Определение несущей способности сваи с учётом сейсмики

Расчёт производится в соотв. с СП 24.13330.2021 «Свайные фундаменты»

1. Напластование грунтов

2. Характеристики грунта

3. Высотные отметки

Отметка рельефа по скважине 1 = 0 м, отметка головы сваи = -2 м в абсолютных координатах модели грунта.
Длину сваи принимаем = 6 м.
Свая целиком находится в ИГЭ №2
На отметке - 8 м находится граница грунтов ИГЭ №2 и ИГЭ №3, т.е. нижний конец сваи упирается в слой ИГЭ №3

4. Геометрические размеры

h (глубина заложения нижнего конца сваи от рельефа) = 2+6 = 8 м U (периметр) = 4*d = 4*0.3 = 1.2 м А (площадь) = d² = 0.3² = 0.09 м²

5. Коэффициенты при расчётах

γc = 1, для забивных свай
γcr = 1 (погружение сплошных свай дизель-молотами)
γcf = 1 (погружение сплошных свай дизель-молотами)

Рассмотрено три случая сейсмичности района строительства – 7, 8, 9 баллов.

Сейсмичность 7 баллов:
Y_eq1=0.95 – для забивных свай
Y_eq2=0.85 – для забивных свай

Сейсмичность 8 баллов:
Y_eq1=0.9 – для забивных свай
Y_eq2=0.8 – для забивных свай

Сейсмичность 9 баллов:
Y_eq1=0.85 – для забивных свай
Y_eq2=0.7 – для забивных свай

Во всех случаях повторяемость землетрясения принимается равной 2.

Согласно п.12.6, сопротивление грунта fi на боковой поверхности сваи до расчётной глубины hd (12.7) следует принимать равным нулю. Для того, чтобы учесть данный параметр в ПК ЛИРА САПР, следует ввести нагрузки на голову сваи в специальном диалоговом окне

Скриншот окна ЛИРА САПР с настройкой нагрузок на сваи для определения величины hd

6. Определение несущей способности сваи без учёта сейсмики

Fd=Yc*(Yrr*R*A+u*Σ*Yrf*fi*hi)=1*(1*2266.7*0.09+1.2*1*(23*1+26*1+28*1+30*1+31.5*1+32.5*1))=409.2 кН

где Yc = 1;

Расчётное сопротивление под нижним концом сваи принимается по табл. 7.2 СП 24.13330.2021 – R =2266.7 кПа;

Расчётные сопротивления на боковой поверхности сваи принимаются по табл. 7.3 СП 24.13330.2021
f₁=23 кПа (глубина 2.5);
f₂=26 кПа (глубина 3.5);
f₃=28 кПа (глубина 4.5);
f₄=30 кПа (глубина 5.5);
f₅=31.5 кПа (глубина 6.5);
f₆=32.5 кПа (глубина 7.5);

Сравнение с результатами расчёта в ЛИРА-САПР

7. Определение несущей способности сваи при расчёте глубины погружения от рельефа местности, с учётом параметра hd

Расчёт параметра hd выполняется по формуле (12.1)

Сейсмичность района 7 баллов

Коэффициент α_ε по формуле (Б.3):
α_ε=(K*bp/(E*I))^0.2=(4314.93*0.95/(30000000*0.000675))^0.2=0.72653
К=440 тс/м⁴=4314.93 кН/м⁴ – для ИГЭ2;
b_p=1.5d+0.5 = 1.5*0.3+0.5=0.95 м
Е=30000000 кПа
I= 0.000675 м⁴.

Сейсмичность района 8 баллов

Сейсмичность района 9 баллов

Сейсмичность района 7 баллов
Fd=Yc*(Yrr*R*A*Yeq1+u*Σ*Yrf*fi*hi*Yeq2)=1*(1*2266.7*0.09*0.95+1.2*1*(25.818*2+29.818*2+32.205*1.591)*0.85)=359.563 кН

Сейсмичность района 8 баллов
Fd=Yc*(Yrr*R*A*Yeq1+u*Σ*Yrf*fi*hi*Yeq2)=1*(1*2266.7*0.09*0.9+1.2*1*(25.85*2+29.85*2+32.213*1.575)*0.8)=339.253 кН

Сейсмичность района 9 баллов
Fd=Yc*(Yrr*R*A*Yeq1+u*Σ*Yrf*fi*hi*Yeq2)=1*(1*2266.7*0.09*0.85+1.2*1*(25.9*2+29.9*2+32.225*1.55)*0.7)=309.104 кН

Сравнение с результатами расчёта в ЛИРА-САПР