> Техника, страница 46 > Железобетонные сваи
Железобетонные сваи
Железобетонные сваи, сваи из оюе-лезобетона (смотрите). Ж. с. могут быть как з а-б и в н ы е, то есть изготовленные заранее и потом забитые, так и набивные, то есть изготовленные на месте своей установки. В большинстве случаев применяются забивные сваи.
Размеры Ж. с. варьируют в пределах от 20 до 40 сантиметров в поперечнике, при длине до 20 метров (до такой длины доходили Ж.с., примененные при постройке в 1927 году основания для холодильника в Севастополе).
Теория удара бабы о сваю показывает, что сваю нельзя погрузить в грунт, если вес бабы меньше веса самой сваи.
Отсюда следует, что наибольшие размеры Ж. с. определяются ее предельным весом, к-рый не должен превышать веса бабы. В обыкновенных копрах вес бабы принимается равным 1—1,5 т; в особо важных случаях он доводится, в специального типа копрах, до 4 тонн Методы расчета Ж. с.—см. Бетонные и железные сваи.
Форма поперечного сечения сваи, при одной и той же площади его, мало влияет на Сопротивление сваи; так, например, при замене круглого сечения квадратным сопротивление увеличивается на 7—9%, а при замене круглого сечения восьмиугольным—всего лишь на 1—2%. С другой стороны, придание стволу цилиндрической сваи даже небольшой коничности (aj=l-i-30) увеличивает сопротивление ее в значительной степени, что можно видеть из табл. 1.
Таблица 1 приводит к следующим выводам: 1) общие сопротивления свай при переходе от цилиндрич. формы к конич. возрастают очень существенно, и коэфф. этого возрастания в среднем колеблется от 5 до б, в зависимости от глубины забивки свай; 2) общие сопротивления коническ. свай сравнительно мало меняются от увеличения угла коничности ctj ствола сваи (по крайней мере в малых пределах значений этих углов в зависимости от конструктивных ограничений в поперечных размерах ствола сваи); 3) возрастание коэффициентов сопротивления свай, при одной и той же глубине забивки их, мало меняется в зависимости от изменения значений угла трения ψ грунта.
Т. о., заменой в свайном ростверке большого количества длинных цилиндрич. свай меньшим количеством более коротких конич. свай можно значительно выиграть в кубатуре бетона и тем самым существенно понизить стоимость всего ростверка. При этом сваи м. б. погружены в слабый грунт, не доходя своими нижними оконечностями до плотного грунта (т. н. висячий ростверк), т. к. здесь нагрузка на сваю будет полностью поглощена боковой реакцией грунта; для усиления же последней, сваи в ростверке расставляются на таких расстояниях L друг от друга, чтобы области уплотнений их взаимно пересекались. Для этого L должен быть менее (1 + 2<5, где d—диам. сваи, ад—ширина области уплотнения, равная ξ -(ξ—коэффициент
Таблица 1.—С оотношение сопротивлений цилиндрических и конических свай.
| Угол трения грунта <р | Длина сваи 1 в м при полном погружении в грунт | В.ц. Н(к.‘ ~ 10) : Н(“.· “ П : К(“; “ Г)* |
| 3 | 1 : 5,28 : 6,08 : 6,72 | |
| 25° | 4 | 1 : 5,87 : 7,00 : 7,92 |
| 5 | 1 : 6,40 : 7,94 : 9,14 | |
| 3 | 1 : 5,19 : 5,98 : 6,60 | |
| 35° | 4 | 1 : 5,85 : 6,98 : 7,89 |
| 5 | 1 : 6,37 : 7,91 : 9,12 | |
| 3 | 1 : 5,45 : 6,28 : 6,94 | |
| 45° | 4 | 1 : 6,19 : 7,38 : 8,35 |
| 5 | 1 : 6,77 : 8,40 : 9,88 | |
| * h,{.—сопротивление цилиндрической сваи, Ек—сопротивление | ||
| конической сваи. | ||
уплотнения грунта; его числовое значение колеблется в пределах от 1—для насыпных грунтов до 2—для глины).
Т. к. отношение длины сваи к ее поперечнику обыкновенно более 20, то возникает вопрос о том, нужна ли проверка сваи на продольный изгиб. Оказывается, что, когда свая находится всей своей длиной в грунте, хотя бы и весьма слабом и водоносном, надобность в учете продольного изгиба отпадает, если только длина сваи
I > 1.66-JV+ Ϋ 2,75 · N1 + 3,33 · Μ - *„)
/*·- ’о где
*-?·**·“; Jf-jg-rf;
b-b2 (4+ 2) “ ”o=tg2g-|)·
В этих ф-лах d—диам. сваи, φ—угол трения грунта, а—половина угла заострения сваи.
Для частного случая цилиндрнческ. сваи обычного типа диам. 0,30 м, при а=20°, значения I, в зависимости от различных значений <р, выражаются след, чи (табл. 2).
Таблица 2.—Значения для предельных величин I при различных углах трения грунта φ.
| φ | 1 В м | я> | 1 в м |
| 10° | 1,69 | 30° | 2,11 |
| 15° | 1,77 | 35° | 2,35 |
| 20° | 1,80 | 40° | 2,64 |
| 25° | 1,93 | 45° | 3,00 |
Из таблицы видно, что при длине сваи в 3 метров и более надобность в расчете сваи на продольный изгиб отпадает, независимо от рода грунта и его качества и состояния.
При расчете арматуры Ж. с. принимают к учету то наиболее неблагоприятное положение сваи, к-рое она принимает во время своей переноски в горизонтальном положении, то есть когда она работает на простой изгиб. В целях облегчения сваи в этих условиях от чрезмерных напряжений, заделывают в ствол сваи в определенных местах по ее длине особые крюки, за которые и зацепляют ее при переноске. На фигуре 1 видны горизонт, формы, в которых производится заготовка свай восьмиугольн. сечения. Одна форма делается на несколько свай сразу. В таких формах сваи выдерживаются от 3 до 14 дней, после чего освобожденные от форм сваи вылеживаются от 1 до 2 месяцев. Пропорции бетона принимаются в среднем от 1:Н/*:3 до 1:2:4. Допускаемые напряжения в железобетонных сооружениях на простое сжатие сопоставлены в таблице 3.
Т а б л. 3 .—Д опускаемые напряжения в железобетонных сваях на простое сжатие (в кг/смг).
| Норм ы | Состав бетона | |
| 1 : П/г: 3 | 1:2:4 | |
| НКПС 1926 г.. | 45 | 40 |
| Госплана СССР 1926 г. | 50 | 45 |
| Французские. | 56 | 45 |
При забивке Ж. с. в грунт, во избежание разрушения головы сваи, на нее надевают различных конструкций наголовники, имеющие своим назначением поглощать силу удара и удлинять процесс действия его. Один из простейших типов наголовника показан на фигуре 2.
Лит.: Дмоховскнй В., О работе свай в основаниях в связи с явлением продольного изгиба, «Научные труды Моек, института инж. транспорта», М., 1927, вып. 4; В г e η n e с k e L. u. L 0 h m e у e г E., Der Grundbau, 4 Aufl., В. 1, B., 1927. См. также Бетонные и железные сваи. В. Дмоховскнй.