Предельно допускаемая нагрузка на сваю
В ПК ЛИРА-САПР при расчете несущей способности свай (КЭ57 как для одиночных свай, так и для свайных кустов с учетом взаимовлияния) вычисляется их несущая способность Fd («предельное сопротивление» по терминологии изменения №1 к СП 24.13330.2011). Чтобы получить предельную нагрузку N по формуле 7.2 СП 24.13330.2011 «Свайные фундаменты» необходимо к Fd из результатов расчета применить все нужные коэффициенты.
Например:
γ0 = 1.15 (коэффициент условий работы для куста свай; в изменении №1 к СП 24.13330.2011 удалено)
γn = 1.15 (коэффициент надежности по назначению для сооружений II уровня ответственности)
γk = 1.4 (коэффициент надежности по грунту для определения Fd расчетом)
Предельная нагрузка по СП 24.13330.2011 (без изменений) на сваю будет равна:
N ≤ γ0 Fd / γn γk = 1.15 Fd / 1.15 * 1.4 = 0.71 Fd
Тогда при значениях на мозаике «относительной несущей способности (N/Fd)» меньше значения 0.71 свая несет данную нагрузку, а при значениях больше ― не несёт.
Предельная нагрузка в СП 24.13330.2011 (с учетом изменений №1-3) на сваю будет равна:
N ≤ Fd / γn γk = Fd / 1.15 * 1.4 = 0.62 Fd
Тогда при значениях на мозаике «относительной несущей способности (N/Fd)» меньше значения 0.62 свая несет данную нагрузку, а при значениях больше ― не несёт.
Мозаика относительной несущей способности показывается по соответствующей кнопке в блоке «Инструменты» вкладки «Создание и редактирование». Показывается значение нагрузки на сваю (заданную в параметрах свайного куста или перенесённую из результатов расчета, см. в конце статьи https://rflira.ru/kb/4/127/) деленное на значение несущей способности (предельное сопротивление) Fd посчитанное в соответствии с заданными параметрами свайного куста.
Выдержка из СП 24.13330.2011 (декабрь 2019) и СП 24.13330.2021 (декабрь, 2021)
7.1.11* Допускаемую нагрузку на сваю (Fd/γc.g) в составе фундамента или одиночную сваю следует определять, исходя из условия:
где N — расчетная нагрузка, передаваемая на сваю от наиболее невыгодного сочетания нагрузок, действующих на фундамент, определяемая в соответствии с 7.1.12;
Fd — предельное сопротивление грунта основания одиночной сваи, называемая в дальнейшем несущей способностью сваи и определяемая в соответствии с подразделами 7.2 и 7.3;
γn — коэффициент надежности по ответственности сооружения, принимаемый по ГОСТ 27751, но не менее 1;
γc.g — коэффициент надежности по грунту, принимаемый равным:
1,2 — если несущая способность сваи определена по результатам полевых испытаний статической нагрузкой;
1,25 — если несущая способность сваи определена расчетом по результатам статического зондирования грунта или по результатам динамических испытаний сваи, выполненных с учетом упругих деформаций грунта, а также по результатам полевых испытаний грунтов эталонной сваей или сваей-зондом;
1,4 — если несущая способность сваи определена расчетом с использованием таблиц свода правил, в том числе по результатам динамических испытаний свай, выполненных без учета упругих деформаций грунта;
1,4 (1,25) — для фундаментов опор мостов при низком ростверке, на висячих сваях (сваях трения) и сваях-стойках, а при высоком ростверке — только при сваях-стойках, воспринимающих сжимающую нагрузку независимо от числа свай в фундаменте;
1,5 — если несущая способность сваи определена расчетом с использованием компьютерных программ на основании численного моделирования.
Для фундаментов опор мостов и для гидротехнических сооружений при высоком или низком ростверке, подошва которого опирается на грунты с модулем деформации Е < 5 МПа, и висячих сваях, воспринимающих сжимающую нагрузку, а также для любых сооружений при любом виде ростверка и висячих сваях и сваях-стойках, воспринимающих выдергивающую нагрузку, γc.g принимают в зависимости от числа свай в фундаменте:
При 21 свае и более 1,4 (1,25);
От 11 до 20 свай 1,55 (1,4);
» 6 » 10 » 1,65 (1,5);
» 1 » 5 » 1,75 (1,6).
Для фундаментов из одиночной сваи под колонну при нагрузке на забивную сваю квадратного сечения более 600 кН, набивную или буровую сваю — более 2500 кН, значение коэффициента γc.g следует принимать равным 1,4, если несущая способность сваи определена по результатам испытаний статической нагрузкой, и 1,6, если несущая способность сваи определена другими способами.
Примечания
1 В скобках даны значения γc.g в случае, когда несущая способность сваи определена по результатам полевых испытаний статической нагрузкой или расчетом по результатам статического зондирования грунтов.
2 При расчете свай всех видов как на вдавливающие, так и на выдергивающие нагрузки продольное усилие, возникающее в свае от расчетной нагрузки N, следует определять с учетом собственного веса сваи, принимаемого с коэффициентом надежности по нагрузке, увеличивающим расчетное усилие.
3 Если расчет свайных фундаментов производится с учетом ветровых и крановых нагрузок, то воспринимаемую крайними сваями расчетную нагрузку допускается повышать на 20% (кроме фундаментов опор линий электропередачи).
4 Если сваи фундамента опоры моста в направлении действия внешних нагрузок образуют один или несколько рядов, то при учете (совместном или раздельном) нагрузок от торможения, давления ветра, льда и навала судов, воспринимаемых наиболее нагруженной сваей, расчетную нагрузку допускается повышать на 10% при четырех сваях в ряду и на 20% при восьми сваях и более. При промежуточном числе свай процент повышения расчетной нагрузки определяют интерполяцией.
5 При расчете сваи в составе большеразмерных кустов и полей свай на основании численного моделирования допускается учитывать возможность увеличения предельного сопротивления грунта основания сваи по сравнению с предельным сопротивлением грунта основания одиночной сваи.
С текстами СП и изменений к ним можно ознакомиться по ссылкам:
- СП24.13330.2011 Свайные фундаменты
- Изменение № 1 к СП 24.13330.2011 «СНиП 2.02.03-85 Свайные фундаменты»
- Изменение № 2 к СП 24.13330.2011 «СНиП 2.02.03-85 Свайные фундаменты»
- Изменение № 3 к СП 24.13330.2011 «СНиП 2.02.03-85 Свайные фундаменты»
- СП 24.13330.2021
- Изменение №1 к СП 24.13330.2021 «СНиП 2.02.03-85 Свайные фундаменты»
В версии 2022 была добавлена возможность вывода несущей способности свай с учетом коэффициентов условий работы. Соответствующий диалог активируется перед выводом мозаики N/Fd (отношение действующей нагрузки на сваю к несущей способности).
В версии 2024 реализованы новые режимы мозаик для выполнения анализа несущей способности свай по результатам расчета загружений и РСН (показывается на КЭ57 в голове сваи):
- Мозаики несущей способности свай на сжатие/выдергивание с учетом сейсмики/без учета сейсмики (относительная);
- Мозаики нагрузки на сваю Qх/Qy/Q;
- Мозаики давления сваи на грунт по боковой поверхности σz,х/σz,y/σz