СНиП 2.02.03-85 (1995), часть 7

• часть 1
• часть 2
• часть 3
• часть 4
• часть 5
• часть 6
• часть 7

(23)

где  — приведенный момент, определяемый по табл. 3 в зависимости от значений .

10. Несущая способность системы «свая— грунт» при действии горизонтальной силы определяется по формулам:

1) для сваи, не имеющей жесткой заделки в ростверк,

(24)

где расстояние, м, от поверхности грунта до местоположения пластического шарнира, которое определяется из уравнения

(25)

здесь e  — эксцентриситет приложения внешней нагрузки к свае, м;

  предельный изгибающий момент, воспринимаемый поперечным сечением сваи, с учетом продольной силы, кН× м (тc × м);

  коэффициент, равный единице, кроме случаев расчета фундаментов распорных сооружений, для которых = 0,7;

  коэффициент, учитывающий долю постоянной нагрузки в суммарной нагрузке, определяемый по формуле

(26)

где  — момент от внешних постоянных нагрузок в сечении фундамента на уровне нижних концов свай, кН× м (тc × м);

  то же, от внешних временных расчетных нагрузок, кН× м (тc × м);

  коэффициент, принимаемый = 2,5, за исключением случаев расчета:

а) особо ответственных сооружений, для которых при £ 2,6 принимается = 4 и при ³ 5 принимается = 2,5; при промежуточных значениях значение определяется интерполяцией;

б) фундаментов с однорядным расположением свай на внецентренно приложенную вертикальную сжимающую нагрузку, для которых следует принимать = 4 независимо от значения ;

2) для сваи, имеющей жесткую заделку в низкий ростверк, несущую способность F_d следует определять по формуле

(27)

11. При статическом расчете свай в составе куста, если допускается возможность развития второй стадии напряженно-деформированного состояния системы «свая — грунт», следует учитывать их взаимодействие. В этом случае расчет производится как для одиночной сваи, но коэффициенты пропорциональности К и а умножаются на понижающий коэффициент , определяемый по формуле

(28)

где g _с   коэффициент, учитывающий уплотнение грунта при погружении свай и принимаемый: g _с = 1,2 для забивных свай сплошного сечения и g _с = 1 для остальных видов свай;

d   диаметр или сторона поперечного сечения сваи, м;

; (29)

x_i , y_i  — координаты оси i -й сваи в плане, причем горизонтальная нагрузка приложена в направлении оси х ;

х_j , у_j  — то же, для j- й сваи.

Произведение в формуле (28) распространяется только на сваи куста, непосредственно примыкающие к i -й свае.

Таблица 4

Таблица 5

12. При одностадийном расчете свай горизонтальное перемещение u₀ , м, и угол поворота y ₀ , рад, следует определять по формулам:

; (30)

; (31)

где H₀ , M₀ — расчетные значения соответственно поперечной силы, кН (тс), и изгибающего момента, кН× м (тc × м), в рассматриваемом сечении сваи, принимаемые равными H₀ = H и M₀ = M + Hl₀ [здесь H и М — то же, что в формулах (12) и (13)];

e _HH  — горизонтальное перемещение сечения, м/кН (м/тc ), от действия силы H = 1, приложенной в уровне поверхности грунта;

e _HM   горизонтальное перемещение сечения, 1/кН (l/ тc), от момента М = 1, действующего в уровне поверхности грунта;

e _MH   угол поворота сечения, 1/кН (1/тc ), от силы Н = 1;

e _MM   угол поворота сечения, 1/(кН м) [1/(тс× м)], от момента М = 1.

Перемещения e _HH , e _MH = e _HM и e _MM вычисляются по формулам:

e _{HH =} (32)

e _{MH =} e _{HM =} (33)

e _{MM =} (34)

где a_e , Е, I   то же, что и в формуле (11);

A₀ , B₀ , C₀  — безразмерные коэффициенты, принимаемые по табл. 5 в зависимости от приведенной глубины погружения сваи в грунт, определяемой по формуле (7).

При значении , соответствующем промежуточному значению, указанному в табл. 5, его следует округлить до ближайшего табличного значения.

13. Расчет устойчивости основания, окружающего сваю, должен производиться по условию (35) ограничения расчетного давления , оказываемого на грунт боковыми поверхностями свай:

, (35)

где   расчетное давление на грунт, кПа (тс/м² ), боковой поверхности сваи, определяемое по формуле на следующих глубинах z , м, отсчитываемых при высоком ростверке от поверхности грунта, а при низком ростверке — от его подошвы [при z £ 2,5  — на двух глубинах, соответствующих z = l / 3 и z = l ; при > 2,5 — на глубине z = 0,85/a_e , где a_e определяется по формуле (11)];

  расчетный удельный (объемный) вес грунта ненарушенной структуры, кН/м³ (тс/м³ ), определяемый в водонасыщенных грунтах с учетом взвешивания в воде;

 — расчетные значения соответственно угла внутреннего трения грунта, град, и удельного сцепления грунта, кПа (тс/м² ), принимаемые в соответствии с указаниями п. 3.5;

 — коэффициент, принимаемый для забивных свай и свай-оболочек = 0,6, а для всех остальных видов свай = 0,3;

  значения коэффициентов те же, что и в формуле (24).

Примечание. Если расчетные горизонтальные давления на грунт не удовлетворяют условию (35), но при этом несущая способность свай по материалу недоиспользована и перемещения свай меньше предельно допускаемых значений, то при приведенной глубине свай > 2,5 расчет следует повторить, приняв уменьшенное значение коэффициента пропорциональности К . При новом значении К необходимо проверить прочность сваи по материалу, ее перемещения, а также соблюдение условия (35).

14. Расчетное давление , кПа (тс/м² ), на грунт по контакту с боковой поверхностью сваи, возникающее на глубине z , а также расчетный изгибающий момент М_z , кН× м (тc × м), поперечную силу H_z кН (тс), и продольную силу N , кН (тс), действующие на глубине z в сечении сваи, при одностадийном расчете свай следует определять по формулам:

(36 )

(37)

(38)

(39)

где К  — коэффициент пропорциональности, определяемый по табл. 1;

a_e , Е, I,   то же, что и в формуле (11);

  приведенная глубина, определяемая по формуле (5) в зависимости от значения действительной глубины z , для которой определяются значения давления , момента М_z и поперечной силы H_z ;

H₀ , M₀ ,  — то же, что и в пп. 5 и 12;

l₀ , u₀ , y ₀

A₁ , A₂   коэффициенты, значения которых принимаются

A₄ , B₁ , по табл. 4;

B₂ , B₄ ,

C₁ , C₂ ,

C₄ , D₁ ,

D₂ , D₄

N   расчетная осевая нагрузка, кН (тс), передаваемая на голову сваи.

15. Расчетный момент заделки М_f , кН× м (тc × м), учитываемый при одностадийном расчете свай, имеющих жесткую заделку в ростверк, который обеспечивается невозможностью поворота головы сваи, следует определять по формуле

; (40)

где все буквенные обозначения те же, что и в предыдущих формулах.

При этом знак «минус» означает, что при горизонтальной силе Н , направленной слева направо, на голову сваи со стороны заделки передается момент, направленный против часовой стрелки.

ПРИЛОЖЕНИЕ 2

Рекомендуемое

РАСЧЕТ НЕСУЩЕЙ СПОСОБНОСТИ ПИРАМИДАЛЬНЫХ СВАЙ С НАКЛОНОМ БОКОВЫХ ГРАНЕЙ i _р > 0,025

Несущую способность F_d кН (кгс), пирамидальных свай с наклоном боковых граней i_p > 0,025 допускается определять как сумму сил расчетных сопротивлений грунта основания на боковой поверхности сваи и под ее нижним концом по формуле

; (1)

где A_i  — площадь боковой поверхности сваи в пределах i -го слоя грунта, м² (см² );

 — угол конусности сваи, град;

  расчетные значения угла внутреннего трения, град, и сцепления, кПа (кгс/см² ), i -го слоя грунта;

d   сторона сечения нижнего конца сваи, м;

n₁ , n₂   коэффициенты, значения которых приведены в таблице.

Сопротивления грунта под острием сваи р_i и на ее боковой поверхности р¢ _i , кПа (кгс/см² ), определяются по формуле

(2)

где E_i — модуль деформации грунта i- гo слоя, кПа (кгс/см² ), определяемый по результатам прессиометрических испытаний;

v_i  — коэффициент Пуассона i -го слоя грунта, принимаемый в соответствии с требованиями СНиП 2.02.01-83;

x  — коэффициент, значения которого приведены в таблице.

Давления грунта р_0,i , р_p,i кПа (кгс/см² ), определяются по формулам:

р_0,i = (3)

р_p,i = (4)

где  — удельный вес грунта i -го слоя, кН/м³ (кгс/см^З );.

h_i  — средняя глубина расположения i -го слоя грунта, м.

Примечание. Для промежуточных значений угла внутреннего трения , значения коэффициентов n₁ , n₂ и определяются интерполяцией.

ПРИЛОЖЕНИЕ 3

Рекомендуемое

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОСАДКИ ЛЕНТОЧНЫХ СВАЙНЫХ ФУНДАМЕНТОВ

Осадка s , м (см), ленточных свайных фундаментов с одно- и двухрядным расположением свай (при расстоянии между сваями 3 - 4 d определяется по формуле

где п — погонная нагрузка на свайный фундамент, кН/м (кгс/см), с учетом веса фундамента в виде массива грунта со сваями, ограниченного: сверху — поверхностью планировки; с боков — вертикальными плоскостями, проходящими по наружным граням крайних рядов свай; снизу — плоскостью, проходящей через нижние концы свай;

Е, v  — значения модуля деформации, кПа (кгс/см² ), и коэффициента Пуассона грунта в пределах сжимаемой толщи, определяемые для указанного выше фундамента в соответствии с требованиями СНиП 2.02.01-83;

d ₀  — коэффициент, принимаемый по номограмме (см. чертеж) в зависимости от коэффициента Пуассона v , приведенной ширины фундамента (где b  — ширина фундамента, принимаемая по наружным граням крайних рядов свай; h  — глубина погружения свай) и приведенной глубины сжимаемой толщи H_c /h (H_c  — глубина сжимаемой толщи).

Номограмма для определения значений d ₀

Значения коэффициента d ₀ определяются по номограмме следующим образом. На номограмме через точку, соответствующую вычисленному значению приведенной глубины сжимаемой толщи, проводится прямая, параллельная оси абсцисс, до пересечения с линией приведенной ширины фундамента и опускается перпендикуляр до линии коэффициента Пуассона грунта v . Из точки пересечения проводится линия, параллельная оси абсцисс, до пересечения с осью ординат, на которой приведены значения коэффициента d ₀ .

ПРИЛОЖЕНИЕ 4

Рекомендуемое

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОСАДКИ ОДИНОЧНОЙ СВАИ

Расчет осадок одиночных свай, прорезающих слой грунта с модулем сдвига G_I , МПа (тс/м² ), и коэффициентом Пуассона v₁ , и опирающихся на грунт, рассматриваемый как линейно-деформируемое полупространство, характеризуемое модулем сдвига G₂ и коэффициентом Пуассона v₂ , допускается производить при N £ F_d / g _k и при условии l/d > 5, G₁ l/G₂ d > 1 (где l/d > 5 — длина сваи, м, d — диаметр или сторона поперечного сечения сваи, м) по формулам:

а) для одиночной сваи без уширения

; (1)

N — вертикальная нагрузка, передаваемая на сваю, МН (тс);

b  — коэффициент, определяемый по формуле

,

здесь b ' = 0,17 ln(k_v G₁ l/G₂ d)  — коэффициент, соответствующий абсолютно жесткой свае (еа = ¥ );

а' = 0,17 ln(k_v1 l/d)  — тот же коэффициент для случая однородного основания с характеристиками G₁ и v₁ ;

= EA/G₁ l² — относительная жесткость сваи;

EA   жесткость ствола сваи на сжатие, МН (тс);

l ₁   параметр, определяющий увеличение осадки за счет сжатия ствола и определяемый по формуле

;

k_v , k_v1  — коэффициенты, определяемые по формуле k_v = 2,82 - 3,78v + 2,18v² соответственно при v = (v₁ + v₂ )/ 2 и при v = v₁ ;

б) для одиночной сваи с уширением

, (2)

где d_b  — диаметр уширения сваи.

Характеристики G₁ и v₁ , принимаются осредненными для всех слоев грунта в пределах глубины погружения сваи, а G₂ и v₂  — в пределах 10 диаметров сваи или уширения (для сваи с уширением) при условии, что под нижними концами свай отсутствуют торфы, илы и грунты текучей консистенции.

• часть 1
• часть 2
• часть 3
• часть 4
• часть 5
• часть 6
• часть 7