Последние новости

Расчет свай винтовых стальных СВС

Свайные фундаменты должны проектироваться на основе СП 50-102-2003 "Проектирование и устройство свайных фундаментов" 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 его эксплуатации; 
г) действующих на фундаменты нагрузок; 
д) условий существующей застройки и влияния на нее нового строительства; 
е) экологических требований; 
ж) технико-экономического сравнения возможных вариантов проектных решений для принятия варианта, обеспечивающего наиболее полное использование прочностных и деформационных характеристик грунтов и физико-механических свойств материалов фундаментов.

Несущую способность Fd, кН, винтовой сваи диаметром лопасти d ≤ 1,2 м и длиной l ≤ 10 м, работающей на сжимающую или выдергивающую нагрузку, следует определять по формуле (1), а при диаметре лопасти d > 1,2 м и длине сваи l > 10 - только по данным испытаний винтовой сваи статической нагрузкой: 
    

Fd = γc[(a1c1 + a2γ1h1)A + ufi(h - d)],                                                (1) 

где γc - коэффициент условий работы сваи, зависящий от вида нагрузки, действующей на сваю, и грунтовых условий и определяемый по таблице 1; 
a1, a2 - безразмерные коэффициенты, принимаемые по таблице 2 в зависимости от расчетного значения угла внутреннего трения грунта в рабочей зоне φI (под рабочей зоной понимается прилегающий к лопасти слой грунта толщиной, равной d); 
c1 - расчетное значение удельного сцепления грунта в рабочей зоне, кПа; 
γ1 - осредненное расчетное значение удельного веса грунтов, залегающих выше лопасти сваи (при водонасыщенных грунтах с учетом взвешивающего действия воды), кН/ м3 ; 
h1 - глубина залегания лопасти сваи от природного рельефа, а при планировке территории срезкой - от уровня планировки, м; 
A  - проекция площади лопасти, м2 , считая по наружному диаметру, при работе винтовой сваи на сжимающую нагрузку, и проекция рабочей площади лопасти, т.е. за вычетом площади сечения ствола, при работе винтовой сваи на выдергивающую нагрузку; 
u - периметр поперечного сечения ствола сваи, м; 
fi  - расчетное сопротивление грунта на боковой поверхности ствола винтовой сваи, кПа, принимаемое по таблице 3 (осредненное значение для всех слоев в пределах глубины погружения сваи); 
h - длина ствола сваи, погруженной в грунт, м; 
d - диаметр лопасти сваи, м. 
Примечания: 
1 При определении несущей способности винтовых свай при действии вдавливающих нагрузок характеристики грунтов в таблице 1 относятся к грунтам, залегающим под лопастью, а при работе на выдергивающие нагрузки - над лопастью сваи. 
2 Глубина заложения лопасти от уровня планировки должна быть не менее 5d при глинистых грунтах и не менее 6d - при песках (где d - диаметр лопасти). 

Таблица 1  

Грунты

Коэффициент условий работы винтовых свай γc при нагрузках

сжимающих

выдергивающих

знакопеременных

1. Глины и суглинки:

 

 

 

а) твердые, полутвердые и тугопластичные

0,8

0,7

0,7

б) мягкопластичные

0,8

0,7

0,6

в) текучепластичные

0,7

0,6

0,4

2. Пески и супеси:

 

 

 

а) пески маловлажные и супеси твердые

0,8

0,7

0,5

б) пески влажные и супеси пластичные

0,7

0,6

0,4

в) пески водонасыщенные и супеси текучие

0,6

0,5

0,3


Таблица 2 

Расчетное значение угла внутреннего трения грунта в рабочей зоне φI, град.

Коэффициенты

Расчетное значение угла внутреннего трения грунта в рабочей зоне φI, град.

Коэффициенты

α1

α2

α1

α2

13

7,8

2,8

24

18,0

9,2

15

8,4

3,3

26

23,1

12,3

16

9,4

3,8

28

29,5

16,5

18

10,1

4,5

30

38,0

22,5

20

12,1

5,5

32

48,4

31,0

22

15,0

7,0

34

64,9

44,4


Таблица 3 

Средняя глубина расположения слоя грунта, м

Расчетные сопротивления на боковой поверхности забивных и вдавливаемых свай и свай-оболочек, кПа

песков средней плотности

крупных и средней крупности

мелких

пылеватых

-

-

-

-

-

-

глинистых грунтов при показателе текучести IL, равном

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

1

35

23

15

12

8

4

4

3

2

2

42

30

21

17

12

7

5

4

4

3

48

35

25

20

14

8

7

6

5

4

53

38

27

22

16

9

8

7

5

5

56

40

29

24

17

10

8

7

6

6

58

42

31

25

18

10

8

7

6

8

62

44

33

26

19

10

8

7

6

10

65

46

34

27

19

10

8

7

6

15

72

51

38

28

20

11

8

7

6

20

79

56

41

30

20

12

8

7

6

25

86

61

44

32

20

12

8

7

6

30

93

66

47

34

21

12

9

8

7

35

100

70

50

36

22

13

9

8

7

Примечания: 
1 При определении расчетного сопротивления грунта на боковой поверхности свай fi  следует учитывать требования, изложенные в примечаниях 2, 3 и 8 к таблице 4. 
2 При определении расчетных сопротивлений грунтов на боковой поверхности свай fi пласты грунтов следует расчленять на однородные слои толщиной не более 2 м. 
3 Значения расчетного сопротивления плотных песков на боковой поверхности свай fi  следует увеличивать на 30 % по сравнению со значениями, приведенными в таблице. 
4 Расчетные сопротивления супесей и суглинков с коэффициентом пористости e < 0,5 и глин с коэффициентом пористости e< 0,6 следует увеличивать на 15 % по сравнению со значениями, приведенными в таблице 3 , при любых значениях показателя текучести.


Таблица 4 

Глубина погружения нижнего конца сваи, м

Расчетные сопротивления под нижним концом забивных и вдавливаемых свай и свай-оболочек, погружаемых без выемки грунта, R, кПа

песков средней плотности

гравелистых

крупных

-

средней крупности

мелких

пылеватых

-

глинистых грунтов при показателе текучести IL, равном

0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

3

7500

6600 
4000

3000

3100 
2000

2000 
1200

1100

600

4

8300

6800 
5100

3800

3200 
2500

2100 
1600

1250

700

5

8800

7000 
6200

4000

3400 
2800

2200 
2000

1300

800

7

9700

7300 
6900

4300

3700 
3300

2400 
2200

1400

850

10

10500

7700 
7300

5000

4000 
3500

2600 
2400

1500

900

15

11700

8200 
7500

5600

4400 
4000

2900

1650

1000

20

12600

8500

6200

4800 
4500

3200

1800

1100

25

13400

9000

6800

5200

3500

1950

1200

30

14200

9500

7400

5600

3800

2100

1300

35

15000

10000

8000

6000

4100

2250

1400

Примечания: 
1 Над чертой даны значения R для песков, под чертой - для глинистых грунтов. 
2 В таблицах  3 и 4  глубину погружения нижнего конца сваи и среднюю глубину расположения слоя грунта при планировке территории срезкой, подсыпкой, намывом до 3 м следует принимать от уровня природного рельефа, а при срезке, подсыпке, намыве от 3 до 10 м - от условной отметки, расположенной соответственно на 3 м выше уровня срезки или на 3 м ниже уровня подсыпки. 
Глубину погружения нижнего конца сваи и среднюю глубину расположения слоя грунта в водоеме следует принимать от уровня дна после общего размыва расчетным паводком, на болотах - от уровня дна болота. 
При проектировании путепроводов через выемки глубиной до 6 м для свай, забиваемых молотами без подмыва или устройства лидерных скважин, глубину погружения в грунт нижнего конца сваи в таблице 4 следует принимать от уровня природного рельефа в месте сооружения фундамента. Для выемок глубиной более 6 м глубину погружения свай следует принимать как для выемок глубиной 6 м. 
3 Для промежуточных глубин погружения свай и промежуточных значений показателя текучести IL глинистых грунтов значения R и fi в таблицах 3 и 4 определяют интерполяцией. 
4 Для плотных песков, плотность которых определена по данным статического зондирования, значения R по таблице 4 для свай, погруженных без использования подмыва или лидерных скважин, следует увеличить на 100 %. При определении плотности грунта по данным других видов инженерных изысканий и отсутствии данных статического зондирования для плотных песков значения R по таблице  4  следует увеличить на 60 %, но не более чем до 20000 кПа. 
5 Значения расчетных сопротивлений R по таблице 4 допускается использовать при условии, если заглубление свай в неразмываемый и несрезаемый грунт составляет не менее, м: 
4,0 - для мостов и гидротехнических сооружений; 
3,0 - для зданий и прочих сооружений. 
6 Значения расчетного сопротивления R под нижним концом забивных свай сечением 0,15х0,15 м и менее, используемых в качестве фундаментов под внутренние перегородки одноэтажных производственных зданий, допускается увеличивать на 20 %. 
7 Для супесей при числе пластичности lp ≤ 4 и коэффициенте пористости e < 0,8  расчетные  сопротивления R и fi следует определять как для пылеватых песков средней плотности. 
8 Для глинистых грунтов, имеющих степень влажности в природном состоянии Sr < 0,8, показатель текучести следует вычислять для водонасыщенного грунта.


Под глубиной l следует понимать фактическую глубину погружения свай при опирании их на дисперсный или скальный грунт в случае отсутствия заделки (забуривания) в него.