Характеристика железобетонных свай.
Дом начинается с фундамента – это аксиома. А фундамент начинается с котлована или свайно-ростверкового фундамента. В этой статье речь пойдет о сваях. Сваи используются разные, но сваи железобетонные забивные – преимущественно. Эти сваи имеют поперечное сечение до восьмидесяти см. По техническим условиям ГОСТ 19804.1-79. Сваи железобетонные забивные применяются нескольких видов.
Первый вид: с использованием ненапрягаемой или напрягаемой арматурой. Арматура – продольная, крепёж (армирование) – поперечное.
Арматура с поперечным сечением производится преимущественно квадратной и прямоугольной формы (круглые). С продольным сечением – это призма, цилиндр и бока с наклоном в вид пирамид, трапеций и ромбов. Сваи ЖБ круглого сечения имеют диаметр от четырёхсот до восьмисот мм. Сваи-оболочки имеют больший диаметр: до трёх тысяч мм. Применяются также сваи-колонны ЖБ квадратного и сплошного сечения, без поперечного армирования.
На фото — арматурные сетки железобетонный свай
Конструктивно такие сваи бывают только двух видов: цельные и составные, скрепляемые между собой из отдельных частей. Отдельное подразделение в плане конструкции – в части устройства нижнего конца: есть несколько видов. Наиболее применяется конструкция с острым или плоским концом. Реже – с конструкцией в форме булавы.
Чаще всего используются сваи квадратного сечения с заострённым концом. Преимущественно – в форме армированных башмаков из стали на обратной стороне. Максимальная длина свай – до шестидесяти м, средняя – зависит от материала и способа изготовления: так, с напряжённой арматурой – до шестнадцати м, с перечным армированием – до двадцати шести м.
На фото — железобетонные сваи квадратного сечения
Наиболее часто применяемая конструкция железобетонных свай – поперечное сечение в форме квадрата. Размеры такого сечения варьируются от 25X25 до 45X45 см. Длина подобных свай – от пяти до двадцати пяти метров.
Бетон, применяемый при производстве таких свай, имеет ГОСТ 19804-91. Это – тяжёлый бетон с высоким классом прочности, морозоустойчивости и водонепроницаемости. Для создания свай применяется следующая артамута:
- арматура упрочнённая стержневая;
- горячекатаная стержневая;
- арматурные канаты;
- высокопрочная проволока класса Ат-IIIC.
Основной материал – прокат различного профиля, включая трубы, швеллер и т.д.
На видео — производственный процесс изготовления железобетонных свай
Стандартные (по ГОСТ) обозначения железобетонных свай забивных:
- «С» (армирование – поперечное);
- «СП» (квадрат);
- »СЦ» – квадратное сечение без поперечного армирования;
- «СК» – полые, круглые;
- «1СД» (сваи-колонны);
- «2СД» – аналог предшественника, но предназначенный для монтажа по средним осям.
Сегодня также используются жб сваи типа ССН и ССВ (составные), изготавливаются с применением тяжёлого бетона, а также тип СГ (сваи прямоугольного сечения) из тяжёлого бетона.
Способы установления ЖБ свай забивных.
Сначала производится разметка участка будущего фундамента. Натянутыми шнурами определяются будущие ряды свай. Центры местоположения будущих свай определяют с помощью отвесов и помечают деревянными колышками.
НА фото — копер для забивания железобетонных свай
Для забивания свай используются копры, молоты (паровые или дизельные), вибромолоты и вибропогружатели. Определяющим моментом для их выбора являются типы почвы и типы свай. Самый современный способ заколачивания свай – использование сочетания молота и вибропогружателя (вибромолот), при котором значительно сокращается время забивания свай.
На видео — работа сваебойной установки Banut
Применение железобетонных свай.
Применение тех или иных типов свай определяется характером почвы. Так, сваи с использованием напряжённой арматуры используются при устройстве фундамента в песках средней плотности, суглинках, мягких глинах.Сваи с продольной арматурой без предварительного напряжения используются преимущественно на сжимаемых грунтах баз глин и валунов. Сваи, армированные металлом без напряжения, используются на глинах и песках. Используются и для устройства ростверов стен набережных.
Сваи-колонны (у которых часть над поверхностью почвы является колонной сооружения или дома) – для одноэтажных зданий и опор технологических сооружений. Это – грунты средней плотности и даже глина. Исключение – торф, гравий, обломки гранита.
Аналогично – круглые полые железобетонные полые сваи: только для одноэтажных конструкций, исключая торф, гравий, обломки гранита, сейсмически активные районы.
Сваи каркасные железобетонные.
Арматурный ЖБ каркас – это поперечная арматура из хомутов в прямоугольном контуре. По углам контура – пять стержней прямоугольные из стали различной прочности и диаметра. Часть стержней (2 и 3), у которых ниже прочность стали меньше, идут в одной диагонали, стержни 4 и 5 с более высокой прочностью стали – пол другой.
В результате различия в прочностных свойствах и относительных удлинений стали первым своего предельного состояния разрыва достигает стержень 5 из наиболее прочной стали. После разрыва первого стержня разрывается стержень 4, затем стержни 3 и 2. Из-за последовательности разрыва общее разрывное усилие снижается.
Этот способ позволяет снизить разрывное усилие при разделении свай на части путем выполнения рабочих стержней арматурного каркаса из стали различной прочности, что приводит к последовательному разрыву стержней при меньших нагрузках. Основное достоинство вида сваи каркасные железобетонные: снизить разрывное усилие за счёт использования в конструкции свай из металла неодинаковой прочности. При этом стрежни из стали разной прочности располагаются по разным углами конструкции, и первым принимает усилие на разрыв стрежень из самой прочной стали.
Плюсы и минусы железобетонных свай.
Главное достоинство вида жб сваи: неподверженность гниению и разрушению древоточцами. Деревянные сваи хороши, но только при использовании в пресной воде оголовками ниже уровня грунтовых вод не меньше чем на полметра. Сваи ЖБ не имеют таких ограничений: они могут быть использованы и в фундаментах, находящихся на грунтах, подпитываемых как пресными, так и морскими солёными водами. Поэтому у них нет и других ограничений: выше или ниже уровня вод.
