение трудозатрат на ее изготовление, а также напроизводство работ при возведении фундамента их таких свай и их транспортировку,Достигается указанный технический результат за счет того, что площадь поперечного сечения сваи не превышает 300 см . агсоотношение большего размера поперечного сечения, имеющего вытянутую удлиненную форму, и меньшего равно 1,2 - 3,5.Как известно, в пределах небольшихглубин забивки (до 15 м) несущая способность сваи и в первуЮ очередь удельноелобовое сопротивление грунта под нижнимконцом на единицу площади сваи зависят отразмеров и формы площади поперечногосечения сваи. Чем меньше минимальныйразмер и площадь поперечногп сечения сваи, тем больше удельн е лобовое сопротивление грунта под ее нижним концом, Этазакономерность наиболее ярко проявляется в грунтах малой и средней плотности,хотя имеет место и в плотных. Физическойпричиной этого явления служит взаимодействие с грунтом нижнего конца сваи: прималых размерах сечения относительное5 влияние бокового выпора грунта при работесваи под нагрузкой увеличивается по сравнению с уплотнением, что и ведет к повышению удельного лобового сопротивлениягрунта.Придание сечению сваи вытянутой,например прямоугольной формы выгодно потому, что при этом уменьшается эффективный размер ширины сечения сваи,что ведет к росту удельного лобового сопро 15 тивления грунта под ее нижним концом,приобретающим форму полосы, В связи сэтим целесообразно выполнение поперечного сечения сваи минимально возможнойоо 1 рины по условиям технологии иэготовле 20 ния или погружения сваи. Прямоугольная(вытянутая) форма поперечного сечения.,ваи способствует также повышению бокового сопротивления грунта по поверхностиствола сваи, поскольку при одинаковой площади поперечного сечения периметр прямоугольника или овала больше периметраквадрата или окружности,Исследования показали, что с точки зрения использования материала сваи целесо 30 образно выполнять площадь поперечногосечения микросваи менее 300 см 2. При этомбольшей удельной несущей способностиединицы объема сваи удается достичь присоотношениях размеров поперечного сече 35 ния а: Ь = 1,2:3,5, где а - максимальный(продольный) размер поперечного сечения;Ь - минимальный (поперечный) размер сечения микросвяэи.На фиг,1 изображена микросвая, вид40 сбоку; на фиг.2 - сечение А-А на фиг,1, варианты выполнения формы поперечного сечения; на фиг,3 - вариант выполненияголовной части микросваи С уширением.Микросоая включает ствол 1, выполнен 45 ный в поперечном сечении в виде вытянутой фигуры, например прямоугольника,трапеции или овала (фиг.2). Размер Ь поперечного сечения выполнен наименьшим, насколько возможно по условиям технологии50 изготовления или забивки свай. Для микросоаи из железобетона размер Ь определяется диаметром арматурных стержней,размером промежутка между ними и защитным слоем бетона, а также требованием55 прочности сваи и ее жесткости при изгибе.Для металлической сваи площадь поперечного сечения и размер Ь могут быть существенно уменьшены, что позволит заметноповысить степень использования материала микросваи, Если микросвая вы2001993 полнена иэ дерева, то возможно исполнение поперечного сечения в форме. близкой к овалуДля удобства крепления анкерного элемента микросвая в верхней части может быть выполнена с полым уширением в виде стакана 2, во внутренней полости которого закреплены трубчатые, например, гофрированные элементы 3, служащие для заделки анкерных элементов, например болтов.Микросвая предложенной конфигурации и размеров более полно реализует сопротивляемость грунта, обладает более высокой удельной (на единицу обьема) несущей способностью, меньшей массой материала. Это позволяет испольэовать более легкое и дешевое оборудование для индустриального изготовления микросвай и их погружения в грунт, значительно снизить транспортные расходы и мощность груэоподьемного оборудования на стройплощадках,Формула изобретения 1. МИКРОС 8 АЯ, преимущественно для строительства фундаментов малоэтажных зданий, включающая ствол с поперечным сечением вытянутой формы, отличающаяся тем, что площадь поперечнего сечения ствола составляет менее 300 см 2, а соотноИспользование предложенной микросваи обеспечит существенный технико-зкономический эффект при устрой "тве фундаментов малоэтажных зданий и легких 5 сооружений, в том числе сельских жилых ипроизводственных зданий, садовых и дачных домиков. коттеджей и т,д, Помимо обычных условий микросваи эффективны и при строительстве на болотистых участках. на 10 насыпных грунтах, на площадках с высокимуровнем грунтовых вод, всейсмических районах.(56) Авторское свидетельство СССР 15 М 1157163, Е 02 О 5/30, 1980.Обзорная информация. Эффективныеконструкции фундаментов сельских зданий.ЦНИИЭПсельстрой, вып . 1. М., 1985, с. 32,33.20 Санглера Г. Исследование грунтов методом зондирования, М.: Издательство литературы по строительству. 1971. с, 132-135 шение большего и меньшего его размеровравно 1,2 - 3,5.2, Микросвая по п.1, отличающаясятем, что поперечное сечение ствола выполнено в форме трапеции.30 3. гЛикросвая по п,1, отличающаясятем, что поперечное сечение ствола выполнено овальной формы.