СНиП 2.02.03-85 (2003) СВАЙНЫЕ ФУНДАМЕНТЫ - Приложение 1 расчет свай на совместное действие вертикальной и горизонтальной сил и момента

Содержание материала

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

Рекомендуемое

РАСЧЕТ СВАЙ НА СОВМЕСТНОЕ ДЕЙСТВИЕ ВЕРТИКАЛЬНОЙ И ГОРИЗОНТАЛЬНОЙ СИЛ И МОМЕНТА

1. При расчете свай на совместное действие вертикальной и горизонтальной сил и момента в соответствии со схемой, приведенной на чертеже, следует различать две стадии напряженно-деформированного состояния системы «свая - грунт».

Нормативные документы:Законодательство в строительстве,СНиП, СНиП 2.02.03-85 СВАЙНЫЕ ФУНДАМЕНТЫ

Схема нагрузок на сваю

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

Нормативные документы:Законодательство в строительстве,СНиП, СНиП 2.02.03-85 СВАЙНЫЕ ФУНДАМЕНТЫ, (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;

gс - 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

Нормативные документы:Законодательство в строительстве,СНиП, СНиП 2.02.03-85 СВАЙНЫЕ ФУНДАМЕНТЫ, (2)

где Н - расчетное значение поперечной силы, кН (тс), действующей на одну сваю;

Fd - несущая способность сваи, определяемая в соответствии с требованиями п. 10;

gk - 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, yu - 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 Нормативные документы:Законодательство в строительстве,СНиП, СНиП 2.02.03-85 СВАЙНЫЕ ФУНДАМЕНТЫ, приведенной глубины погружения сваи в грунт Нормативные документы:Законодательство в строительстве,СНиП, СНиП 2.02.03-85 СВАЙНЫЕ ФУНДАМЕНТЫ, а в случае учета возможности развития второй стадии напряженно-деформированного состояния грунта, кроме того, приведенной глубины пластической зоны Нормативные документы:Законодательство в строительстве,СНиП, СНиП 2.02.03-85 СВАЙНЫЕ ФУНДАМЕНТЫ, приведенных расчетных значений поперечной силы Нормативные документы:Законодательство в строительстве,СНиП, СНиП 2.02.03-85 СВАЙНЫЕ ФУНДАМЕНТЫ и изгибающего момента Нормативные документы:Законодательство в строительстве,СНиП, СНиП 2.02.03-85 СВАЙНЫЕ ФУНДАМЕНТЫ, действующих со стороны ростверка на голову сваи, приведенного значения граничной поперечной силы Нормативные документы:Законодательство в строительстве,СНиП, СНиП 2.02.03-85 СВАЙНЫЕ ФУНДАМЕНТЫ, соответствующего границе упругой работы системы «свая - грунт» при Нормативные документы:Законодательство в строительстве,СНиП, СНиП 2.02.03-85 СВАЙНЫЕ ФУНДАМЕНТЫ = 0, приведенных значений граничного горизонтального перемещения Нормативные документы:Законодательство в строительстве,СНиП, СНиП 2.02.03-85 СВАЙНЫЕ ФУНДАМЕНТЫ и граничного угла поворота Нормативные документы:Законодательство в строительстве,СНиП, СНиП 2.02.03-85 СВАЙНЫЕ ФУНДАМЕНТЫ при низком ростверке в уровне его подошвы при Нормативные документы:Законодательство в строительстве,СНиП, СНиП 2.02.03-85 СВАЙНЫЕ ФУНДАМЕНТЫ = 0, приведенных значений перемещений Нормативные документы:Законодательство в строительстве,СНиП, СНиП 2.02.03-85 СВАЙНЫЕ ФУНДАМЕНТЫ и угла поворота Нормативные документы:Законодательство в строительстве,СНиП, СНиП 2.02.03-85 СВАЙНЫЕ ФУНДАМЕНТЫ сваи, которые определяются по формулам:

Нормативные документы:Законодательство в строительстве,СНиП, СНиП 2.02.03-85 СВАЙНЫЕ ФУНДАМЕНТЫ = zae; (5)

Нормативные документы:Законодательство в строительстве,СНиП, СНиП 2.02.03-85 СВАЙНЫЕ ФУНДАМЕНТЫ = ziae; (6)

Нормативные документы:Законодательство в строительстве,СНиП, СНиП 2.02.03-85 СВАЙНЫЕ ФУНДАМЕНТЫ = lae; (7)

Нормативные документы:Законодательство в строительстве,СНиП, СНиП 2.02.03-85 СВАЙНЫЕ ФУНДАМЕНТЫ; (8)

Нормативные документы:Законодательство в строительстве,СНиП, СНиП 2.02.03-85 СВАЙНЫЕ ФУНДАМЕНТЫ; (9)

Нормативные документы:Законодательство в строительстве,СНиП, СНиП 2.02.03-85 СВАЙНЫЕ ФУНДАМЕНТЫ, (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;

ae - коэффициент деформации, 1/м, определяемый по формуле

Нормативные документы:Законодательство в строительстве,СНиП, СНиП 2.02.03-85 СВАЙНЫЕ ФУНДАМЕНТЫ (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 = 1,5d + 0,5, м;

gc - 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 Нормативные документы:Законодательство в строительстве,СНиП, СНиП 2.02.03-85 СВАЙНЫЕ ФУНДАМЕНТЫ и определяются по табл. 2 и 3 при Нормативные документы:Законодательство в строительстве,СНиП, СНиП 2.02.03-85 СВАЙНЫЕ ФУНДАМЕНТЫ = 0.

5. Расчетные значения горизонтального перемещения сваи в уровне подошвы ростверка иp, м, и угол ее поворота yp, рад, следует определять по формулам:

Нормативные документы:Законодательство в строительстве,СНиП, СНиП 2.02.03-85 СВАЙНЫЕ ФУНДАМЕНТЫ; (12)

Нормативные документы:Законодательство в строительстве,СНиП, СНиП 2.02.03-85 СВАЙНЫЕ ФУНДАМЕНТЫ; (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, y0 - 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

Нормативные документы:Законодательство в строительстве,СНиП, СНиП 2.02.03-85 СВАЙНЫЕ ФУНДАМЕНТЫ; (14)

7. Горизонтальное перемещение u0 м, и угол поворота y0, рад, при двухстадийном расчете следует определять по формулам:

а) при Н £ Нel

Нормативные документы:Законодательство в строительстве,СНиП, СНиП 2.02.03-85 СВАЙНЫЕ ФУНДАМЕНТЫ; (15)

Нормативные документы:Законодательство в строительстве,СНиП, СНиП 2.02.03-85 СВАЙНЫЕ ФУНДАМЕНТЫ; (16)

б) при Н > Нel

Нормативные документы:Законодательство в строительстве,СНиП, СНиП 2.02.03-85 СВАЙНЫЕ ФУНДАМЕНТЫ; (17)

Нормативные документы:Законодательство в строительстве,СНиП, СНиП 2.02.03-85 СВАЙНЫЕ ФУНДАМЕНТЫ, (18)

где Н - расчетное значение поперечной силы, кН (тс), прикладываемой к голове сваи;

Hel - граничное значение поперечной силы, определяемой по формуле (14), где Нормативные документы:Законодательство в строительстве,СНиП, СНиП 2.02.03-85 СВАЙНЫЕ ФУНДАМЕНТЫ определяется по табл. 2 и 3 в зависимости от значения Нормативные документы:Законодательство в строительстве,СНиП, СНиП 2.02.03-85 СВАЙНЫЕ ФУНДАМЕНТЫ при zi = 0;

Нормативные документы:Законодательство в строительстве,СНиП, СНиП 2.02.03-85 СВАЙНЫЕ ФУНДАМЕНТЫ, Нормативные документы:Законодательство в строительстве,СНиП, СНиП 2.02.03-85 СВАЙНЫЕ ФУНДАМЕНТЫ - определяются по табл. 2 и 3 в зависимости от значения силы Нормативные документы:Законодательство в строительстве,СНиП, СНиП 2.02.03-85 СВАЙНЫЕ ФУНДАМЕНТЫ, рассчитываемой по формуле (8).

Примечание. При приведенной длине сваи Нормативные документы:Законодательство в строительстве,СНиП, СНиП 2.02.03-85 СВАЙНЫЕ ФУНДАМЕНТЫ < 2,6 следует пользоваться табл. 2 и 3 для Нормативные документы:Законодательство в строительстве,СНиП, СНиП 2.02.03-85 СВАЙНЫЕ ФУНДАМЕНТЫ = 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:

Нормативные документы:Законодательство в строительстве,СНиП, СНиП 2.02.03-85 СВАЙНЫЕ ФУНДАМЕНТЫ (19)

Нормативные документы:Законодательство в строительстве,СНиП, СНиП 2.02.03-85 СВАЙНЫЕ ФУНДАМЕНТЫ (20)

где Нормативные документы:Законодательство в строительстве,СНиП, СНиП 2.02.03-85 СВАЙНЫЕ ФУНДАМЕНТЫ Нормативные документы:Законодательство в строительстве,СНиП, СНиП 2.02.03-85 СВАЙНЫЕ ФУНДАМЕНТЫ Нормативные документы:Законодательство в строительстве,СНиП, СНиП 2.02.03-85 СВАЙНЫЕ ФУНДАМЕНТЫ Нормативные документы:Законодательство в строительстве,СНиП, СНиП 2.02.03-85 СВАЙНЫЕ ФУНДАМЕНТЫ - приведенные значения фиктивных начальных параметров, определяемые в зависимости от значений Н и l по табл. 2 и 3;

Нормативные документы:Законодательство в строительстве,СНиП, СНиП 2.02.03-85 СВАЙНЫЕ ФУНДАМЕНТЫ - коэффициенты, значения которых принимаются по табл. 4 в зависимости от глубины Нормативные документы:Законодательство в строительстве,СНиП, СНиП 2.02.03-85 СВАЙНЫЕ ФУНДАМЕНТЫ.

Таблица 2

Приведенная длина участка сваи Нормативные документы:Законодательство в строительстве,СНиП, СНиП 2.02.03-85 СВАЙНЫЕ ФУНДАМЕНТЫ Параметры для расчета свай при шарнирном их сопряжении с ростверком
Нормативные документы:Законодательство в строительстве,СНиП, СНиП 2.02.03-85 СВАЙНЫЕ ФУНДАМЕНТЫ Нормативные документы:Законодательство в строительстве,СНиП, СНиП 2.02.03-85 СВАЙНЫЕ ФУНДАМЕНТЫ Нормативные документы:Законодательство в строительстве,СНиП, СНиП 2.02.03-85 СВАЙНЫЕ ФУНДАМЕНТЫ Нормативные документы:Законодательство в строительстве,СНиП, СНиП 2.02.03-85 СВАЙНЫЕ ФУНДАМЕНТЫ Нормативные документы:Законодательство в строительстве,СНиП, СНиП 2.02.03-85 СВАЙНЫЕ ФУНДАМЕНТЫ Нормативные документы:Законодательство в строительстве,СНиП, СНиП 2.02.03-85 СВАЙНЫЕ ФУНДАМЕНТЫ Нормативные документы:Законодательство в строительстве,СНиП, СНиП 2.02.03-85 СВАЙНЫЕ ФУНДАМЕНТЫ Нормативные документы:Законодательство в строительстве,СНиП, СНиП 2.02.03-85 СВАЙНЫЕ ФУНДАМЕНТЫ
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 Нормативные документы:Законодательство в строительстве,СНиП, СНиП 2.02.03-85 СВАЙНЫЕ ФУНДАМЕНТЫ Параметры для расчета свай при их жесткой заделке в ростверк
Нормативные документы:Законодательство в строительстве,СНиП, СНиП 2.02.03-85 СВАЙНЫЕ ФУНДАМЕНТЫ Нормативные документы:Законодательство в строительстве,СНиП, СНиП 2.02.03-85 СВАЙНЫЕ ФУНДАМЕНТЫ Нормативные документы:Законодательство в строительстве,СНиП, СНиП 2.02.03-85 СВАЙНЫЕ ФУНДАМЕНТЫ Нормативные документы:Законодательство в строительстве,СНиП, СНиП 2.02.03-85 СВАЙНЫЕ ФУНДАМЕНТЫ Нормативные документы:Законодательство в строительстве,СНиП, СНиП 2.02.03-85 СВАЙНЫЕ ФУНДАМЕНТЫ Нормативные документы:Законодательство в строительстве,СНиП, СНиП 2.02.03-85 СВАЙНЫЕ ФУНДАМЕНТЫ Нормативные документы:Законодательство в строительстве,СНиП, СНиП 2.02.03-85 СВАЙНЫЕ ФУНДАМЕНТЫ Нормативные документы:Законодательство в строительстве,СНиП, СНиП 2.02.03-85 СВАЙНЫЕ ФУНДАМЕНТЫ
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:

Нормативные документы:Законодательство в строительстве,СНиП, СНиП 2.02.03-85 СВАЙНЫЕ ФУНДАМЕНТЫ; (21)

Нормативные документы:Законодательство в строительстве,СНиП, СНиП 2.02.03-85 СВАЙНЫЕ ФУНДАМЕНТЫ, (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

Нормативные документы:Законодательство в строительстве,СНиП, СНиП 2.02.03-85 СВАЙНЫЕ ФУНДАМЕНТЫ (23)

где Нормативные документы:Законодательство в строительстве,СНиП, СНиП 2.02.03-85 СВАЙНЫЕ ФУНДАМЕНТЫ - приведенный момент, определяемый по табл. 3 в зависимости от значений Нормативные документы:Законодательство в строительстве,СНиП, СНиП 2.02.03-85 СВАЙНЫЕ ФУНДАМЕНТЫ.

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

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

Нормативные документы:Законодательство в строительстве,СНиП, СНиП 2.02.03-85 СВАЙНЫЕ ФУНДАМЕНТЫ (24)

где Нормативные документы:Законодательство в строительстве,СНиП, СНиП 2.02.03-85 СВАЙНЫЕ ФУНДАМЕНТЫ - расстояние, м, от поверхности грунта до местоположения пластического шарнира, которое определяется из уравнения

Нормативные документы:Законодательство в строительстве,СНиП, СНиП 2.02.03-85 СВАЙНЫЕ ФУНДАМЕНТЫ (25)

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

Нормативные документы:Законодательство в строительстве,СНиП, СНиП 2.02.03-85 СВАЙНЫЕ ФУНДАМЕНТЫ - предельный изгибающий момент, воспринимаемый поперечным сечением сваи, с учетом продольной силы, кН×м (тc×м);

Нормативные документы:Законодательство в строительстве,СНиП, СНиП 2.02.03-85 СВАЙНЫЕ ФУНДАМЕНТЫ - коэффициент, равный единице, кроме случаев расчета фундаментов распорных сооружений, для которых Нормативные документы:Законодательство в строительстве,СНиП, СНиП 2.02.03-85 СВАЙНЫЕ ФУНДАМЕНТЫ = 0,7;

Нормативные документы:Законодательство в строительстве,СНиП, СНиП 2.02.03-85 СВАЙНЫЕ ФУНДАМЕНТЫ - коэффициент, учитывающий долю постоянной нагрузки в суммарной нагрузке, определяемый по формуле

Нормативные документы:Законодательство в строительстве,СНиП, СНиП 2.02.03-85 СВАЙНЫЕ ФУНДАМЕНТЫ, (26)

где Нормативные документы:Законодательство в строительстве,СНиП, СНиП 2.02.03-85 СВАЙНЫЕ ФУНДАМЕНТЫ - момент от внешних постоянных нагрузок в сечении фундамента на уровне нижних концов свай, кН×м (тc×м);

Нормативные документы:Законодательство в строительстве,СНиП, СНиП 2.02.03-85 СВАЙНЫЕ ФУНДАМЕНТЫ - то же, от внешних временных расчетных нагрузок, кН×м (тc×м);

Нормативные документы:Законодательство в строительстве,СНиП, СНиП 2.02.03-85 СВАЙНЫЕ ФУНДАМЕНТЫ - коэффициент, принимаемый Нормативные документы:Законодательство в строительстве,СНиП, СНиП 2.02.03-85 СВАЙНЫЕ ФУНДАМЕНТЫ = 2,5, за исключением случаев расчета:

а) особо ответственных сооружений, для которых при Нормативные документы:Законодательство в строительстве,СНиП, СНиП 2.02.03-85 СВАЙНЫЕ ФУНДАМЕНТЫ £ 2,6 принимается Нормативные документы:Законодательство в строительстве,СНиП, СНиП 2.02.03-85 СВАЙНЫЕ ФУНДАМЕНТЫ = 4 и при Нормативные документы:Законодательство в строительстве,СНиП, СНиП 2.02.03-85 СВАЙНЫЕ ФУНДАМЕНТЫ ³ 5 принимается Нормативные документы:Законодательство в строительстве,СНиП, СНиП 2.02.03-85 СВАЙНЫЕ ФУНДАМЕНТЫ = 2,5; при промежуточных значениях Нормативные документы:Законодательство в строительстве,СНиП, СНиП 2.02.03-85 СВАЙНЫЕ ФУНДАМЕНТЫ значение Нормативные документы:Законодательство в строительстве,СНиП, СНиП 2.02.03-85 СВАЙНЫЕ ФУНДАМЕНТЫ определяется интерполяцией;

б) фундаментов с однорядным расположением свай на внецентренно приложенную вертикальную сжимающую нагрузку, для которых следует принимать Нормативные документы:Законодательство в строительстве,СНиП, СНиП 2.02.03-85 СВАЙНЫЕ ФУНДАМЕНТЫ = 4 независимо от значения Нормативные документы:Законодательство в строительстве,СНиП, СНиП 2.02.03-85 СВАЙНЫЕ ФУНДАМЕНТЫ;

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

Нормативные документы:Законодательство в строительстве,СНиП, СНиП 2.02.03-85 СВАЙНЫЕ ФУНДАМЕНТЫ (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 Нормативные документы:Законодательство в строительстве,СНиП, СНиП 2.02.03-85 СВАЙНЫЕ ФУНДАМЕНТЫ, определяемый по формуле

Нормативные документы:Законодательство в строительстве,СНиП, СНиП 2.02.03-85 СВАЙНЫЕ ФУНДАМЕНТЫ (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;

Нормативные документы:Законодательство в строительстве,СНиП, СНиП 2.02.03-85 СВАЙНЫЕ ФУНДАМЕНТЫ; (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 Нормативные документы:Законодательство в строительстве,СНиП, СНиП 2.02.03-85 СВАЙНЫЕ ФУНДАМЕНТЫ в формуле (28) распространяется только на сваи куста, непосредственно примыкающие к i-й свае.

Таблица 4

Приведенная глубина расположения сечения сваи в грунте Нормативные документы:Законодательство в строительстве,СНиП, СНиП 2.02.03-85 СВАЙНЫЕ ФУНДАМЕНТЫ 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 Нормативные документы:Законодательство в строительстве,СНиП, СНиП 2.02.03-85 СВАЙНЫЕ ФУНДАМЕНТЫ 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:

Нормативные документы:Законодательство в строительстве,СНиП, СНиП 2.02.03-85 СВАЙНЫЕ ФУНДАМЕНТЫ; (30)

Нормативные документы:Законодательство в строительстве,СНиП, СНиП 2.02.03-85 СВАЙНЫЕ ФУНДАМЕНТЫ; (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)];

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;

eMH - угол поворота сечения, 1/кН (1/тc), от силы Н = 1;

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

Перемещения eHH, eMH = eHM и eMM вычисляются по формулам:

eHH = Нормативные документы:Законодательство в строительстве,СНиП, СНиП 2.02.03-85 СВАЙНЫЕ ФУНДАМЕНТЫ (32)

eMH = eHM = Нормативные документы:Законодательство в строительстве,СНиП, СНиП 2.02.03-85 СВАЙНЫЕ ФУНДАМЕНТЫ (33)

eMM = Нормативные документы:Законодательство в строительстве,СНиП, СНиП 2.02.03-85 СВАЙНЫЕ ФУНДАМЕНТЫ (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 Нормативные документы:Законодательство в строительстве,СНиП, СНиП 2.02.03-85 СВАЙНЫЕ ФУНДАМЕНТЫ, 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 sz, оказываемого на грунт боковыми поверхностями свай:

Нормативные документы:Законодательство в строительстве,СНиП, СНиП 2.02.03-85 СВАЙНЫЕ ФУНДАМЕНТЫ, (35)

где sz - 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 Нормативные документы:Законодательство в строительстве,СНиП, СНиП 2.02.03-85 СВАЙНЫЕ ФУНДАМЕНТЫ > 2,5 - на глубине z = 0,85/ae, где ae определяется по формуле (11)];

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

Нормативные документы:Законодательство в строительстве,СНиП, СНиП 2.02.03-85 СВАЙНЫЕ ФУНДАМЕНТЫ - расчетные значения соответственно угла внутреннего трения грунта, град, и удельного сцепления грунта, кПа (тс/м2), принимаемые в соответствии с указаниями п. 3.5;

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

h1, h2 - значения коэффициентов те же, что и в формуле (24).

Примечание. Если расчетные горизонтальные давления на грунт sz 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 Нормативные документы:Законодательство в строительстве,СНиП, СНиП 2.02.03-85 СВАЙНЫЕ ФУНДАМЕНТЫ > 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 sz, 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:

Нормативные документы:Законодательство в строительстве,СНиП, СНиП 2.02.03-85 СВАЙНЫЕ ФУНДАМЕНТЫ (36)

Нормативные документы:Законодательство в строительстве,СНиП, СНиП 2.02.03-85 СВАЙНЫЕ ФУНДАМЕНТЫ (37)

Нормативные документы:Законодательство в строительстве,СНиП, СНиП 2.02.03-85 СВАЙНЫЕ ФУНДАМЕНТЫ (38)

Нормативные документы:Законодательство в строительстве,СНиП, СНиП 2.02.03-85 СВАЙНЫЕ ФУНДАМЕНТЫ (39)

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

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

Нормативные документы:Законодательство в строительстве,СНиП, СНиП 2.02.03-85 СВАЙНЫЕ ФУНДАМЕНТЫ - приведенная глубина, определяемая по формуле (5) в зависимости от значения действительной глубины z, для которой определяются значения давления sz, 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;

gс – коэффициент условий работы, принимаемый согласно п.1.

(Измененная редакция, Поправка 2003 г.)

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

Нормативные документы:Законодательство в строительстве,СНиП, СНиП 2.02.03-85 СВАЙНЫЕ ФУНДАМЕНТЫ; (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.