Расчет сваи

Режим предназначен для расчета свай на совместное действие вертикальной и горизонтальной сил и момента в соответствии с требованиями СНиП 2.02.03–85, KMK 2.03.01-98 (СП 50-102-2003 или СП 24.13330.2011). Расчет производится с учетом возможности развития первой и второй стадии напряженно-деформированного состояния грунта согласно рекомендуемого приложения 1 к СНиП 2.02.03–85, приложения Д СП 50-102-2003, приложению В СП 24.13330.2011, а также с учетом особенностей проектирования свай в сейсмических районах. Определяется несущая способность свай в случае возможности развития второй стадии напряженно-деформированного состояния грунта, устойчивость основания, а также деформации свай, включающие определение горизонтального перемещения головы сваи и угла ее поворота. При расчете согласно приложения Д к СП 50-102-2003 (приложению В СП 24.13330.2011, п. 8.5.4.9 и п. Н.8 приложения Н ДБН) рассматривается только первая стадия напряженно-деформированного состояния грунта (грунт, окружающий сваю, рассматривается как упругая линейно-деформируемая среда).

Приложение нагрузки при расчете рассматривается только в одной силовой плоскости. При этом учитывается конструкция ростверка (высокий или низкий), сопряжения ростверка со сваей (шарнирное или жесткое), расположение свай в фундаменте с ростверком (однорядное или многорядное). Работа сваи в составе куста свай при этом не рассматривается (п.11 приложения 1 СНиП 2.02.03–85, KMK 2.02.01-98 и аналогичные пункты СП).

В СП 24.13330.2011 отсутствуют конкретные формулы для вычисления деформаций сваи, значений моментов и перерезывающих сил, ... . Авторы СП 24.13330.2011 предлагают производить расчет сваи как балки на упругом основании с коэффициентом постели, значения которого следует определять по приложению В СП 24.13330.2011. Задача о поведении балки, лежащей на упругом основании, не имеет точного аналитического решения, поэтому в программе Запрос используется приближенное решение, которое приведено в приложении 1 к СНиП 2.02.03–85, KMK 2.03.01-98.

Подготовка данных

На странице Общие данные в группе Сваи-стойки или Висячие сваи указывается вид сваи. Для всех видов свай задаются следующие данные:

коэффициент надежности γ_k (по умолчанию — 1.4);
расчетные нагрузки, приложенные к свае в уровне поверхности грунта и коэффициент надежности по нагрузке;
доля временной части в общем моменте в сечении фундамента на уровне нижнего конца сваи.

Кроме того, указываются класс бетона сваи, расположение свай в фундаменте с ростверком (однорядное или многорядное), конструкция ростверка (низкий или высокий). Для всех видов свай, кроме забивных, предусмотрена возможность учета заделки нижнего конца сваи.

Если площадка строительства находится в сейсмическом районе, следует активизировать соответствующий маркер, а также в таблице нагрузок указать значения расчетных нагрузок, приложенных к свае в уровне поверхности грунта при особом их сочетании с учетом сейсмического воздействия.

Специальный маркер позволяет учесть изменение № 2 к СП 24.13330.2011.

На странице Конструкция в зависимости от выбранного типа сваи назначается сечение сваи и его размеры (для забивных свай предусмотрены сечения в виде прямоугольника, тавра, двутавра, квадрата с круглой полостью, круга и кольца, для остальных видов свай — только кольцевые и круглые сечения), указывается вид сопряжения ростверка со сваей (шарнирное или жесткое), а также вводятся следующие дополнительные данные:

глубина погружения нижнего конца сваи;
расстояние от подошвы ростверка до поверхности грунта;
глубина котлована;
предельный изгибающий момент, воспринимаемый поперечным сечением сваи, с учетом продольных сил (только в случае многорядного расположения свай в фундаменте с ростверком).

Для сечений, имеющих различные геометрические характеристики в разных силовых плоскостях, расчет следует выполнять раздельно для каждой силовой плоскости, задавая соответствующие значения нагрузок в таблице на странице Общие данные. Силовая плоскость назначается с помощью кнопок в одноименной группе.

Характеристики грунтов задаются в таблице на одноименной странице по тем же правилам, что и в режиме Несущая способность сваи.

При задании размеров сечения сваи предусмотрена возможность сохранить их под уникальным именем в базе данных (кнопка — $image\underg_2.jpg$ ), а также загрузить из базы (кнопка — $image\underg_1.jpg$ ). Контроль сечения выполняется нажатием кнопки Предварительный просмотр — $image\print_preview.png$ .

Результаты расчета

Расчет выполняется после нажатия кнопки Вычислить. Результаты расчета в установленных в настройках единицах выдаются на странице Результаты и включают следующие величины:

расчетный момент в заделке, действующий в месте сопряжения сваи с ростверком;
коэффициент использования ограничений по устойчивости основания;
минимальный расчетный изгибающий момент в сечении сваи;
максимальный расчетный изгибающий момент в сечении сваи;
минимальная расчетная поперечная сила в сечении сваи;
максимальная расчетная поперечная сила в сечении сваи;
расчетная продольная сила в сечении сваи;
расчетное значение угла поворота сваи в уровне подошвы ростверка;
расчетное значение горизонтального перемещения сваи в уровне подошвы ростверка;
коэффициент использования несущей способности сваи;
расчетное значение угла поворота сваи в уровне поверхности грунта;
расчетное значение горизонтального перемещения сваи в уровне поверхности грунта.

Так же, как в режиме Несущая способность сваи, имеется возможность передачи данных в программу АРБАТ для анализа несущей способности сваи по материалу.