Расчет осадки условного фундамента по сп 24

Обновлено: 06.05.2024

Сведения о своде правил

1 ИСПОЛНИТЕЛИ - Научно-исследовательский, проектно-изыскательский и конструкторско-технологический институт оснований и подземных сооружений им.Н.М.Герсеванова - институт АО "НИЦ "Строительство" (НИИОСП им.Н.М.Герсеванова)

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации (ТК 465) "Строительство"

3 ПОДГОТОВЛЕН к утверждению Департаментом архитектуры, строительства и градостроительной политики

Информация об изменениях к настоящему своду правил публикуется в ежегодно издаваемом информационном указателе "Национальные стандарты", а текст изменений и поправок - в ежемесячно издаваемых информационных указателях "Национальные стандарты". В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего свода правил соответствующее уведомление будет опубликовано в ежемесячно издаваемом информационном указателе "Национальные стандарты". Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте разработчика (Минрегион России) в сети Интернет

ВНЕСЕНЫ правки на основании информации об опечатках, опубликованной в Информационном Бюллетене о нормативной, методической и типовой проектной документации N 6, 2011 г.

Правки внесены изготовителем базы данных

Изменения N 1, 2, 3 внесены изготовителем базы данных по тексту М.: Стандартинформ, 2017 год; М.: Стандартинформ, 2019

Введение

Настоящий свод правил устанавливает требования к проектированию фундаментов из разных типов свай в различных инженерно-геологических условиях и при любых видах строительства.

Разработан НИИОСП им.Н.М.Герсеванова - институтом ОАО "НИЦ "Строительство": д-ра техн. наук Б.В.Бахолдин, В.П.Петрухин и канд. техн. наук И.В.Колыбин - руководители темы; д-ра техн. наук: А.А.Григорян, Е.А.Сорочан, Л.Р.Ставницер; кандидаты техн. наук: А.Г.Алексеев, В.А.Барвашов, С.Г.Безволев, Г.И.Бондаренко, В.Г.Буданов, A.M.Дзагов, О.И.Игнатова, В.Е.Конаш, В.В.Михеев, Д.Е.Разводовский, В.Г.Федоровский, О.А.Шулятьев, П.И.Ястребов, инженеры Л.П.Чащихина, Е.А.Парфенов, при участии инженера Н.П.Пивника.

Изменение N 2 разработано институтом АО "НИЦ "Строительство" - НИИОСП им.Н.М.Герсеванова (руководители темы - д-р техн. наук Б.В.Бахолдин, канд. техн. наук И.В.Колыбин, канд. техн. наук Д.Е.Разводовский; исполнители - д-р техн. наук Н.З.Готман, д-р техн. наук Л.Р.Ставницер, канд. техн. наук А.Г.Алексеев, канд. техн. наук А.М.Дзагов, канд. техн. наук В.А.Ковалев, канд. техн. наук А.В.Скориков, канд. техн. наук В.Г.Федоровский, канд. техн. наук О.А.Шулятьев, канд.техн. наук П.И.Ястребов) при участии д-ра техн. наук В.В.Знаменского, д-ра техн. наук В.А.Ильичева.

Изменение N 3 к своду правил подготовлено АО "НИЦ "Строительство" - НИИОСП им.Н.М.Герсеванова (руководители темы - д-р техн. наук Б.В.Бахолдин, канд. техн. наук И.В.Колыбин, канд. техн. наук Д.Е.Разводовский, д-р техн. наук Н.З.Готман, канд. техн. наук А.Г.Алексеев, канд. техн. наук А.М.Дзагов, канд. техн. наук В.В.Сёмкин, канд. техн. наук А.В.Скориков, канд. техн. наук В.Г.Федоровский, канд. техн. наук А.В.Шапошников, канд. техн. наук П.И.Ястребов, при участии д-ра техн. наук В.В.Знаменского, д-ра техн. наук В.А.Ильичева).

1 Область применения

Настоящий свод правил распространяется на проектирование свайных фундаментов вновь строящихся и реконструируемых зданий и сооружений (далее - сооружений).

Свод правил не распространяется на проектирование свайных фундаментов сооружений, возводимых на вечномерзлых грунтах, свайных фундаментов машин с динамическими нагрузками, а также опор морских нефтепромысловых и других сооружений, возводимых на континентальном шельфе.

2 Нормативные ссылки

ГОСТ 5180-2015 Грунты. Методы лабораторного определения физических характеристик

ГОСТ 5686-2012 Грунты. Методы полевых испытаний сваями

ГОСТ 8732-78 Трубы стальные бесшовные горячедеформированные. Сортамент

ГОСТ 8734-75 Трубы стальные бесшовные холоднодеформированные. Сортамент

ГОСТ 9463-2016 Лесоматериалы круглые хвойных пород. Технические условия

ГОСТ 10704-91 Трубы стальные электросварные прямошовные. Сортамент

ГОСТ 12536-2014 Грунты. Методы лабораторного определения гранулометрического (зернового) и микроагрегатного состава

ГОСТ 19804-2012 Сваи железобетонные заводского изготовления. Общие технические условия

ГОСТ 19804.6-83 Сваи полые круглого сечения и сваи-оболочки железобетонные составные с ненапрягаемой арматурой. Конструкция и размеры

ГОСТ 19912-2012 Грунты. Методы полевых испытаний статическим и динамическим зондированием

ГОСТ 20276-2012 Грунты. Методы полевого определения характеристик прочности и деформируемости

ГОСТ 20295-85 Трубы стальные сварные для магистральных газонефтепроводов. Технические условия

ГОСТ 20522-2012 Грунты. Методы статистической обработки результатов испытаний

ГОСТ 26633-2015 Бетоны тяжелые и мелкозернистые. Технические условия

ГОСТ 27751-2014 Надежность строительных конструкций и оснований. Основные положения

ГОСТ 31937-2011 Здания и сооружения. Правила обследования и мониторинга технического состояния

СП 14.13330.2018 "СНиП II-7-81* Строительство в сейсмических районах"

СП 20.13330.2016 "СНиП 2.01.07-85* Нагрузки и воздействия" (с изменением N 1)

СП 21.13330.2012 "СНиП 2.01.09-91 Здания и сооружения на подрабатываемых территориях и просадочных грунтах" (с изменением N 1)

СП 22.13330.2016 "СНиП 2.02.01-83* Основания зданий и сооружений"

СП 25.13330.2012 "СНиП 2.02.04-88 Основания и фундаменты на вечномерзлых грунтах" (с изменением N 1)

СП 26.13330.2012 "СНиП 2.02.05-87 Фундаменты машин с динамическими нагрузками" (с изменением N 1)

СП 28.13330.2017 "СНиП 2.03.11-85 Защита строительных конструкций от коррозии" (с изменением N 1)

СП 38.13330.2018 "СНиП 2.06.04-82* Нагрузки и воздействия на гидротехнические сооружения (волновые, ледовые и от судов)"

СП 40.13330.2012 "СНиП 2.06.06-85 Плотины бетонные и железобетонные"

СП 47.13330.2016 "СНиП 11-02-96 Инженерные изыскания для строительства. Основные положения"

СП 58.13330.2012 "СНиП 33-01-2003 Гидротехнические сооружения. Основные положения" (с изменением N 1)

СП 63.13330.2012 "СНиП 52-01-2003 Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения" (с изменениями N 1, 2, 3)

СП 64.13330.2017 "СНиП II-25-80 Деревянные конструкции" (с изменением N 1)

СП 71.13330.2017 "СНиП 3.04.01-87 Изоляционные и отделочные покрытия"

СП 126.13330.2017 "СНиП 3.01.03-84 Геодезические работы в строительстве"

СП 131.13330.2012 "СНиП 23-01-99* Строительная климатология" (с изменениями N 1, 2)

Примечание - При пользовании настоящим сводом правил целесообразно проверить действие ссылочных документов в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю "Национальные стандарты", который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты" за текущий год. Если заменен ссылочный документ, на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию этого документа с учетом всех внесенных в данную версию изменений. Если заменен ссылочный документ, на который дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого документа с указанным выше годом утверждения (принятия). Если после утверждения настоящего свода правил в ссылочный документ, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение рекомендуется применять без учета данного изменения. Если ссылочный документ отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссылку. Сведения о действии сводов правил целесообразно проверить в Федеральном информационном фонде технических регламентов и стандартов.

3 Термины и определения

Термины с соответствующими определениями, используемые в настоящем СП, приведены в приложении А.

Наименования грунтов оснований зданий и сооружений приняты в соответствии с ГОСТ 25100.

4 Общие положения

4.1 Основное назначение свай - это прорезка залегающих с поверхности слабых слоев грунта и передача действующей нагрузки на нижележащие слои грунта, обладающие более высокими механическими показателями. Свайные фундаменты должны проектироваться на основе и с учетом:

а) результатов инженерных изысканий для строительства;

б) сведений о сейсмичности района строительства;

в) данных, характеризующих назначение, конструктивные и технологические особенности сооружения и условия их эксплуатации;

п. 7.4.8
Определение дополнительной осадки за счет продавливания свай.

Подскажите как определить Омегу (Это количество свай?).

Что неправильно в приложенном расчете?

Кажется разобрался, кто считал, скажите правильно?

Омега - это площадь сегмента одной сваи.

Так же как и для не крайних с внешней границей по условному фундаменту. Алгоритм решения задачи - разбиение условного фундамента со сваями на полигоны Вороного.

Я правильно понимаю, что площадь полигона Вороного равна грузовой площади сваи, т.к он показывает все точки наиболее близкие к этой свае. И для нахождения данной площади достаточно загрузить ФП единичной нагрузкой. Усилие в свае будет численно равно грузовой площади.

Проект СП 50-102-2010.

Можно и так и так

Интуитивно полагаю, что в этом случае omega должна больше получиться, чем для внутренних свай, но насколько не знаю. Можно, например, omega считать по схеме фп на сваях. На плите нагрузка 1 т/м2, а сваи опираются на объёмники. Omega = усилию в свае от единичной нагрузки. В этом случае omega будет зависеть не только расстояния между сваями. Но и от расположения свай относительно центра фундамента.

Offtop: Молодец.
Где писано- не ведаю.
Порассуждать:

Для частых свай вероятно.

Для крайних свай -нет.

От него она зависит.
Для средних свай осесимметричная задача. Для неё эта омега. Для крайних свай эту омегу не найдете. Для них с одной стороны область грунта, которая вовлекается в работу (условно) ограничена расстоянием между соседними с крайней сваями, с другой стороны просторами грунта за пределами свайного поля, что ближе к работе одиночной сваи.
Осадка продавливания-это разность между осадкой всего грунтового массива ,напичканного сваями, в отдельной области грунта и осадкой сваи в этой области. Для средней сваи - это круговая ячейка, для крайней сваи - полоса, а на краю свая (больше объема вовлекаемого в работу грунта), для угловой сваи- клин, а на краю свая ( ещё больше объема вовлекаемого в работу грунта).

Т.е. осадку продавливания для крайних и угловых свай по СП посчитать нельзя. Нужно строить какие-то модели и их считать?

А есть реальный пример с цифрами?
И какой должна быть эта модель?
Какие должны быть её размеры в глубину и ширину?

Свайный куст из двух свай. Нагрузка 634 кН (317 на каждую сваю).

Грунты - суглинки разной степени пластичности (сводная таблица ФМС во вложении). Мощности слоев там же.

Считаю осадку одиночной сваи по 7.4 СП 24.13330.2011. Расчет приложил.
Получаю цифру осадки в 250 мм. А дальше еще осадку второй сваи с учетом влияния первой надо прибавлять. Арифметика не хромает, перепроверяли вдвоем сегодня. Формулы вроде тоже правильно переписывал.

Не верю, что две 15-метровые сваи от такой нагрузки могут осесть на 250 мм. Через условный фундамент посчитал послойным суммированием - получил цифру около 38 мм. В "Запрос" скадовский вбил те же исходные, через которые считал, получаю 7 мм.

Прошу знатоков оценить полученные значения или поделиться каким-нибудь хитрым знанием о том, что я делаю неправильно. Формулы жутко эмпирические написаны в СП, поэтому физическую их суть проследить не могу.

А модуль деформации и модуль сдвига грунта это одно и тоже? Тут на форуме где то уже этот вопрос поднимался лет этак . цать назад.
Я бы в кг и см посчитал, как то ближе к телу)))).

SergeyKonstr, вот а слона-то я и не приметил)) Спасибо огромное.
ЗЫ: 4.4 мм

----- добавлено через ~2 мин. -----

Модуль деформации E, сдвига - G. Вещи разные, для данного расчета СП допускает G=0,4E. Правда не E (модуль деформации), а E0 (модуль общей деформации). Тут тоже есть небольшие сомнения, но раз геологи определяли E по компрессионным испытаниям, то есть мысль, что они как раз определяли модуль общей деформации (если я правильно помню механику грунтов).

Есть плюсы, да. Но всегда, когда делаю расчет впервые, сначала разок руками считаю, так легче все подводные камни прочувствовать. А дальше проще пользоваться уже готовыми программами (тот же Запрос), но точно знать, какие на самом деле исходные данные для расчета нужны.

4.4 - это осадка одной из двух свай от половины нагрузки. Хотя запрос тоже выдает 7.754мм. Порядок сошелся - я уже счастлив ^_^

GIP, по тем же формулам СП 24.

Суммарная получилась 6.45 мм.

ошибка в том, что при вычислении самой осадки по формуле 7,32 вы в знаменателе подставляете не G1, а G2.
прикладываю расчет

написано Esv=2450000 т/м .кв, а 24,5 МПа = 2450 т/кв.м
соответственно и относительная жесткость сваи в 1000 раз меньше

Подниму тему если никто не против чтобы новые не плодить.
Вот у Arikaikai получилось, что осадка по СП24.13330.2011 - порядка 12 мм, а по старому доброму методу послойного суммирования - 3,8 см. Это ж разница на 60+%.
Вот и у меня все время такая штука - считаю по СП - осадка порядка 3 см, считаю послойным суммированием по условному фундаменту - осадка 5-7 см.
Кто-нибудь может поделиться, почему так выходит, и каковы границы применимости той или иной методики? Где-то краем уха я слышал, что при глинистых грунтах с большими IL большее совпадение с реальностью дает метод послойного суммирования.
Между тем, в соответствии с действующим законодательством, осадку свайных кустов теперь считаем по СП 24.13330.2011 пп. 7.4.2-7.4.4. Надо думать это не так просто было принято.
Подскажите пожалуйста, куда копать и что читать на эту тему? Почему такая разница в результатах?

AVO, на самом деле нужно копать в сторону моделей грунта. А их далеко не две. И не двадцать, я подозреваю, а ближе к паре сотен. И все по-разному работают. И в СНиПе/СП суперпримитивные модели использованы, которые, как мне кажется, коррелируют с реальной жизнью только в горизонтально-сложенных равномерных грунтах без включений, линз, прослоек и с горизонтальной площадкой строительства прямоугольных в плане зданий со строго вертикальными наружными стенами.

Так-то оно так конечно.
Ну вот сейчас смотрю на куст из шести свай. Осадка по СП получилась 3 см, и такое значение осадки меня устраивает вполне. Но по старинке загнал в ФОК этот же куст, осадка - 6,5 см. Это уже на пределе, еще чуть-чуть - и относительная разность осадок с соседним малонагруженным фундаментом не выполнится. Надо бы увеличить площадь условного фундамента, чтобы выровнять осадку, а это - расширение ростверка, бОльшая арматура в нем.
По действующим нормам можно ничего не изменять, оставить как есть. Но как-то страшновато что-то мне.
Как бы Вы поступили на моем месте?

----- добавлено через ~2 мин. -----
А еще методика СП не учитывает наличие грунтовых вод. При послойном суммировании УГВ можно учесть, при расчете по СП - нет.

Мельников Виктор Алексеевич 1 , Алексеев Николай Сергеевич 2 , Ионов Константин Игоревич 3
1 ФГБОУ ВПО Санкт-Петербургский государственный политехнический университет, к.т.н., доцент
2 ФГБОУ ВПО Санкт-Петербургский государственный политехнический университет, магистрант
3 ФГБОУ ВПО Санкт-Петербургский государственный политехнический университет, магистрант

Аннотация
В статье рассматриваются различные методики расчета осадок свайных фундаментов описанные в нормативных документах - СНиП 2.02.03.-85 «Свайные фундаменты» и его актуализированной редакции СП 24.13330.2011 «Свайные фундаменты». Произведен расчет для висячих железобетонных свай, призматической формы, квадратного поперечного сечения с заостренным концом. В качестве нагрузки принято центральное воздействие без изгибающих моментом. Рассмотрен новый метод расчета осадки свайного фундамента состоящего из групп свай. Полученные результаты проанализированы и на их основании сделаны выводы.

Melnikov Victor Alekseevich 1 , Alekseev Nikolai Sergeyevich 2 , Ionov Konstantin Igorevich 3
1 VPO St. Petersburg State Polytechnic University, Ph.D., Associate Professor
2 VPO St. Petersburg State Polytechnic University, undergraduate
3 VPO St. Petersburg State Polytechnic University, undergraduate

Abstract
The article discusses different methods of calculating the sediment pile foundations described in the regulations - SNIP 2.02.03.-85 "Pile foundations" and the updated version of its SP 24.13330.2011 "Pile foundations." The calculation for hanging concrete piles, a prismatic shape, a square cross-section with a pointed end. The load taken a central impact without bending moments. A new method for calculating the rainfall pile foundation consisting of a group of piles. The results are analyzed on the basis of their conclusions.

На современном этапе развития фундаментов одной из главных задач является повышение эффективности проектировочных решений, разработка экономически обоснованных и конкурентоспособных решений

В настоящее время большой размах приобретает строительство на слабых водонасыщенных грунтах, когда строители используют под объекты площадки, которые ранее признавались геологами невыгодными для возведения сооружений.

В сложных инженерно-геологических условиях свайный вариант зачастую оказывается единственно возможным видом фундаментов. Свайные фундаменты применятся в тех случаях, когда грунты основания представлены насыпью большой мощности, илистыми отложениями, связными грунтами в текучем и текуче-пластичном состоянии и т.п. [13, 15].

Так как затраты на устройство подземной части здания составляют до 25% от общей стоимости, снизить эти показатели позволяет применение более экономичных и индустриальных свайных фундаментов.

Важнейшим резервом повышения эффективности свайных фундаментов является совершенствование определения их осадок на стадии проектирования.

Сложность работы сваи в грунте делает невозможным создание математически строгой теории надежности расчета. Поэтому используются различные инженерные методики расчета. Используемая в настоящее время нормативная литература в области проектирования свайных фундаментов содержит недостаточно информации и позволяет получать неоднозначные результаты.

Целью данной работы является сравнение результатов расчета осадок свайных фундаментов здания каркасного типа в заданных геологических условиях. Параметры здания и геологический разрез приняты одинаковыми для того, чтобы выявить влияние различных теоретических подходов к расчету осадок в СНиП 2.02.03.-85 «Свайные фундаменты» и СП 24.13330.2011 «Свайные фундаменты» (актуализированная редакция).

2. Расчет несущей способности свай
Характеристики грунтов и мощности слоев, слагающих грунтовое основание заданного сооружения, представлены в таблице 1.

Расчеты проводятся по двум группам предельных состояний [2]:Будем рассматривать висячие железобетонные сваи, призматической формы, квадратного поперечного сечения с заостренным концом. При этом размеры поперечного сечения принимаем 40 х 40 см, длину сваи 13 м.

1) по несущей способности – по прочности материала свай и материала ростверка (ведется на основное сочетание расчетных нагрузок);
2) по деформациям – по осадкам оснований свай и свайных фундаментов от вертикальных нагрузок (на основное сочетание нормативных нагрузок).

Сваю в составе фундамента и вне его по несущей способности грунтов основания следует рассчитывать исходя из условия [6]:

где N — расчетная нагрузка, передаваемая на сваю (продольное усилие, возникающее в ней от расчетных нагрузок, действующих на фундамент при наиболее невыгодном их сочетании);

F _d — расчетная несущая способность грунта основания одиночной сваи, называемая в дальнейшем несущей способностью сваи;
— коэффициент условий работы, учитывающий повышение однородности грунтовых условий при применении свайных фундаментов, принимаемый равным 1,15 при кустовом расположении свай;
— коэффициент надежности по назначению (ответственности) сооружения, принимаемый равным 1,15;
— коэффициент надежности примем равным 1,4, т. к. несущая способность сваи определена расчетом.
Несущую способность F _d , висячей забивной сваи, погружаемой без выемки грунта, работающей на сжимающую нагрузку, следует определять как сумму сил расчетных сопротивлений грунтов основания под нижним концом сваи и на ее боковой поверхности по формуле [6]:

где _c — коэффициент условий работы сваи в грунте, принимаемый _c = 1;
R - расчетное сопротивление грунта под нижним концом сваи, принимаемое по таблице (табл. 7.2 [4]): R =5360 кПа;
A — площадь опирания на грунт сваи, м 2 , принимаемая равной площади поперечного сечения сваи: A =0,16 м 2 ;
u — наружный периметр поперечного сечения сваи, м: u =1,6 м;
f _i — удельное сопротивление i-го слоя грунта основания на боковой поверхности сваи, принимаемое по таблице (табл. 7.3, [4]) в зависимости от глубины H _i и вида грунта на этой глубине;
H _i — глубина погружения средней точки i-го однородного участка грунта;
h _i — толщина i-го слоя грунта, соприкасающегося с боковой поверхностью сваи, м;
_cR , _cf — коэффициенты условий работы грунта соответственно под нижним концом и на боковой поверхности сваи, учитывающие влияние способа погружения сваи на расчетные сопротивления грунта (табл. 7.4, [4]): .
Определим f _i и и результаты сведём в таблицу 2:
Таблица 2

7.4.2 Расчет осадки одиночных свай, прорезающих слой грунта с модулем сдвига , МПа, коэффициентом Пуассона и опирающихся на грунт, рассматриваемый как линейно-деформируемое полупространство, характеризуемое модулем сдвига и коэффициентом Пуассона , допускается производить при выполнении требований подраздела 7.2 и при условии >5; >1 (где - длина сваи, м, - наружный диаметр поперечного сечения ствола сваи, м) по формулам:

а) для одиночной висячей сваи без уширения пяты

, (7.32)

где - вертикальная нагрузка, передаваемая на сваю, МН;

- коэффициент, определяемый по формуле

, (7.33)*

* Письмом Минстроя РФ от 01.10.2020 г. N 29912-ОГ/08 разъясняется, что в формуле 7.33 СП 24.13330.2011 допущена опечатка. "Формула 7.33 СП 24.13330.2011 должна определять коэффициент ". - Примечание изготовителя базы данных.

здесь - коэффициент, соответствующий абсолютно жесткой свае ();

- тот же коэффициент для случая однородного основания с характеристиками и ;

- относительная жесткость сваи;

- жесткость ствола сваи на сжатие, МН;

- параметр, характеризующий увеличение осадки за счет сжатия ствола и определяемый по формуле

; (7.34)

, - коэффициенты, определяемые по формуле

(7.35)

соответственно при и при ;

б) для одиночной сваи с уширением пяты или сваи-стойки

, (7.36)

где - диаметр уширения сваи.

Расчет осадки одиночной буронабивной сваи в билинейной постановке для расчета односвайных фундаментов см. в приложении Д.

7.4.3 Характеристики и принимаются осредненными для всех слоев грунта в пределах глубины погружения сваи, a и - в пределах 0,5 , т.е. на глубинах от до 1,5 от верха свай, при условии, что под нижними концами свай отсутствуют глинистые грунты текучей консистенции, органоминеральные и органические грунты.

Модуль сдвига грунта допускается принимать равным 0,4, а коэффициент равным 2,0 (где - модуль общей деформации).

Читайте также: