Сортамент и классификация сваи ГОСТ – ТУ
Классификация изделий выполняется по нескольким характеристикам.
- Толщина стенки ствола сваи. Стандарты устанавливают толщину стенки в пределах 8÷12 мм, по индивидуальному заказу потребителя допускается использование труб с другой толщиной стенки.
- Допустимые условия эксплуатации. Изделия могут использоваться на вечномерзлых грунтах (ВСЛМ), на каменистых грунтах или на грунтах с сезонным промерзанием (ВСЛ).
- Параметры по длине и диаметру ствола должны проходить предварительное согласование меду заказчиком и производителем. Наиболее широкое распространение получили сваи длиной 3÷12 метров с диаметром 159÷325 мм. Эти сваи считаются универсальными и подходят для большинства зданий и сооружений.
- Для сваи ГОСТ регламентирует предельные значения отклонений по линейным параметрам. Разнотолщность стенок не должна превышать ±2% толщины, по длине отклонения не должны превышать ±50 мм.
- Отклонения лопастей не должны превышать ±8÷9 мм в зависимости от типа.
Все остальные параметры и отклонения каждый изготовитель имеет право определять собственными нормативными документами и обязан предъявлять для ознакомления потребителю.
В условных обозначениях должны указываться тип сваи (ВСЛ или ВСЛМ), длина в метрах, наружный диаметр трубы ствола в миллиметрах, качество стали соответственного действующего государственного стандарта в зависимости от материала изготовления. Кроме того, отдельно обозначаются параметры наконечника: максимальный диаметр лопастей в миллиметрах, способ изготовления наконечника и марка стали, используемая для изготовления наконечника.
О видах
Железобетонные забивные сваи бывают нескольких видов:
- квадратного сечения;
- квадратного сечения с круглой полостью;
- круглого сечения и сваи-оболочки;
- сваи-колонны;
- сваи-столбы.
Рассмотрим каждый из этих видов более подробно.
Сваи квадратного сечения
Являются наиболее востребованными. Могут иметь сечение 20х25 или 40х40 сантиметров. В длину могут достигать двенадцати метров. Сваи такого вида контактны с грунтами любого вида. Больше того, их даже применяют при работе с текучими грунтами, но при этом после забивки сам столб должен возвышаться над линией грунта не более, чем на два метра.
Однако эксперты отмечают, что опорная основа свай должна опираться на несущий слой грунта повышенной плотности. А размещать столбы на вечномерзлом грунте, торфяниках и на илистой почве. Также квадратные сваи не используют для возведения гидротехнических сооружений.
Сваи квадратного сечения с круглой полостью
Являются самыми дешевыми видами среди прочих забивных свай. Применяют их практически так же, как и обычные квадратные сваи. Но при этом они имеют меньшую жесткость. Ввиду того, что этот вид свай внутри полый, их нельзя применять при сильных изгибающих нагрузках. Армирование у полых свай продольное и может выполняться как с предварительным напряжением, так и без него.
Сваи круглого сечения и сваи-оболочки
Представляют собой конструкции, диаметр которых колеблется от 80 до 300 сантиметров. Они бывают цельными или составными. У составных моделей длина может достигать сорока восьми метров. У свай-оболочек нижняя часть открыта. За счет этого при погружении столба полость заполняется грунтом. Это позволяет увеличить несущую способность свайного элемента.
Сваи-оболочки используются для наземного строительства в сейсмически опасных районах, где фундамент будет подвергаться сильному воздействию.
Сваи-колонны и сваи-столбы
Сваи-колонны практически ничем не отличается от обычных свай с квадратным сечением. Главное их отличие заключается в том, что в грунт они погружаются не полностью. Верхняя часть остается на поверхности и используется в качестве опорной колонны, которая будет удерживать потолок первого этажа строения. Применять сваи такого вида разрешается лишь на грунтах с нормальными условиями.
А вот сваи-столбы представляют собой цилиндрические конструкции с диаметром в 80 сантиметров. Длина таких свай может достигать двенадцати метров. Сваи-столбы погружают в скважины, которые пробуривают заранее. Их диаметр должен быть больше, чем диаметр самой сваи. Свободное пространство между грунтом и сваей обязательно заполняется бетоном.
Особенности забивного фундамента на ЖБИ-сваях
Железобетонные сваи бывают двух видов – цельными и полыми. Полые изготавливаются при помощи центрифуги, имеют чаще всего круглую форму и используются в строительстве одноэтажных зданий. Не подходят для возведения фундамента в сейсмически активных зонах, торфяных почвах. В отличие от цельных, полые свайные столбы имеют меньший вес, что значительно упрощает работу с ними.
ЖБИ-сваи.
Маркировка свай из железобетона в соответствии с ГОСТом
- «С» — столбы с поперечным армированием.
- «СК» — сваи круглые, имеющие полость.
- «СП» — столбы квадратной конфигурации, имеют круглую полость, за счет чего снижается их вес. Армируются как напрягаемым, так и обычным методом.
- «СГ» — прямоугольные сваи из тяжелого бетона. За счет увеличения площади сечения, отличаются большей несущей способностью, чем квадратные.
- «СЦ» — сваи с квадратным сечением без поперечного армирования.
- «1СД» — колонновидные сваи.
- «2СД» — колонновидные сваи, предназначенные для установки по средним осям.
- «ССН», «ССВ» — составные свайные столбы.
Особенности армирования
Для изготовления используется гидротехнический бетон и стальная арматура. Армирование может быть как обыкновенным или натяжным.
Особенность армирования с помощью предварительно напряженной арматуры в том, что металлический элемент, прежде чем бетонировать, растягивают с помощью домкрата или другого приспособления.
Расположение арматуры внутри сваи.
После застывания бетона, напряжение с металлического элемента снимается – прекращается подача тока или ослабляется фиксация домкратом. Такой способ увеличивает прочность изделия.
В зависимости от положения, сваи армируются двумя способами.
- Продольное армирование. Представляет собой основную рабочую арматуру.
- Поперечное армирование. Его цель – объединить продольную арматуру и принимать ударную нагрузку в процессе забивания сваи.
Применение забивного ЖБИ фундамента
Железобетонный свайный фундамент — наиболее распространенный тип фундаментов. Он используется для:
- строительства частных домов;
- строительства производственных зданий и сооружений;
- строительства многоэтажных и малоэтажных построек;
- для построек из кирпича, древесины, газобетона, пеноблоков и других материалов;
- как основание под каркасные дома, гаражи, беседки и другие хозяйственные постройки.
Особенности ЖБИ-фундамента
- Бетонные сваи обладают высокой прочностью и выносливостью. Согласно ГОСТу, прочность бетонного столба должна быть не меньше 200 кгс/см2. Минимальный вес, который может выдержать свая – 125 тонн.
- Бетон склонен к разрушению в неблагоприятной среде – почвах с высоким содержанием хлоридов, кальция, сульфатов и других минеральных солей и щелочей.
- Большой вес ЖБИ-свай затрудняет транспортировку и установку.
- Использование для фундамента того или иного типа свай зависит, в первую очередь, от особенностей почвы.
Подбор типа ЖБИ-основания под почву
- Свайные столбы напряженного армирования применяются для установки в грунтах, обладающих средней плотностью.
- Сваи обычного армирования – для монтажа на песчаных и глиняных почвах.
- Свайные столбы продольного ненапряженного армирования – на грунтах склонных к сжиманию, не имеющих глины и валунов.
- Колонновидные сваи применяются на глиняных и средней плотности грунтах.
- Круглые сваи полого сечения – для одноэтажных зданий на устойчивых почвах.
7-2
Черт. 4
Таблица I Ведомость стержней на один укороченный каркас
Мани каркаса | Позиция | Эскиз | Диаметр, мм, класс | £-30 | | Длила | Количество | |
м | |||||||
КУ7-30 | Поз. / | I2AI | 6970 | 6970 | 4 | ||
2 | 5В1 | — | 42720 | 1 | |||
КУ8- 30 | ! | 1 | L ’30 | 12AI | 7970 | 7970 | 4 |
2 | — | SBI | 47720 | 1 | |||
КУ9-30 | 1 | 12A1I | 8970 | 8970 | 4 | ||
2 | Поз. 2 | 5BI | 62720 | 1 | |||
КУЮ-30 | 12А1П | 9970 | 9970 | 4 | |||
2 | •> •> | г | N\I\I\N\N\ | 5В1 | 57720 | 1 | |
КУН-30 | 1 | 14ЛШ | 10970 | 10970 | 4 | ||
2 | 5BI | 1— | 62720 | 1 | |||
КУ12-30 | t | 14AHI | 11970 | 11970 | 4 | ||
2 | 5BI | 67720 | 1 | ||||
КУ8-35 | 1 | I2AII | 7970 | 7970 | 4 | ||
2 | 5BI | 57210 | 1 | ||||
КУ9—35 | 12ЛП | 8970 | 8970 | 4 | |||
2 | 5BI | t— | 63190 | 1 | |||
КУ10—35 | ! | Поз. 1 | 12АП1 | 9970 | 9970 | 4 | |
2 | 5BI | 69180 | 1 | ||||
КУ 11-35 | 1 | J | L ’30 | I4AIII | 10970 | 10970 | 4 |
2 | 1 | 5BI | 75140 | 1 | |||
КУ12-35 | 1 | I4A1I1 | 11970 | 11970 | 4 | ||
2 | 5BI | $1140 | 1 | ||||
КУ13-35 | 1 | Поз. 2
fVWJVVV |
16А111 | 12970 | 12970 | 4 | |
2 | 5BI | — | 87130 | 1 | |||
КУ14-35 | 1 | !6А1П | 1*3970 | 13970 | 4 | ||
2 | И | 5В1 | г- | 93110 | 1 | ||
КУ 15-35 | 1 | I8AI1I | 14970 | 14970 | 4 | ||
2 | 5В1 | — | 99090 | 1 | |||
КУ16-35 | 20AIII | 15970 | 15970 | 4 | |||
2 | 5BI | 105080 | J | ||||
КУ13-40 | 1 | I6AI11 | 12970 | 12970 | 4 | ||
А | Поз. / | 5В1 | 101590 | 1 | |||
2 | 4 | ||||||
1 | i | I8AIII | 13970 | 13970 | |||
КУ14-40 | 1 | 1’30 | 1 | ||||
2 | 4- | — . Ч** | 5BI | 108560 | |||
J | 18Л111 | 14970 | 4 | ||||
КУ15—40 | М9ТО | 1 | |||||
2 | Поз. 2 | 5BI | |||||
115530 | |||||||
1 | 20AI11 | 15970 | 4 | ||||
СП
Л |
wwwvw | 15970 | 1 | ||||
КУ16-40 | 2 | L | 5BI | 12250 |
Ведомость стержней на спираль головы и каркас острия
ПСПСрСЧНОГ сечение саак. см | Марка меыскта | Позиция |
20 | СГ20 | 1 |
25 | СГ25 | |
30 | сгзо | |
20 | КО20 | 2 |
7 | ||
25 | КО25 | 3
8 |
30 | К 030 | 4 |
9 | ||
36 | КО35 | 5 |
to | ||
40 | КОЮ | 6 |
и |
Эскиз или сечение
Таблица 2
Лиа-мегр, мм.
класс |
Длина лаго-тонки t | 4 | «1 | в« | 1. | Количество | |
мы | |||||||
5BI | 3100 | 135 | — | — | — | — | 1 |
5BJ | 4650 | 185 | — | — | — | — | 1 |
5В1 | 5900 | 235 | — | — | — | — | 1 |
ЮА1 | 540 | — | 160 | — | 95 | 245 | 2 |
5BI | 2000 | — | — | 115 | — | — | 1 |
10А1 | 720 | — | 230 | — | ISO | 330 | 2 |
5В1 | 3000 | — | — | 165 | — | — | 1 |
I0A1 | 780 | — | 290 | — | 190 | 340 | 2 |
5В1 | 3100 | — | — | 205 | — | — | 1 |
I0A1 | 840 | — | 330 | — | 220 | 370 | 2 |
5BI | 4400 | — | — | 235 | — | — | I |
I0AI | 990 | — | 420 | — | 280 | 430 | 2 |
5В1 | 5800 | — | — | 295 | — | — | 1 |
Таблица I
17
Выборка стали на один укороченный каркас
Марка юркаса | Арматурная сталь | Всего масса, кг | |||
по ГОСТ 6781—75 | по ГОСТ 6727— 53, класс В-1 | ||||
Диаметр, мм класс | Масса, кг | Диаметр, мм | Масса, кг | ||
КУ7—30 | 12AI | 24.8 | 6,6 | 31,4 | |
КУ8-30 | 28.3 | 7,4 | 35.7 | ||
КУ9-30 | 12AI1 | 31,9 | 5 | 8.1 | 40.0 |
КУ 10-30 | I2A11I | 35,4 | 8.9 | 44.3 | |
КУП- » | 53.0 | 9.7 | 62.7 | ||
КУ 12-30 | МАШ | 57,8 | 10,4 | 68,2 | |
КУ8-35 | I2AII | 28,3 | 8.8 | 37.1 | |
КУ9-35 | 31,9 | 9.7 | 41.6 | ||
КУЮ—35 | 12A11I | 35,4 | 10,7 | 46,1 | |
КУН-35 | 14А111 | 53.0 | 11.6 | 64,6 | |
КУ 12-35 | 57,8 | 5 | 12,5 | 70,3 | |
КУ13-35 | I6AIII | 81.9 | 13.4 | 95,3 | |
КУ14—35 | 88,2 | 14,3 | 102.5 | ||
КУ 15-35 | I8AIII | 119,6 | 15.3 | 134,9 | |
КУ 16—35 | 20AIII | 157,5 | 16,2 | 173,7 | |
КУ 13—40 | 16АШ | 81,9 | 15,7 | 97,6 | |
КУН-40 | 18А1П | 111,6 | 16,7 | 128,3 | |
КУЮ—40 | 119,6 | 5 | 17,8 | 137.4 | |
КУ 16-40 | 20А1П | 157,5 | 18,9 | 176,4 |
Таблица 4
Выборка стали на одни элемент (спираль головы и каркас острия)
Марка элемента | Арматурная сталь, кг | Всего масса, кг | |
ГОСТ 5781—75, класс A-J, диаметр
10 мм |
ГОСТ 6727—53. класс В-1, диаметр 5 мм | ||
СГ20 | 0,5 | 0.5 | |
СГ25 | — | 0,7 | 0.7 |
СГЗО | 0.9 | 0.9 | |
кого | 0.7 | 0,3 | 1.0 |
КО25 | 0.9 | 0,5 | 1.4 |
КОЗО | 1.0 | 0,5 | 1.5 |
КО35 | 1.0 | 0.7 | 1.7 |
КО4О | 1.2 | 0,9 | 2.1 |
3 Заи. КМ
Влияние габаритов на стоимость
Выбор типа и параметров свай обусловлен не только их практичностью в исходных условиях, но и экономической целесообразностью. Поскольку несущая способность силовых элементов зависит от габаритов, то полезно оценить, насколько меняется стоимость для различных моделей опор.
Зависимость цены винтовых опор от габаритов отражена в таблице:
Длина стержня, м | Диаметр трубы, мм | Размер лопасти, мм | Цена, руб. |
1,5 | 57 | 200 | 850 |
2,0 | 76 | 250 | 1150 |
2,0 | 89 | 250 | 1290 |
2,5 | 89 | 250 | 1400 |
1,5 | 108 | 300 | 1200 |
2,0 | 108 | 300 | 1450 |
2,5 | 108 | 300 | 1550 |
Сравнить, как изменяется стоимость забивной опоры в зависимости от размеров, можно по данным из таблицы:
Длина ствола, м | Тип сечения, мм | Стоимость, руб. |
3 | 150х150 | 1350 |
4 | 150х150 | 1750 |
3 | 200х200 | 1800 |
4 | 200х200 | 2300 |
От размеров буронабивных опор зависит потребность в бетоне, цена на который определяется исходя и его прочностных характеристик. Стоимость такого фундамента обходится в среднем от одной тысячи рублей за погонный метр.
К факторам, увеличивающим стоимость, относят:
- расход и класс арматуры,
- гидроизоляционные материалы,
- песок,
- щебень и т.д.
Как видно из представленных данных, цена силовых элементов прямо пропорциональна их параметрам.
Чем больше размеры, чем выше несущая способность такого основания. К факторам ценообразования также следует относить качество использованного материала.
Все, что необходимо знать об устройстве и возведении свайного фундамента, найдете здесь.
Калькулятор веса постройки и винтовых свай
• Горячее цинкование погружением (DIN EN ISO 1461, бывший DIN 50976)
Подлежащие цинкованию винтовые сваи после окончательной подготовки опускают в расплавленный цинк (прибл. 450°C). В результате химических реакций образуются различные прочно соединённые со стальной основой сплавы. Эти сплавы отделяются от слоя «чистого» цинка. В зависимости от скорости реакции, состава стали, продолжительности пребывания в ванне, процесса охлаждения и т. д. происходит «поднятие» образовавшегося сплава на поверхность.
Внешний вид поверхности варьируется от светлого глянцевого до тёмно-серого матового, и при этом толщина цинкового слоя и его стойкость к коррозии остаются неизменными. В дальнейшем небольшая коррозия может иметь место во влажной среде, прежде всего на свеже оцинкованных поверхностях, в виде отложений карбоната гидроксида цинка (так называемая «белая ржавчина»). Однако она не оказывает никакого негативного воздействия на антикоррозионное покрытие. Поверхности срезов следует обработать цинковой краской (G4 Каталога). Согласно DIN EN ISO 1461 средняя толщина покрытия составляет не менее: 45 мкм для материалов толщиной менее 1,5 мм 55 мкм для материалов толщиной от 1,5 мм до 3 мм 70 мкм для материалов толщиной от 3 до 6 мм.
Повреждение цинкового покрытия в процессе резки, сверления отверстий и т. п. не приводит в дальнейшем к коррозии, поскольку граничащий с местом повреждения цинк под воздействием кислорода воздуха и влаги растворяется и образует на непокрытых поверхностях среза коричневатый слой гидроксида цинка. Хаотичное перемещение ионов цинка защищает оголившиеся поверхности слоем шириной 2,0 мм.
• Сталь углеродистая ISO630
Настоящий стандарт распространяется на углеродистую сталь обыкновенного качества, предназначенную для изготовления проката горячекатаного: сортового, фасонного, толстолистового, тонколистового, широкополосного и холоднокатаного тонколистового, а также винтовых свай, слитков, блюмов, слябов, сутунки, заготовок катаной и непрерывнолитой, труб, поковок и штамповок, ленты, проволоки, метизов и др.
Fe360 А : Категория качества : А В С / Толщина проката, мм : До 16 Св. 16 . Массовая доля элементов (не более, %) : Углерода 0,20 0,18 0,20 0,17 0,17 / Фосфора : 0,060 0,050 0,050 0,045 0,040 / Серы : 0,050 0,050 0,050 0,045 0,040 / Азота : 0,009 0,009 0,009 / Степень раскисления : Е CF / Массовая доля Марганца не более 1,60 %, Кремния не более 0,55 %.
Расчет
Рассмотрим на примере расчет арматуры. Необходимые для расчета параметры вы можете взять в вашем проекте. Для нашего примера мы примем следующее:
- 16 свай в нашем фундаменте;
- Шаг свай – 2 метра;
- Высота сваи – 2 метра;
- Диаметр сваи – 20 сантиметров.
Армирование будет проводиться по всей длине равномерно. На соединение ростверк-свая потребуется не менее 35 см для продольной арматуры. Исходя из СНиП армирование буронабивной сваи этого диаметра должно проводиться не менее 4 прутками. 2,35*4=9,4 метра на одну колонну, и 16*9,4=150,4 метра на все 16 свай.
Мы рассмотри продольную схему армирования Арматурный каркас, для сохранения формы должен иметь перемычки (хомуты) с шагом 1 метр. Перемычка (хомут) представляет собой окружность или многогранник (для 4 прутков продольной арматуры, в нашем случае – квадрат). 3,14*0,2=0,63 метра – на одну перемычку или 0,63*3=1,9 метра – на одну буронабивную сваю. 16*1,9=30,4 метра – на все 16 свай. Для соединения используйте или сварку, или вязальную проволоку диаметром 1,2-1,7 мм. На одну скрутку потребуется около 30 см проволоки. 12*0,3*16=57,6 метров – на 16 буронабивных свай. Если требуется придать свае уширение в нижней части, то понадобится арматуры на 10-15% больше.
Монтаж железобетонных свай
Установка забивных ЖБ свай выполняется с привлечением специальной техники, однако некоторые предварительные работы нужно выполнить. В частности:
заведение сваи в направляющую (скважину или каркас);
калибровка скважины, которая определяет место установки сваи. Глубина (длина) калибровочной скважины составляет 1/3 длины сваи. Аналогом скважины может быть решетчатый каркас, устанавливаемый на поверхности грунта. Задача у них одинаковая – служить направляющей для забивки сваи;
очистка участка от посторонних предметов, насаждений, мусора и т.п.;
нанесение разметки на сваю. Зачастую разметку наносят с шагом в 1 м.п. Наличие метки позволяет контролировать уровень погружения сваи;
проверка вертикальности установки уровнем;
забивка сваи. Существует две технологии погружения свай: со статическим усилием (к оголовку сваи прикладывается увеличивающее давление) или с динамическим усилием (к оголовку сваи прикладывается одинаковое повторяющее давление);
Примечание. Отклонение сваи от вертикальной оси более чем на 1% требует ее корректировки или извлечения с последующей забивкой.
достижение точки проектного отказа. Это точка, после которой свая не заглубляется далее. Точка определяется проектом.
сооружение ростверка. Ростверк устанавливается при необходимости. Причем их существует два вида: ленточный и плитный.
Из чего изготавливают
Железобетонные сваи — популярный элемент в современном строительстве, который дает возможность выполнить множество задач и добиться желаемых характеристик конструкций.
Когда планируется строить небольшой объект, допустимо использовать цемент с низкой марочной прочностью — М100. ЖБИ характеризуются наиболее простыми свойствами: морозоустойчивость — 50, способность выдерживать давление водяного столба — 2 МПа. Преимущества раствора, приготовленного из цемента марочной прочностью М100: существенная скорость застывания, устойчивость к усадке грунта.
Чаще применяют материалы, обеспечивающие более высокую надежность конструкции. Например, М200-М500, морозоустойчивость изделий повышается до 150. Показатель влагостойкости составляет 6 и более.
Прочность ЖБИ позволяет обустраивать фундамент на существенной глубине. Благодаря этому свойству появляется возможность строить дома на подвижных, глинистых, пучинистых, заболоченных, слабых грунтах.
https://youtube.com/watch?v=LPnrPppcAgA
Забивные железобетонные сваи – плюсы и минусы
Сравнение достоинств и недостатков.
Преимущества ЖБ свай
- отсутствует выемка грунта;
- устойчивость к влаге, огню, атмосферному давлению, химическому составу почвы;
- высокая несущая способность;
- усиленная прочность (за счет арматурного каркаса);
- высокая скорость монтажа, в т.ч. возможность работать в разных погодных условиях;
- доступная цена.
Примечание. Забивные сваи сдерживают горизонтальные подвижки почвы за счет давления, которое оказывает построенное на свайном фундаменте здание.
Недостатки ЖБ свай
- выпор грунта – вероятность вытеснения воды на участке с обводненным грунтом;
- сложность обустройства цокольного этажа;
- высокий уровень шума в процессе забивания;
- значительный вес сваи;
- разрушение верхней части сваи при забивании, что приводит к необходимости ее обрезания;
- значительные динамические колебания, что делает невозможным забивку сваи рядом с другими строениями.
Укрепление свайного и ленточного фундамента – рекомендации специалистов
Профессиональные строители советуют для выполнения армирования применять пространственный каркас, состоящий из следующих элементов:
- прочных горизонтальных стержней с винтообразным рифлением поверхности. Используются арматурные прутки с маркировкой А3, изготовленные методом горячего проката. При диаметре 1,2–1,6 см они способны компенсировать расширенный диапазон нагрузок;
- перпендикулярно расположенных перемычек, уменьшенного диаметра. Они могут изготавливаться из рифленой проволоки диаметром 0,6–0,8 см. Стальные перемычки, опоясывающие продольные прутки, обеспечивают жесткость решетки и придают ей квадратную или треугольную форму.
Для формирования пространственного каркаса, наряду со стандартной арматурой, могут также применяться:
- прямолинейные отрезки стальной проволоки соответствующего диаметра;
- готовые перемычки без рифления, имеющие после загиба необходимое сечение.
При выполнении мероприятий по укреплению ленточной основы, опирающейся на опорные колонны, соблюдайте следующие требования:
используйте как минимум четыре стержня, попарно расположенных в верхней и нижней плоскости пространственного каркаса;
Схема свайно-ростверкового фундамента
- при сборке располагайте горизонтальные прутки арматуры на расстоянии, равном 100–200 мм;
- соблюдайте интервал 250–350 мм между вертикально расположенными соединительными элементами;
- обеспечьте гарантированный зазор от прутков металлоконструкции усиления до поверхности бетона более 50 мм;
- надежно зафиксируйте собранный каркас, обеспечив невозможность его смещения при заливке бетона.
Зазор между прутками и бетоном позволяет:
- защитить элементы каркаса от попадания влаги, вызывающей процесс коррозии;
- правильно расположить каркас в бетоне и равномерно распределить нагрузки.
Для обеспечения стабильного зазора применяются специальные подкладки, произведенные из пластмассы.
Виды опор для фундамента
В домостроении используют такие типы оснований:
- буронабивные опоры (бетонные и железобетонные);
- забивные столбы (железобетонные, металлические и деревянные);
- винтовые стержни (стальные и железобетонные).
Расчет нагрузок
Допустимая нагрузка на один конструктивный элемент определяется, исходя из ее несущей способности. Основные требования и описания расчетов приведены в нормативном документе СНиП 2.02.03-85.
Теоретическая формула расчета показателя:
где:
- Yc — коэффициент условий работы;
- Ycr – коэффициент сопротивления грунта;
- R – сопротивление почвы;
- A– диаметр сваи;
- U – периметр сечения опоры;
- Ycri – коэффициент, отражающий воздействие почвы на поверхность опоры;
- fi – сопротивление почвы относительно поверхности силового элемента;
- li – длина боковой грани одной сваи.
Формула для расчета сопротивления буронабивных опор:
где:
- Ycf – коэффициент условий действия почвы на боковые поверхности опоры;
- Hi – толщина грунта, контактирующего с поверхностью сваи.
Предельную нагрузку для забивных свай находят по формуле:
Формула для расчета несущей способности винтовых опор:
где:
- a1 и a2 – коэффициенты, зависящие от угла внутреннего трения почвы;
- c1 – коэффициент линейности или удельного сцепления для различных грунтов;
- y1 – удельный вес грунта, расположенного выше винтовой части сваи;
- h1 – глубина опоры;
- h – общая длина трубы;
- d – диаметр винтовой части.
Как видно из формул, несущая способность силовой конструкции зависит от геологических условий на участке, а также размеров свай. Табличные коэффициенты условий работы берут из СНиП 2.02.03-85.
Выбор типа свай обусловлен такими факторами:
- Экономической целесообразностью в заданных условиях.
- Возможностью строительства своими руками.
- Физико-химическими и механическими свойствами грунта.
- Периодом года, когда планируется строительство.
Типовые размеры свайных опор
Размеры и несущая способность опорных элементов для усредненных условий всегда проводится в характеристиках изделий при продаже.
Типовые характеристики винтовой сваи:
- диаметр ствола 108мм, лопасти – 300мм;
- длина трубы – 2,0–2,5 м;
- толщина стенки трубы – 4–5мм;
- толщина лопасти – 5–6 мм.
Популярный размер бетонных винтовых свай:
- диаметр сечения – 300 мм;
- длина ствола – 4 м.
Популярные забивные сваи имеют следующие размеры:
- железобетонные столбы: длина ствола – 3 м, сторона – 150–200 мм;
- металлические стволы: диаметр 150 мм, толщина стенки – 3,5 мм, длина ствола – 1,5 – 2 м.
- деревянные: подбирается индивидуально.
Типовой размер буронабивных свай:
- диаметр – 150 мм;
- глубина – 3–4 м.
Виды
Изделия делятся на 2 группы:
- готовые ЖБИ, производятся в заводских условиях;
- каркасные конструкции, которые заливаются бетоном на участке после монтажа в грунт.
Первый вариант используется для строительства основания по грунтоцементной, буронабивной, инъекционной технологии. В данном случае на изделия не оказывает воздействие существенная нагрузка при заглублении в почву. Это позволяет сохранить целостность ЖБИ.
Второй вариант применяется, когда планируется использовать следующие методы забивки железобетонных свай: с помощью гидравлического молота, оборудования, продуцирующего вибрационные волны, техники вдавливания под воздействием статического давления.
В этих случаях увеличивается риск преждевременного разрушения ЖБИ, что приводит к снижению надежности всей конструкции. По данной причине сначала в почву заводят металлический каркас.
Кроме того, железобетонные изделия делятся на группы с учетом формы сечения: круглая, прямоугольная, квадратная. Различают также сваи по типу конструкции:
- монолитные;
- составные.
Форма наконечника, заглубляемого в почву, тоже отличается: бутылочного типа, конусообразная, существуют и тупоконечные изделия. При выборе учитывают способ установки опор и тип грунта.
Монолитные
Эти цельные изделия производятся в заводских условиях. Их отличает многовариантность решений: существуют остро- и тупоконечные монолитные сваи данного вида, прямоугольного, квадратного и круглого сечения. Внутри ЖБИ — каркас, заполненный бетоном, пустоты отсутствуют. Это повышает прочность изделий.
Устанавливаются сваи путем вдавливания в почву. Предварительно бурить отверстия под них не нужно. Монолитные ЖБИ используются для возведения объектов разного целевого назначения: частное жилье, гражданское строительство. Отличает изделия данного вида существенный вес. Для транспортировки, монтажа понадобится специальная техника и несколько рабочих.
Пустотелые оболочковые
По названию можно понять, как устроены железобетонные сваи этой группы. Внутри они полые. Снаружи опоры не отличаются от монолитных аналогов. Однако для установки пустотелых ЖБИ необходимо подготовить участок: делают отверстия под сваи, при этом их диаметр ненамного превосходит размер железобетонных изделий, т. к
важно обеспечить надежную фиксацию
Существуют составные ЖБИ. Их собирают из нескольких элементов перед тем, как будет осуществляться погружение в грунт.
Набивные
Различают варианты:
- с ненапрягаемой продольной арматурой, поперечным армированием;
- с напрягаемой продольной арматурой, поперечное армирование в большинстве случаев также выполняется, но существует вариант без усиления таким способом.
По форме набивные конструкции тоже отличаются: прямоугольные, квадратные, круглые. Однако при монтаже в сложных грунтах (в регионах с низкой среднесуточной температурой) предпочтение следует отдавать последнему из вариантов. Если использовать сваи квадратного сечения, увеличивается риск их крена. Это приведет к разрушению постройки в дальнейшем.
Набивные сваи отличаются по технологии монтажа. Сначала устанавливается гильза из прочного материала. Затем выполняется монтаж арматуры и заливка бетона. Распространен вариант свай набивного типа с уширением в нижней части. Гильза может быть заполнена песком, грунтом, но для строительства крупных объектов применяют бетонную смесь.
Классификация изделий
Винтовые сваи ГОСТ условно разделяет по следующим признакам:
- толщине металла, используемого для производства ствола опоры. Техническими условиями разрешается применение материала толщиной от 8 до 12 миллиметров;
- условиям эксплуатации. Для различных климатических зон применяются следующие виды свай: ВСЛМ – для вечномерзлых грунтов, а также ВСЛ – для каменистых, песчаных, болотистых территорий;
- диаметру и длине ствола. Для каждого вида работ заказчик оговаривает, согласовывает с производителем требуемые параметры. Универсальными считаются изделия от 3 до 12 метров длины с диаметром, составляющим 15,9-32,5 сантиметра.
Перед возведением фундамента с применением винтовых свай первоначально, исходя из расчетной нагрузки на проектируемый фундамент, рассчитывается количество свай и их диаметр
Какие сваи армируются?
Помните, что абсолютно все типы железобетонных свай (забивные, буронабивные, буроинъекционные) должны быть подвержены армированию. При проведении крупномасштабных строительных работ и подготовке материалов для их проведения, все сваи забивного типа создаются на специализированных производственных линиях, где завершают все этапы по их формированию. Данные виды работ производятся как на заводах, так и на специализированных металлопрокатных предприятиях.
Буронабивные и буроинъекционные конструкции изготавливают непосредственно на месте строительства, а затем там же и завершают их армирование. Методика армирования обоих типов конструкций практически идентична, однако отдельные этапы производятся в различной последовательности. При установке буронабивных свай изначально создается скважина, куда затем помещается поперечно-продольный армированный каркас. После этого с помощью специального механизма производят заполнение полости скважины бетонным или иным специализированным укрепляющим раствором. Установка буроинъекционных свай происходит после заливки в полость скважины бетона путем вибрационного погружения.
Буроинъекционные и буронабивные сваи
Обе технологии показали себя с хорошей стороны, однако второй способ требует наличия дополнительного дорогостоящего оборудования. Несомненно, для малоэтажных строений идеально подойдет первый вариант, так как он требует гораздо меньше технических, финансовых и временных затрат.