Сборные сваи и забивные сваи используют стальные трубы. В случае сборных или полностью выполненных свай существует две классификации, такие как полые сваи малого смещения и сплошные сваи. В полых сваях малого смещения используются стальные трубы когда рекомендуется стальной свайный фундамент. Когда речь идет о сплошных сваях, стальные Н-образные сваи используются.
В случае с забивными сваями основной классификацией являются бетонные стальные трубы. В случае со стальными трубами мы используем труба с закрытым концом и трубы с открытым концом.
В целом, стальные сваи можно классифицировать следующим образом:
- Винтовые сваи
- Дисковые сваи
- Н-образные сваи
Обычно используются стальные сваи из стального проката Н-образного сечения или трубчатые сваи. Трубчатые сваи имеют открытый или закрытый конец, который забивается в грунт. Сваи двутаврового сечения или сваи с широким фланцем также могут использоваться в качестве свайного фундамента.
Н-образные секции предпочтительнее I-образных, так как у Н-образных секций толщина полотна и фланца одинакова. В случае I-образного сечения толщина полотна меньше по сравнению с толщиной фланца.
Если Q это допустимая мощность конструкции, A площадь поперечного сечения стали, а допустимое напряжение стали задается формулой fs, Тогда
Qall = A x fs
Во время геотехнического исследования расчетная прочность определяется как Qdesign, и она должна быть в пределах Qall.
- Преимущества Н-свай
Соединения в стальных сваях
На рисунке 1 ниже показана Н-образная свая, сращиваемая сваркой и клепкой. В зависимости от требований, стальные сваи могут быть либо сварены, либо заклепаны для сращивания.
Сращивание Н-свай с помощью (а) сварки (б) заклепок и болтов
Концы свай, как уже упоминалось, могут иметь плоское или коническое дно, как показано на рисунке 3. Здесь предусмотрены сварные соединения.
Стальные сваи с плоским и коническим дном
Для облегчения перемещения в твердых грунтах (мягкие породы, сланцы и плотный гравий) сваи оснащаются башмаками или остриями для забивки. На рисунке 2 выше показаны два типа башмаков, которые могут быть предусмотрены для свай.
Типы стальных свайных фундаментов
1. Трубчатые сваи
Трубчатые сваи используются в качестве свай трения или концевых опор. Эти сваи представляют собой бесшовные стальные трубы, которые формируются путем сварки. Забивка этих свай может осуществляться с помощью открытого или закрытого днища. Следовательно, мы имеем:
Трубные сваи с открытым концом
Этот тип трубчатых свай в основном используется для пробивания твердых или скальных пород. Эти сваи после забивки погружаются в грунт. Грунт, находящийся внутри стальной трубы, удаляется с помощью сжатого воздуха или водоструйного процесса. После забивки стальной трубы на необходимую глубину, стальная труба заполняется бетоном стандартной спецификации.
Трубные сваи с закрытым концом
В этом типе трубных свай конический элемент из стали или чугуна крепится к открытому днищу с помощью сварки. Это и есть конический башмак. После того как труба забита в грунт, она заполняется достаточным количеством бетона.
Диаметр используемых трубчатых свай может варьироваться от 0,25 до 1,2 м. Толщина этих трубных свай варьируется от 8 до 12 мм. Для свайного фундамента более 30 дюймов этот тип свай подходит лучше всего.
2. Винтовые сваи
Винтовые сваи изготавливаются из стали или чугуна. Они представляют собой длинный ствол, заканчивающийся на конце в виде винтового основания или спирали. Ствол, используемый в винтовых сваях, может быть полым или сплошным.
Винтовые сваи
Основание винта имеет диаметр от 0,45 до 1,5 м. Днище винта вбивается в грунт с помощью электродвигателя, что способствует легкому проникновению в пласт.
Винтовые сваи находят широкое применение в глинистых или рыхлых почвах. Винтовые сваи в таких местах помогают увеличить площадь опоры. Установка свайного фундамента в таких грунтах упрощается благодаря стальным винтовым сваям.
3. Дисковые стальные сваи
Дисковая стальная труба имеет устройство, аналогичное винтовым сваям, где к ее нижней части прикреплен чугунный диск. Во время проходки свая погружается в грунт. Поэтому для облегчения процесса подачи струи воды в нижней части делается отверстие.
Эти типы свай могут применяться в мягкой или песчаной почве. Этот участок хорошо подходит, так как позволяет погружать дисковые сваи во время водоструйного процесса.
Дисковые сваи больше применяются для морских сооружений, так как в этих областях требуется большое количество полного проникновения.
4. Н-сваи
Прокатные стальные двутавровые балки, выполняющие роль несущей сваи, являются одной из новых технологий, разработанных в свайной промышленности. Жесткое вдавливание сваи в пласт грунта приводит к возникновению большого количества ударных сил и напряжений. H-сваи могут выдерживать эти нагрузки в значительной степени. H-сваи в основном используются для проникновения в скальные породы или любые другие твердые пласты.
Для проникновения Н-свай не требуется дополнительных процессов, таких как струйная проходка, отбор керна или другие методы. Небольшое поперечное сечение Н-свай облегчает процесс перемещения грунта.
Преимущества Н-свай
Коррозия стальных свай
Стальные трубы, независимо от того, какой тип используется, имеют большую вероятность коррозии. В таких ситуациях сваи могут быть покрыты каменноугольной смолой или антикоррозийным покрытием. Иногда для предотвращения коррозии на бетон наносят определенные химические вещества или материалы.
Читайте далее:- Типы свай в зависимости от передачи нагрузки, функции, материала и грунта.
- Чугун как строительный материал – производство, виды, свойства и применение.
- Стальные сваи – типы, преимущества и недостатки [PDF].
- Типы оборудования для забивки свай – применение, преимущества и подробности.
- Бетонные сваи без обсадки – типы и применение.
- Методы сращивания арматурных стержней.
- Как выбрать тип свайного фундамента для строительства?.