Сечение сваи: Сваи поперечного сечения и их виды, 🔨 где используются, как заказать

Содержание

Сваи поперечного сечения и их виды, 🔨 где используются, как заказать

На данной странице вы найдете информацию по различным типам поперечного сечения свай, а также где чаще всего их применяют. Вы узнаете о преимуществах и недостатках сечений разных стержней и найдете формулу, которая используется при расчете их несущей способности.

Оглавление:

Наша фирма предлагает вам услугу по поставке и забивке свай в любой точке Москвы и области. В штате работают исключительно профессиональные строители, которые проведут все этапы работ по забивке свай с высоким уровнем мастерства. Мы даем полную гарантию на быстрое и качественное проведение работ. Цены на продукцию и услуги не ударят по бюджету вашего предприятия, а уровень проведения работ даст вам уверенность в надежности и безопасности строения.

Разновидность поперечных свай

В основе каждого здания лежит фундамент. В случае, если грунт, на котором проводится строительство, слабый, для упрочнения основы здания, в почву забиваются сваи.

Огромные стрежни из железобетона, металла или дерева придают прочность основе здания, и повышают устойчивость и надежность на мягком грунте.

Сваи различают по множеству признаков, одним из основных является поперечное сечение. По его форме стержни разделяют на:

  • Сечение квадратное
  • Сечение прямоугольное
  • Сечение квадратное с полостью круглой формы
  • Сечение круглое с полостью
  • Сечение тавровое и двутавровое

Рис: Формы поперечного сечения свай. Слева-направо: квадратные, квадратные с полостью, круглые с полостью, прямоугольные, тавровые, двухтавровые.

Чаще всего в строительстве используют квадратные и оба полых типа свай. Сечение стержней может меняться по всей длине – это называется изменением профиля. Длина свай с прямоугольным и квадратным сплошным сечением варьируется от 3 до 16. В случае, если длину надо увеличить, сваи стыкуют друг с другом с помощью различных соединений.

Процедура забивания свай начинается с разметки поля. Для этого строители используют геодезические инструменты. С их помощью отмечается центр предполагаемой сваи. После этого машина для забивания стержней подъезжает к месту установки. Краном в нее помещается свая, производится контрольная проверка всех расчетов и только после этого начинается работа.

Где используются поперечные сваи

Типы поперечного сечения свай разнятся между собой. Несмотря на то, что все они применяются для строительства, их функционал и качества разнятся между собой:

  • Квадратный и прямоугольный тип стержней востребован во всех строительных отраслях. Это основной тип стержней, используемых в жилищном строительстве. Часто их применяют, когда строительство идет на мягком грунте без твердых частиц. Они используются для того, чтобы передать часть возможных нагрузок здания на основание дома. Именно сваи с квадратным сечением применяют для реконструкции или усиления уже существующего фундамента.
    Также, их используют для опоры одиночных сооружений – ЛЭП, мостов.

Рис: Бетонные сваи квадратного сечения

  • Полые квадратные или круглые сваи производят составными. Поэтому в случае необходимости использования свай размерами больше обычного – применяют именно их. Стоит отметить квадратные сваи с круглой полостью – они считаются более экономными, поскольку позволяют почти на четверть снизить расходы на цемент, и на 60% — расход арматуры. Но, однако, из выдерживающая способность ниже, чем у цельных стержней, поэтому их используют при опоре небольших коттеджей или отдельных объектов.
  • Круглые стержни
    с полостью еще называют сваями-оболочками. Они имеют открытую нижнюю часть, благодаря чему при забивке наполняются грунтом. Это улучшает их несущую возможность. Такой тип свай применяется при строительстве с сейсмически нестабильных районах.

Периметр поперечного сечения сваи

Главный параметр, на который обращают внимание при подборе сваи – это ее несущая способность. Она во многом зависит от силы трения боковой стороны сваи. Из этого следует, что значение суммы границ поперечного сечения сваи – важный элемент в расчетах и проекте строительства.

Если говорить о несущей способности сваи, то она высчитывается по формуле:

  • Yс – Коэффициент всегда равен 1. Переменная обозначает условие работы стержня в грунте.
  • R – значение сопротивления почвы под сваей.
  • A – площадь опоры на грунт.
  • U – периметр поперечного сечения сваи.
  • Fi – сопротивление 1го слоя почвы на боковой поверхности.
  • Hi – толщина слоя почвы, который соприкасается с боковой плоскостью сваи.
  • Ycr, Ycf – значения работы грунта под отдельно нижним и отдельно на боковую плоскость сваи.

Из этой формулы мы можем понять, что периметр поперечного сечения – очень важное значение в расчетах. Она вносит самый большой вклад в несущие возможности стержня и от нее зависит то, в строительстве какого здания ее применять.

Важно! Свая с двутавровым поперечным сечением имеет самый высокий показатель несущей способности. Профессионалы рекомендуют использовать в строительстве сваи с расширенной боковой поверхностью – особенно это касается больших многоэтажных домов. Стержни такого типа не только снизят металлоемкость, но и будут иметь самые большие несущие возможности.

 

Рис: Двутавровые металлические сваи.

Поставка и забивка свай поперечного сечения

Наша компания «Богатырь» предлагает вам услугу по установке и поставкам свай поперечного сечения. Мы работаем в области строительства уже долгое время, поэтому имеем обширный опыт в проведении работ любого уровня сложности.

Мы работаем с любыми заказами по укреплению фундамента и создания опоры при помощи свай. Строительство жилого дома, офисного здания, или же проведение коммуникаций и возведение отдельных объектов – мы справимся с любой задачей.

Помимо этого, мы занимаемся поставками готовых свай для вашего предприятия. В нашем ассортименте вы найдете деревянные, железобетонные и стальные сваи любого типа поперечного сечения и продольного профиля. Продукция нашей строительной фирмы отличается своим высоким качеством производства. Используя ее вы будете уверены в том, что ваше строение будет стоять надежно и долго.

Сваи сечением 40*40 для гражданского строительства типовые с доставкой.

Производство сваи железобетонные — это трудоемкий технологический процесс, который состоит из приготовления бетонной смеси, изготовления арматурных каркасов, армирования железобетонных изделий, подготовки и смазывания металлических форм, формования, пропарки. Свая железобетонная забивная — это изделие из железобетона, изготавливается из тяжелого бетона различных марок и для различных условий забивки в грунт сваи. Сваи железобетонные забивные могут применяться практически при любом строительстве фундамента.

Сваи железобетонные используются при строительстве высотных жилых домов, в последнее время сваи железобетонные стали использовать при строительстве коттеджей. Сваи железобетонные особенно применяются при строительсве на слабых грунтах, где невозможно использовать блоки фундаментные. Сваи железобетонные незаминимы при строительстве прочного фундамента.

Технические характеристики сваи:

Сваи железобетонные изговливаются нашем предприятием по ГОСТ 19804-91, серия 1.011.1-10. Железобетонные сваи забивные сечение 40*40 с ненапрягаемой арматурой, бетон по классу В25(М-350), морозостойкость F200,  водонепроницаемость W6.

Размеры железобетонных сваий: сечение сваи 400ммх400мм, длинной сваи от 4-х до 16-ти метров

Маркируются сваи железобетонные включая в себя буквенную и числовую типа изделия, например — С 70-40-6:

С 70-40-6 – обозначение (маркировка) сваи, где:

С – тип (вид) сваи, сваи железобетонные забивные сплошного квадратного сечения;

70 – длина сваи железобетонной в дм, 5000 мм;

40 – размер сечения в см, на примере – 300 милиметров;

6 – обозначение нагрузки (армирование).

Сваи железобетонные имеют различную нагрузку (армирование). Нагрузка (армирование) железобетонных свай от шести(6) до тринадцат(13). В зависимости от того какой грунт, куда забивается свая, применяется различное армирование. Чем больше нагрузка (армирование), тем крепче свая и выше ее стоимость.

Поставляемые нашей компанией сваи железобетонные производятся из бетона марки по прочности B25(М-350), морозостойкость F200, водонепроницаемость  W-6.

Цены на сваи  указаны без учета доставки а/м 20т.

Наименование изделия Габаритные размеры, см Объем бетона, м3 Масса, кг Норма загрузки а/м 20 т, шт. Цена с НДС
L B H
С 60-40-6 600 40 40 0,96
2450		 8 8213
С 60-40-8 600 40 40 0,96 2450 8 8453
С 70-40-6 700 40 40 1,12 2850 7 9489
С 70-40-8 700 40 40 1,12 2850 7 9769
С 70-40-9 700 40 40 1,12 2850 7 10119
С 70-40-10 700 40 40 1,12 2850 7 10509
С 70-40-11 700 40 40 1,12 2850 7 10949
С 80-40-6 800 40 40 1,28 3250 6 10843
С 80-40-8 800 40 40 1,28 3250 6 11153
С 80-40-9 800 40 40 1,28 3250 6 11543
С 80-40-10 800 40 40 1,28 3250 6 12003
С 80-40-11 800 40 40 1,28 3250 6 12503
С 90-40-6 900 40 40 1,44 3650 5 12270
С 90-40-8 900 40 40 1,44 3650 5 12610
С 90-40-9 900 40 40 1,44 3650 5 13050
С 90-40-10 900 40 40 1,44 3650 5 13560
С 90-40-11 900 40 40 1,44 3650 5 14120
С 100-40-6 1000 40 40 1,6 4050 5 13470
С 100-40-8 1000 40 40 1,6 4050 5 13860
С 100-40-9 1000 40 40 1,6 4050 5 14350
С 100-40-10 1000 40 40 1,6 4050 5 14910
С 100-40-11 1000 40 40 1,6 4050 5 15530
С 110-40-8 1100 40 40 1,76 4450 4 15415
С 110-40-9 1100 40 40 1,76 4450 4 15970
С 110-40-10 1100 40 40 1,76 4450 4 16475
С 110-40-11 1100 40 40 1,76 4450 4 17155
С 120-40-8 1200 40 40 1,92 4850 4 16535
С 120-40-9 1200 40 40 1,92 4850 4 17115
С 120-40-10 1200 40 40 1,92 4850 4 17775
С 120-40-11 1200 40 40 1,92 4850 4 18515
С 130-40-9 1300 40 40 2,1 5250 4 18395
С 130-40-10 1300 40 40 2,1 5250 4 19115
С 130-40-11 1300 40 40 2,1 5250 4 19915
С 140-40-9 1400 40 40 2,24 5650 3 20187
С 140-40-10 1400 40 40 2,24 5650 3 20957
С 140-40-11 1400 40 40 2,24 5650 3 21817

* Цена указана с НДС без учета доставки по Москве и Московской обл. Точные цены уточняйте по контактным телефонам…

Приобретая нашу продукцию, Вы без всяких сомнений можете быть уверены в качестве железобетонных свай т.к. в каждая партия проходит жесткий контроль качества. Каждый покупатель всегда может приехать к нам на предприятия и убедится в качестве продукции. Наши сваи железобетонные надежны и долговечны.

В зависимости от объёма требуемой продукции ПРЕДОСТАВЛЯЮТСЯ СКИДКИ!

ЗВОНИТЕ!!! Отдел продаж: (495) 727-59-97 многоканальный. Будем рады ответить на любые интересующие Вас вопросы!

Е-mail адрес: Этот e-mail адрес защищен от спам-ботов, для его просмотра у Вас должен быть включен Javascript

Схема проезда на завод: раздел Контакты…

Мы готовы предложить Вам наиболее выгодные условия сотрудничества,

исходя из наших возможностей!!!

ВСЕГДА РАДЫ НОВЫМ КЛИЕНТАМ и НИКОГДА НЕ ЗАБЫВАЕМ О СТАРЫХ

Железобетонные сваи квадратного сечения

Компания «Точка опоры» выполняет монтаж всех видов свай, в том числе – квадратного сечения. Наша компания гарантирует оперативность, высокое качество, точное соблюдение условий договора с клиентом. Предоставляем все типы свай собственного изготовления по приемлемым ценам и в любых объемах.

Сфера применения 

Во многом конкретная сфера использования зависит от материала готового изделия. Как правило, используются типовые железобетонные конструкции, причем именно квадратного сечения, считающегося наиболее универсальным и надежным. А оттого в капитальном строительстве такой тип свай используется практически везде:

  • Монтаж оснований всех типов жилых, производственных, технических и складских помещений.
  • Усиление или полная реконструкция уже существующего фундамента.
  • Опоры мостов, линий электропередач, трубопроводов и путепроводов, гидротехнических сооружений и т.п.

Важно! Как правило, особая нужда в использовании свай квадратного сечения для монтажа фундаментов возникает в местностях с грунтами, чья несущая способность является недостаточной. В частности, к ним относятся все заболоченные территории, торфяники, илистые грунты и т.д. 

Кроме того, основание аналогичного типа необходимо при наличии пучинистых грунтов, а также почв, оказывающих сильные разнонаправленные нагрузки на фундамент. При забивке сваи на глубину до 15 метров ее основание распределяет нагрузку от строения на те слои грунта, которые обладают максимально высокой несущей способностью, обеспечивая надежность всего сооружения в целом.
Изделия квадратного сечения с наличием внутренней полости могут использоваться в тех же случаях, но, с учетом их значительно меньшей прочности на изгиб, их применение недопустимо в регионах, где могут фиксироваться землетрясения от 6 баллов включительно.
С аналогичными целями могут использоваться составные ЖБ изделия. Кроме того, они часто используются в случаях, когда толщина грунта с плохими несущими свойствами слишком велика. Дело в том, что общая длина таких свай может достигать 24 м.
Квадратные винтовые сваи (столбчатые) особенно популярны при возведении заборных конструкций и оград. За счет наличия сразу четырех ребер жесткости они великолепно сопротивляются изгибающим нагрузкам, характерных именно для заборов по причине высокой парусности всей конструкции. Преимущество таких изделий в том, что они с одинаковым успехом подходят для возведения заборов всех типов (как легких, так и тяжелых).

Основные разновидности

Все квадратные ЖБ сваи монтируются методом забивки. Для этого могут использоваться либо гидравлические, либо (что чаще) дизельные молоты. Последний вариант встречается в строительстве намного чаще за счет лучшего сочетания стоимости и функциональности. 

Сплошные изделия с квадратным сечением

Их разделяют на несколько больших подгрупп, ориентируясь при этом на способ и тип армирования:

  • Изделия с продольно-поперечным армированием;
  • Изделия с армированием продольного типа;
  • Изделия, при изготовлении которых использовалась предварительно напряженная арматура.

При наличии продольного каркаса используется арматура горячего проката. Возможно использование типов А1 и А2, при диаметре проволоки до 1,2-2 см. Обязательно также наличие стальных сеток, укладываемых в процессе заливки в верхней части изделия. Такой прием позволяет значительно повысить стойкость конструкции при ее монтаже посредством забивных сваебойных установок. Также по соображениям повышения прочности сетками или же металлическими обоймами укрепляется острие сваи, на которое при забивке приходятся особенно высокие нагрузки.

Важно! При наличии каркаса продольно-ориентированного типа он имеет либо цилиндрическую, либо же квадратную форму. Все стержни в нем соединены перемычками, шаг которых не должен превышать 200 мм в середине тела изделия, и не более 50 мм – вблизи от его краев.

Для изготовления возможно использование бетона марок М200-300. Максимальная длина конструкции – не более 16 м. Сечение при этом может составлять (единица измерения – мм):

Плотность бетона особенно высока у изделий, для изготовления которых применяли предварительно напряженный армирующий каркас, причем именно в этом случае их механическая прочность наиболее высока. По сечению такие сваи абсолютно идентичны описанным выше, однако их максимальная длина может достигать 20 м.
Суть изготовления таких свай в том, что металлический каркас до заливки бетоном натягивают, используя гидравлические домкраты. После частичного затвердения залитого бетона домкраты ослабляют, армирующий каркас сжимается, одновременно значительно повышая прочность бетонного основания.

Изделия с квадратным сечением и наличием внутренней полости

В этом случае используется каркас продольного типа, изготовленный из прутков с диаметром от 1,2 до 2 см. Для изготовления используется бетон тех же марок (200-300), но от использования конкретной марки зависит толщина стенки готового изделия:

  • При использовании марки бетона М200 толщина – 60 мм.
  • При использовании марки бетона М300 толщина – 40 мм.

Как и в прошлом случае, допускается использование предварительно напряженного стального каркаса. Конечные размеры готовых изделий могут варьироваться в следующих пределах:

  • При сечении 250х250 мм диаметр полости может достигать 110 мм, общая длина – до 8 м.
  • При сечении 300х300 мм диаметр полости достигает 160 мм, общая длина – до 8 м.
  • С сечением 400х400 мм все характеристики идентичны, за исключением диаметра полости, который может достигать 275 мм.

Изделия составного типа

В этом случае изделие состоит из двух элементов, соединяемых в одно целое на этапе забивки в землю. Изготавливают их в следующих типоразмерах:

  • Сечение 300Х300 мм, длина может достигать 24 м, т.е. для определения длины каждого элемента этот показатель следует делить на два.
  • 350х350 мм, длина может достигать 28 м.
  • 400х400 мм при длине до 28 м.

Каждый элемент при изготовлении укрепляется металлическим каркасом. Допустимо использование арматуры классово А1/А2 с прутком диаметром 1,2-2 см.

Важно! Возможно соединение посредством сварной пластины, а также пазового замка или же закладных стаканов. По причине дешевизны и простоты монтажа наиболее распространены сварные соединения.
Винтовые сваи с квадратным сечением

Все изделия этого типа делятся на две большие группы, для разделения ориентируются на их форму:

  • Тело полностью квадратной формы;
  • Комбинированное тело. Сверху полый профиль квадратной формы, снизу – обычная круглая свая.

Общая длина может достигать пяти метров. Если длина до трех метров включительно, распределение длины наземной и подземной частей – 2:1, если же длина больше, соотношение 1:1. Квадратная часть тела имеет сечение: 50х50, 60х60, 80х80, а также 100х100 (единицы измерения – мм).

Важно! Максимальную механическую прочность имеют сплошные изделия с квадратным сечением, изготовляемые методом литья. Элементы же свай комбинированного типа сочленяют посредством сварки, а потому их целесообразно использовать лишь для легких типов заборных конструкций.

Стандарты изделий

Все требования, предъявляемые к такой разновидности свай, прописаны в ГОСТ № 19804. Каждый тип изделий дополнительно прописан в нескольких подпунктах:

  • 19804.4 от 1978 года. Описывает изделия с продольным типом расположения армирования;
  • 19804.2 от 1979 года. Описывает изделия с продольно-поперечным расположением армирующих элементов.
  • 19804.3-8 – для свай с полостью внутри;
  • 19804-91 – описывает изделия составного типа.

Для винтовых квадратных свай конкретного Государственного стандарта нет, а потому при их изготовлении заводы ориентируются на следующие ГОСТы:

  • №8732. Этот регламент предъявляет определенные требования к качеству труб, а также профилей;
  • №19281. Описывает все требования, предъявляемые к качеству использованной при производстве стали;
  • №9.307.89 и №9.402. необходимо при изготовлении свай с дополнительно нанесенным цинковым антикоррозионным покрытием.

Кроме того, изделия такого типа могут быть изготовлены в соответствии с техническим регламентом, и в этом случае все требования, к ним предъявляемые, изложены в ТУ №5264 “Сваи стальные”.

От чего зависит стоимость готовых изделий

Компания «Точка опоры» выгодно отличается своей ценовой политикой на сваи всех типов в Москве и Московской области. Мы заинтересованы в работе с крупными заказчиками, предлагая в этом случае максимально возможные скидки.

Сечение сваи — Про-Инфо

Вопрос:

Прошу проконсультировать по п.6.3.11 СП 25.13330.2012 касательно подпункта «в».

в) бурозабивные (забивные) — сваи сплошные и полые, рассчитанные на восприятие ударных нагрузок и погружаемые забивкой в лидерные скважины (без лидерных скважин), диаметр которых меньше наибольшего поперечного сечения сваи; допускаются к применению в пластично-мерзлых грунтах с содержанием крупнообломочных включений до 10% на основании пробных погружений свай на данной площадке.

Что является наибольшим поперечным сечением железобетонной сваи квадратного сечения размером 300х300? Сторона, равная 300 мм, или диагональ, равная 424 мм?

Также прошу предоставить информацию — Каким нормативным документом оговаривается трактовка этого понятия?

Ответ:

Нигде нет (ни в каком нормативном документе) определения наибольшего поперечного сечения сваи. Но везде по тексту СП 24.13330.2012 и СП 25.13330. 2012 при расчетах или описании способов погружения свай отправной точкой является величина — диаметр круглого или сторона квадратного, или большая сторона прямоугольного сечения сваи.

Например, в табл.7.4 СП 24.13330.2011 при указании выбора диаметра лидерной скважины в отношении поперечных размеров свай в качестве ориентиров взяты: сторона квадратной сваи или диаметр сваи круглого сечения.

В различных справочных материалах и рекомендациях также в разъяснениях указывается, что в случае сваи с квадратным поперечным сечением выбирается диаметр лидерной скважины менее стороны квадрата.

Что касается указанного вами положения СП 25.13330.2012, то словосочетание «наибольшее поперечное сечение сваи» указывает, скорее всего, на то, что в случае сваи с прямоугольным сечением ориентироваться следует по наибольшей стороне прямоугольного сечения.

Богдашова Л.В.,

эксперт в области строительства

Сваи 40*40 см забивные длиной от 3 до 16 метров

Характеристики

Наименование

Длина, мм

Ширина, мм

Высота, мм

Вес, т

Объём, куб. м.

Загрузка в ам, шт

Загрузка на платформе, шт

С40.40-6

4 000

400

400

1,60

0,64

12

40

С50.40-6

5 000

400

400

2,00

0,80

10

32

С60. 40-6

6 000

400

400

2,40

0,96

8

27

С70.40-8

7 000

400

400

2,80

1,12

7

23

С80. 40-8

8 000

400

400

3,20

1,28

6

20

С90.40-8

9 000

400

400

3,60

1,44

5

18

С100.40-8

10 000

400

400

4,00

1,60

5

16

С110.40-8

11 000

400

400

4.40

1,76

4

14

С120.40-8

12 000

400

400

4,80

1,92

4

13

С130.40-9

13 000

400

400

5,20

2,08

4

12

С140.40-9

14 000

400

400

5,60

2,24

3

11

С150.40-10

15 000

400

400

6,00

2,40

3

10

С160.40-11

16 000

400

400

6,40

2,56

3

10

Сваи могут быть изготовлены с любым типом армирования от 8 до 13, обычные или усиленные (литер У)

Возможности производства свай 400*400 мм
Наименование

Длина сваи, м

Количество мест

Сечение сваи
40*40 см

до 12

124

до 16

20

Итого:

144

Прогрессивные конструкции висячих свай для работы в сложных грунтовых условиях — Арктика

Дальнейшие перспективы развития нефтегазовой отрасли в России тесно связаны с освоением новых нефтегазоносных районов Крайнего Севера. Одним из факторов, существенно осложняющих развитие производственной инфраструктуры, помимо погодных и климатических условий, является наличие обширных территорий с наличием сложных грунтовых условий. В существующих нормативных документах регламентирован процесс реализации проекта по устройству свайных фундаментов на всех его этапах. Это касается не только особенностей инженерно-геологических изысканий на месте будущего строительства, но и непосредственно самого этапа проектирования, включающего в себя выбор принципа использования залегаемых грунтов, а также этапов строительства объекта и последующего его технического сопровождения в течение всего срока его эксплуатации вплоть до заключительного этапа — демонтажа [1]. Кроме того, актуализированные редакции действующих нормативных документов накладывают на разрабатываемые проектные решения дополнительные ограничения, связанные с вопросами экологической безопасности и охраны окружающей среды. Очевидно, что все перечисленные факторы не могут не влиять на рост материальных и временных затрат на всех этапах реализации проектов в сложных грунтовых условиях, тем самым уменьшая их инвестиционную привлекательность, а в перспективе повышая сроки их окупаемости и снижая конкурентоспособность добываемых природных ресурсов.

Решение проблемы сокращения расходов, в том числе и при устройстве грунтовых оснований и возведении фундаментов зданий и сооружений технологической инфраструктуры транспорта, хранения и переработки углеводородного сырья в условиях районов Крайнего Севера, видится с одной стороны в использовании новых материалов с улучшенными потребительскими, эксплуатационными свойствами. Примером такого подхода могут служить технологии, использующие при производстве работ нулевого цикла материалы с улучшенными теплоизолирующими свойствами, что позволяет снизить не только тепловые потери при транспорте и хранении жидких углеводородов, но одновременно и обеспечить их необходимые несущие свойства [2]. Другим перспективным инженерным решением проблемы является использование прогрессивных технологий на строительной площадке, таких, как например, направленное изменение физических и механических свойств грунтов оснований [3-5]. Подобные технологии позволяют полнее использовать местные минеральные ресурсы при устройстве грунтовых оснований зданий и сооружений, возводимых вдали от источников материалов с необходимыми строительными свойствами и баз снабжения.

Не в полной мере исчерпан потенциал и конструктивного подхода в решении проблемы снижения материальных затрат при устройстве оснований и фундаментов. Именно такой подход, как правило, в большей степени адаптирован к существующим технологиям и используемым строительным машинам и механизмам и не требует значительных дополнительных капитальных вложений для его реализации. Так, например, изменение формы поперечного сечения сваи влияет на её несущую способность по грунту основания, а изменение формы нагрузки на грунты основания может значимым образом влиять на устойчивость зданий и сооружений [6-9]. Именно такой инженерный подход и предлагается для решения комплексной проблемы возможно полного использования строительных материалов и одновременного сокращения транспортных расходов при устройстве свайных фундаментов в сложных грунтовых условиях.

 

Постановка задачи 

Решение проблемы рационального использования строительных материалов при устройстве свайных фундаментов объектов нефтегазовой отрасли в сложных грунтовых условиях может быть реализовано в поиске новых конструкций свай, обеспечивающих без дополнительных материальных затрат бóльшую несущую способность при одновременном обеспечении технологических требований их изготовления.

 

Теоретические исследования

В соответствии с действующими нормативными документами несущая способность основания Fu вертикально нагруженной висячей сваи при использовании, например, многолетнемерзлых грунтов по принципу I определяется по формуле [1]:

,                                                        (1)

где γt — температурный коэффициент, учитывающий изменения температуры грунтов основания из-за случайных изменений температуры наружного воздуха; γc — коэффициент условий работы основания; R — расчетное сопротивление мёрзлого грунта под нижним концом сваи, кПа; A — площадь опирания сваи на грунт, м2; Raf,i — расчетное сопротивление мёрзлого грунта или грунтового раствора сдвигу по боковой поверхности смерзания сваи в пределах i-го слоя грунта, кПа; Aaf,i — площадь поверхности смерзания i-го слоя грунта с боковой поверхностью сваи, м2; n — число выделенных при расчете слоев многолетнемерзлого грунта.

В свою очередь, несущая способность Fd забивных свай трения, работающих на сжимающую нагрузку, при использовании многолетнемерзлых грунтов по принципу II определяется по формуле [10]:

,                                                          (2)

где γc — коэффициент условий работы сваи в грунте; γcR — коэффициент условий работы грунта под нижним концом сваи; R — расчетное сопротивление грунта под нижним концом сваи, кПа; A — площадь опирания сваи, м2; u — наружный периметр поперечного сечения ствола сваи, м; γcf — коэффициент условий работы грунта на боковой поверхности сваи; fi — расчетное сопротивление i-го слоя грунта на боковой поверхности ствола сваи, кПа; hi — толщина i-го слоя грунта, соприкасающегося с боковой поверхностью сваи, м.

Несущая способность Fd набивных свай трения, работающих на сжимающую нагрузку, при использовании многолетнемерзлых грунтов по принципу II определяется по формуле [10]:

.                                                          (3)

Анализ зависимостей (1)-(3) позволяет определить перспективные направления повышения несущей способности висячих свай, работающих в многолетнемерзлых грунтах, при использовании последних как по принципу I, так и по принципу II. Одним из таких направлений может быть увеличение площади боковой поверхности сваи, контактирующей с грунтом, без увеличения площади её поперечного сечения, что позволяет при неизменности длины сваи обеспечивать одинаковый расход строительных материалов для изготовления сваи. Очевидно, что увеличение площади контакта «боковая поверхность сваи-грунт», в свою очередь, обеспечивается увеличением длины периметра поперечного сечения. В формуле (1), в отличие от формул (2) и (3), значение периметра отсутствует в явном виде. Тем не менее, зная площадь поверхности смерзания грунта с боковой поверхностью сваи и глубину её погружения в многолетнемерзлый грунт, можно выполнить расчет данного параметра.

Для подтверждения предположения о влиянии формы поперечного сечения на несущую способность висячей сваи, работающей в многолетнемерзлых грунтах, был выполнен сравнительный расчёт. В качестве исходных данных для расчёта несущей способности вертикально нагруженной висячей сваи были использованы геометрические размеры сваи С100.35-А800 [11]. С учётом равенства площадей поперечного сечения исследуемых свай были рассчитаны геометрические размеры двух других сечений: круглого и треугольного.

При выполнении сравнительного расчёта по формуле (1) несущей способности основания Fu вертикально нагруженных висячих свай, используемых в многолетнемерзлых грунтах по принципу I [1], были приняты следующие начальные условия и допущения:

  • рассматриваемые сваи имеют одинаковую длину и равные площади поперечного сечения, что с удовлетворительной достоверностью обеспечивает примерно равный расход материалов на их изготовление;

  • многолетнемерзлые грунты основания однородны по составу и представлены незасоленными суглинками и глинами, с льдистостью ii<0,2, температура грунта не изменяется с глубиной и равна Т0=−1°С;

  • расчётные значения прочностных характеристик мерзлых грунтов приняты по справочным таблицам [1];

  • в расчётах безразмерный температурный коэффициент γt, учитывающий изменения температуры грунтов основания из-за случайных изменений температуры наружного воздуха, принят равным единице γt =1.

Результаты расчётов представлены графически на рисунке 1.


При выполнении сравнительного расчёта по формулам (2) и (3) несущей способности Fd соответственно забивных и набивных свай трения, работающих на сжимающую нагрузку и используемых по принципу II [10], были приняты следующие начальные условия и допущения:

  • рассматриваемые сваи имеют одинаковую длину и равные площади поперечного сечения, что с удовлетворительной достоверностью обеспечивает примерно равный расход материалов на их изготовление;

  • основания однородны по составу и представлены глинистыми грунтами с показателем текучести IL=0,3;

  • расчётные сопротивления грунта под нижним концом сваи и на боковой поверхности приняты по справочным таблицам [10].

Результаты расчётов несущей способности Fd для забивных свай трения представлены графически на рисунке 2, для набивных свай трения — на рисунке 3.


Лабораторные исследования

На базе научно-исследовательской лаборатории «Основания и фундаменты объектов нефтегазовой отрасли» кафедры «Нефтегазовое дело, стандартизация и метрология» Омского государственного технического университета были проведены стендовые испытания моделей свай (см. рисунок 4). В качестве формы поперечного сечения моделей были использованы круг, квадрат и равносторонний треугольник. В лабораторных исследованиях были использованы модели, изготовленные, как из бетона, так и из дерева (см. рисунок 5). Обязательным условием при изготовлении моделей из выбранного материала было соответственно равенство между собой площадей поперечного сечения и длин моделей:

,                                                     (4)

где A — площадь поперечного сечения соответствующей формы модели, м2; L — длина модели, м. Как для моделей, изготовленных из бетона, так и для моделей, изготовленных из дерева, площадь поперечного сечения A равнялась 0,001024 м2, а длина моделей L составила 0,240 м.


РИС.4 Лабораторный стенд для изучения усилий, возникающих в процессе погружения/извлечения моделей свай различной конструкции

Условия нагружения модели имитировали погружение сваи вдавливанием в дисперсный несвязный грунт (принцип II). В качестве дисперсного несвязного грунта был использован воздушно-сухой песчаный грунт средней крупности. Скорость погружения для всех моделей была постоянной и равнялась 1,25·10-3 м/с.


РИС.5 Модели свай, изготовленные из бетона (А) и дерева (Б)

В ходе лабораторных исследований при погружении моделей в песчаный грунт регистрировалось изменение усилия вдавливания (см. рисунок 6).


РИС.6 Изменение усилия вдавливания с течением времени для моделей свай, изготовленных из дерева, с различной формой поперечного сечения

 

Обсуждение

Ранее выполненными исследованиями была показана принципиальная возможность повышения несущей способности висячих свай по грунту основания [12]. Для анализа перспектив использования поперечных сечений свай, отличных от традиционных форм, таких как круг и квадрат, предлагается использовать численный параметр, характеризующий отношение периметра к площади, им ограничиваемой – u/A (см. рисунок 7). Очевидно, что чем больше его величина, тем большее расчётное сопротивление грунта на боковой поверхности сваи будет достигнуто.


РИС.7 Влияние числа сторон N равностороннего N-угольника на отношение u/A для различных площадей поперечного сечения свай (по ГОСТ 19804-2012)

Как видно из представленных графиков, наибольший выигрыш по несущей способности сваи за счёт её боковой поверхности будет достигнут при использовании в качестве формы поперечного сечения равностороннего треугольника. Рост величины параметра u/A для треугольника по сравнению с квадратом составляет 14%, по сравнению с кругом – 28,6%. В то же время рост величины параметра u/A для квадрата по сравнению с кругом составляет всего 12,8%. Очевидно, что полученные численные данные характеризуют максимальное, достижимое только теоретически, значение возможного увеличения несущей способности висячей сваи.

По результатам выполненных расчётов на основе существующих инженерных методик (1)-(3) было уточнено, вне зависимости от принципа использования многолетнемерзлого грунта, влияние формы поперечного сечения сваи на её несущую способность (см. таблицу 1).

Таблица 1. Несущая способность висячих свай по грунту основания

Анализ полученных данных подтверждает значимое увеличение несущей способности висячей сваи и перспективность при использовании в качестве поперечного сечения равностороннего треугольника в сравнении, как с круглым, так и с квадратным сечениями. Имеющий место разброс полученных значений увеличения несущей способности сваи обусловлен не только принципом использования многолетнемерзлых грунтов, но и самими грунтами (их составом и свойствами), а также геометрическими параметрами сваи, характером применяемых для устройства свайных фундаментов технологий и рядом других факторов.

Полученные теоретические данные получили подтверждение в ходе выполнения лабораторных исследований с моделями свай, имеющих различную форму поперечного сечения (см. таблицу 2).

Таблица 2. Максимальное усилие вдавливания моделей свай в песчаный грунт

Как видно из представленных данных, наибольший прирост в 26,7% максимального усилия вдавливания по сравнению с цилиндрической моделью наблюдался при испытании модели с треугольным поперечным сечением. У модели с квадратным поперечным сечением этот прирост составил всего 12%. Наблюдаемый прирост максимального усилия вдавливания для модели с треугольным сечением по сравнению с моделью имеющей квадратной сечение составил 13,1%.

 

Заключение

Решение проблемы снижения капитальных затрат на этапе строительства зданий и сооружений технологической инфраструктуры нефтяной и газовой отрасли возможно, в том числе, и благодаря внедрению прогрессивных конструкций свайных фундаментов [13,14]. Результаты выполненных исследований позволяют сделать вывод о перспективности использования прогрессивных конструкций висячих свай с поперечным сечением в форме равностороннего треугольника в условиях многолетнемерзлых грунтов. Предлагаемое конструктивное решение позволяет рационально использовать строительные материалы, обеспечивая одновременно снижение массы изделия без ухудшения его эксплуатационных свойств. Уменьшение массы изделия, в свою очередь, приведёт к снижению транспортных расходов, доля которых при освоении новых месторождений традиционно достаточно велика. Кроме того, необходимо отметить и такое важное качество предлагаемого решения, как простота технологии изготовления свай с треугольным поперечным сечением, что, очевидно, должно способствовать быстрому и безболезненному освоению производством новой продукции.

 

Литература

[1]    СП 25.13330.2012 «Основания и фундаменты на вечномерзлых грунтах. Актуализированная редакция СНиП 2.02.04-88».

[2]    Gruzin, A. V. The Artificial Additives Effect to Soil Deformation Characteristics of Oil and Oil Products Storage Tanks Foundation / A.V. Gruzin, V.V. Tokarev, V.V. Shalai, Yu.V. Logunova // Procedia Engineering. – 2015. – №113. – pp. 158-168. – DOI: 10.1016/j.proeng.2015.07.311.

[3]    Абраменков Д.Э., Грузин А.В., Грузин В.В., Нуждин Л.В. Технология и механизация подготовки оснований и устройства свайных фундаментов / Под общ. ред. В.В.Грузина. – Караганда: Болашак-Баспа, 2002. – 264 с.

[4]    Абраменков, Д. Э. Средства механизации и технология строительного производства: монография / Д.Э. Абраменков, А.В. Грузин, В.В. Грузин ; под общ. ред. д.т.н., проф. Э.А. Абраменкова. – Saarbrucken, Germany: Рalmarium academic publishing, 2012. – 327 с.

[5]    Gruzin, A. V. Theoretical researches of rammer’s operating element dynamics in a soil foundation of oil and oil products storage tank / A.V. Gruzin, V.V. Gruzin, V.V. Shalay // Procedia Engineering. – 2016. – №152. – pp. 182-189. – DOI: 10.1016/j.proeng.2016.07.689.

[6]    Русанова А.Д. Забивная свая повышенной несущей способности / А.Д. Русанова, А.Ю. Ваганов, Е.О. Фомин, А.В. Грузин // Россия молодая: передовые технологии – в промышленность. – 2015. – №2. – С.131–135.

[7]    Грузин, А. В. Влияние геометрии фундаментов объектов трубопроводного транспорта углеводородов на пространственное распределение сжимающих напряжений в их грунтовых основаниях / А. В. Грузин, В. В. Грузин // Деловой журнал Neftegaz.RU. – М.: ООО Инф. агентство Нефтегаз.РУ интернэшнл. – 2017. – №12. – С.18–25.

[8]    Gruzin, A. V. Method of the cast-in-place friction pile well walls local soil compaction [Electronic resource] / A. V. Gruzin, V. V. Gruzin // Journal of Physics: Conference Series. – 2018. – Vol. 1050. – DOI: 10.1088/1742-6596/1050/1/012031.

[9]    Грузин А. В., Грузин В. В. Приём локального уплотнения грунта стенок скважины висячей набивной сваи // Проблемы машиноведения: материалы II Междунар. науч.-техн. конф. (Россия, Омск, 27-28 февр. 2018 г.). – Омск: Изд-во ОмГТУ, 2018. – С. 50-55.

[10] СП 24.13330.2011 «Свайные фундаменты. Актуализированная редакция СНиП 2.02.03-85».

[11] ГОСТ19804-2012 «Сваи железобетонные заводского изготовления. Общие технические условия».

[12] Грузин А.В., Грузин В.В. Анализ удельной несущей способности свай с различной формой поперечного сечения. // Актуальные проблемы современности: Международный научный журнал. – Караганда: Болашак-Баспа, 2009. – №12(46). – С. 27–30.

[13] Свая : иннов. пат. 29424 Республика Казахстан, МПК7 E02D 5/30, E02D 27/35 / В. В. Грузин, А. В. Грузин, А. П. Ищенко, Л. С. Щеглов, В. М. Смирнов, Т. К. Балгабеков; заявитель и патентообладатель АО «Казахский агротехнический университет им С. Сейфуллина. – №2014/0112.1; заявл. 03.02.14; опубл. 25.12.14., Бюл. №12. – 1 с.: ил.

[14] Свая : пат. 2594499 Российская Федерация, МПК7 Е02D 5/30 / А. В. Грузин, А. Д. Русанова, Л. Б. Антропова, А. Ю. Ваганов, Е. О. Фомин; заявитель и патентообладатель Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Омский государственный технический университет». – № 2015111914/03; заявл. 01.04.15; опубл. 20.08.16, Бюл. № 23. – 1 с.: ил.

Забивные сваи для фундамента в Туле по цене производителя

Железобетонные сваи — это конструкции, изготовляемые в заводских условиях из тяжелого или мелкозернистого бетона, предназначены для погружения в грунт забивкой свайными молотами и передачи нагрузки от здания или сооружения на грунтовое основание. Чаще всего они имеют сечение квадрата с армированием ствола. 

Купить забивные сваи в Туле по цене завода изготовителя.

Сваи, как строительные конструкции, применяются в составе свайного фундамента они высокоустойчивы к воздействию разных агрессивных сред и коррозий. Изделия утапливают в грунт с помощью спец техники путем забивания, и за счет опорного давления они передают нагрузку от фундамента здания на почву. Качественные сваи обеспечивают многократный запас прочности. Изделия воспринимают нагрузку как от давления опор, так и от бокового трения поверхности изделия о грунт. Несущая способность составляет 1000 т и более.

ПРОИЗВОДСТВО

Данная продукция изготавливается серии 1.011.1-10 выпуск 1 из тяжёлого бетона марки не ниже B25. Завод выпускает забивные сваи длиной от 3 до 16 метров, сечением от 200х200 до 400х400. Каждая цельная конструкция имеет заостренный наконечник и укрепленный оголовок, для надёжного заглубления. Один конец заострен для прорезания грунта, также производится его дополнительное армирование.

Наша продукция соответствует установленным проектным требованиям:

  • по показателям фактической прочности бетона и трещиностойкости;
  • по морозостойкости и водонепроницаемости бетона;
  • к маркам сталей для арматурных и закладных изделий;
  • по защите от коррозии.

Забивные сваи в Туле на Первомайском заводе ЖБИ производятся из тяжелого бетона по ГОСТ 26633 классов по прочности на сжатие. Крупным заполнителе для бетонного раствора свай является фракционированный щебень из природного камня или гравия, при этом размер фракции не должен превышать 40 мм.

Нормируемая передаточная прочность бетона не менее 70 % прочности, что соответствующей классу бетона по прочности на сжатие, а нормируемая отпускная прочность бетона свай равна 100 % класса бетона по прочности на сжатие.

Для армирования — используется арматурная сталь соответствующих ТУ видов и классов. При производстве учитываются требования к качеству бетонных поверхностей и внешнему виду свай. Вся продукция завода проходит контрольные испытания и и подлежит сертификации.

ПРИМЕНЕНИЕ

Применение элементов при возведении сооружений ускоряют сроки строительства, увеличивает качество и надежность построек, поэтому их используют достаточно широко в строительстве современных фундаментов.

Их погружают в грунт путем вколачивания. Для этих работ используется специальная строительная техника — вибровдавливающая машина, копровая установка, вибропогружатель или гидравлический молот. При этом не происходит какой-либо деформации или потери эксплуатационных качеств. Закладывается определенный запас для безопасности. Грунт перед вколачиванием подробно изучают, так же он проходит испытания испытывают на прочность. Свойства грунта зависят от его состава и насыщенности грунтовыми водами.

СТОИМОСТЬ

Цена на цельные сваи из железобетона в Туле зависит от нескольких параметров:

  • марка бетона;
  • диаметр арматуры;
  • длина и сечение сваи;

Стоимость железобетонных изделий, производимых на Первомайском заводе ЖБИ, одна из наиболее доступных на рынке. Есть возможность оптовых поставок.

Купить продукцию возможно с доставкой по заводским ценам. Получить услуги по вычислению размера количества и стоимости железобетонных конструкций можно в отделе продаж или по телефону: +7 (910) 704-41-01

На сайте также есть возможность купить дорожные плиты для устройства подъездных путей к объекту стройки

Стальные двутавровые и двутавровые сваи | Hammer & Steel

Hammer & Steel поддерживает большие запасы стальных двутавровых свай на всех своих предприятиях в США. Эти структурные балки широко используются для глубоких фундаментов для придания жесткости и поддержки стенам из шпунтовых свай и фундаментам. H-образные сваи — это стальные балки, которые забиваются в землю с помощью забивного оборудования. Прочные и прочные поперечные сечения обеспечивают отличные ходовые качества при движении в сложных грунтовых и каменных условиях.

Стальные двутавровые сваи

— это структурные квадратные балки, которые доступны в широком диапазоне размеров и также могут использоваться для морских конструкций.

Технические характеристики

Расчетные характеристики — Стальная двутавровая свая
Номер раздела Вес на фут
фунтов		 Область выбора
A дюйм 2 		Глубина профиля
d дюйм		 Ширина фланца
b f дюйм		 Толщина фланца
т f дюйм.		 Толщина стенки
т ш дюйм		 Ось X-X
л x дюйм 4 		Ось X-X
S x дюйм 3 		Ось X-X
r x дюйм		 Ось Y-Y
л y дюйм 4 		Ось Y-Y
S y дюйм 3 		Ось Y-Y
r y дюйм		 Площадь поверхности
футов 2 / футов
HP14X 117 34.4 14,21 14,885 0.805 0.805 1220 172 5,96 443 59,5 3,59 7,11
102 30 14.01 14,735 0,705 0,705 1050 150 5,92 380 51,4 3,56 7,06
89 26.1 13,83 14,695 0,615 0,615 904 131 5,88 326 44,3 3,53 7,02
73 21,4 13,61 14,585 0,505 0,505 729 107 5,84 261 35,8 3,49 6,96
HP12X 84 24.6 12,28 12,295 0,685 0,685 650 106 5,14 213 34,6 2,94 5,97
74 21,8 12,13 12,215 0,61 0.605 569 93,8 5,11 186 30,4 2,92 5,91
63 18.4 11,94 12,125 0,515 0,515 472 79,1 5,06 153 25,3 2,88 5,86
53 15,5 11,78 12.045 0,435 0,435 393 66,8 5,03 127 21,1 2,86 5,82
HP10X 57 16.8 9,99 10,225 0,565 0,565 294 58,8 4,18 101 19,7 2,45 4,91
42 12,4 9,7 10,075 0,42 0,415 210 43,4 4,13 71,7 14,2 2,41 4,83
HP8X 36 10.6 8,02 8,155 0,445 0,445 119 29,8 3,36 40,3 9,88 1,95 3,92

Типы несущих свай — Группа стальных свай

Универсальные несущие сваи

Универсальные несущие сваи — это H-образные профили, изготовленные на стане горячей прокатки, отсюда и их название. По сути, они такие же, как универсальные секции колонн, за исключением того, что они имеют одинаковую толщину по всей секции.(См. Рисунок).

Универсальные секции колонн изготавливаются из различных сортов стали, в том числе из стали S275, S355 и S460 в соответствии с BS EN 10025 и BS EN 10248. (как в SDM 7 th ed.).

Трубчатые сваи

Трубчатые сваи использовались в качестве фундамента для морских стальных каркасных конструкций более 70 лет, поскольку нефтяные платформы впервые потребовались на нефтяных месторождениях озера Маракайбо в Венесуэле в 1920-х годах. Первоначально запасные масляные трубы использовались из соображений удобства, но по мере того, как опорные конструкции становились все более сложными, холодная прокатка свай в конструкционной плите до проектных диаметров и толщин стенок стала более распространенной.

Прокатные трубчатые сваи специального назначения особенно дороги, но в наличии имеются высококачественные стальные трубопроводные трубы, которые идеально подходят для забивки свай.

Линейная труба, конечно, изготавливается из материалов, отличных от спецификаций конструкционной стали, но ее свойства также подходят для большинства конструкционных применений. Процесс холодной прокатки обеспечивает стабильно более высокий предел текучести, чем у горячекатаной стальной продукции, и это может иметь значительные преимущества для высоконагруженных несущих свай и конструкционных колонн-свай, а также может обеспечить более жесткую забивку.

Самыми сложными критериями выбора секции часто являются учет высоких движущих напряжений во время установки и устойчивость к поперечным силам сдвига нагрузки при эксплуатации без возникновения пластической деформации в секции.

Стальные трубчатые сваи обладают высокой жесткостью и поэтому также подходят для площадок, где необходимо передавать несущие нагрузки на заглубленные устья породы.

Стальные трубчатые сваи производятся как линейные трубы по API 5L классов от X52 до X80.Кроме того, в Европе производятся спирально-сварные трубчатые сваи по EN 10204. Они могут быть диаметром до 3 м и толщиной до 25 мм.

Шпунтовые сваи и коробчатые сваи

Стенки из стальных шпунтовых свай все чаще используются для несущих свай и в ситуациях комбинированной нагрузки.

Применения для несъемных стен из шпунтовых свай используются в подвалах, подземных автостоянках и опорах мостов. (Шпунтовые сваи обсуждаются далее в разделе о стальных шпунтовых сваях).

Коробчатые сваи образуются путем сварки двух или более секций шпунтовых свай. Могут использоваться как U-, так и Z-шпунтовые секции. Они могут быть введены в линию шпунтовых свай в любой точке, где должны применяться местные большие нагрузки, например, под балками моста, или использоваться отдельно. Они сцепляются вместе с соседними шпунтовыми сваями и могут быть размещены в опоре шпунтовых свай, так что их внешний вид не будет нарушен.

Коробчатые сваи U-образной формы формируются путем сварки двух секций шпунтовых свай непрерывными сварными швами, а коробчатые сваи Z-образной формы формируются путем непрерывной сварки пластины с парой соединенных между собой и прерывисто сваренных шпунтовых свай (см. Рисунок ниже).

Специальные коробчатые сваи могут быть сформированы с использованием других комбинаций шпунтовых свай. Дополнительную информацию можно получить у производителей стали.

Несущие фундаменты из шпунтовых свай

Развитие катаных угловых профилей позволило создать новое поколение несущих свай. За счет соединения нескольких шпунтовых свай с одинаковым количеством стержней Omega получается замкнутая труба, которую можно последовательно вбивать в землю. Используя оборудование, которое устанавливает сваи без шума и вибрации, возможность забивать сваи с закрытым профилем сваями означает, что несущие стальные фундаменты могут быть установлены на чувствительных участках и в городских районах, где ударные забивные сваи недопустимы.

В дополнение к снижению воздействия на окружающую среду, обеспечиваемому этой системой, фундамент эффективно проходит нагрузочные испытания при установке и может быть немедленно нагружен. Кроме того, существует возможность извлечь сваи по истечении срока полезного использования конструкции в обратном порядке в процессе установки.

Сваи с высоким модулем упругости

Укрепление стены из шпунтовых свай с помощью глубоких универсальных балок, размещенных «по-солдатски», создает сваю с высоким модулем упругости.См. Рисунок. Этот тип профиля обеспечивает дополнительную нагрузочную способность изгибающего момента и несущую способность. UB привариваются к паре шпунтовых свай Z-профиля, и все три приводятся в сцеплении с следующей панелью.

Комбинированные стены

Комбинированные стены — это еще одна форма сборных свай, используемых для формирования стен для глубоких котлованов. Они состоят из стальных несущих свай, действующих как структурные опоры, в сочетании с второстепенными шпунтовыми сваями, действующими как промежуточные грунтовые элементы заполнения.Эти стены обеспечивают повышенную жесткость или, при необходимости, повышенную несущую способность.

Комбинированная стена может быть образована чередующимися трубчатыми и шпунтовыми сваями. Трубчатые сваи воспринимают вертикальные нагрузки и укрепляют стену. См. Рисунок

Для системы стен HZ фирменные I-секции соединяются с помощью Z-образных профильных свай с помощью специально разработанного горячекатаного соединителя. См. Рисунок.

Прочтите о сравнении шпунтовых свай

Стальные шпунтовые сваи

Стальные шпунтовые сваи — это длинные структурные секции с вертикальной системой блокировки, образующие непрерывную стену.Стены часто используются для удержания почвы или воды. Способность шпунтовой сваи работать зависит от ее геометрии и грунта, в который она вбивается. Свая передает давление с высокой стороны стены на грунт перед стеной.

Nucor Skyline поставляет широкий ассортимент шпунтовых свай от ведущих производителей. При укладке шпунт горячекатаный стальной шпунт и шпунт из холоднокатаной стали являются двумя основными методами изготовления шпунта. Хотя между этими двумя методами есть различия, наиболее важным различием является блокировка.Поскольку горячекатаные стальные шпунтовые сваи производятся из стали, работающей при высоких температурах, блокировка имеет тенденцию быть более прочной, чем ее аналог из холодногнутой стальной шпунтовой сваи. Обычно более слабые блокировки не рекомендуются в чрезвычайно тяжелых условиях движения или для стен, требующих низкой проницаемости. В остальном оба типа секций работают одинаково.

Применение шпунтовых свай

Во всем мире Z-образная свая, названная в честь ее формы, используется для различных целей, как постоянных, так и временных.Временные шпунтовые сваи обеспечивают безопасный доступ для строительства и затем удаляются; однако иногда их оставляют на месте. Коффердамы и поддержка земляных работ — две наиболее распространенные формы временного использования шпунтовых свай. Постоянные шпунтовые сваи остаются в земле и служат в качестве постоянных подпорных конструкций, таких как укрепление дамб, подпорные стены, волнорезы, переборки и стены, защищающие от воздействия окружающей среды. В дополнение к этим традиционным применениям шпунтовых свай, стальные шпунтовые сваи также используются для принятия комбинированных вертикальных и боковых нагрузок для опор мостов и проектов подземных гаражей.

Прочность на изгиб и жесткость являются основными критериями проектирования шпунтовых свай. При шпунтовании необходимо также учитывать долговечность секции, особенно при постоянном применении в соленой воде. Проходимость шпунтовых свай часто упускается из виду, и они могут повлиять на выбор шпунтовых свай.

Шпунтовые сваи плоские (прямые листы) используются при возведении ячеистых конструкций. Ячеистые коффердамы используются для обезвоживания больших площадей при строительстве шлюзов и плотин, а также используются в качестве постоянных стен, когда нагрузки исключительно высоки или имеется мало или совсем нет почвы для заделки.Обычно нет необходимости в большом заглублении, поскольку ячейки являются гравитационными структурами, и блокировка сопротивляется натяжению. В отличие от Z-образных или комбинированных стен, прочность блокировки является основным критерием при проектировании ячеистых коффердамов. Вес ячейки и сопротивление блокировок плоских листов формируют устойчивость конструкции.

AZ шпунтовые сваи — шпунтовые сваи ArcelorMittal

Z являются предпочтительным выбором для постоянных применений. Среди основных характеристик Z-образных шпунтовых свай — непрерывная форма стенки и особое расположение замка симметрично по обе стороны от нейтральной оси.Эти два атрибута положительно влияют на модуль сечения. Серия AZ ® объединяет секцию с исключительными характеристиками с проверенным качеством стопорным замком Ларссена . Z-образные шпунтовые сваи обладают следующими преимуществами
  • чрезвычайно конкурентоспособное соотношение модуль упругости сечения / масса,
  • легче, чем U-образные сваи при сравнении секций с аналогичными свойствами,
  • увеличенная инерция и, следовательно, уменьшенный прогиб, позволяющий выбирать стали с высоким пределом текучести для наиболее экономичного решения,
  • большая ширина, что обеспечивает высокие монтажные характеристики и повышенную водонепроницаемость .

ArcelorMittal прокатил первые шпунтовые сваи AZ в начале 1990-х годов. В то время было огромным достижением свернуть 600 шпунтовых свай Z-типа шириной мм с замком типа Ларссена. Линия AZ была завершена производством в 1998 году модели AZ 48, самой тяжелой Z-образной секции в мире (уступив только в 2016 году новой секции AZ).

Несколько лет спустя, в 2004 году, мы запустили в производство более широкие и легкие шпунтовые сваи AZ-700 .Обратите внимание, что эти сваи имеют ширину 700 мм. Первой секцией была модель AZ 38-700, имевшая огромный успех. Мы действительно были первым производителем в мире, который смог катать такие широкие профили на регулярной основе.

С тех пор мы наблюдаем устойчивый рост спроса на более широкие и легкие шпунтовые сваи. После обширного моделирования методом конечных элементов, оптимизации и испытаний в реальных условиях мы с гордостью представили в 2015 году новейшее поколение AZ, еще более экономичное, с максимальной шириной до 800 мм шпунтовых свай !

Все наши стальные шпунтовые сваи AZ оснащены проверенным замком Ларссена .

AZ шпунтовые сваи обычно поставляются и забиваются как двойные сваи (применяются некоторые исключения). Хотя статически это не требуется, обычная блокировка может быть гофрирована (стандартная схема), что улучшает прямолинейность стены и снижает шум при движении с помощью вибромолота.

Пока не уверены в преимуществах нового поколения AZ: посмотрите брошюры ниже.

Примечание: AZ ® является зарегистрированным товарным знаком ArcelorMittal

b Ширина одинарной сваи
ч Высота сваи
т ф Толщина фланца
т Вт Толщина стенки
А Площадь поперечного сечения стали
G SP Масса на одну сваю
G Вт Масса на м стены
I y Момент инерции относительно главной нейтральной оси y-y
Вт эл, y Модуль упругости сечения
S y Статический момент
Вт пл, яр Модуль упругости пластического сечения
2) Этот раздел AZ можно свернуть вверх или вниз на 0.5 мм и 1,0 мм по запросу
б Ширина одинарной сваи
ч Высота сваи
т ф Толщина фланца
т Вт Толщина стенки
А Площадь поперечного сечения стали
G SP Масса на одну сваю
G Вт Масса на фут стены
I y Момент инерции относительно главной нейтральной оси y-y
Вт эл, y Модуль упругости сечения
S y Статический момент
Вт пл, яр Модуль упругости пластического сечения
2) Этот раздел AZ можно свернуть вверх или вниз на 0.02 и 0,04 дюйма по запросу

Проектирование и расчеты [iSheetPile] — мысли вне перемычки

Лучшее понимание модуля упругости сечения, расчетного момента и момента инерции

Момент инерции и модуль упругости сечения являются измерениями относительной жесткости поперечного сечения стальной сваи.

Вообще говоря, I (момент инерции) — это геометрическое значение, используемое для определения жесткости и поэтому важно для определения прогибов в вертикальном поперечном сечении и используется для более общих расчетов по сравнению с модулем упругости сечения, который обычно используется для определения сопротивление в горизонтальном поперечном сечении изгибающим моментам.

При расчете напряжения в стальной свае формула с использованием I имеет следующий вид:

напряжение = M * y / I

, где M — изгибающий момент в точке стальной сваи (так называемый расчетный момент), а y — вертикальное расстояние от оси изгиба в середине (центроид) поперечного сечения. Это общая формула, потому что вы можете определить напряжение в любой точке поперечного сечения, подставив значение для y.

Однако для большинства строительных работ с использованием стали, инженер не так озабочен тем, какое напряжение находится на заданном расстоянии от центра тяжести стальной сваи, как он беспокоится о том, когда она уступит место.Следовательно, модуль сечения является более важным и полезным критерием сравнения и расчета. Чтобы определить модуль сечения Z, вы разделите момент инерции на y.

Следовательно,

Z = I / y

Почему это более полезно для инженеров? Потому что, если вы измените это, это также означает, что

I = Z * y

Подставьте это в формулу напряжения, и вы получите:

напряжение = M * y / Z * y

Y отменили, и теперь у вас есть:

напряжение = M / Z

Это напряжение в крайнем волокне балки, что является наихудшим сценарием.И, очевидно, наихудший сценарий — это то, что инженеры-строители обычно проектируют, с точки зрения проектирования стальной шпунтовой сваи для максимальной прочности.

Примечание: для большинства проектов стальных свай, на строительство которых выставляются заявки, лучше всего иметь указанный проектный момент (например, 100 тыс. Дюймов / фут), с которым инженеры могут работать, а не конкретный стальной профиль, как это не говорит инженерам о точных нагрузках, с которыми им нужно работать.

Формулы для расчета нейтральной оси, момента инерции и модуля сечения

e = (A b xh b /2) + ((h b -f b /2) x A c1 A c2 )) / A b A c1 + А c2

Тогда общий момент инерции рассчитывается по формуле:

I k = ((eh b /2) 2 x A b ) + ((e — (h b -f b /2)) 2 x (A c1 + A c2 ))

и:

I T = n (I b + I k + I с ) + 2I с

Следовательно, модуль сечения можно рассчитать по формуле:

(I T / e) / л

где:

I b = момент инерции балки
I с = момент инерции листа
I c1 = момент инерции соединителя 1
I c2 = момент инерции соединителя 2
l = ширина панели
n = количество балок
h b = высота балки
f b = толщина полки балки
A b = площадь балки
A c1 = площадь соединителя 1
A c2 = площадь соединителя 2

Расчет модуля упругости сечения по заданному расчетному моменту

Расчет модуля сечения по заданному расчетному моменту

S = M / F и

S = модуль упругости сечения
M = расчетный момент
F a = допустимое напряжение изгиба

Вот конкретный пример того, как определить требуемый модуль упругости сечения при расчетном моменте 650 тыс. Фут / фут для различных марок стали:

Используя ASTM 572 Grade 50:
Учитывая, что инженерный корпус армии США имеет допустимое напряжение изгиба 25 тысяч фунтов / кв. 25 к / дюйм 2
Следовательно, требуемый модуль упругости сечения составляет 312 дюймов 3 / фут
При использовании S430 GP:
Модуль упругости сечения = 650 тыс. Фут / фут x 12 дюймов / фут / 31.2 к / дюйм 2
Таким образом, требуемый модуль упругости сечения составляет 250 дюймов 3 / фут
Руководство инженеров по проектированию шпунтовых свайных стен США от 1994 г. рекомендует учитывать коэффициент безопасности для допустимого напряжения изгиба 50% (0,50). Следовательно (F a = 0,50 x _____ тысяч фунтов на квадратный дюйм данной марки стали)
Следовательно:
A572 Марка 50 (50 тысяч фунтов на квадратный дюйм) имеет допустимое напряжение изгиба F a = 25 тысяч фунтов на квадратный дюйм
S355 GP (52 тысячи фунтов на квадратный дюйм): F a = 26 тысяч фунтов на квадратный дюйм
A572 Grade 60 (60 тысяч фунтов на квадратный дюйм): F a = 30 тысяч фунтов на квадратный дюйм
S430 GP (62.4 тысячи фунтов на квадратный дюйм): F a = 31,2 тысячи фунтов на квадратный дюйм

1 кип (тыс. Фунтов) = 1000 фунтов
1 тыс. Фунтов / кв. Дюйм = 1000 фунтов / кв. Дюйм

ASTM 572, класс 60 по сравнению с S430 GP

Эти два очень похожи. По сути, S430 GP следует рассматривать как более сильную альтернативу стали ASTM A572 Grade 60 из-за того, что она имеет минимальный KSI 62 по сравнению с KSI 60 в ASTM A572 Grade 60.

S430 GP — это нелегированная сталь, используемая в шпунтовых сваях в соответствии с EN 10248. Химические требования и механические свойства S430 GP сопоставимы с ASTM A572-60, как показано ниже.(YS и UTS для S430 GP преобразуются в тысячи фунтов на квадратный дюйм из МПа.)

Химия

Все значения являются максимальными.

Элемент EN 10248 S 430 GP ASTM A572-60
С 0,24 0,26
Мн 1,60 1,35
п. 0,040–
S 0,040 0.050
Si 0,55–
N 0,009–

Механические свойства

EN 10248 S 430 GP ASTM A572-60
YS MIN 430 МПа (62,4 тыс. Фунтов / кв. Дюйм) 60 тысяч фунтов / кв. Дюйм
UTS MIN 510 МПа (74,0 тыс. Фунтов / кв. Дюйм) 75 тысяч фунтов / кв. Дюйм
E * мин. 19% 16% (8 дюймов GL), 18% (2 дюйма GL)

Относительное удлинение для S430 GP рассчитывается с использованием измерительной длины Lo, пропорциональной CSA испытуемого образца Lo = 5.65√Ст. Относительное удлинение для A572-60 рассчитывается с использованием расчетной длины 8 дюймов или 2 дюймов согласно ASTM A370.

Введите размеры стены, и приведенные ниже значения будут скорректированы автоматически.

Профили шпунтовые горячекатаные — Продукция — thyssenkrupp Infrastructure

Профили шпунтовые горячекатаные

Высокая жесткость конструкции, очень хорошие приводные свойства, высокий модуль упругости: горячекатаный шпунт

Благодаря своим превосходным свойствам, наши горячекатаные шпунтовые сваи в основном используются в водном, дорожном и гражданском строительстве.Горячекатаные сваи изготавливаются из первичного материала, нагретого до более 1200 градусов. Благодаря высокой пластичности стали возможны различные формы сечения.

U-образные профили

Наши U-образные профили обладают отличными структурными свойствами. Эти высококачественные секции сваи очень хорошо забиваются. Широкий спектр доступных секций позволяет использовать их в самых разных областях, таких как морское машиностроение, защита насыпей и дорожное строительство, и даже в строительстве траншей.

Применение в строительстве

  • Морская техника
  • Сооружения водных путей и водотоков
  • Защита набережных
  • Строительство транспортной инфраструктуры
  • Опалубка траншей
  • Земляные работы

Z-образные профили

Сплошное полотно в шпунте и внешние замки являются ключевыми особенностями Z-образных профилей. Оба фактора положительно влияют на модуль сечения шпунта при относительно небольшом весе.Это приводит к высокой рентабельности.

Стальные сваи LARSSEN

Стальные сваи или дельфины LARSSEN — это системы для судоходных маршрутов и портов. Существуют разные типы в зависимости от их использования:

  • Ударные дельфины, используемые для ограничения маршрутов движения судов
  • Дельфины для стоянки или швартовки, используемые в качестве швартовных точек для судов
  • Навигационные дельфины, используемые для направления плавучих объектов, таких как понтоны или плавучие доки

Балка стальная

Ригели из широкополочных балок используются в различных методах крепления.Они включают в себя вертикальные опоры, которые состоят из секций настила траншей / легких секций, распорок, ригелей и приспособлений ригелей. В этих случаях ригель состоит из широкой полочной балки HEB 140-300 в зависимости от расстояния между стойками и требований к конструкции.

В другом методе с использованием деревянных шпунтовых свай и свайных замков, так называемой балочно-свайной стены, используются как широкие полочные балки, так и U-образные швеллеры в диапазоне размеров от 200 до 300.

Комбинированный шпунт

Наши комбинированные стальные шпунтовые сваи состоят из несущих и промежуточных свай и используются, в частности, в морских инженерных проектах большой мощности на побережье, в том числе в морских приложениях, таких как причальные стенки, пирсы, конструкции доков и суда ро-ро.Комбинированные сваи также используются в шлюзах, плотинах, внутренних портах, полигонах и устьях.

Шпунтовая свая — обзор

8.2.1 Коффердамы

На рисунке 3.27 показано схематическое расположение конструкции типичной закрытой перемычки из шпунтовых свай, используемой для строительства в воде; подобное устройство также подходит для строительства на суше. Шпунтовые сваи доступны в различных сечениях и длинах и имеют блокирующие муфты по краям, так что при забивке они образуют водонепроницаемую стену.Дизельные, паровые и пневматические молоты используются для забивки шпунтовых свай, а вибраторы с электрическим приводом могут использоваться для забивки и извлечения свай. Доступна «бесшумная» гидравлическая система, хотя и дорогая, если необходимо минимизировать шум или вибрацию. Шпунтовые сваи забиваются в непроницаемый слой или в твердое основание, такое как мел или твердый балласт, стараясь не забивать с такой силой, чтобы разъединить муфты внизу.

Рис. 3.27. Шпунтовая перемычка

Выемка грунта или обезвоживание в случае морской перемычки происходит поэтапно, чтобы можно было собрать различные уровни распорок.В больших коффердамах длинные стойки могут нуждаться в поддержке в середине пролета временными сваями, называемыми «королевскими» сваями. Нижние распорки расположены ближе друг к другу, чтобы выдерживать повышенную нагрузку с увеличенной глубиной. Земляные работы и раскосы продолжаются до достижения уровня фундамента, после чего бетонирование постоянной конструкции следует в обычном порядке. При необходимости сваи могут быть забиты ниже уровня выемки. Если шпунтовые сваи должны составлять часть постоянной конструкции, их заливают бетоном, а временные связи снимают по мере выполнения работ.Однако такая практика не рекомендуется, поскольку в случае какого-либо движения грунтовой сваи или любого изгиба шпунтовых свай при удалении распорок может быть нанесено серьезное повреждение недавно залитой бетонной конструкции. В противном случае шпунтовые сваи забиваются вдоль прочной конструкции, так что по мере подъема внутри перемычки нагрузка от шпунтовых свай может постепенно передаваться на бетонные стены с помощью коротких распорок и клиньев. Пространство между шпунтовыми сваями и бетоном, наконец, засыпается или заливается, а сваи извлекаются.

Требуется значительный проект временных работ для размещения перемычек и распорок перемычки таким образом, чтобы основная вертикальная арматура не загрязнялась и поднимающиеся ставни могли проходить мимо перемычек до тех пор, пока бетон не окажется чуть ниже их. Складные клинья между ригелем и шпунтом могут быть удалены, а ригель и распорка удалены. Таким образом, нет необходимости переносить нагрузку на зеленый бетон. Для достижения этого часто необходимо существенно перепроектировать постоянные работы, чтобы приспособить их к сложным временным работам.

Эта форма конструкции широко используется для таких сооружений, как насосная, водозаборники и водостоки, золоотвалы и более глубокие части крупных карьерных выработок. Конвейеры, кабельные каналы и водопропускные трубы часто сооружаются внутри сплошных коффердамов из шпунтовых свай, при этом длинные модули свай, подкосов и опалубки перемещаются вперед. Водозаборные и водоотводящие конструкции на спокойной или мелководной воде могут быть построены внутри кольцевой перемычки из свайных или диафрагменных ограждений. В этих типах поперечные распорки могут быть устранены за счет использования сжатых железобетонных кольцевых обвязок для поддержки стены перемычки, оставляя центр свободным от препятствий.

Технология стенок диафрагмы или бентонитовой траншеи использует свойства суспензий бентонитовой и бентонитовой глины в воде для производства перекачиваемых жидкостей / гелей с удельным весом выше 1,0 и некоторым эквивалентом прочности на сдвиг. Эта жидкость используется для поддержки стенок котлована до завершения рытья, когда она вытесняется арматурными каркасами и бетоном, осторожно засыпанным снизу. Затем вытесненный бентонит очищается и перекачивается в другое место для повторного использования.Земляные работы производятся машиной, работающей через жидкость, и при работе на мелководье обычно предусматривается временный искусственный остров, с которого можно проводить раскопки. Стены, сделанные таким образом, использовались в постоянных работах с минимальной обработкой поверхности или без нее.

Проектирование перемычки представляет собой сложную задачу из-за того, что механика грунта не поддается точному анализу, и случаются отказы. Отказ может быть вызван механическим повреждением нижних стоек или в пластиковом грунте несбалансированное давление грунта может привести к изгибу шпунтовых свай под нижней стойкой и вспучиванию дна котлована.Неуравновешенный гидростатический напор может привести к протеканию воды и мелкого материала под носком шпунтовых свай, а также к «вскипанию» дна котлована. Особая осторожность требуется, когда есть большой диапазон приливных или грунтовых вод снаружи, которые необходимо уравновешивать на всех этапах строительства. Понижение уровня грунтовых вод, как описано в разделе 8.3 данной главы, может быть достаточным для решения этой проблемы. Несбалансированные силы также можно преодолеть путем затопления перемычки, проведения земляных работ под водой с помощью грейферов до уровня ниже уровня фундамента и помещения слоя массивного бетона под воду перед откачкой для продолжения строительства.Этот массивный бетон должен быть достаточно толстым, чтобы уравновесить силы, которые могут вызвать разрушение, и фактически сформировать постоянную нижнюю стойку и уплотнить коффердам. Его также можно привязать к подстилающей породе и закрепить на якоре, если есть какая-либо опасность плавучести перемычки.

Для увеличения прочности грунтов и снижения их проницаемости можно использовать методы инъекционного заполнения. В зависимости от характера почвы используемые материалы различаются; примерами являются цементный раствор, специальные глины (иногда смешанные с цементом), PFA, битумные смеси и различные химические вещества.Они настолько эффективны в определенных почвах, что раскопки внутри цементной завесы проводились без использования шпунтовых свай.

В очень больших коффердамах, которые могут потребоваться для ограждения всей площади выемки грунта для электростанции, невозможно поддерживать подкосы прямо на такой большой площади. В этом случае стены коффердама привязываются стальными стержнями или тросами к анкерам в твердом грунте, либо берма оставляется непосредственно на краю фундамента для поддержки стены.Когда постоянный фундамент построен достаточно близко к шпунтовым сваям, берму удаляют и заменяют сгребающими подкосами, закрепленными на фундаменте.

Глубина, на которую может продолжаться строительство перемычек, ограничена в зависимости от грунтовых условий, и для шахт может потребоваться использовать верхнюю перемычку, чтобы получить уплотнение на вершине скалы, а затем провести через нее вторую перемычку.