Железобетонные сваи для промышленного строительства: особенности, классификация, рекомендации по выбору

Промышленные сооружения отличаются от коммерческих или жилых не только внешне, но и конструктивно. Для них характерна большая площадь, этажность, особая планировка помещений с высокими потолками, необходимыми для размещения производственного оборудования.

Указанные особенности, в сочетании с вибрационными, механическими нагрузками, создаваемыми станками, накладывают особые требования к прочности, устойчивости здания. Обустройство фундамента, стен, несущих элементов не терпит ошибок, использования неподходящих инженерных решений. Практика показывает, что один из лучших вариантов – железобетонные сваи. В чем их особенности? Каковы преимущества? Как выбрать деталь, на 100% соответствующую специфике конкретного проекта?

Понятие

С точки зрения конструкции железобетонная свая напоминает карандаш. Возможные сечения – круг, квадрат, прямоугольник, тавр или двутавр. На нижнем торце предусмотрен металлический наконечник или заострение, что упрощает погружение в грунт.

Основное производственное сырье – бетон. Для грунтов средней и малой плотности подойдет марка B15, скального – B25. Также применяется наполнитель, щебень фракцией 2-4 сантиметра. При высокой прочности, бетонная структура уязвима для нагрузок на разрыв. Компенсировать этот недостаток помогает арматурный каркас из сетки, проволоки, перемычек.

При изготовлении должны соблюдаться положения следующих нормативно-технических актов:

• ГОСТ 19804.6-83. В нем закреплены нормы, действующие в отношении конструкции, производственного сырья, габаритам и геометрии готового изделия, принципов контроля качества.
• СП 13.13330-2018. Распространяются на металлические арматурные элементы.
• ГОСТ 8267, 10922, 5781 и прочие, установленные для конкретного сырья, использующегося в производстве.

Железобетонные сваи, используемые в промышленном строительстве, подвергаются большим нагрузкам, а потому их производство должно вестись в строгом соответствии с установленной технологией. Это исключает брак, дефекты, подверженность разрушениям. Для повышения плотности бетонного раствора, прочности – готовой детали, используется метод вибрационного уплотнения. Отверждение происходит не в естественных условиях, а под термической нагрузкой.

Требования к материалам

Для компенсации нагрузок, характерных для производственных объектов, материалы, используемые при выпуске свай, должны соответствовать следующим требованиям:

• Класс прочности – М200 и выше, в зависимости от эксплуатационных условий. Он значит, что свая без разрушения и деформаций выдерживает давление в 200 килограммов на квадратный сантиметр. Для крупных комплексов, поблизости от которых ведутся строительные работы, проложены транспортные магистрали, создающие дополнительные вибрации, применяются бетоны М400.
• Водостойкость – W2, что говорит о нулевом поглощении воды, допускает монтаж в увлажненный грунт.
• Стойкость к холоду – F100. Класс достаточен для использования в любых климатических зонах, вплоть до районов Крайнего Севера.

Функцию арматуры выполняют стержни, проволока горячего проката. Допустимо применение как ненапрягаемой арматуры, так и элементов, прошедших предварительное напряжение.

Преимущества

Высокий спрос на железобетонные сваи в промышленном строительстве объясняется их многочисленными преимуществами:

1. Высокая прочность. Правильный подбор сырья, схемы армирования, соблюдение производственной технологии – все это гарантирует, что элемент выдержит высокие нагрузки. Статические и динамические воздействия не приведут к деформациям, появлению сколов, отслоений.
2. Скорость установки. При использовании соответствующей спецтехники, сваи даже для крупного промышленного комплекса удастся монтировать за 2-3 дня.
3. Универсальность. Железобетонные сваи подходят для производственных зданий вне зависимости от этажности, планировки, назначения, от небольших цехов до огромных складов, зернохранилищ. Отсутствуют ограничения и по типу грунта, от песчаного и глинистого до скального.
4. Продолжительный эксплуатационный период. В отличие от деревянных аналогов, подверженных гниению, металлических – коррозии, ЖБИ максимально устойчивы к внешним воздействиям, служат столетиями, сохраняя исходные характеристики. Необходимость дополнительного обслуживания отсутствует.
5. Отсутствие погодных ограничений. Монтаж возможен в любое время года, независимо от температуры, осадков, солнечной активности.

Классификация и рекомендации по выбору

При классификации свай учитывается множество критериев. Например, по способу установки они бывают забивными, вдавливаемыми, винтовыми, вибропогружаемыми. В промышленном строительстве чаще всего используются забивные сваи. Их монтаж возможен на большую глубину, что дает дополнительную жесткость, устойчивость сооружения.

Второй классификационный признак – тип армирования. К высоким нагрузкам лучше адаптированы сваи, укомплектованные предварительно напряженной арматурой, размещенной по продольно-поперечной схеме. Это обеспечивает максимальную прочность, исключает образование, развитие и распространение трещин вне зависимости от характера нагрузок, их направленности на сжатие или растяжение.

Подходящее для крупных промышленных объектов сечение – 30 на 30 или 40 на 40 сантиметров. Менее габаритные сваи можно использовать только в качестве вспомогательных, не принимающих на себя основную нагрузку. Их область применения – малоэтажное строительство.

Оптимальная конструкция – монолитная. Сборная – предполагает использование дополнительных сварных или механических соединений, ослабляющих элемент. Ее лучше использовать для реализации менее ответственных и нагруженных проектов.

Значимый критерий выбора и классификационный признак – длина. В среднем она варьируется от 3 до 12 метров. В промышленности чаще применяются сваи на 6 и более метров. Они позволяют добраться до глубоких грунтовых слоев, плотных, характеризующихся высокой несущей способностью, равномерно распределить массу здания, снизить опасность обрушения.

Подведение итогов

Железобетонные сваи – одно из лучших решений для промышленного строительства. При невысокой цене они обладают высочайшими прочностными характеристиками, подходят для возведения объектов любой этажности и конфигурации, служат долго, не требуя ремонта и восстановления. Главное условие такой долговечности и надежности – правильный выбор, учет основных технических параметров.