Забивная железобетонная призматическая свая

(51) 02 5/22 (2006.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН(54) ЗАБИВНАЯ ЖЕЛЕЗОБЕТОННАЯ ПРИЗМАТИЧЕСКАЯ СВАЯ(57) Изобретение относится к строительству, в частности,к забивным железобетонным призматическим сваям и предназначено для использования при возведении свайных фундаментов зданий и сооружений. Свая забивная, железобетонная, призматическая состоит из трех разнопрочных участков, длина и класс бетона по прочности которых принимаются дифференцированно в зависимости от вида эпюры сжимающих напряжений в свае при забивке.(72) Бекбасаров Исабай Искакович Исаков Галым Исабаевич(73) Республиканское государственное казенное предприятие Таразский государственный университет им. М.Х. Дулати Министерства образования и науки Республики Казахстан Изобретение относится к строительству, в частности,к забивным железобетонным призматическим сваям и предназначено для использования при возведении свайных фундаментов зданий и сооружений. Известна забивная железобетонная свая,обладающая призматической формой. Свая изготовляется с постоянной прочностью бетона ствола,т.е. из одного вида и класса бетона по прочности на сжатие (Метелюк Н.С., Шишко Г.Ф., Соловьева А.Б.,Грузинцев В.В. Сваи и свайные фундаменты. - Киев Будвельник, 1977. с. 256). Как правило, при забивке таких свай в грунты наибольшие сжимающие напряжения от ударов молота возникают в их головной части, а минимальные - в нижней (Бартоломей А.А.,Бекбасаров И.И. О динамических сжимающих напряжениях, возникающих в сваях при их забивке в грунты. Межвузовский сборник научных трудов Основания и фундаменты в геологических условиях Урала. - Пермь ППИ, 1984. - с. 6-12). Поэтому для них характерно недоиспользование прочностных свойств бетона в их средней и нижней частях ствола. И наоборот, прочность бетона головной части сваи часто бывает недостаточной для восприятия ударных нагрузок при забивке. Наиболее близким техническим решением является забивная железобетонная призматическая свая,состоящая из разнопрочных участков (Родов Г.С.,Курбатов Л.Г., Куприянова , Хазанов М.Я. Забивные сваи с железобетонным стволом и сталефибробетонной головой. Материалы семинара по повышению качества нулевого цикла. - Ленинград,1979. - с. 54-62). Головная часть данной сваи длиной 35 см изготовляется из фибробетона, обладающего высокой прочностью, а остальная часть ствола - из обычного бетона. Повышенная прочность материала головной части сваи обеспечивается за счет ее армирования металлическими фибрами. Однако в данной свае количество, длина и прочность бетона участков не подобраны с учетом характера распределения сжимающих напряжений в ней от ударов молота при забивке в грунты. Поэтому прочность бетона головной части сваи оказывается, как правило, завышенной, а нижней части - либо заниженной, либо завышенной (ближе к острию сваи). Эти недостатки свидетельствуют о нерациональном формировании ствола сваи по прочности бетона. Цель - обеспечение рационального формирования ствола сваи по прочности бетона на сжатие,соответствующего характеру распределения сжимающих напряжений в ней от ударов молота при забивке в грунты. Поставленная цель достигается тем, что в забивной железобетонной призматической свае, состоящей из разнопрочных участков, количество разнопрочных по бетону участков принято равным трем, а их длина и класс бетона назначаются дифференцированно в зависимости от вида эпюры сжимающих напряжений в ней при забивке. На фиг.1 представлена схема забивной железобетонной сваи с разнопрочными по бетону участками ствола. Свая имеет три разнопрочных по бетону участка. Участок 1, длиной г представляет собой головную часть сваи, участок 2, длиной с - среднюю часть, а участок 3, длиной н - нижнюю часть сваи. Длина участков сваи г, с и н, а также класс бетона участков Вг, Вс и Вн назначаются по таблице 1, в зависимости от вида эпюры сжимающих напряжений в свае. При этом вид эпюры напряжений для коротких свай (длиной 12 м и меньше) принимается по таблице 2 в зависимости от максимальной величины сжимающих напряжений в голове сваи при забивке, устанавливаемой на основе известных инженерных методов расчета (Бахолдин Б.В. О величине напряжений в сваях при забивке // Основания, фундаменты и механика грунтов. - 1967. 2. - с.7-9.), (Руководство по производству и приемке работ при устройстве оснований и фундаментов. Москва Стройиздат, 1977. - с.241), (ТУ-1-82. Технические указания по применению на стройках Главзападуралстроя забивных железобетонных свай сплошного квадратного сечения с центральной стержневой арматурой без поперечного армирования ствола из бетона на шлакощелочном вяжущем. - Пермь Типография 2, 1983. с. 21), (Бекбасаров И.И. Основы рациональной забивки железобетонных свай в грунты. Тараз Издательство Тараз университет, 1911. с. 155). Для свай длиной более 12 м эпюру напряжений рекомендуется строить по значениям напряжений,рассчитанным на основе методов волновой теории удара (Тюреходжаев А.Н. Распространение волн в свае,движущейся в многослойном грунте // Известия АН КазССР, серия физико-математическая. - 1979.-1.с.57-62), (Василевский Ю.И. Инженерные приложения теории динамического расчета железобетонных забивных свай // Морские порты. - 1977. - Вып. 10. - с. 50-58), (Школьников И.Е. Расчет динамических напряжений в свае при забивке автореф.канд. техн. наук 05.23.02. - Москва ЦНИИС, 1977. с. 19). Таблица 1 Длина и класс бетона разнопрочных участков сваи Вид эпюры распределения сжимающих напряжений в свае при забивке Длина разнопрочных участков в долях от общей длины сваиг с н В виде трапеции с вогнутостью в верхней 0,15 0,35,0,5 части В виде правильной трапеции 025 0,350,40 В виде трапеции с выпук лостью в 0,400,400,20 верхней и средней части Класс бетона участков сваи на сжатие Вг Вс Вн 12,5 10 7,5 15 20 Таблица 2 Вид эпюры сжимающих напряжений в свае Вид эпюры сжимающих напряжений в свае при максимальном напряжениив ее головной части равном не более 14 МПа 19 МПа 22 МПа в виде трапеции с вогнутостью в в виде правильной трапеции в виде трапеции с выпуклостью в верхней части верхней и средней части Свая изготовляется следующим образом (фиг.2)- в готовую форму 1 укладывается арматурный каркас 2- в форму 1 вставляются пластинывкладыши 3,которые разделяют участки сваи с разной прочностью бетона- после установки пластинвкладышей 3 бетонируется головная часть 4 и нижняя часть 5 сваи- бетонируется средняя часть 6 сваи- после заполнения бетоном средней части 6 вынимаются пластины- вкладыши 3- сваю 7 помещают в пропарочную камеру для сушки. Таким образом, формирование ствола сваи из трех разнопрочных участков с дифференцированным назначением их длины и класса бетона по прочности на сжатие позволяет снизить затраты бетона на изготовление сваи и максимально реализовать ее прочностные свойства при забивке в грунты. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Забивная железобетонная призматическая свая,состоящая из разнопрочных участков ствола,отличающаяся тем, что для рационального формирования ствола по прочности бетона на сжатие, количество разнопрочных участков в ней принято равным трем, а их длина и класс бетона по прочности назначается дифференцированно в зависимости от вида эпюры сжимающих напряжений в свае при забивке.