Железобетонные сваи

Забивные железобетонные сваи и сваи - оболочки применяют в различных конструктивных вариантах. Изготовляют их из обычного или предварительно напряженного железобетона. Конструкции та­ких свай показаны на рис. 1.6.

Более распространены железобетонные призматические сваи сплошного квадратного сечения (рис. 1.7). Такие сваи имеют разме­ры поперечных сечений от 200X200 до 400X400 мм и длину от 3,0 до 20-24,0 м.


 Конструкции железобе­тонных свай
Тис.  1.6.    Конструкции железобе­тонных свай:
а -  монолитная квадратного сечения; б - звено пустотелой сваи

Интервалы длины для таких свай приняты для длин от 3,0 до 6,0 м через 0,5 м и для длин от 6,0 до 24,0 м через 1,0 м. Ненапряжен­ные сваи изготовляют длиной от 3,0 до 16,0 м, а предварительно напряженные - длиной более 16,0 м. Армируют сплошные призматические железобетонные сваи по расчету продольными стержнями из горячекатаной арматурной стали периодического профиля диаметром от 12 до 22 мм класса А-II и поперечной арматурой: спира­лями, сетками в голове сваи и петлями из обыкновенной арматур­ной проволоки класса А-I диаметром 5-6 мм. Бетон для свай с ненапряженной арматурой принимают марки 200 и для свай с предва­рительно напряженной арматурой - марки 300.

В качестве крупного заполнителя для бетона применяют щебень крупностью не более 40 мм.

Железобетонные сваи сплошного сечения по прочности материала (по первому предельному состоянию) рассчитывают по формуле
(1.2)

где: Rпр - расчетное сопротивление бетона при осевом сжатии, Т/м2;
Rа - расчетное сопротивление арматуры, Т/м2;
Fб - площадь поперечного се­чения сваи, м2;
Fа - то же, всех стержней продольной арматуры, м2;
mа - коэффициент условий работы арматуры;
m - то же, работы бето­на;
kб - коэффициент однородности для бетона.

Сплошные  железобетонные, сваи    квадратного  сечения
Рис.   1.8.   Сплошные  железобетонные, сваи    квадратного  сечения с
продольным   анкером   для   линий электропередачи

При устройстве свай с высоким ростверком в выражение (1.2) вво­дят коэффициент продольного изги­ба .
Расчет прочности железобетон­ных свай по трещиностойкости и по первому предельному состоянию как изгибаемых элементов, ведут на уси­лия, возникающие при подъеме свай и при их транспортировании. При этом проверяют сваю по двум расчетным схемам:
- на подъем свай на копер за одну точку, удаленную от головы сваи на 0,294l (где l - длина сваи);
- на транспортирование свай кра­ном при строповке их с помощью траверсы за две точки, удаленные от концов сваи на 0,207l .
Прочность и трещиностойкость сваи при подъеме на копер и транс­портировании определяют от нагруз­ки собственным весом с коэффици­ентом динамичности Kд=1,25 без учета коэффициента перегрузки.

В настоящее время действует номенклатура железобетонных свай сплошного сечения серии 1-011-1. На рис. 1.7 показаны железобетонные сваи сплошного сечения серий 1-011-1.


Железобетонные сваи квадратного сечения серии  1-011-1
Рис.  1.7. Железобетонные сваи квадратного сечения серии  1-011-1:
а - ненапряженные;  б - напряженно-армированные     со стержневой  армату­рой;   в - напряженно-армированные  с высокопрочной   проволокой   и   семипро-волочными прядами

Кроме свай квадратного сечения, допускается применять прямо­угольные сваи сечением 200x400 и 250х500 мм.
В последнее десятилетие были разработаны конструкции забив­ных железобетонных предварительно напряженных свай сплошного сечения без поперечной арматуры в стволе сваи (серия 1-001-2) (рис. 1.9). В таких сваях предварительно напряженная арматура

Набор типоразмеров    призматических и пирамидальных свай без поперечной арматуры ствола
Рис.  1.9. Набор типоразмеров    призматических и пирамидальных свай без поперечной арматуры ствола:
а - сечение 300х300 мм (ПРС);  б - нижний конец  200х200 мм, верхний конец переменный, сбег грани 0,016 (ОСПН); в - нижний конец 300х300 мм, верхний ко­нец переменный, сбег грани 0,008 (ШСПН); г - нижние концы - 200х200, 200х200 и 240х240 мм, верхние концы переменные, сбег грани 0,02 (КСП)

расположена в центре сечения сваи, что позволило отказаться от армирования острия сваи дополнительными стержнями и значитель­но улучшило анкеровку напрягаемой арматуры. При этом отпадает необходимость применения продольных стержней в количестве, кратном четырем.
Армирование ствола свай без поперечной арматуры производят высокопрочной проволокой из 2-3 проволок класса Вр-II диамет­ром 5 мм, стержневой арматурой из стали класса А-IV или терми­чески упроченной стали класса Ат-V или прядевой арматурой из семипроволочных прядей класса II -7.
Головы свай армируют сварными сетками, согнутыми посредине их длины под углом, близким к 180° и попарно вставленными одна в другую, что обеспечивает фиксацию их положения в опалубочной форме. Сварные сетки в голове, а также спираль в острие сваи вы­полняют из холоднотянутой стальной проволоки класса В-I.
Для изготовления свай без поперечного армирования ствола применяют бетон марки 300, причем прочность его при отпуске на­тяжения арматуры должна быть не менее 200 кГ/см2, т. е. не менее 70% проектной прочности.
При расчете свай без поперечной арматуры величину контроли­рующего напряжения арматуры принимают равной для свай со стержневой арматурой класса А-IV, -для свай со стержневой арматурой класса Ат-V и - для свай с проволочной и прядевой арматурой. Потери предварительного напряжения при пропаривании принимают равными 800 кГ/см2.
Сваи без поперечного армирования можно применять только как висячие, погружаемые в пески средней плотности и рых­лые, супеси пластичные и текучие, суглинки и глины тугопластичные, мягкопластичные, текучепластичные и текучие. Не допускается погружать сваи без поперечного арми­рования в плотные пески и глинистые грунты твердой и полутвер­дой консистенции, а также использовать их в качестве свай-стоек.
Сваи без поперечного арми­рования погружают забивкой молотами или вдавливанием. Погружать их с помощью виб­раторов не допускается. При забивке молотами оголовник молота должен иметь деревян­ную или какую-либо другую упругую прокладку.
Сваи без поперечного арми­рования (серия 1-011-2) изго­товляют сечением 200х200, 250х250 и 300х300 мм, длиной от 3,0 до 9,0 м.
Расчет прочности свай без поперечного армирования про­изводят по тем же формулам и расчетным положениям, что и расчет обычных железобетон­ных свай с поперечным армиро­ванием.

Последнее обновление 12.01.16 10:21