В первой стадии грунт, окружающий сваю, рассматривается как упругая линейно-деформируемая среда, характеризуемая коэффициентом постели сz, кН/м3 (тс/м3).
Расчетные значения коэффициента постели сz грунта на боковой поверхности сваи допускается определять по формуле
, (1)
где К - коэффициент пропорциональности, кН/м4 (тc/м4), принимаемый в зависимости от вида грунта, окружающего сваю, по табл. 1;
z - глубина расположения сечения сваи в грунте, м, для которой определяется коэффициент постели, по отношению к поверхности грунта при высоком ростверке или к подошве ростверка при низком ростверке;
с - коэффициент условий работы.
Во второй стадии в верхней части грунта, окружающего сваю, образуется зона предельного равновесия (пластическая зона), характеризуемая прочностным коэффициентом пропорциональности а.
Расчет свай в случае многорядного их расположения в фундаменте с ростверком, опирающимся на грунт, при отсутствии сейсмических воздействий допускается производить с учетом возможности последовательного развития первой и второй стадий, напряженно-деформированного состояния грунта. В этом случае производится двухстадийный расчет свай, а коэффициент условий работы gс в формуле (1) принимается gс = 1. Во всех остальных случаях следует производить одностадийный расчет свай применительно к условиям возможного развития только первой стадии напряженно-деформированного состояния системы «свая - грунт», принимая коэффициент условий работы gс в формуле (1) равным 3.
|
|
2. Расчет свай на совместное действие вертикальной и горизонтальной сил и момента должен включать:
а) расчет несущей способности свай в случае возможности развития второй стадии напряженно-деформированного состояния грунта в соответствии с условием
, (2)
где Н - расчетное значение поперечной силы, кН (тс), действующей на одну сваю;
Fd - несущая способность сваи, определяемая в соответствии с требованиями п. 10;
k - коэффициент надежности, принимаемый равным 1,4;
б) проверку устойчивости грунта, согласно п.13, в случае, когда расчет ведется с допущением развития только первой стадии напряженно-деформированного состояния грунта;
в) расчет свай по деформациям, включающий проверку соблюдения условий допустимости расчетных значений горизонтального перемещения головы сваи иp и угла ее поворота yp:
uр £ uu;(3)
yp £ yu,(4)
где uр, yp - расчетные значения соответственно горизонтального перемещения головы сваи, м, и угла ее поворота, рад, определяемые согласно указаниям п.5;
иu, u - предельные значения соответственно горизонтального перемещения головы сваи, м, и угла ее поворота, рад, устанавливаемые в задании на проектирование здания или сооружения;
|
|
Таблица 1
Грунты, окружающие сваи, и их характеристики | Коэффициент пропорциональности К, кН/м4 (тс/м4) | Прочностный коэффициент пропорциональности a, кН/м3 (тс/м3) |
Пески крупные (0,55 е 0,7); глины и суглинки твердые (IL < 0) | 18 000-30 000 (1800-3000) | 71-92 (7,1-9,2) |
Пески мелкие (0,6 е 0,75); пески средней крупности (0,55 £ е £ 0,7), супеси твердые (IL < 0); глины и суглинки тугопластичные и полутвердые (0 £ IL 0,75) | 12 000-18 000 (1200-1800) | 60-71 (6,0-7,1) |
Пески пылеватые (0,6 e £ 0,8); супеси пластичные (0 £ IL £ 0,75); глины и суглинки мягкопластичные (0,5 £ IL £ 0,75) | 7000-12 000 (700-1200) | 44-60 (4,4-6,0) |
Глины и суглинки текучепластичные (0,75 £ il £ 1) | 4000-7000 (400 - 700) | 26-44 (2,6-4,4) |
Пески гравелистые (0,55 е £ 0,7); крупнообломочные грунты с песчаным заполнителем | 50 000-100000 (5000-10 000) | 100-120 (10-12) |
Примечания: 1. Меньшие значения коэффициента соответствуют более высоким значениям показателя текучести IL глинистых и коэффициентов пористости е песчаных грунтов, указанным в скобках, а большие значения коэффициента К - соответственно более низким значениям IL и е. Для грунтов с промежуточными значениями характеристик IL и е значения коэффициента определяются интерполяцией. 2. Коэффициент К для плотных песков должен приниматься на 30 % выше, чем наибольшие значения указанных в табл. 1 коэффициентов К для заданного вида грунта. |
г) проверку сечений свай по сопротивлению материала по предельным состояниям первой и второй групп (по прочности, по образованию и раскрытию трещин) на совместное действие расчетных усилий - вертикальной силы, изгибающего момента и поперечной силы; указанный расчет выполняется в зависимости от материала сваи согласно требованиям п.3.6; расчетные значения изгибающих моментов и поперечных сил, действующих в различных сечениях сваи, должны определяться согласно требованиям пп.8 и 9 в случае возможности допущения развития второй стадии напряженно-деформированного состояния грунта, а в остальных случаях - согласно требованиям пп.14 и 15.
3. При расчете с допущением развития второй стадии напряженно-деформируемого состояния грунта за предельное состояние системы «свая - грунт» принимается образование на глубине zz (в пределах или на границе пластической зоны) пластического шарнира, в котором возникает момент Мu, кН×м(тс×м), равный предельному изгибающему моменту, воспринимаемому поперечным сечением сваи. В случае заделки сваи в ростверк последовательно образуются два пластических шарнира: первый - в месте заделки сваи в ростверк, второй - в пределах или на границе пластической зоны. За предельное состояние системы принимается момент образования второго пластического шарнира.
4. Расчет свай по предельным состояниям двух групп выполняется с использованием следующих параметров: приведенной глубины расположения сечения сваи в грунте , приведенной глубины погружения сваи в грунт , а в случае учета возможности развития второй стадии напряженно-деформированного состояния грунта, кроме того, приведенной глубины пластической зоны , приведенных расчетных значений поперечной силы и изгибающего момента , действующих со стороны ростверка на голову сваи, приведенного значения граничной поперечной силы , соответствующего границе упругой работы системы «свая - грунт» при = 0, приведенных значений граничного горизонтального перемещения и граничного угла поворота при низком ростверке в уровне его подошвы при = 0, приведенных значений перемещений и угла поворота сваи, которые определяются по формулам:
= za; (5)
= ziae;(6)
= la;(7)
; (8)
; (9)
, (10)
где z, zi, l - действительная глубина расположения сечения сваи в грунте, действительная глубина пластической зоны и действительная глубина погружения сваи (ее нижнего конца) в грунт, м;
|
|
e - коэффициент деформации, 1/м, определяемый по формуле
(11)
где К - то же, что в формуле (1);
Е - модуль упругости материала сваи, кПа (тс/м2);
I - момент инерции поперечного сечения сваи, м4;
bp - условная ширина сваи, м, принимаемая равной: для свай с диаметром стволов 0,8 м и более bp = d + 1, а для остальных размеров сечений свай bp = 1,5 d + 0,5, м;
c - коэффициент условий работы, принимаемый согласно п. 1;
d - наружный диаметр круглого или сторона квадратного, или сторона прямоугольного сечения свай в плоскости, перпендикулярной действию нагрузки, м;
а - прочностный коэффициент пропорциональности, кН/м3 (тс/м3), определяемый по табл. 1: значения и определяются по табл. 2 и 3 при = 0.
5. Расчетные значения горизонтального перемещения сваи в уровне подошвы ростверка иp, м, и угол ее поворота yp, рад, следует определять по формулам:
0836S10-02422
; (12)
0836S10-02422
; (13)
где Н, М - расчетные значения поперечной силы, кН (тс), и изгибающего момента, кН×м (тс×м), действующие на голову сваи (см. черт);
l0 - длина участка сваи, м, равная расстоянию от подошвы ростверка до поверхности грунта;
E, I - то же, что в формуле (11);
u0, 0 - горизонтальное перемещение, м, и угол поворота поперечного сечения сваи, рад, в уровне поверхности грунта при высоком ростверке, а при низком ростверке - в уровне его подошвы, определяемые по указаниям п. 7 при двухстадийном расчете и по указаниям п. 12 при одностадийном расчете свай.
Примечание. В настоящем приложении считаются положительными:
момент и горизонтальная сила, приложенные к голове сваи, если момент и сила направлены соответственно по часовой стрелке и вправо;
изгибающий момент и поперечная сила в сечении сваи, если момент и сила, передающиеся от верхней условно отсеченной части сваи на нижнюю, направлены соответственно по часовой стрелке и вправо;
горизонтальное смещение сечения сваи и его поворот, если они направлены соответственно вправо и по часовой стрелке.
|
|
6. Горизонтальная сила Н, кН (тс), соответствующая границе упругой работы системы «свая - грунт», при двухстадийном расчете определяются по формуле
; (14)
7. Горизонтальное перемещение u0 м, и угол поворота y0, рад, при двухстадийном расчете следует определять по формулам:
а) при Н £ Нel
; (15)
; (16)
б) при Н > Нel
; (17)
, (18)
где Н - расчетное значение поперечной силы, кН (тс), прикладываемой к голове сваи;
Hel - граничное значение поперечной силы, определяемой по формуле (14), где определяется по табл. 2 и 3 в зависимости от значения при zi = 0;
, - определяются по табл. 2 и 3 в зависимости от значения силы , рассчитываемой по формуле (8).
Примечание. При приведенной длине сваи < 2,6 следует пользоваться табл. 2 и 3 для = 2,6, при этом значение допускаемого перемещения сваи в уровне поверхности грунта не должно превышать 2 см.
8. Расчетный изгибающий момент Мz кН×м (тc×м), поперечную силу Нz кН (тс), действующие на глубине z в сечении сваи, следует определять при допущении двух стадий работы системы «свая - грунт» в пределах упругой зоны грунта по формулам:
0836S10-02422
(19)
0836S10-02422
(20)
где - приведенные значения фиктивных начальных параметров, определяемые в зависимости от значений Н и l по табл. 2 и 3;
- коэффициенты, значения которых принимаются по табл. 4 в зависимости от глубины .
Таблица 2
Приведенная длина участка сваи | Параметры для расчета свай при шарнирном их сопряжении с ростверком | |||||||
2,6 | 0,316 0,388 0,478 0,578 0,682 0,785 | 0,00 0,30 0,60 0,90 1,20 1,50 | 1,000 1,238 1,603 2,174 3,108 4,772 | 0,642 0,802 1,032 1,377 1,904 2,767 | 1,000 1,238 1,602 2,170 3,082 4,631 | -0,642 -0,801 -1,030 -1,359 -1,804 -2,340 | 0,316 0,392 0,513 0,730 1,155 2,086 | 0,000 0,000 -0,010 -0,067 -0,279 -0,960 |
2,8 | 0,344 0,422 0,520 0,631 0,748 0,864 | 0,00 0,30 0,60 0,90 1,20 1,50 | 1,000 1,236 1,594 2,142 2,997 4,389 | 0,643 0,795 1,020 1,349 1,826 2,541 | 1,000 1,236 1,593 2,139 2,973 4,266 | -0,643 -0,795 -1,018 -1,331 -1,734 -2,168 | 0,344 0,426 0,555 0,778 1,191 2,009 | 0,000 0,000 -0,010 -0,065 -0,260 -0,840 |
3,0 | 0,366 0,450 0,556 0,678 0,808 0,939 | 0,00 0,30 0,60 0,90 1,20 1,50 | 1,000 1,237 1,593 2,134 2,955 4,216 | 0,644 0,797 1,022 1,347 1,806 2,454 | 1,000 1,237 1,593 2,131 2,932 4,103 | -0,644 -0,797 -1,020 -1,329 -1,717 -2,110 | 0,366 0,454 0,591 0,823 1,238 2,007 | 0,000 0,000 -0,010 -0,064 -0,252 -0,780 |
3,2 | 0,383 0,472 0,585 0,716 0,860 1,008 | 0,00 0,30 0,60 0,90 1,20 1,50 | 1,000 1,238 1,598 2,141 2,956 4,167 | 0,648 0,803 1,031 1,360 1,819 2,446 | 1,000 1,238 1,598 2,138 2,932 4,056 | -0,648 -0,803 -1,029 -1,342 -1,730 -2,114 | 0,383 0,475 0,619 0,862 1,287 2,046 | 0,000 0,000 -0,010 -0,064 -0,250 -0,755 |
3,4 | 0,395 0,487 0,606 0,746 0,903 1,067 | 0,00 0,30 0,60 0,90 1,20 1,50 | 1,000 1,241 1,604 2,155 2,978 4,183 | 0,653 0,810 1,043 1,379 1,848 2,480 | 1,000 1,241 1,604 2.152 2,955 4,075 | -0,653 -0,810 -1,141 -1,361 -1,759 -2,150 | 0,395 0,491 0,641 0,893 1,333 2,102 | 0,000 0,000 -0,010 -0,065 -0,251 -0,750 |
3,6 | 0,403 0,497 0,620 0,768 0,935 1,115 | 0,00 0,30 0,60 0,90 1,20 1,50 | 1,000 1,243 1,611 2,170 3,009 4,233 | 0,658 0,817 1,054 1,398 1,881 2,531 | 1,000 1,243 1,611 2,167 2,985 4,124 | -0,658 -0,817 -1,052 -1,381 -1,791 -2,199 | 0,403 0,501 0,656 0,916 1,370 2,160 | 0,000 0,000 -0,010 -0,065 -0,254 -0,757 |
3,8 | 0,407 0,503 0,629 0,782 0,967 1,150 | 0,00 0,30 0,60 0,90 1,20 1,50 | 1,000 1,244 1,616 2,183 3,038 4,321 | 0,661 0,823 1,064 1,415 1,910 2,583 | 1,000 1,244 1,616 2,108 3,014 4,181 | -0,661 -0,823 -1,062 -1,397 -1,819 -2,247 | 0,407 0,507 0,665 0,932 1,398 2,211 | 0,000 0,000 -0,010 -0,066 -0,258 -0,768 |
4,0 | 0,409 0,507 0,634 0,790 0,941 1,174 | 0,00 0,30 0,60 0,90 1,20 1,50 | 1,000 1,245 1,620 2,193 3,061 4,342 | 0,664 0,827 1,070 1,427 1,933 2,626 | 1,000 1,245 1,620 2,189 3,037 4,231 | -0,664 -0,827 -1,068 -1,409 -1,841 -2,285 | 0,409 0,510 0,670 0,941 1,417 2,250 | 0,000 0,000 -0,010 -0,067 -0,260 -0,778 |
Таблица 3
Приведенная длина участка сваи | Параметры для расчета свай при их жесткой заделке в ростверк | |||||||
2,6 | 0,927 0,963 1,061 1,210 1,407 1,656 | 0,00 0,30 0,60 0,90 1,20 1,50 | 1,000 1,039 1,158 1,374 1,733 2,337 | -0,943 -0,980 -1,089 -1,275 -1,552 -1,960 | 1,000 1,039 1,158 1,372 1,718 2,258 | 0,000 0,000 0,000 0,009 0,054 0,234 | 0,927 0,964 1,074 1,281 1,644 2,314 | -0,943 -0,981 -1,094 -1,308 -1,700 -2,471 |
2,8 | 0,947 0,984 1,083 1,232 1,425 1,660 | 0,00 0,30 0,60 0,90 1,20 1,50 | 1,000 1,039 1,156 1,365 1,709 2,256 | -0,938 -0,975 -1,081 -1,260 -1,522 -1,890 | 1,000 1,039 1,156 1,363 1,692 2,183 | 0,000 0,000 0,000 0,008 0,052 0,217 | 0,947 0,985 1,096 1,301 1,652 2,273 | -0,938 -0,975. -1,086 -1,292 -1,663 -2,365 |
3,0 | 0,972 1,010 1,111 1,263 1,457 1,687 | 0,00 0,30 0,60 0,90 1,20 1,50 | 1,000 1,039 1,155 1,361 1,690 2,202 | -0,940 -0,977 -1,083 -1,259 -1,512 -1,856 | 1,000 1,039 1,155 1,359 1,676 2,133 | 0,000 0,000 0,000 0,008 0,050 0,204 | 0,972 1,011 1,124 1,331 1,678 2,268 | -0,940 -0,977 -1,087 -1,291 -1,649 -2,304 |
3,2 | 0,998 1,036 1,141 1,298 1,496 1,729 | 0,00 0,30 0,60 0,90 1,20 1,50 | 1,000 1,039 1,156 1,361 1,684 2,174 | -0,947 -0,984 -1,092 -1,269 -1,519 -1,852 | 1,000 1,039 1,156 1,359 1,670 2,108 | 0,000 0,000 0,000 0,008 0,049 0,197 | 0,998 1,037 1,154 1,365 1,714 2,291 | -0,947 -0,984 -1,096 -1,300 -1,655 -2,286 |
3,4 | 1,021 0,061 1,169 1,331 1,537 1,777 | 0,00 0,30 0,60 0,90 1,20 1,50 | 1,000 1,040 1,157 1,363 1,685 2,168 | -0,957 -0,995 -1,105 -1,285 -1,538 -1,870 | 1,000 1,040 1,574 1,361 1,672 2,102 | 0,000 0,000 0,000 0,008 0,049 0,194 | 1,021 1,062 1,182 1,398 1,755 2,333 | -0,957 -0,995 -1,109 -1,316 -1,673 -2,298 |
3,6 | 1,040 1,081 1,192 1,360 1,574 1,825 | 0,00 0,30 0,60 0,90 1,20 1,50 | 1,000 1,040 1,159 1,367 1,692 2,174 | -0,968 -1,007 -1,118 -1,303 -1,562 -1,900 | 1,000 1,040 1,159 1,365 1,678 2,109 | 0,000 0,000 0,000 0,008 0,049 0,194 | 1,040 1,082 1,206 1,428 1,794 2,382 | -0,968 -1,007 -1,123 -1,334 -1,698 -2,328 |
3,8 | 1,054 1,096 1,210 1,383 1,606 1,867 | 0,00 0,30 0,60 0,90 1,20 1,50 | 1,000 1,040 1,160 1,371 1,700 2,188 | -0,977 -1,017 -1,131 -1,320 -1,586 -1,933 | 1,000 1,040 1,160 1,369 1,686 2,122 | 0,000 0,000 0,000 0,008 0,050 0,195 | 1,054 1,097 1,224 1,452 1,827 2,429 | -0,977 -1,017 -1,136 -1,352 -1,723 -2,364 |
4,0 | 1,064 1.107 1,223 1,400 1,629 1,901 | 0,00 0,30 0,60 0,90 1,20 1,50 | 1,000 1,041 1,162 1,375 1,708 2,203 | -0,982 -1,026 -1,142 -1,334 -1,606 -1,964 | 1,000 1,041 1,162 1,373 1,694 2,137 | 0,000 0,000 0,000 0,009 0,050 0,197 | 1,064 1,108 1,237 1,470 1,853 2,469 | -0,985 -1,026 -1,146 -1,366 -1,775 -2,399 |
Во второй стадии работы сваи расчетный изгибающий момент Мzi кН×м (тc×м), поперечную силу Нzi, кН (тс), действующие на глубине zi в пределах пластической зоны грунта, следует определять по формулам:
0836S10-02422
; (21)
, (22)
где zi - глубина расположения сечения сваи в грунте, м, в пределах пластической зоны по отношению к подошве низкого ростверка.
9. В случае жесткой заделки сваи в ростверк, если исключается возможность поворота ее головы (например, в жесткий ростверк с двумя рядами свай или более, установленных в направлении действия горизонтальной силы), в формуле (21) вместо М следует принимать расчетный момент заделки Мf, действующий в месте сопряжения сваи с ростверком.
Расчетный момент заделки Мf кН×м (тc×м), определяется по формуле
(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
0836S10-02422
(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 Fd следует определять по формуле
0836S10-02422
(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
0836S10-02422
(28)
где gс - коэффициент, учитывающий уплотнение грунта при погружении свай и принимаемый: gс = 1,2 для забивных свай сплошного сечения и gс = 1 для остальных видов свай;
d - диаметр или сторона поперечного сечения сваи, м;
0836S10-02422
; (29)
xi, yi - координаты оси i -й сваи в плане, причем горизонтальная нагрузка приложена в направлении оси х;
хj, уj - то же, для j- й сваи.
Произведение в формуле (28) распространяется только на сваи куста, непосредственно примыкающие к i -й свае.
Таблица 4
Приведенная глубина расположения сечения сваи в грунте | Коэффициенты | |||||||||||
А1 | В1 | С1 | D1 | А3 | В3 | С3 | D3 | А4 | В4 | С4 | D4 | |
0,0 | 1,000 | 0,000 | 0,000 | 0,000 | 0,000 | 0,000 | 1,000 | 0,000 | 0,000 | 0,000 | 0,000 | 1,000 |
0,1 | 1,000 | 0,100 | 0,005 | 0,000 | 0,000 | 0,000 | 1,000 | 0,100 | -0,005 | 0,000 | 0,000 | 1,000 |
0,2 | 1,000 | 0,200 | 0,020 | 0,001 | -0,001 | 0,000 | 1,000 | 0,200 | -0,020 | -0,003 | 0,000 | 1,000 |
0,3 | 1,000 | 0,300 | 0,045 | 0,005 | -0,005 | -0,001 | 1,000 | 0,300 | -0,045 | -0,009 | -0,001 | 1,000 |
0,4 | 1,000 | 0,400 | 0,080 | 0,011 | -0,011 | -0,002 | 1,000 | 0,400 | -0,080 | -0,021 | -0,003 | 1,000 |
0,5 | 1,000 | 0,500 | 0,125 | 0,021 | -0,021 | -0,005 | 0,999 | 0,500 | -0,125 | -0,042 | -0,008 | 0,999 |
0,6 | 0,999 | 0,600 | 0,180 | 0,036 | -0,036 | -0,011 | 0,998 | 0,600 | -0,180 | -0,072 | -0,016 | 0,997 |
0,7 | 0,999 | 0,700 | 0,245 | 0,057 | -0,057 | -0,020 | 0,996 | 0,699 | -0,245 | -0,114 | -0,030 | 0,994 |
0,8 | 0,997 | 0,799 | 0,320 | 0,085 | -0,085 | -0,034 | 0,992 | 0,799 | -0,320 | -0,171 | -0,051 | 0,989 |
0,9 | 0,995 | 0,899 | 0,405 | 0,121 | -0,121 | -0,055 | 0,985 | 0,897 | -0,404 | -0,243 | -0,082 | 0,980 |
1,0 | 0,992 | 0,997 | 0,499 | 0,167 | -0,167 | -0,083 | 0,975 | 0,994 | -0,499 | -0,333 | -0,125 | 0,967 |
1,1 | 0,987 | 1,095 | 0,604 | 0,222 | -0,222 | -0,122 | 0,960 | 1,090 | -0,603 | -0,443 | -0,183 | 0,946 |
1,2 | 0,979 | 1,192 | 0,718 | 0,288 | -0,287 | -0,173 | 0,938 | 1,183 | -0,716 | -0,575 | -0,259 | 0,917 |
1,3 | 0,969 | 1,287 | 0,841 | 0,365 | -0,365 | -0,238 | 0,907 | 1,273 | -0,838 | -0,730 | -0,356 | 0,876 |
1,4 | 0,955 | 1,379 | 0,974 | 0,456 | -0,455 | -0,319 | 0,866 | 1,358 | -0,967 | -0,910 | -0,479 | 0,821 |
1,5 | 0,937 | 1,468 | 1,115 | 0,560 | -0,559 | -0,420 | 0,811 | 1,437 | -1,105 | -1,116 | -0,630 | 0,747 |
1,6 | 0,913 | 1,553 | 1,264 | 0,678 | -0,676 | -0,543 | 0,739 | 1,507 | -1,248 | -1,350 | -0,815 | 0,652 |
1,7 | 0,882 | 1,633 | 1,421 | 0,812 | -0,808 | -0,691 | 0,646 | 1,566 | -1,396 | -1,613 | -1,036 | 0,529 |
1,8 | 0,843 | 1,706 | 1,584 | 0,961 | -0,956 | -0,867 | 0,530 | 1,612 | -1,547 | -1,906 | -1,299 | 0,374 |
1,9 | 0,795 | 1,770 | 1,752 | 1,126 | -1,118 | -1,074 | 0,385 | 1,640 | -1,699 | -2,227 | -1,608 | 0,181 |
2,0 | 0,735 | 1,823 | 1,924 | 1,308 | -1,295 | -1,314 | 0,207 | 1,646 | -1,848 | -2,578 | -1,966 | -0,057 |
2,2 | 0,575 | 1,887 | 2,272 | 1,720 | -1,693 | -1,906 | -0,271 | 1,575 | -2,125 | -5,360 | -2,849 | -0,692 |
2,4 | 0,347 | 1,874 | 2,609 | 2,195 | -2,141 | -2,663 | -0,949 | 1,352 | -2,339 | -4,228 | -3,973 | -1,592 |
2,6 | 0,033 | 1,755 | 2,907 | 2,724 | -2,621 | -3,600 | -1,877 | 0,917 | -2,437 | -5,140 | -5,355 | -2,821 |
2,8 | -0,385 | 1,490 | 3,128 | 3,288 | -3,103 | -4,718 | -3,108 | 0,197 | -2,346 | -6,023 | -6,990 | -4,445 |
3,0 | -0,928 | 1,037 | 3,225 | 3,858 | -3,540 | -6,000 | -4,688 | -0,891 | -1,969 | -6,765 | -8,840 | -6,520 |
3,5 | -2,928 | -1,272 | 2,463 | 4,980 | -3,919 | -9,544 | -10,340 | -5,854 | 1,074 | -6,789 | -13,692 | -13,826 |
4,0 | -5,853 | -5,941 | -0,927 | 4,548 | -1,614 | -11,731 | -17,919 | -15,076 | 9,244 | -0,358 | -15,611 | -23,140 |
Таблица 5
Приведенная глубина погружения сваи | При опирании сваи на нескальный грунт | При опирании сваи на скалу | При заделке сваи в скалу | ||||||
A0 | B0 | C0 | A0 | B0 | C0 | A0 | B0 | C0 | |
0,5 | 72,004 | 192,026 | 576,243 | 48,006 | 96,037 | 192,291 | 0,042 | 0,125 | 0,500 |
0,6 | 50,007 | 111,149 | 278,069 | 33,344 | 55,609 | 92,942 | 0,072 | 0,180 | 0,600 |
0,7 | 36,745 | 70,023 | 150,278 | 24,507 | 35,059 | 50,387 | 0,114 | 0,244 | 0,699 |
0,8 | 28,140 | 46,943 | 88,279 | 18,775 | 23,533 | 29,763 | 0,170 | 0,319 | 0,798 |
0,9 | 22,244 | 33,008 | 55,307 | 14,851 | 16,582 | 18,814 | 0,241 | 0,402 | 0,896 |
1,0 | 18,030 | 24,106 | 36,486 | 12,049 | 12,149 | 12,582 | 0,329 | 0,494 | 0,992 |
1,1 | 14,916 | 18,160 | 25,123 | 9,983 | 9,196 | 8,836 | 0,434 | 0,593 | 1,086 |
1,2 | -12,552 | 14,041 | 17,944 | 8,418 | 7,159 | 6,485 | 0,556 | 0,698 | 1,176 |
1,3 | 10,717 | 11,103 | 13,235 | 7,208 | 5,713 | 4,957 | 0,695 | 0,807 | 1,262 |
1,4 | 9,266 | 8,954 | 10,050 | 6,257 | 4,664 | 3,937 | 0,849 | 0,918 | 1,342 |
1,5 | 8,101 | 7,349 | 7,838 | 5,498 | 3,889 | 3,240 | 1,014 | 1,028 | 1,415 |
1,6 | 7,154 | 6,129 | 6,268 | 4,887 | 3,308 | 2,758 | 1,186 | 1,134 | 1,480 |
1,7 | 6,375 | 5,189 | 5,133 | 4,391 | 2,868 | 2,419 | 1,361 | 1,232 | 1,535 |
1,8 | 5,730 | 4,456 | 4,299 | 3,985 | 2,533 | 2,181 | 1,532 | 1,321 | 1,581 |
1,9 | 5,190 | 3,878 | 3,679 | 3,653 | 2,277 | 2,012 | 1,693 | 1,397 | 1,617 |
2,0 | 4,737 | 3,418 | 3,213 | 3,381 | 2,081 | 1,894 | 1,841 | 1,460 | 1,644 |
2,2 | 4,032 | 2,756 | 2,591 | 2,977 | 1,819 | 1,758 | 2,080 | 1,545 | 1,675 |
2,4 | 3,526 | 2,327 | 2,227 | 2,713 | 1,673 | 1,701 | 2,240 | 1,586 | 1,685 |
2,6 | 3,163 | 2,048 | 2,013 | 2,548 | 1,600 | 2,687 | 2,330 | 1,596 | 1,687 |
2,8 | 2,905 | 1,869 | 1,889 | 2,453 | 1,572 | 1,693 | 2,371 | 1,593 | 1,687 |
3,0 | 2,727 | 1,758 | 1,818 | 2,406 | 1,568 | 1,707 | 2,385 | 1,586 | 1,691 |
3,5 | 2,502 | 1,641 | 1,757 | 2,394 | 1,597 | 1,739 | 2,389 | 1,584 | 1,711 |
4,0 | 2,441 | 1,621 | 1,751 | 2,419 | 1,618 | 1,750 | 2,401 | 1,600 | 1,732 |
12. При одностадийном расчете свай горизонтальное перемещение u0, м, и угол поворота y0, рад, следует определять по формулам:
0836S10-02422
; (30)
0836S10-02422
; (31)
где H0, M0 - расчетные значения соответственно поперечной силы, кН (тс), и изгибающего момента, кНм (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)];
eHH - горизонтальное перемещение сечения, м/кН (м/тc), от действия силы H = 1, приложенной в уровне поверхности грунта;
eHM - горизонтальное перемещение сечения, 1/кН (l/тc), от момента М = 1, действующего в уровне поверхности грунта;
MH - угол поворота сечения, 1/кН (1/тc), от силы Н = 1;
MM - угол поворота сечения, 1/(кН м) [1/(тс×м)], от момента М = 1.
Перемещения eHH, eMH = eHM и eMM вычисляются по формулам:
eHH = (32)
eMH = HM = (33)
eMM = (34)
где ae, 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:
0836S10-02422
, (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, где a 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 Мz, кН×м (тc×м), поперечную силу Hz, кН (тс), и продольную силу N, кН (тс), действующие на глубине z в сечении сваи, при одностадийном расчете свай следует определять по формулам:
0836S10-02422
(36)
0836S10-02422
(37)
0836S10-02422
(38)
(39)
где К - коэффициент пропорциональности, определяемый по табл. 1;
a, 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 Мz и поперечной силы Hz;
H0, M0, l0, u0, y0 - то же, что и в пп. 5 и 12;
A1, A2 - коэффициенты, значения которых принимаются по табл. 4;
A4, B1,
B2, B4,
C1, C2,
C4, D1,
D2, D4
N - расчетная осевая нагрузка, кН (тс), передаваемая на голову сваи.
- коэффициент условий работы, принимаемый согласно п. 1.