Стальные и сталебетонные сваи
Стальные сваи изготавливают из прокатных профилей, чаще всего двутаврового сечения, и труб.
Преимуществом стальных свай является их высокая прочность, что позволяет забивать их в грунты, содержащие твердые включения и проходить ими разрушенные поверхностные слои скальных и полускальных грунтов до прочного основания. В стальных сваях в зоне переменного уровня грунтовых вод, в пределах глубины промерзания грунта не образуется трещин от напряжений, вызванных изменением температуры и влажности, как это может происходить в железобетонных сваях.
Недостатками стальных свай являются повышенный расход металла и его коррозия, от 0,1 до 0,5 мм/год. Вследствие этого чисто стальные сваи применяются в исключительных случаях. Чаще изготавливают сталебетонные сваи, в которых стальные элементы выполняют технологическую роль.
Примерами сталебетонных свай могут служить винтовые сваи и стальные трубчатые сваи, полость которых заполняется бетоном с установкой или без установки арматурного каркаса (рисунок 14).
Контрольные вопросы для самоподготовки.
За счет, каких факторов набирается несущая способность висячей сваи и сваи-стойки?
Для каких целей в свайных фундаментах устраивается ростверк? Как назначается глубина заложения ростверка?
Какие существуют способы заглубления свай?
По каким показателям классифицируются сваи?
В чем заключается отличие буровых свай от набивных?
Как изготавливаются забивные железобетонные сваи?
Конструктивные особенности деревянных свай.
Особенности использования стальных свай.
Какие виды свай используются при значительных нагрузках на фундаменты?
Область применения различных видов свай.
Определение несущей способности сваи
Исчерпание несущей способности сваи погруженной в грунт на вдавливающую нагрузку может произойти по одной из двух причин: 1 – недостаточность сил сопротивления грунта, для висячей сваи это силы трения по боковой поверхности сваи и лобовое сопротивление грунта под острием сваи, для уравновешивания внешней нагрузки; 2 – недостаточная прочность материала, из которого изготовлена сама свая. Поэтому при проектировании свайных фундаментов для расчетов вычисляют два размера несущей способности сваи, так называемые несущую способность сваи по грунту и несущую способность сваи по материалу. В идеале эти несущие способности сваи должны быть равны, но реально этого добиться трудно, поэтому при проектировании в расчет принимают меньший размер несущей способности. Например, для сваи стойки, опирающейся на прочный скальный грунт, в расчет вероятнее всего будет принята несущая способность сваи по материалу, а для висячей железобетонной короткой сваи – несущая способность по грунту. Рекомендуется в отдельных конкретных случаях, например для забивных висячих железобетонных свай, подбирать сваи с несущей способностью по материалу заведомо большей несущей способности по грунту.
Несущая способность сваи по материалу вычисляется по соответствующим главам и разделам СНиП и СП. В настоящем пособии показано определение несущей способности по материалу для железобетонной сваи.