Расчет крена свайного фундамента
Обновлено: 15.05.2024
Углы поворота, а также горизонтальные смещения свайных, столбчатых фундаментов и массивных фундаментов глубокого заложения определяют с учетом их заделки в грунте специальными расчетами. Для фундаментов мелкого заложения в случае однородного по сжимаемости основания крены их можно определить по формулам, полученным теорией линейно-деформируемого полупространства. Для многослойных оснований с разными модулями деформации отдельных слоев грунта можно для приближенного определения крена также использовать формулы. В эти формулы нужно подставить осредненный модуль деформации грунтовой толщи Е0. Его значение можно найти из расчета осадок. При многослойной толще, а также тогда, когда нужно учесть влияние боковых пригрузок, крен можно найти по разности осадок крайних точек подошвы фундамента.
Область применения свайных фундаментов. Классификация свай. Виды свайных фундаментов. Конструкция плит-ростверков. Столбчатые безростверковые фундаменты. Определение несущей способности одиночной сваи-стойки по материалу и сваи трения по грунту согласно действующих нормативно-технических документов.
Типы свайных фундаментов и область их применения
Свайные фундаменты в современном мостостроении стали одним из основных типов фундаментов. Условия их применения практически неограниченны в силу возможности использования свай различной конструкции и различных технологических приемов для сооружения фундаментов на сваях.
Широкое применение свайных фундаментов объясняется возможностью использования индустриальных методов строительства и механизации работ, а также наиболее полным использованием прочностных свойств материалов и относительно невысокой материалоемкостью конструкций.
Свайные фундаменты применяют при наличии в верхней зоне грунтов основания слабых грунтов, когда возникает необходимость передачи нагрузки от сооружения на более плотные слои грунта, залегающие на значительной глубине.
Сваями называют погружаемые в грунт или сформированные в грунте в вертикальном или наклонном положении относительно длинные элементы, передающие нагрузку на нижележащие слои грунта основания.
Свайным фундаментом называют группу свай, объединенных сверху конструкцией в виде плиты, называемой ростверком. Ростверк свайного фундамента предназначен для передачи и равномерного распределения нагрузки на сваи. Ростверк является несущей конструкцией и служит для опирания опоры моста.
В практике строительства мостов отработано значительное количество разнообразных конструкций свайных фундаментов. Различают свайные фундаменты с низким ростверком, промежуточным и высоким (рис. 7.1).
Рис. 7.1. Схемы свайных ростверков: а - низкий; б - средний; в - высокий
Подошва высокого ростверка возвышается над поверхностью грунта, низкий ростверк заглублен в грунт, а подошва промежуточного ростверка расположена непосредственно на поверхности грунта.
Отличительной особенностью между этими видами конструкций является то, что при воздействии на них горизонтальной нагрузки в низких свайных ростверках по боковым граням возникает отпор грунта, а в промежуточных и высоких свайных ростверках этот отпор отсутствует.
Фундаменты с низким ростверком применяют на реках с тяжелым ледовым режимом, а также в поймах рек и в пределах мелких водоемов, когда необходимо заглубить обрез фундамента ниже поверхности грунта или самого низкого уровня воды. Кроме того, такие фундаменты применяют при необходимости заглубления свай ниже зоны истирающего воздействия песчаных или гравийно-галечных наносов.
Плита ростверка, погруженная в грунт на значительную глубину, способна воспринять внешние горизонтальные силы и изгибающие моменты, передавая их окружающему грунту своими боковыми гранями. Этим она разгружает сваи на действие указанных силовых воздействий и позволяет использовать более тонкие сваи или уменьшить их число в фундаменте.
Расчет рассматриваемых свай на горизонтальные перемещения и нагрузки осуществляется при следующих допущениях:
- а) основание принимается упругим, характеризуемым горизонтальным (боковым) модулем деформации, который увеличивается по глубине с нулевой ординатой на поверхности грунта или под подошвой низкого ростверка;
- б) рассчитываются сваи гибкие и средней жесткости, не изменяющейся по глубине;
- в) свободная высота сваи Н может быть как произвольной длины, так и равной нулю (низкий ростверк);
- г) в результате взаимодействия упругой оси сваи с упругой грунтовой средой под воздействием горизонтальных перемещений в заглубленной части сваи возникают два участка — верхний длиной b и нижний длиной с (рис. 12.5 и 12.6), в пределах которых боковое давление грунта на сваю имеет противоположные направления;
Рис. 12.5. Взаимодействие упругой оси сваи, имеющей шарнирное сопряжение с ростверком, и грунта при действии горизонтальной нагрузки или перемещении
а — деформация оси сваи 1 и эпюра обжатия грунта 2; б — эпюра нагрузок на спаю; в, г — эпюры поперечных сил и изгибающих моментов в свае
Рис. 12.6. Взаимодействие упругой оси сваи с жесткой заделкой головы в ростверк с грунтом при действии горизонтальной нагрузки или перемещении (см. экспликацию к рис. 12.5)
- д) максимальная ордината эпюры бокового давления p1 , располагаемая посередине участка b , принимается пропорциональной величине обжатия грунта сваей в точке Е ;
- е) за расчетную принимается длина сваи, равная Н + b + с ;
- ж) глубина погружения сваи l в грунт должна удовлетворять неравенству
Для практических целей приводимую ниже методику допускается применять при l ≥ 0,9(b + с) .
Ординаты поперечных сил и изгибающих моментов для характерных сечений сваи при шарнирной или жесткой заделке голов в высокий или низкий ростверк под воздействием горизонтальных перемещений грунта, равных Δl , определяются по формулам:
;
,
;
здесъ θ — коэффициент обжатия грунта посередине участка b ; ω — коэффициент, принимаемый в зависимости от коэффициента n (отношения глубины погружения сваи к ее размеру поперечного сечения d в направлении перпендикулярном расчетному направлению действие перемещения или горизонтальной нагрузки):
| n | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 |
| ω | 2,25 | 2,64 | 2,68 | 3,07 | 3,22 |
v — коэффициент Пуассона; Еh — модуль горизонтальной деформации грунта:
γc — коэффициент условий работы, учитывающий анизотропность грунта; принимается равным для пылевато-глинистых грунтов 0,5, а для песка 0,65 (значение коэффициента γс допускается уточнять в зависимости от способа погружения свай, явлений засасывания, длительного действия нагрузки и т.п.); E0 — модуль деформации грунта, определяемый на уровне середины участка b [для грунтов с модулем E0 < 5 МПа на глубине (6÷7) d , для грунтов с Е0 > 15 МПа на глубине (4÷5) d от поверхности грунта для свайных фундаментов с высоким ростверком или от подошвы ростверка для фундаментов с низким ростверком];
,
здесь EI — жесткость сваи; β — коэффициент, определяемый по рис. 12.7 или 12.8.
Для построения эпюр поперечных сил и изгибающих моментов в свае по рис. 12.7 и 12.8 следует определить коэффициенты: для поперечной силы — ql ( qA = qD ; qс = 0 ; qG = = 0,5qB ), а по формуле (12.32) — положение сечения в заглубленной части сваи с нулевым значением поперечной силы и максимальным значением сваи изгибающего момента; для изгибающего момента — m1 ( mc = 0 ; mG = 0,2mB ; при шарнирном сопряжении mA = 0 ) и расстояние l0 до точки с максимальной ординатой изгибающего момента в свае:
,
где — коэффициент, определяемый по рис 12.7 или 12.8.
Длину участка с и максимальную ординату эпюры бокового давления грунта p2 , находящуюся посередине нижнего участка с , определяют по формулам:
где α — коэффициент, определяемый по рис. 12.7
Рис. 12.7. Зависимость коэффициентов α, θ, q, m, x , (левая шкала) и β (правая шкала) от коэффициента α при шарнирном сопряжении голов свай с ростверком
Рис. 12.8. Зависимость коэффициентов α, θ, q, m, x , (левая шкала) и β (правая шкала) от коэффициента α при жесткой заделке головы свай в ростверк
Для определения только максимальных значений поперечной силы и изгибающего момента в свае достаточно выбрать по рис. 12.7 или 12.8 максимальные значения коэффициентов qi и mi , и по формулам (12.27) и (12.28) вычислить Qmax и Мmax .
По рис. 12.7 и 12.8 можно построить прогиб упругой оси сваи.
Максимальный прогиб в уровне головы сваи определяют по формуле
,
где х — коэффициент, определяемый по рис. 12.7 или 12.8,
а в характерных точках D, Е и G — по формуле
Для характеристики шарнирного сопряжения сваи с ростверком кривые х и θG на рис. 12.7 увеличены соответственно в 5 и 10 раз.
Усилия в сваях, располагаемых в свайном поле и имеющих различные перемещения Δl , целесообразно определять через усилия Q1 и M1 , получаемые при единичном перемещении Δl1 = 1 см, а затем вычислять искомые Q и м при заданных перемещениях Δl по формулам:
где |Δl| — безразмерная величина заданного перемещения сваи.
Если по заданным горизонтальным нагрузкам, например от наклона земной поверхности и ветровой нагрузки (опорным реакциям свай T = QA ), требуется определить максимальные усилия в свае или построить эпюры давления грунта, Q, M и прогиба сваи, расчеты следует вести по значению опорной реакции QA1 , полученной при единичном перемещении l1 = 1 см. В этом случае искомые параметры находят по формулам:
;; и т.д.,
где Mi1 и Qi1 — усилия в i -x сечениях при единичном перемещении.
В свайных фундаментах с высоким ростверком, когда коэффициент qB > 0,5, максимальное значение поперечной силы следует определять для заглубленной части сваи (точка В на рис. 12.5 и 12.6) по формуле
где qA — коэффициент для сечения А на уровне головы сваи.
Дополнительный изгибающий момент от внецентренного действия вертикальной нагрузки на изогнутую ось сваи (см. рис. 12.5 и 12.6) приближенно вычисляют по следующим зависимостям:
для свай с шарнирным сопряжением с ростверком (в заглубленной части сваи)
для свай с жесткой заделкой голов в ростверк (на уровне заделки)
где N — нормативная вертикальная нагрузка на сваю.
Приведенные (расчетные) максимальные усилия в свае от воздействия горизонтальных перемещений, наклона и ветровой нагрузки, а также от внецентренного действия вертикальной нагрузки находят по выражениям:
где Qh , Мh — максимальные значения поперечной силы и изгибающего момента в свае от воздействия горизонтальных перемещений грунта; Qb , Мb — то же, от наклона земной поверхности и ветровой нагрузки; 0,8 и 0,7 — коэффициенты, учитывающие сочетания нагрузок.
При расчете ростверка следует учитывать дополнительные нагрузки, возникающие в заделке свай (точка А на рис. 12,5 и 12.6); эти нагрузки определяются по формулам (12.42) и (12.43). Кроме того, необходимо учитывать усилия от свай, расположенных как под продольными стенами, так и под поперечными.
Пример 12.4. Рассчитать усилия в сваях сечением 30×30 см, погруженных в грунт на глубину l = 7 м, от перемещения грунта l = 2 см для четырех вариантов: с шарнирной и жесткой заделкой голов в ростверк; при низком ростверке ( H = 0) и высоком ( H = 2 м). Жесткость свай EI = 7,8 МПа·м 4 . Грунт — суглинок с модулем деформации E0 = 13,7 МПа и v = 0,35. В соответствии с формулой (12.30) принимаем Eh = 0,5 · 13,7 = 6,85 МПа.
| Показатель | Значения показателей | |||
| при шарнирном сопряжении | при жесткой заделке | |||
| H = 0 | H = 2 м | H = 0 | H = 2 м | |
 | 0 | 0,39 | 0 | 0,35 |
| β | 50 | 26,5 | 138 | 59 |
| α | 0,62 | 0,76 | 0,45 | 0,59 |
| θE | 0,28 | 0,12 | 0,39 | 0,19 |
| θD | 1 | 0,4 | 1 | 0,64 |
| qA | 0,62 | 0,43 | 0,79 | 0,66 |
| qB | –0,38 | –0,57 | –0,21 | –0,34 |
| mА | 0 | 0 | –0,5 | –0,85 |
| x0 | 0,43 | 0,56 | 0,28 | 0,39 |
| l0 , м | 1,94 | 1,28 | 3,18 | 2,17 |
| b , м | 3,41 | 2,91 | 4,4 | 3,56 |
| b + с , м | 5,52 | 5,12 | 6,38 | 5,66 |
| p1 , кH/м | 16,2 | 6,9 | 22,4 | 11 |
| QA , кН | 22,8 | 5,8 | 52 | 17,2 |
| Qb , кН | 14 | 7,6 | 13,8 | 9 |
| МA , кН·м | 0 | 0 | –72,2 | –39,2 |
Решение. Для свайных фундаментов с низким ростверком при = H/l = 0 по рис. 12.7 и 12.8 соответственно для шарнирного сопряжения и жесткой заделки свай определяем коэффициенты β, α и др. (табл. 12.5).
Для свайных фундаментов с высоким ростверком при α = 2/7 = > 0,286 по рис. 12.8 и 12.9 для шарнирного сопряжения предварительно находим коэффициенты β = 28,5 и α = 0,73 и вычисляем по формуле (12.31) при ω = 2,38 и μ = 0,35 значения b = 2,99 м; с = αb = 2,18 м и b + c = 5,17 м; для жесткой заделки — соответственно β = 0,66 и α = 0,57; b = 3,66 м; с = 2,08 м; b + c = 5,74 м.
Определяем уточненные коэффициенты
и по ним на рис. 12.8 и 12.9 находим искомые значения коэффициентов β, α и др. Уточненные значения коэффициентов для шарнирного сопряжения = 2/5,17 = 0,39 и для жесткой заделки = 2/5,74 = 0,35; найденные по рис. 12.7 и 12.8 значения коэффициентов β, α и др., вычисленные длины b, b+c и l0 , давления p1 и усилия сводим в соответствующие графы табл. 12.5.
Этот раздел в документе отсутствует, в отличие от СП 50-102-2003 (п.7.4.15). Считать крен по СП 22.13330.2011 как для простого (условного фундамента) или все-таки по СП 50-102-2003 ?
Не так давно пришлось столкнуться с подобным вопросом. На первый взгляд крена для свай действительно нет, но при последующих рассуждениях пришел к тому, что он все таки есть.
Суть в том, что по новому СП 24.13330.2011 указания для расчета свай по деформациям приводятся для трех случаев 1) одиночная свая; 2) куст до 25 шт.; 3) свайно-плитный.
Для первого случая крен, надо думать, не актуален. Для третьего сказано рассчитывать как условный фундамент, а значит крен для него считаем по СП на основания.
Остается второй случай -- куст до 25-и свай. Как уже говорилось, никаких прямых указаний как считать крен в этом случае нет. Однако при расчете куста по деформациям определяется осадка каждой из свай в отдельности с учетом влияния каждой из всех остальных свай куста. А раз так, то в результате такого расчета мы в общем случае получаем индивидуальную осадку каждой сваи куста. И стало быть имеем всю необходимую информацию для получения крена.
Как вам такой подход?
Остается второй случай -- куст до 25-и свай. Как уже говорилось, никаких прямых указаний как считать крен в этом случае нет. Однако при расчете куста по деформациям определяется осадка каждой из свай в отдельности с учетом влияния каждой из всех остальных свай куста. А раз так, то в результате такого расчета мы в общем случае получаем индивидуальную осадку каждой сваи куста. И стало быть имеем всю необходимую информацию для получения крена.
Вроде как бы так.
Для третьего сказано рассчитывать как условный фундамент, а значит крен для него считаем по СП на основания.
То есть согласно формуле (7,41) СП 24. общую осадку считаем как условного фундамента по СП 22. а дополнительненые осадки от так называемого продавливания сваи на уровне подошвы условного фундамента и сжатия ствола считаем по свайному СП 24 и на этом основании получаем разность осадок? Логично.
Еще бы хотелось разобраться со случаем, когда некоторые из свай куста работают на выдергивание. Как тут быть?
А что значит общую?
Для больших кустов и ростверков конечной жесткости - осадки различных точек условного ф-та в плане, как для большеразмерных ф-ов на естественном основании.
а дополнительненые осадки от так называемого продавливания сваи на уровне подошвы условного фундамента и сжатия ствола считаем по свайному СП 24 и на этом основании получаем разность осадок
Да.
Крен по рис. 10 Пособия к СНиП 2.02.01-83.
Еще бы хотелось разобраться со случаем, когда некоторые из свай куста работают на выдергивание. Как тут быть?
Да так же.
"2.166. Крен фундамента или сооружения в целом i - разность осадок крайних точек фундамента или сооружения в целом, отнесенная к ширине или длине фундамента (сооружения). "
Да действительно, про общую это я что-то загнул, следует для каждой точки считать отдельно.
При наличии же выдергивания, тем не менее, ясности не прибавилось. То что крен -- разность на ширину, это самоочевидный факт, но как же определять перемещение того края ростверка под которым сваи работают на выдергивание? Более того следует ли учитывать влияние выдергиваемых свай на оставшиеся вдавливаемые, и если следует то как?
Уважаемый Карлсон.
Сей дивный процесс неоднозначен и потребует много затрат, потому что требует иттерационного процесса.
Зависимость вертикального перемещения от нагрузки нелинейна и определяется грунтовыми условиями площадки строительства, поэтому для исследования требуется испытания сваи на выдергивающую нагрузку, дабы иметь график этой самой зависимости.
Изначально требуется составить ту схему, в комбинацию нагрузок в которой входит только нагрузки, не дающие выдергивающих на сваи. Затем исследуются загружения, дающие выдергивающие нагрузки (не всегда с теми жесткостями свай, что при их работе на сжатие, что приняты в первой схеме), при этом в первом приближении для свай, в которых, предположительно, возникнут выдергивающие нагрузки, задается очень большая их жесткость, следовательно получая эти выдергивающие нагрузки, но они, имея определенное значение, будут уже иметь вертикальные перемещения, следовательно, жесткость кооректируется в сторону уменьшения. Далее схема пересчитывается и т.д. Муторный процесс.
Offtop: Лучше не допускать выдергивания
Меня в данной ситуации настораживает прежде всего не итераци и нелинейность, а во-первых отсутствие достаточно нормативной подосновы, а во-вторых необходимость испытаний, добиться которых на стадии проектирования весьма затруднительно. Да что там на стадии проектирования. их вообще сложно добиться.
Опять же неосвещенным остается вопрос учета влияния на сжатые сваи куста.
Кто бы спорил, что выдергивания лучше не допускать, но в высоких легких металлокаркасах, это повлечет весьма развитый ростверк.
а во-первых отсутствие достаточно нормативной подосновы, а во-вторых необходимость испытаний, добиться которых на стадии проектирования весьма затруднительно.
Тут остается только догадываться.
Можно взлянуть на труды M.J. Tomlinson, где напряжения от сваи распределяются "вороночкой" от сваи вверх, и следовательно можно представить их как негативные силы трения.
8.18 Расчет осадки и крена свайного фундамента следует производить в соответствии с пп.8.19-8.33, а горизонтальных перемещений - в соответствии с п.8.34 и приложением К.
8.19 Расчет осадок свайных фундаментов (из отдельных свай, кустов свай) следует производить исходя из условия
s sи, (8.8)
где s - совместная деформация сваи, свайного фундамента и сооружения, определяемая расчетом;
sи - предельное значение средней осадки фундамента здания или сооружения, принимаемое по указаниям СНиП 2.02.01.
8.20 Осадку s1, м, одиночной висячей сваи определяют на основе решения, полученного численными методами, по формуле
, (8.9)
где P - расчетное значение нагрузки на сваю, кН;
IS - коэффициент осадки, зависящий от отношения l/d длины сваи к ее диаметру (или стороне квадратной сваи) и от относительной жесткости сваи = Ep / ESL, где Ep - модуль упругости материала сваи;
ESL - модуль деформации грунта, который в рассматриваемом решении следует определять на уровне подошвы сваи, если ниже подошвы сваи нет слабых грунтов, кПа;
d - диаметр или сторона квадратной сваи, м.
8.21 Коэффициент осадки в формуле (8.9) для сваи, принимаемой несжимаемой, определяют по формуле
. (8.10)
Значения коэффициента IS для сжимаемой сваи принимаются по табл.8.4.
Значения IS при , равном
Примечание. Для промежуточных значений l/d и значения IS определяются по интерполяции.
8.22 При расчете осадки сваи значение модуля деформации грунта ESL определяется по результатам полевых испытаний грунтов сваей при применении на объекте более 100 свай.
При использовании результатов статического зондирования для расчета осадки принимаются значения модуля деформации ESL грунта в зависимости от сопротивления зондированию qc:
- в песках - ESL = 6 qc;
- в глинистых грунтах при расчете буровых свай - ESL = 10 qc;
- в глинистых грунтах при расчете забивных свай - ESL = 12 qc.
8.23 Осадка куста свай при расстояниях между сваями (3-4)d определяется как осадка условного массивного фундамента на естественном основании согласно требованиям раздела 6 СНиП 2.02.03.
При расстояниях между сваями в кусте до 7d, при однородных или улучшающихся с глубиной грунтах основания расчет осадки куста свай выполняется по методике, учитывающей взаимовлияние свай в кусте (пп.8.24-8.27).
8.24 Осадка куста свай sG определяется по формуле
где s1 - осадка одиночной сваи при принятой на нее нагрузке, определяемая по формуле (8.9), при этом нагрузка P принимается равной средней нагрузке на сваю в кусте;
RS - коэффициент увеличения осадки (п.8.25).
8.25 При использовании осадки одиночной сваи для проектирования свайных кустов и полей, следует учитывать, что осадка группы свай в результате их взаимодействия в свайном фундаменте увеличивается, что учитывается коэффициентом увеличения осадки RS (табл.8.5).
Число свай n
Значения коэффициента RS
l/d = 10; = 100
l/d = 25; = 1000
l/d = 50; = 10000
Примечание. В каждом столбце при других значениях n коэффициент RS определяется по формуле
RS (n) = 0,5 RS (100) lgn
Таблица 8.5 составлена для групп свай квадратной формы (см. графу 1 таблицы). Для групп свай прямоугольной формы следует руководствоваться тем, что они имеют одинаковую эффективность с квадратными группами при одинаковом расстоянии между сваями. Для прямоугольного фундамента значения RS принимаются при числе свай n (графа 1), равном квадрату намечаемого количества свай на короткой стороне фундамента.
8.26 Таблица 8.5 справедлива для свай, объединенных жестким ростверком, расположенным над поверхностью грунта или на слое относительно слабых поверхностных грунтов, когда ростверк практически не влияет на осадку группы свай.
При низком ростверке со сваями под отдельные колонны (кусты свай), не связанные общей плитой, значения RS в табл.8.5 могут быть уменьшены за счет работы ростверка, расположенного на грунте, в зависимости от отношения расстояния a между осями свай к их диаметру d:
при a/d = 3 - на 10%;
при a/d = 5-10 - на 15%.
8.27 Проверка расчетного сопротивления грунта основания подошвы свайного ростверка производится по указаниям СНиП 2.02.01.
8.28 Метод расчета осадки комбинированного свайно-плитного фундамента (КСП фундамента) приведен в приложении И.
8.29 Если под нижними концами свай залегают грунты с модулем деформации Esb 20 МПа и доля временной нагрузки не превышает 40% общей нагрузки, осадку КСП фундамента допускается определять по формуле
s = 0,12 pB / Esb, (8.12)
где p - среднее давление на уровне подошвы плитного ростверка;
Esb - средневзвешенный модуль деформации сжимаемой толщи грунта под нижними концами свай, равной ширине ростверка B.
8.30 Проверка расчетного сопротивления грунта основания подошвы свайного ростверка производится по формуле (7) СНиП 2.02.01 на часть нагрузки, приходящейся по расчету на плиту, считая нагрузку равномерно распределенной по жесткому ростверку.
8.31 Выполненные расчеты осадки кустов свай и КСП фундаментов должны быть сопоставлены с расчетом их осадки как условного фундамента на естественном основании в соответствии со СНиП 2.02.03.
8.32 Крен прямоугольного свайного фундамента следует определять по формуле
, (8.13)
где i0 - безразмерный коэффициент, устанавливаемый по табл.8.6 в зависимости от 2h/L, где h - глубина погружения свай, и от отношения L/b;
v - коэффициент Пуассона;
M - расчетный момент, действующий на фундамент;
f - коэффициент надежности по нагрузке;
E - модуль деформации грунта в основании свай;
L и b - длина и ширина фундамента;
8.33 Крен круглого фундамента следует определять по формуле
, (8.14)
где i0 определяется по табл.8.7 в зависимости от отношения h/r, (r - радиус фундамента).
8.34 При расчете горизонтальных перемещений свай следует руководствоваться приложением 1 СНиП 2.02.03.
Для объектов II и III уровня ответственности расчет горизонтальных перемещений куста свай при жестко заделанных в ростверк сваях допускается выполнять по методу, приведенному в приложении К.
7.4.15 Крен прямоугольного свайного фундамента i следует определять по формулам:
а) для прямоугольного фундамента
i = 8i0(1 - v 2 ) (7.48)
где i0 - безразмерный коэффициент, устанавливаемый по таблице 7.20 в зависимости от 2h/L (h - глубина заложения свай, м) и от отношения L/b;
v - коэффициент Пуассона;
M - момент, действующий на фундамент, кН×м;
γf - коэффициент надежности по нагрузке;
E - модуль деформации грунта в основании свай, кПа;
L и b - длина и ширина фундамента, м;
Значения 2h/L
Значения i0 при L/b, равном
б) для круглого фундамента
i = i0(1 - v 2 ) (7.49)
где i0 определяют по таблице 7.21 в зависимости от отношения h/r (r - радиус фундамента, м);
v, M, γf, E - то же, что и в формуле (7.48).
Расчет горизонтальных перемещений свай
7.4.16 Расчет свай по деформациям на совместное действие вертикальной и горизонтальной сил и момента следует выполнять в соответствии с приложением Д.
Для сооружений II и III уровней ответственности расчет горизонтальных перемещений куста свай при жестко заделанных в ростверк сваях допускается выполнять по приведенному ниже методу (7.4.17 - 7.4.21).
Расчет производят раздельно для связных и несвязных грунтов по несущей способности и по деформациям.
7.4.17 Расчетом должно быть обеспечено выполнение условий (7.50) и (7.51):
где Fh - расчетная горизонтальная нагрузка на куст свай, кН;
Hк - расчетное сопротивление куста свай, определяемое по формуле (7.55), кН;
Δг - расчетное горизонтальное перемещение сваи в уровне подошвы ростверка, м;
Sпр - предельно допустимое значение горизонтального перемещения сваи, устанавливаемое в техническом задании, м.
7.4.18 При расчете свай в связных грунтах определяют:
1) Несущую способность свай на горизонтальную нагрузку H, кН, в зависимости от прочности ствола сваи на изгиб по формуле
H = cud 2 βc, (7.52)
где cu - расчетное среднее значение недренированного сопротивления грунта сдвигу, определяемое в соответствии с 7.4.21 для участка от поверхности грунта до глубины 10d, кПа;
d - диаметр или ширина ствола сваи, м;
βc - безразмерный коэффициент прочности ствола сваи, определяемый по таблице 7.22 в зависимости от безразмерного показателя mc и вида заделки головы сваи
mc = Mp/cud 3 , (7.53)
где Mp - расчетный изгибающий момент ствола сваи, кН×м, определяемый в зависимости от размера и армирования сваи; для стандартных железобетонных забивных свай, принимаемый по серии 1.011.1-10 (приложение Г) с учетом вертикальной нагрузки на сваю при ее наличии;
cu и d - то же, что и в формуле (7.52).
Читайте также: