Стальные фундаменты — альтернатива традиционному железобетону для промышленных зданий, ангаров и быстровозводимых конструкций. Они монтируются в 3–5 раз быстрее, не требуют мокрых процессов и работают в условиях высоких грунтовых вод. Рассмотрим основные типы стальных фундаментов, их конструкцию и области применения.
Винтовые сваи
Винтовая свая — стальная труба с лопастью на нижнем конце, которая ввинчивается в грунт механическим или ручным способом. Диаметр ствола — от 57 до 325 мм, длина — от 1,5 до 12 метров. Для промышленных объектов используют сваи диаметром 108–219 мм с толщиной стенки 4–8 мм.
Несущая способность одной винтовой сваи диаметром 108 мм — от 3 до 7 тонн в зависимости от грунта. Для сваи диаметром 219 мм — от 8 до 15 тонн. Это достаточно для лёгких промышленных зданий, ангаров, навесов и модульных конструкций. Монтаж 30–50 свай занимает один рабочий день бригадой из 3 человек с мобильной установкой.
Главное преимущество — отсутствие земляных работ и бетонирования. Строительство можно вести зимой при температурах до -15°C. Недостаток — коррозия ствола в агрессивных грунтах. Для защиты применяют горячее цинкование, эпоксидные покрытия или увеличение толщины стенки с запасом на коррозию (1–2 мм на 50 лет).
Забивные стальные сваи
Для тяжёлых промышленных зданий применяют забивные сваи из стальных труб диаметром 219–530 мм или из двутавровых балок. Несущая способность — от 20 до 80 тонн на сваю. Погружение выполняется дизель-молотом или вибропогружателем. Этот метод используется при строительстве цехов, складских комплексов и объектов на слабых грунтах, где глубина залегания несущего слоя превышает 8–10 метров.
Стальные ростверки
Ростверк — горизонтальная конструкция, объединяющая верхние части свай в единую систему. Стальной ростверк из швеллера или двутавра монтируется за 1–2 дня и сразу готов к установке каркаса здания — в отличие от бетонного ростверка, который набирает прочность 28 суток.
Для лёгких зданий (навесы, теплицы) ростверк выполняют из швеллера №16–20, приваренного к оголовкам свай. Для промышленных объектов используют двутавры №20–30 или составные сечения из двух швеллеров. Узлы сопряжения ростверка со сваями усиливают косынками из листовой стали толщиной 8–12 мм.
Сравнение с железобетоном
Стальной фундамент дороже железобетонного на 15–25% по материалам, но выигрывает в скорости монтажа и всесезонности. Полный цикл устройства ж/б ленточного фундамента под склад 500 м² — 4–6 недель. Стальные сваи с ростверком для того же объекта — 5–7 рабочих дней. При стоимости простоя стройки 500–1000 BYN/день экономия времени окупает разницу в цене материалов.