RU2686739C1 - Свая железобетонная с ненапрягаемой арматурой - Google Patents
Свая железобетонная с ненапрягаемой арматурой Download PDFInfo
- Publication number
- RU2686739C1 RU2686739C1 RU2018146280A RU2018146280A RU2686739C1 RU 2686739 C1 RU2686739 C1 RU 2686739C1 RU 2018146280 A RU2018146280 A RU 2018146280A RU 2018146280 A RU2018146280 A RU 2018146280A RU 2686739 C1 RU2686739 C1 RU 2686739C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- pile
- frame
- rectangular
- reinforced concrete
- reinforcement
- Prior art date
Links
- 239000011150 reinforced concrete Substances 0.000 title claims abstract description 13
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 claims abstract description 20
- 239000002689 soil Substances 0.000 claims abstract description 13
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 9
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 7
- 238000009415 formwork Methods 0.000 claims abstract description 3
- 238000007654 immersion Methods 0.000 claims abstract description 3
- 239000004567 concrete Substances 0.000 claims description 6
- 238000010276 construction Methods 0.000 abstract description 7
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 5
- 230000003068 static effect Effects 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 229910001294 Reinforcing steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 239000004575 stone Substances 0.000 description 2
- 229910000975 Carbon steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 241000272165 Charadriidae Species 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 208000004350 Strabismus Diseases 0.000 description 1
- 239000012080 ambient air Substances 0.000 description 1
- 239000010962 carbon steel Substances 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 1
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 238000009533 lab test Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 230000008520 organization Effects 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
- E02D5/00—Bulkheads, piles, or other structural elements specially adapted to foundation engineering
- E02D5/22—Piles
- E02D5/24—Prefabricated piles
- E02D5/30—Prefabricated piles made of concrete or reinforced concrete or made of steel and concrete
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Paleontology (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Piles And Underground Anchors (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области строительства, в частности, к длинномерным железобетонным сваям с ненапрягаемой арматурой, подверженным статической и динамической нагрузкам, и может быть использовано при возведении фундаментов как небольших, так и тяжелых строений и преимущественно в пучинистых грунтах. Свая железобетонная с ненапрягаемой арматурой, изготовленная в опалубке для дальнейшего погружения в грунт представляет собой сборный прямоугольный пространственный каркас, состоящий из каркаса собственно сваи, образованной продольно-поперечной арматурой и каркаса конца сваи, который при изготовлении совмещают с прямоугольным пространственным каркасом собственно сваи. Свая дополнительно содержит прямоугольную металлическую трубу с прямоугольным оголовком, в ее верхней части, при этом нижняя ее часть жестко соединена с верхней частью каркаса собственно сваи,. Каркас конца сваи при изготовлении выполнен в форме усеченного конуса, основание которого образовано из кольца и двух скрещенных стержней, а забетонированный конец сваи выполнен в форме цилиндра круглого сечения для распределения усилия от строения на большую площадь и предотвращения вырывания силами морозного пучения. Технический результат состоит в увеличении несущей способности сваи, снижении материалоемкости, а также в повышении надежности, устойчивости, прочности и долговечности. 4 ил.
Description
Изобретение относится к области строительства, в частности, к конструкции длинномерным железобетонным сваям с ненапрягаемой арматурой, подверженным статической и динамической нагрузкам, и может быть использовано при возведении фундаментов как небольших, так и тяжелых строений и преимущественно в пучинистых грунтах.
Основной особенностью пучинистых грунтов является то, что в результате кристаллизации льда они подвержены морозному пучению. В этих условиях свая подвержена сжатию и выталкиванию ее из грунта, приводящие как к деформации сваи, так и к разрушению фундамента строения. Выталкивающие силы направлены строго вверх и действуют на всю поверхность сваи, но большая ее часть приходится на конец сваи, а именно на железобетонную опору, которая не в малой степени может силам морозного пучения, препятствовать выталкиванию свай из грунта. Учитывая сказанное, при разработке свай актуальной проблемой является конструктивные решения опор железобетонных свай, прямая функция которых направлена на повышение технических и эксплуатационных показателей сваи в целом.
Известна свая для возведения фундамента в пучинистых грунтах, представляющая собой расположенный в скважине ствол в виде заполненного бетонной смесью полого вертикального и открытого по торцам короба, с покрытием и жестко присоединенным к нему кольцевой диафрагмой с опорными элементами, в нижней части, при этом максимальный размер поперечного сечения короба меньше диаметра скважины, диаметр диафрагмы равен диаметру скважины, а полости между стенками короба и скважины заполнены местным грунтом, образующим совместно с покрытием короба противопучинную оболочку (SU, №1564273, оп. 1990 г., E02D 27/34).
Недостатками такой сваи являются: сложность конструкции, высокая материалоемкость и невысокая эффективность снижения усилий свайной опоры от морозного пучения грунта.
Так же известны сваи, используемые в пучинистых грунтах, в частности, свая, включающая полый ствол, в нижней части которого смонтирован уширенный башмак с выступом, размещенным в полости ствола с зазором относительно его стенок, причем в зазоре установлен П-образный стакан, свободно объемлющий выступ башмака, а выступ башмака связан с помощью троса с наголовником сваи (SU №585253, оп. 1977 г., E02D 5/44), или свая, представляющая собой удлиненную стальную трубу, имеющую в нижней части уширенный наконечник с винтовым анкером, при этом диаметр трубы на участке высоты сваи, равен 219 мм и выполнен больше диаметра этой трубы на участке высоты сваи, погружаемом на глубину деятельного слоя пучинистого грунта и равном не менее 159 мм. (RU №2441115, оп. 2012 г.).
Недостатками указанных свай являются: сложность конструкции, ненадежность конструкции сваи в целом, наличие опоры сваи в виде уширенных наконечников, да еще с винтовым анкером, требуют выполнения скважины диаметром, существенно превышающем диаметр трубы сваи, а также необходимости заполнения большого по объему пространства между стенкой скважины и наружной поверхностью свай.
Наиболее близкой по технической сущности является свая железобетонная с ненапрягаемой арматурой, представляющая собой сборный прямоугольный пространственный каркас, состоящий из каркаса собственно сваи, образованной продольно-поперечной арматурой и пространственного каркаса конца (опоры) сваи, который при изготовлении совмещают с прямоугольным пространственным каркасом собственно сваи, при этом пространственный каркас конца сваи выполнен в виде корзины, образованной из восьми продольных стержней, направленных в сторону пространственного каркаса собственно сваи и в нем зафиксированных (патент RU №77298, оп. 2008 г., E02D 5/22).
Недостатками этой сваи являются повышенная материалоемкость и трудоемкость изготовления конструкции, обусловленные выполнением опоры в виде корзины. Кроме того, свая по прототипу имеет недостаточную жесткость, прочность и надежность конструкции, влияющие на ее долговечность. Свая по прототипу имеет ограниченное использование.
Задачей изобретения является разработка универсальной сваи, с возможностью использования в любых грунтах, имеющей повышенную эксплуатационную надежность и прочность конструкции, а также с увеличенным сроком службы.
Технические результаты предлагаемой сваи заключаются в увеличении несущей способности сваи, в снижении материалоемкости, в повышении надежности, устойчивости, прочности и долговечности.
Технические результаты достигаются тем, что в известная железобетонная свая с ненапрягаемой арматурой, включающая сборный прямоугольный пространственный каркас, состоящий из каркаса собственно сваи, образованной продольно-поперечной арматурой и каркаса конца сваи, который при изготовлении совмещают с прямоугольным пространственным каркасом собственно сваи, предложенная свая дополнительно содержит прямоугольную металлическую трубу с прямоугольным оголовком, в ее верхней части, при этом нижняя ее часть жестко соединена с верхней частью каркаса собственно сваи, каркас конца сваи при изготовлении выполнен в форме усеченного конуса, основание которого, образовано из кольца и двух скрещенных стержней, а забетонированный конец сваи выполнен в форме цилиндра круглого сечения для распределения усилия от строения на большую площадь и предотвращения вырывания силами морозного пучения.
Заявленная свая железобетонная с ненапрягаемой арматурой по заключению технической экспертизы имеет по сравнению с известными аналогичными сваями повышенные показатели в части несущей способности на вертикальную и горизонтальную нагрузку, надежности, устойчивости, прочности и долговечности.
Сущность полезной модели поясняется рисунками, на которых схематично представлена заявленная свая и где:
на фиг. 1 - прямоугольный пространственный каркас собственно сваи, образованный продольно-поперечной арматурой, каркас конца (опоры) сваи и прямоугольная металлическая труба.
на фиг. 2 - частично забетонированные каркас собственно сваи и каркас конца сваи;
на фиг. 3 - свая железобетонная свая в сборке с прямоугольной металлической трубой и оголовком;
на фиг. 4 - железобетонная свая, установленная в грунте.
Заявленная свая включает:
1 - каркас собственно сваи; 2 - продольная арматура собственно сваи; 3 - поперечная арматура собственно сваи; 4 - каркас конца сваи (форма усеченного конуса); 5 - основание каркаса конца сваи; 6 - стержни основания каркаса конца сваи; 7 - прямоугольная металлическая труба; 8 - прямоугольный оголовок; 9 - забетонированный каркас конца сваи (форма цилиндра круглого сечения).
Сваю выполняют из известных материалов.
Для армирования свай используют арматурную сталь следующих видов и классов:
- в качестве ненапрягаемой продольной арматуры 2 используют стержневую горячекатаную арматуру периодического профиля классов A300 (А-II) и А400 (А-III) по ГОСТ 5781 и диаметром стержней 10 мм;
- в качестве ненапрягаемой поперечной арматуры 3 используют арматурную сталь класса А240 (A-I) и диаметром стержней 6 мм;
- для деталей и соединительных накладок используют, как правило, прокатную углеродистую сталь класса С 38/23. Это относится к основанию 5 каркаса конца сваи и стержням 6 основания.
Для изготовления сборного прямоугольного пространственного каркаса, включающего каркас 1 собственно сваи и каркас 4 конца сваи практически необходима только стержневая арматура, что существенно упрощает организацию производства сваи и снижает энергозатраты. В тоже время повышаются надежность конструкции, прочность и долговечность за счет наличия металлической прямоугольной трубы 7, в верхней части сваи, конструкции арматуры собственно сваи, а также конструкции арматуры конца сваи в виде усеченного конуса.
Железобетонный конец сваи в форме цилиндра 9 круглого сечения (опора) служит для распределения усилия от строения на большую площадь грунта и препятствует вырыванию силами морозного пучения. Металлическая профильная (прямоугольная) труба 7 с оголовком предназначены для выполнения обвязки из швеллера либо обварки профильной трубой.
Полученный пространственный каркас сваи подготавливают для укладки в опалубку и бетонированию. При бетонировании сваи используют тяжелый или мелкозернистый бетон по ГОСТ 26633 класса по прочности на сжатие не ниже В25. В качестве крупного заполнителя для бетона применяют фракционированный щебень из естественного камня или гравия, при этом размер фракции должен быть не более 40 мм.
В заявленной бетонированной свае соотношения площадей цилиндра круглого сечения и сечения прямоугольной части сваи, равно 1:4,0-4,50, а соотношения длин металлической трубы без оголовка и сваи с опорой, равно от 1:3,60 до 1:4,90. Указанные показатели и их пределы определены по техническим чертежам и технологической документации.
Предлагаемую сваю устанавливают на ровных поверхностях (площадках). При погружении сваи в грунт можно использовать скважину с диаметром, достаточным для погружения нижней части сваи. Эксплуатация сваи допускается при расчетной температуре наружного воздуха до минус 70°С включительно и при нагревании поверхности до плюс 45°С.
Испытания опытного образа показали, что установленная заявленная свая, не восприимчива к тем процессам, которые проходят в верхних слоях грунта и даже сильное промерзание на мягких, и сильно подвижных глинах, не способно «поднять» сваю. Соответственно и строение, возведенное на таких сваях, будет стоять ровно и не покосится даже после самой холодной зимы.
Прилагаемые результаты лабораторных испытаний контрольного образца сваи на морозостойкость, проведенные ООО «ЛЕНСУДЭКСПЕРТ» показали, что долговечность сваи составляет 107 лет, что позволяет присвоить заявленной свае статус «Вековая свая°».
Claims (1)
- Свая железобетонная с ненапрягаемой арматурой, изготовленная в опалубке для дальнейшего погружения в грунт, представляющая собой сборный прямоугольный пространственный каркас, состоящий из каркаса собственно сваи, образованной продольно-поперечной арматурой и каркаса конца сваи, который при изготовлении совмещают с прямоугольным пространственным каркасом собственно сваи, отличающаяся тем, что свая дополнительно содержит прямоугольную металлическую трубу с прямоугольным оголовком, в ее верхней части, при этом нижняя ее часть жестко соединена с верхней частью каркаса собственно сваи, каркас конца сваи при изготовлении выполнен в форме усеченного конуса, основание которого образовано из кольца и двух скрещенных стержней, а забетонированный конец сваи выполнен в форме цилиндра круглого сечения для распределения усилия от строения на большую площадь и предотвращения вырывания силами морозного пучения.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018146280A RU2686739C1 (ru) | 2018-12-25 | 2018-12-25 | Свая железобетонная с ненапрягаемой арматурой |
PCT/RU2019/000945 WO2020139148A1 (ru) | 2018-12-25 | 2019-12-13 | Свая железобетонная с ненапрягаемой арматурой |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018146280A RU2686739C1 (ru) | 2018-12-25 | 2018-12-25 | Свая железобетонная с ненапрягаемой арматурой |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2686739C1 true RU2686739C1 (ru) | 2019-04-30 |
Family
ID=66430504
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2018146280A RU2686739C1 (ru) | 2018-12-25 | 2018-12-25 | Свая железобетонная с ненапрягаемой арматурой |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2686739C1 (ru) |
WO (1) | WO2020139148A1 (ru) |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU77298U1 (ru) * | 2008-02-05 | 2008-10-20 | Александр Петрович Марфутов | Свая железобетонная с ненапрягаемой арматурой |
RU85495U1 (ru) * | 2008-12-29 | 2009-08-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Томский государственный архитектурно-строительный университет" (ГОУВПО "ТГАСУ") | Конструкция инъектора для устройства инъекционной сваи |
RU87718U1 (ru) * | 2009-01-11 | 2009-10-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Томский государственный архитектурно-строительный университет" (ГОУВПО "ТГАСУ") | Инъекционная свая |
RU2375521C1 (ru) * | 2008-07-11 | 2009-12-10 | Общество с Ограниченной ответственностью ООО "Технокомспецстрой" | Способ возведения свайного фундамента под большие нагрузки |
RU2510441C1 (ru) * | 2012-08-07 | 2014-03-27 | Александр Григорьевич Леонтьев | Способ возведения сваи неглубокого заложения |
RU2583793C1 (ru) * | 2015-04-02 | 2016-05-10 | Общество с ограниченной ответственностью ДЭЙТЭРИЧ ИНВЕСТМЕНТС | Винтовая свая |
-
2018
- 2018-12-25 RU RU2018146280A patent/RU2686739C1/ru active
-
2019
- 2019-12-13 WO PCT/RU2019/000945 patent/WO2020139148A1/ru active Application Filing
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU77298U1 (ru) * | 2008-02-05 | 2008-10-20 | Александр Петрович Марфутов | Свая железобетонная с ненапрягаемой арматурой |
RU2375521C1 (ru) * | 2008-07-11 | 2009-12-10 | Общество с Ограниченной ответственностью ООО "Технокомспецстрой" | Способ возведения свайного фундамента под большие нагрузки |
RU85495U1 (ru) * | 2008-12-29 | 2009-08-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Томский государственный архитектурно-строительный университет" (ГОУВПО "ТГАСУ") | Конструкция инъектора для устройства инъекционной сваи |
RU87718U1 (ru) * | 2009-01-11 | 2009-10-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Томский государственный архитектурно-строительный университет" (ГОУВПО "ТГАСУ") | Инъекционная свая |
RU2510441C1 (ru) * | 2012-08-07 | 2014-03-27 | Александр Григорьевич Леонтьев | Способ возведения сваи неглубокого заложения |
RU2583793C1 (ru) * | 2015-04-02 | 2016-05-10 | Общество с ограниченной ответственностью ДЭЙТЭРИЧ ИНВЕСТМЕНТС | Винтовая свая |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2020139148A1 (ru) | 2020-07-02 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN104652475B (zh) | 一种桁架式挡土墙 | |
CA2651259C (en) | Post-tension pile anchor foundation and method therefor | |
US11274412B2 (en) | Reinforcement structures for tensionless concrete pier foundations and methods of constructing the same | |
Kumari | Concrete filled steel tubular (CFST) columns in composite structures | |
CN103526781A (zh) | 一种古建筑基础整体托盘隔震加固结构及其施工方法 | |
Sharma | A model study of micropiles subjected to lateral loading and oblique pull | |
US20210324598A1 (en) | Post-Tension Tube Foundation and Method of Assembling Same | |
RU2686739C1 (ru) | Свая железобетонная с ненапрягаемой арматурой | |
Hamilton III et al. | Cyclic testing of rammed-earth walls containing post-tensioned reinforcement | |
RU2472900C1 (ru) | Способ усиления ленточного фундамента | |
RU87718U1 (ru) | Инъекционная свая | |
CN208933973U (zh) | 一种钢管桩和灌注桩的定位连接结构 | |
US3256694A (en) | Structural piles and methods of preparing pipe foundations | |
CN208502394U (zh) | 一种钢结构管件与预制基座的抗震连接结构 | |
CN108590037A (zh) | 一种新型的配筋空心钢管高强混凝土柱 | |
CN110863613B (zh) | 一种内置塑料排水管的无粘接预应力钢管混凝土巨型柱的施工方法 | |
JP6767552B1 (ja) | ウッドフェンスのストレートピン工法 | |
CN111980058A (zh) | 具有耗能减震功能的混凝土挡土墙结构 | |
RU178914U1 (ru) | Свая, сооружаемая в скважине | |
RU2441115C1 (ru) | Свая с повышенной стойкостью к пучениям | |
RU2447232C1 (ru) | Способ усиления ленточных фундаментов мелкого заложения | |
RU2482245C2 (ru) | Способ строительства фундамента и его устройство | |
RU168119U1 (ru) | Буронабивная свая | |
CN202139864U (zh) | 嵌入式网状拉索组合抗震梁 | |
CN113863709B (zh) | 一种藏羌建筑砌体碉房采用木结构增层改造方法 |