СНиП 2.02.05-87 ФУНДАМЕНТЫ МАШИН С ДИНАМИЧЕСКИМИ НАГРУЗКАМИ - Особенности проектирования свайных фундаментов

ОСОБЕННОСТИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ СВАЙНЫХ ФУНДАМЕНТОВ

1.33. Для фундаментов машин с периодическими нагрузками воз­можно применение свай любых видов; для фундаментов машин ударного действия следует применять железобетонные сваи сплошного сечения.

Расстояние между центрами свай в свайных фундаментах следует принимать в соответствии с указаниями СНиП 2.02.03-85, но не более 10d (где d - диаметр или меньший размер стороны поперечного сечения свай).

1.34. Расчет свайных фундаментов машин с динамическими нагрузками по несущей способности грунтов основания свай следует производить на действие расчетных статистических нагрузок в соответствии с требованиями СНиП 2.02.03-85.

При этом расчетные сопротивления грунтов основания на боковой поверхности свай и под их нижним концом должны быть дополнительно умножены на коэффициенты условий работы грунта основания соответственноg_ср,f и g_ср,R, приведенные в табл. 5, а их сумма для висячих свай - на коэффициент условий работы g_со, значения которого приведены в табл. 3. Для свай-стоек коэффициентg_со принимается равным 1.

Таблица 5

В случае определения несущей способности свай по результатам полевых испытаний вместо коэффициентов g_ср,f и g_ср,R вводится коэф­фициент условий работы грунтов основания g_ср, определяемый как отношение несущей способности сваи, определенным расчетным спосо­бом с учетом коэффициентов g_ср,f и g_ср,R, к той же несущей способности без учета этих коэффициентов.

В случае опирания свай на грунты, указанные в поз. «а» табл. 5, несущую способность свай следует определять по результатам полевых испытаний длительно действующими динамическими нагрузками. При отсутствии таких данных при соответствующем обосновании допускается определять несущую способность свай по результатам полевых испытаний в соответствии с требованиями СНиП 2.02.03-85 с введением вместо коэффициентов g_ср,f и g_ср,R коэффициента g_ср=0,25.

1.35. При устройстве свайных фундаментов зданий и сооружений, расположенных вблизи фундаментов машин с динамическими нагруз­ками, несущая способность свай определяется в соответствии с требо­ваниями СНиП 2.02.03-85 с учетом дополнительного коэффициента условий работы грунтов основания g_ср (или g_ср,f и g_ср,R), значения которых определяются в соответствии с п. 1.34. Размеры зоны, для которой учитывается указанный коэффициент, следует принимать в соответствии с указаниями п. 1.32.

1.36. Расчет колебаний свайных фундаментов машин следует произ­водить по тем же формулам, что и для фундаментов на естественном основании, но при введении вместо значений массы, моментов инерции массы и жесткостей m, q_j, q_jо, q_y, К_z, К_х, К_j К_y соответствующих им приведенных значений m_red, q_j,red, q_jо,red, q_y,red, К_z,red, К_х,red, К_j,red К_y,red, определяемый по формулам (21)-(36).

Для вертикальных колебаний свайных фундаментов

(21)

(22)

где (23)

В формулах (21)-(23):

m_r - общая масса ростверка с установленной на нем машиной, т(тс×с²/м);

т_i,p - масса части i-й сваи, заглубленной в грунт, т(тс×с²/м);

m_i,0 - масса части i-й сваи выше поверхности грунта, т(тс×с²/м);

N - число свай;

E_b - модуль упругости материала свай кПа (тс×/м²);

l - глубина погружения сваи в грунт, м;

l_о - расстояние от подошвы ростверка до поверхности грунта, м; для низкого ростверка l_о=0;

А_р - площади поперечного сечения сваи, м²;

и - периметр поперечного сечения сваи, м;

- коэффициент упругого равномерного сжатия грунта на уровне нижних концов свай,кН/м³(тс/м³), определяемый по формуле (4), в кото­рой площадь подошвы фундамента А принимается равной площади наибольшего поперечного сечения нижнего конца сваи, а значение коэффициента b_о для забивных свай удваивается;

к^* - коэффициент, принимаемый равным для свай : 2 - для сплошных железобетонных; 2,5 - для полых железобетонных; 3,5 - для дере­вянных;

с_р,к - удельное упругое сопротивление грунта на боковой поверхности сваи в k-м слое принимаемое по табл. 6 и 7;

с_о - коэффициент, принимаемый равным 10000 кН/м³ (1000 тс/м³);

k_l и k_l* - номер слоя грунта, отсчитываемый от поверхности грунта до глубины, равной соответственно l и l^* = 0,2 [1+4th(10/l)]l;

l_k - толщина k-го слоя грунта;

th - тангенс гиперболический.

Примечание. При уменьшении расстояния между сваями от 5d до 2d значение К_z,red следует уменьшать в два раза (для промежуточных расстояний определять интерполяцией).

Таблица 6

Для горизонтальных колебаний свайных фундаментов

(24)

Таблица 7

(25)

(26)

где I - момент инерции площади поперечного сечения сваи, м⁴;

- коэффициент упругой деформации системы «свая-грунт», определяемый по формуле

, (27)

здесь - коэффициент деформации, определяемый в соответствии с указаниями СНиП 2.02.03-85 при g_с=3.

Для свай,защемленных в ростверк,

(28)

Для свай, защемленных в ростверк,

(29)

В формулах (28), (29):

A_o, B_o, C_o - коэффициенты, зависящие от приведенной глубины погружения сваи и условий опирания ее нижнего конца (опреде­ляются по указаниям СНиП 2.02.03-85).

Для горизонтально-вращательных колебаний свай фундаментов

т_j,red = т_х,_red; (30)

(31)

(32)

(33)

В формулах (31)-(33):

q_j,r - момент инерции массы ростверка и машины относительно горизонтальной оси, проходящей через их общий центр тяжести перпендикулярно плоскости колебаний, т×м²(тс×м×с²);

h₂ - расстояние от центра тяжести массы т_r до подошвы ростверка, м;

r_h,i - расстояние от оси i-й сваи до горизонтальной оси, проходящей через центр тяжести подошвы фундамента перпендикулярно плоскости колебаний.

Для вращательных колебаний свайного фундамента относительно вертикальной оси

т_y,red = т_х,red; (34)

(35)

(36)

В формулах (35), (36):

q_y,r - момент инерции массы ростверка и машины относительно вертикальной оси, проходящей через центр тяжести ростверка, т×м²(тс×м×с²);

r_v,i - расстояние от оси i-й сваи до вертикальной оси, проходящей через центр тяжести ростверка, м.

1.37. Относительное демпфирование для свайных фундаментов следует определять, как правило, по результатам испытаний. При отсутствии экспериментальных данных относительное демпфирование x_z при верти­кальных колебаниях свайных фундаментов допускается принимать равным 0,2 для установившихся колебаний и 0,5 для неустановившихся колебаний. Значения x_х , x_j, x_y определяются по формулам (15)-(17).