БАЗА ЗНАНИЙ
Задать вопрос
 

Расчёт осадки одиночной сваи

Расчёт производится в соотв. с СП 24.13330.2011 «Свайные фундаменты» (без изменений №1, 2, 3)

Файл задачи

1. Напластование грунтов

Сваи_в_неоднородном_грунте_01.png

2. Характеристики грунта

Сваи_в_неоднородном_грунте_02.png

Удельный вес ИГЭ1 во взвешенном состоянии
Ysb=(Ys-10)/(1+e)=(2.714296-1)/(1+0.493)=1.148222371 т/м3
Ys=Y*(1+e)/(1+W)=1.978*(1+0.493)/(1+0.088)=2.714296 т/м3

Вес грунта в уровне острия сваи (основании сваи, ИГЭ №2) = Y’=2.15 т/м3, осреднённый вес грунта по длине сваи:
(1.19 м в ИГЭ 2) = γ=1.978 т/м3.
(1.5 м в ИГЭ 1) = γ=1.148 кН/м3.
(3.31 м в ИГЭ 2) = γ=1.978 кН/м3.
Y=(1.19*1.978+1.5*1.148+3.31*1.978)/6=1.771 т/м3

3. Высотные отметки

Сваи_в_неоднородном_грунте_04.png

Отметка рельефа по скважине 1 = 9.86 м, отметка головы сваи = 3.55 м в абсолютных координатах модели грунта. Длину сваи принимаем = 6 м.
Свая целиком находится в ИГЭ №1 и ИГЭ №2
На отметке 2.5-1 м свая насквозь проходит слой ИГЭ №1. Голова сваи находится в ИГЭ №2

Сваи_в_неоднородном_грунте_05.png
Скриншот окна Системы ГРУНТ с изображением инженерно-геологического разреза с посадкой сваи

4. Геометрические размеры

h (глубина заложения нижнего конца сваи от рельефа) = 6.31+6 = 12.31 м
U (периметр) = 4*d = 4*0.35 = 1.4 м
А (площадь) = d2 = 0.352 = 0.1225 м2

5. Коэффициенты при расчётах

Сваи_в_неоднородном_грунте_06.png
Скриншот окна Параметров определения теоретической несущей способности свайного основания СП 24.13330.2011

Yc = 1, для забивных свай, по п.7.2.2;
Ycr = 1 (погружение сплошных свай в предварительно пробуренные скважины с заглублением концов свай не менее 1 м ниже забоя при её диаметре на 0.05 м менее стороны квадратной сваи), таблица 7.4, п.2 б;
Ycf = 0.6 (погружение сплошных свай в предварительно пробуренные скважины с заглублением концов свай не менее 1 м ниже забоя при её диаметре на 0.05 м менее стороны квадратной сваи), таблица 7.4, п.2 б;

6. Определение осадки одиночной сваи

Определение осадки сваи от действия единичной силы 1 МН.

Расчёт характеристик G1, G2, ν1, ν2.
Модули сдвига грунтов послойно:
GI=E/(2*(1+ν))=20000/(2*(1+0.3))=7692 кПа;
GII= E/(2*(1+ν))=26478/(2*(1+0.35))=9807 кПа;

Вычисление осреднённых характеристик грунта вдоль ствола сваи:
G1=(1.19*9807+1.5*7692+3.31*9807)/6=9278 кПа
ν1=(1.19*0.35+1.5*0.3+3.31*0.35)/6=0.3375~0.338

Для расчёта осадки принимаем следующие характеристики
G1=9278 кПа – грунт вдоль ствола сваи;
G2=9807 кПа – грунт под нижним концом сваи;
ν1=0.338 – грунт вдоль ствола сваи;
ν2=0.35 – грунт под нижним концом сваи;

Коэффициенты kv, kv1 по формуле (7.35):
v=(ν12)/2=(0.338+0.35)/2=0.344
kv=2.82-3.78*v+2.18*v2=2.82-3.78*0.344+2.18*0.3442=1.778
kv1=2.82-3.78*ν1+2.18*ν12=2.82-3.78*0.338+2.18*0.3382=1.791

расчётный диаметр сваи по формуле (7.37)

Сваи_в_неоднородном_грунте_f1.png

Коэффициент β’=0.17*ln(kv*G1*l/G2*d)=0.17*ln(1.778*9278*6/(9807*0.395))=0.551
Коэффициент α’=0.17*ln(kv1*l/d)=0.17*ln(1.791*6/0.395)=0.562

Материал сваи – бетон В25 Размеры сваи 0.35х0.35 м.
Относительная жёсткость сваи
X=E*A/(G1*l2)=30000000*0.1225/(9278*62)=11.003

Параметр, характеризующий увеличение осадки за счет сжатия ствола и определяемый по формуле (7.34)

Сваи_в_неоднородном_грунте_f2.png

Коэффициент Betta, определяемый по формуле (7.33)

Сваи_в_неоднородном_грунте_f3.png

Осадка сваи, по формуле (7.32):

Сваи_в_неоднородном_грунте_f4.png

7. Определение несущей способности сваи при расчёте глубины погружения от рельефа местности

Сваи_в_неоднородном_грунте_07.png

Сваи_в_неоднородном_грунте_f5.png

где Yc=1;

Расчётное сопротивление под нижним концом сваи принимается по табл. 7.2 СП 24.13330.2011 R =1569.3 кПа;

Расчётные сопротивления на боковой поверхности сваи принимаются по табл. 7.3 СП 24.13330.2011 f1=31.81 кПа (глубина 6.81), f2=32.405 кПа (глубина 7.405), f3=44*1.3=57.2 кПа (глубина 8), п.3.табл 7.3 Значения расчётного сопротивления плотных песков на боковой поверхности сваи следует увеличивать на 30% по сравнению со значениями, приведёнными в таблице, f4=44.75*1.3=58.175 кПа (глубина 8.75); п.3.табл 7.3 Значения расчётного сопротивления плотных песков на боковой поверхности сваи следует увеличивать на 30% по сравнению со значениями, приведёнными в таблице, f5=33.75 кПа (глубина 9.5), f6=34.4 кПа (глубина 10.5), f7=35.2 кПа (глубина 11.5), f8=35.724 кПа (глубина 12.155);

Сваи_в_неоднородном_грунте_08.png
Сваи_в_неоднородном_грунте_09.png

Сравнение с результатами расчёта в ЛИРА-САПР

Параметр Результаты ручного расчёта Результаты ЛИРА-САПР Погрешность
Несущая способность 40.12 т 40 т 0.2991%
Осадка под действием силы 1000 кН При расчёте по модели грунта 10.688 мм 10.806 мм 1.104042%
Сваи_в_неоднородном_грунте_10.png
Скриншот окна Лира САПР с визуализацией несущей способности свай. Для версии 2021 R1.2

Сваи_в_неоднородном_грунте_11.png
Мозаика перемещений узлов по оси Z