Ștefoane - argumente pro și contra, caracteristici, dispozitiv

Fundația casei este unul dintre cele mai complexe și mai costisitoare elemente ale construcției sale. În același timp, procesul de creare a acesteia este foarte lung - în cele mai multe cazuri este stadiul limitator al construcției. Din păcate, nu este neobișnuit ca dezvoltatorii fără scrupule să încalce conștient tehnologiile și normele pentru a finaliza rapid fundația și pentru a trece la următoarele etape de lucru. Adesea, clienții înșiși îi împing spre ele, și li se pare că nu se întâmplă nimic prea mult timp pe șantier. Rushul excesiv în această etapă conduce la faptul că, într-o perioadă scurtă de timp, chiriașii casei noi au probleme - fundamentele se îndoaie, iar ca rezultat, întreaga structură începe să se prăbușească lent.

Este aici mijlocul de aur? Este posibil să montați rapid o fundație solidă și fiabilă? Se pare posibil. Șanțurile de șuruburi vin în salvare în acest caz. Pentru a crea o fundație pe piloni, nu durează una sau două luni, dar numai câteva zile.

De ce nu sunt încă folosite piloți asemănători peste tot? De ce nu cresc casele noi la fel de repede ca ciupercile după ploaie? Pentru a răspunde la aceste întrebări, trebuie să cunoașteți nu numai avantajele, ci și dezavantajele piloților pentru fundație, să aveți o idee despre ce limite există. Amintiți-vă că construirea unei fundații este o afacere foarte responsabilă, iar atunci când alegeți o soluție de design, trebuie să vă bazați mai întâi pe propriile dvs. cunoștințe și nu pe asigurarea publicității producătorilor, promisiunile unor constructori sau exemple de vecini și cunoștințe.

Istoria apariției șanțurilor de șuruburi

Prima structură mare ridicată pe astfel de grămezi a fost farul Maplin Sand, construit la gura Tamisei deja în 1838. Fundația sa a constat din nouă grămezi cu vârfuri de șurub cu diametrul de 120 cm, răsuciți în pământ la o adâncime de aproximativ 7 metri. În anii următori, sub conducerea lui Mitchell, mai multe faruri au fost ridicate în toată Anglia. Unele dintre ele au rămas neschimbate până în ziua de azi. La mijlocul secolului al XIX-lea, mai mult de 150 de faruri din America de Nord, o diguri în Portland, un pod peste și poduri în Bombay, o cărămidă în Baroda, un dig în Madras și multe alte obiecte importante au fost construite folosind grămezi Mitchell.

În Rusia, am învățat despre piloni șurubi numai în a doua jumătate a secolului al XIX-lea. Inginerii ruși au apreciat repede toate avantajele acestei invenții, în special atunci când lucrează în condițiile de permafrost din regiunile nordice ale țării sau în solurile inundate slab de zonele de coastă. Foarte curând, pilele de șuruburi au început să fie utilizate pe scară largă în construcția de structuri inginerești pentru utilizare militară (sprijinul pentru șuruburi pentru construcția de mare viteză a fundațiilor de poduri pliabile este încă folosit de armata noastră) și mai târziu în construcții civile.

Piloții de șuruburi din oțel sunt astăzi utilizați pe scară largă în întreaga lume. Ajutorul lor este recrutat acolo unde este nevoie de o viteză mare de construcție a fundației: atunci când se instalează diferite tipuri de suporturi, se instalează stații de pompare și foraj, se montează conducte, se construiesc tabere temporare pentru muncitori etc. Aceste produse utilizează cea mai mare cerere din partea companiilor de petrol și gaze, la constructorii militari și industriali, la firmele care efectuează lucrări de recuperare. Organizațiile de construcții implicate în construcția de clădiri rezidențiale sunt pe această listă, dar sunt departe de pozițiile de conducere. Desigur, sunt ridicate fundațiile pentru șanțurile pentru clădiri rezidențiale, dar în majoritatea cazurilor vorbim despre construirea unor zone greu accesibile sau a unor zone cu teren dificil, despre repararea fundațiilor problematice ale caselor vechi, despre fixarea clădirilor pe versanți.

Proiectarea și caracteristicile șanțurilor de șurub

Care sunt pilele de șurub care au câștigat atât de repede popularitatea între constructorii din întreaga lume? Care sunt soiurile lor? Ce tipuri de șuruburi ar trebui să le acordați mai întâi atenție?

O grămadă de șuruburi constă dintr-un arbore și o lamă situată la capăt. Mulțumită celei din urmă, acest tip de grămadă este îngropat în pământ prin înșurubare, mai degrabă decât conducere.

1. Pipe. 2. Cap, care este atașat la partea superioară a grămezii. 3. Lama spirală. 4. Acoperire anti-coroziune. 5. Orificiul tehnologic pentru fixarea tijei.

Există mai multe tipuri de grămezi din oțel. Alegerea în favoarea unui tip sau a altui tip este făcută pe baza analizei caracteristicilor solului din această zonă și a sarcinii așteptate a fundației.Adesea, chiar și în același loc, se folosesc diferite tipuri de grămezi, ceea ce permite distribuirea uniformă a încărcăturii.

Tipul vârfului unei șanțuri de șurub

vârfurile șanțurilor de șurub, care servesc la facilitarea imersării lor în sol, pot fi sudate sau turnate.

Un șurub cu șurub sudat.

Sfaturi de turnare sunt semnificativ mai scumpe, iar utilizarea lor este justificată numai în cazul lucrului cu soluri deosebit de dense, inclusiv permafrost, precum și conținând incluziuni mari de origine naturală sau artificială. Datorită vârfului turnat dur, înșurubarea în gramada distruge ușor obstacolele în calea sa și nu este deformată în acest caz.

O grămadă de șurub cu vârful turnat.

Numărul de lame

Prin numărul de lame, pilele șuruburilor sunt împărțite în lamele unice și multilate (numărul de lame pe un trunchi poate ajunge în unele cazuri la șase bucăți). Primele sunt proiectate exclusiv pentru soluri dense cu mobilitate redusă.

Ștuț de un capăt.

Celelalte două sunt mai versatile, deși scopul lor principal este solurile slabe, cu o capacitate redusă de înclinare, deoarece piloții multipli sunt mai rezistenți la diferite tipuri de încărcături - trăgând sau, dimpotrivă, deprimant și orizontal. Eficiența maximă a șanțurilor cu șuruburi multiple poate fi realizată prin selectarea corectă a numărului de lame, distanța optimă dintre acestea, înălțimea lor și unghiul de înclinare.

Șaibă cu două labe.

Dimensiunea lamei

Prin dimensiunile lamelor, pilele șuruburilor sunt împărțite în lama largă (diametrul palelor este de cel puțin unu și jumătate diametrul trunchiului) și lama îngustă. Datorită suprafeței crescute a rulmentului, piloții largi sunt foarte eficienți în solurile slabe.

Piloți cu șuruburi cu cap lung.

Pentru speciile cu lamă îngustă, specializarea lor este în special o zonă densă sau foarte înghețată (este imposibil să se "înșurubeze" o grămadă de lamă largă într-un astfel de pământ din cauza riscului foarte mare de rupere sau deformare a lamelor). Diametrul lamelor șanțului de șurub, în ​​conformitate cu standardul internațional ICC AC358 (Criterii de acceptare a fundației Helical) poate varia de la 200 la 350 mm.

Șuruburi cu șurub cu șablon.

Grosimea metalei unui șurub

Cea mai importantă caracteristică structurală a unui șanț de șuruburi este grosimea metalului din care sunt realizate pereții arborelui său. Calculul grosimii necesare se face pe baza nu numai a sarcinii așteptate a grămezii, ci și a condițiilor de funcționare a acesteia. Faptul este că o scădere a grosimii peretelui pilon datorită proceselor de coroziune duce, în cele din urmă, la o reducere a duratei sale de utilizare. Conform standardului ICC AC358 menționat mai sus, grosimea minimă a peretelui unui arbore arbore trebuie să fie de 8 mm în sol neutru și de 9,5 mm în sol cu ​​activitate chimică mărită.

Inginerii din domeniul intern, desigur, și-au dat seama de importanța unui astfel de parametru, precum grosimea metalului utilizat pentru fabricarea pilelor de șuruburi. În cartea de referință "Piloți și piloți fundații", emisă în URSS în 1977, sa afirmat că arborele de piloți ar trebui să fie confecționat dintr-o țeavă fără sudură, produsă prin laminare la cald, cu o grosime a peretelui de cel puțin 10-14 mm. Cu toate acestea, în standardul rus modern de construcție JV 24. 13330. 2011 "Piloți fundație", un astfel de parametru ca grosimea pereților arborelui pilon șurub nu este considerat deloc și nu este standardizat.

Desigur, Rusia poate produce (și nu numai poate, dar și să producă!) Pile, a căror calitate îndeplinește toate cerințele standardului internațional ICC AC358. Cu toate acestea, datorită costului lor ridicat, în majoritatea cazurilor nu concurează cu grămezi de beton armat convențional instalat într-un puț pre-forat.

Este necesar să se ia în considerare grosimea metalului, nu numai arborele de pilă, ci și lamele sale. Atunci când se construiesc obiecte temporare sau luminoase, este permisă utilizarea piloților cu lamele mai subțiri de 5 mm. În construcția de structuri mari proiectate pentru funcționarea pe termen lung, standardul internațional recomandă utilizarea de piloți, grosimea lamei fiind de 5-12. 5 mm.

Acoperire anti-coroziune

Pentru a reduce influența proceselor de coroziune asupra caracteristicilor de rezistență ale unei grămezi de oțel instalate în sol agresiv, nu numai să crească grosimea peretelui, dar și să aplicați un strat suplimentar de protecție. Cele mai utilizate metode de protecție anticorozivă a piloților din oțel sunt galvanizarea și aplicarea unui strat de polimer special (poliuretan, epoxid etc.). Conform ICC AC358, grosimea stratului de polimer protector nu trebuie să fie mai mică de 400 microni.

Avantajele fundației pe șanțurile de șuruburi

Viteza de instalare

Viteza de instalare ridicată este probabil cel mai important avantaj al pilelor de șuruburi, deoarece în timpul construcției timpul de lucru este evaluat ca nimic altceva. Șablonul cu șurub este pregătit pentru funcționare imediat după instalare. Chiar și betonarea lumenului intern al puțului de pilă nu conduce la perioade de întrerupere forțate la șantierul de construcții: nu este nevoie să așteptăm ca betonul să câștige forța mărcii, deoarece încărcarea pe grămadă este percepută în primul rând de carcasa de oțel.

Zgomot redus la construcția fundației

Zgomotul scăzut la instalare este principalul avantaj al pilonilor în timpul conducerii. Procesul de a conduce acesta din urmă în pământ este însoțit nu numai de zgomot, ci și de vibrații. Vibrațiile la sol pot provoca daune diferitelor structuri situate în imediata vecinătate a locului de muncă.

Prețul scăzut

Costul redus al fundației pe șine în comparație cu costurile tuturor tipurilor de fundații din beton armat este realizat în primul rând datorită reducerii semnificative a volumului de lucrări la sol.

Abilitatea de a rezista diferitelor sarcini de tracțiune

Această abilitate se datorează prezenței lamelor pe piloții cu șuruburi. Din cauza lamelor lor, aceste grămezi pot fi instalate pe platforme inegale (ceea ce înseamnă că acestea sunt perfecte pentru clădirile situate pe versanți) și la orice unghi față de verticală.

Nu este nevoie să obțineți o cantitate mare de sol

Cantitatea nesemnificativă de sol deplasată în timpul instalării pilelor de șuruburi permite efectuarea lucrărilor în apropierea clădirilor existente.

Poate fi folosit în diverse condiții

Netenția climatică și climatică a pilelor de șuruburi este exprimată prin faptul că acestea pot fi operate într-o gamă destul de largă de temperaturi, nu se tem de creșterea apelor subterane și de umflarea solului nu necesită drenajul obligatoriu al locului în care se află construcția în curs.

Reutilizabilitate

Una dintre aplicațiile de piloți de șuruburi este construirea de structuri temporare. După ce o astfel de construcție și-a finalizat funcțiile și este dezasamblată, pilele șuruburilor pot fi scoase din sol și, dacă este necesar, reutilizate.

Este de remarcat faptul că numai pilele de șuruburi produse în industrie, a căror calitate este conformă cu criteriile de acceptare ale ICC AC358 Helical Foundation Standard, au toate aceste avantaje.

Deficiențe la nivelul fundației pe șuruburi

Utilizarea șanțurilor cu șuruburi are o serie de limitări, pe care mulți producători, din păcate, încearcă să păstreze tăcerea. În condițiile în care companiile implicate în instalarea fundațiilor sunt ușor de violare a standardelor tehnologice, tu, ca client, trebuie să ai cel puțin o idee generală despre situațiile în care șanțurile de șuruburi sunt nedorite sau complet inacceptabile.

Imposibilitatea utilizării în zone cu activitate seismică

Construcția clădirilor pe fundații de șanțuri este permisă numai în zonele care nu au sau în limita unei activități seismice moderate.

Nefolosirea în soluri care provoacă coroziunea rapidă a metalului

Piloții din oțel nu trebuie utilizați în soluri cu rezistență electrică mai mică de 10 Ohm * m, în soluri cu pH mai mic de 5,5, bogat în compuși organici. Motivul acestor restricții este viteza mare de coroziune electrochimică a oțelului în aceste condiții. Dezvoltatorul responsabil, care nu este indiferent la întrebarea despre durabilitatea structurii ridicate de el, înainte de a lua o decizie privind utilizarea șanțurilor de oțel, este pur și simplu obligat să determine toate caracteristicile necesare ale solului pe un anumit șantier. În cazul în care nu este posibilă determinarea agresivității solului, este necesar să se respecte cerințele adoptate pentru piloți instalați în soluri cu activitate corozivă foarte mare.

Nu este permisă pătrunderea pilelor de șuruburi în soluri stancoase

Gropile de zgură și depozitele de deșeuri pentru resturile de construcție pot fi atribuite aceleiași categorii de sol. Orice incluziune solidă poate deteriora lamele sau chiar arborele unei grămezi de șuruburi în timpul instalării.

Se recomandă să se evite utilizarea șanțurilor de șuruburi pe soluri care nu oferă suficient sprijin lateral

Acestea includ, de exemplu, nisipurile de turbă, vrac, nisip etc. Dacă necesitatea de a instala astfel de grămezi în solul curge este există, este necesar fie să le conectezi în mod fiabil, fie să le aprofundezi în mod semnificativ. În conformitate cu cerințele standardului ICC AC358, grămada de șuruburi în soluri dense ar trebui îngropată cu cel puțin 1,5 m, în timp ce în soluri moi - cel puțin 3 m.

Să dăm un exemplu: instalarea unei grămadă de șuruburi 2, 5 m în zona în care este amplasat patul de turbă la o adâncime de 2 m este inacceptabil, deoarece în acest caz grămada va fi lipsită de sprijinul lateral necesar al solului.

Factorii care afectează durabilitatea șanțurilor de șuruburi

Publicitatea afirmă că fundația pe piloții cu șuruburi poate dura cel puțin un secol. Este într-adevăr, sau este doar un alt truc de marketing? Practica arată că acest lucru este posibil, deoarece unele dintre farurile ridicate sub Mitchell rămân astăzi. Cu toate acestea, suntem mai interesați de soarta nu unui far în Europa îndepărtată, ci de o mică casă de țară undeva în regiunea Moscovei, în Urali sau pe malurile Yenisei. Cât de mult va sta când se ridică pe o fundație de piloți de șuruburi care nu se fac undeva și o dată, dar aici și acum? Pe baza datelor experimentale, durata de viață a fost estimată oțeluri metalice cu șuruburi în soluri cu rezistență electrică diferită. Conform acestor estimări, în soluri cu corozivitate scăzută (de exemplu, șaibă uscată sau nisip uscat), grămezi de metal nealvanizat vor dura cel puțin 300 de ani, iar metalul acoperit cu protecție, de 800 de ani sau mai mult. Impresionantă, nu-i așa? Cu toate acestea, este un sol care este ideal în ceea ce privește capacitatea sa (sau mai degrabă incapacitatea) de a provoca coroziunea metalică.

Luați în considerare pentru comparație o altă opțiune de limitare. În solurile cu activitate foarte mare de coroziune (sol de mare, lut, argilă umedă, turbă), durata medie de viață estimată a unei grămezi de oțel este de numai 30 de ani (în cazul în care grămada este realizată din metal galvanizat, această cifră va crește la 70-75 ani).

Ar trebui făcută o rezervă importantă. La realizarea tuturor acestor calcule sa presupus că grămada a fost realizată în conformitate cu standardul ICC AC358 folosit în Vest, adică grosimea pereților trunchiului său este de 8 mm. Dar pentru a găsi pe piața rusă grămezi de țevi de oțel laminate la cald cu o grosime a peretelui este aproape imposibilă. Cât timp va dura o producție internă "standard" într-un mediu agresiv, adică o grămadă realizată dintr-o țeavă sudată cu o grosime a peretelui de 3-4 mm, nu este cunoscută nimănui, dar evident semnificativ mai mică de 30 (75) ani.

Din cele de mai sus, rezultă că cei 100 de ani de slujire a fundației pe șublele promise în publicitate nu sunt decât cuvinte goale. Piloții pot servi atât mai mult și mult mai puțin - totul depinde de calitatea produselor și de condițiile de operare, despre care nu se spune nici un cuvânt în publicitate.

În general, durata de viață a șanțurilor de șuruburi depinde de trei parametri principali:

• grosimea oțelului folosit pentru a face pilonul și lamelele,
grosimea și calitatea stratului anticoroziv de protecție,
• activitatea chimică a solului în această zonă.

Fără a cunoaște aceste caracteristici ale piloților și a condițiilor de funcționare, nu se pot face nici măcar presupuneri despre cât timp vor dura.

Practica de opărire a șanțurilor de șuruburi cu fascicule de canale sau colțuri metalice, larg răspândită printre constructorii noștri, contribuie la scăderea duratei de viață a șanțurilor de șuruburi. Desigur, instalarea unor astfel de ligamente între piloți este justificată atunci când se instalează fundația în sol cu ​​suport lateral slab. Cu toate acestea, conectarea coloanelor din oțel cu joncțiuni de material conductiv accelerează coroziunea electrochimică a metalului.

Pentru a evita curenții de dispersie care contribuie la accelerarea proceselor de coroziune, piloții de oțel nu trebuie să fie conectați galvanic între ele, precum și cu alte elemente de construcție din oțel. Pentru a conecta coloanele într-un singur sistem, ar trebui să folosiți o bandă de lemn sau o bandă metalică, elementele căruia sunt conectate la piloți prin intermediul unor cleme izolate de piloți printr-un material dielectric.

Asta am vrut să vă spun astăzi. Acum știi toate avantajele și dezavantajele de șuvițe și, sperăm, ați înțeles ideea principală pe care am încercat să o transmitem dumneavoastră. Pilele de șuruburi reprezintă o alegere excelentă pentru crearea unei fundații, dar ele nu pot fi folosite întotdeauna și peste tot. Determinați valabilitatea utilizării pilelor cu șuruburi, în fiecare caz, numai o cutie profesională.Credeți-mă, costul atragerii unui specialist este în mod disproporționat mai mic decât costul eliminării erorilor produse în procesul de proiectare și construire a fundației.