Сваи на закарстованных территориях

Справка по работе с расчётом · СП 24.13330.2021, раздел 13, пп. 13.1–13.14, рисунок 13.1; Изм. № 2 (редакционно, пп. 13.7–13.8)
Свайные фундаменты. СП 24.13330.2021 с Изменениями № 1 и № 2 → Специальные условия

1. Что считает

Раздел 13 формул не даёт: это требования и отсылки. Программа проверяет опирание пяты ниже зоны возможного провала (пп. 13.2, 13.9), добавку негативного трения от деформаций над карстовой полостью по методике п. 7.2.31 (п. 13.9, рисунок 13.1, а), балочную оценку дополнительного изгиба (п. 13.10, рисунок 13.1, б) и несущую способность с добавкой по п. 7.1.11.

Геометрию полости, тип деформаций, зону негативного трения и смещение массива программа не вычисляет: их задают по результатам численного моделирования (пп. 13.5, 13.9, 13.10).

2. Расчётная схема и допущения

F_нег = u·Σ f_нег,i·h_i по зоне от верха до низа (п. 7.2.31): f_i — по таблице 7.3 со знаком «минус», торф, ил, сапропель — минус 5 кПа; слои расчленяются на части не более 2 м (примечание 2 к таблице 7.3).

Изгиб от смещения Δ над полостью, участок L от низа ростверка до кровли полости: жёсткий узел M = 6EIΔ/L², шарнир M = 3EIΔ/L²; в расчёт принят жёсткий узел (в запас).

Проверка п. 7.1.11 (формула (7.2)): N + F_нег ≤ F_d/γ_c,g.

3. Порядок работы

1. Задайте разрез (слои, планировку, уровень подземных вод) и глубину кровли карстующихся пород.
2. Выберите тип карстовых деформаций: провал, оседание или «нет»; для провала или оседания задайте кровлю и радиус полости.
3. Задайте зону негативного трения (верх и низ) и, при наличии, смещение массива и жёсткость EI; либо одно число f_нег.
4. Задайте сваю (сечение, диаметр, длину), F_d, N и γ_c,g.
5. Прочтите проверки и отчёт: в тексте помечено, какие величины от численного прогноза.
6. Нажмите кнопку с примером внизу левой панели — страница заполнится готовыми данными, на которых видно, что и куда вводится.
7. Правьте поля: расчёт пересчитывается сам через мгновение после правки, отдельной кнопки «посчитать» нет.
8. Смотрите правую панель: расчётная схема, сводка результатов, проверки, графики и таблица по сечениям.
9. Убедитесь, что невязки в таблице проверок близки к нулю — это и есть признак того, что расчёт сошёлся.
10. Нажмите «Сформировать отчёт» — откроется отдельная страница с полным ручным выводом: формула со своим номером по справочнику, подстановка чисел, результат.
11. «Сохранить JSON» кладёт исходные данные в файл, «Загрузить JSON» возвращает их обратно — так удобно хранить варианты.

4. Исходные данные

Поля перечислены в том же порядке, в каком идут на странице.

5. Как читать результаты

6. Что означают проверки

Проверяется то, что в решении не участвовало: совпадение означает, что вывод верен, а не что арифметика повторена дважды.

7. Если программа отказывается считать

Сообщения об ошибках здесь не технические: каждое называет физическую причину и подсказывает, что поправить.

8. На что обратить внимание

• Раздел 13 в издании 2021 г. таблиц не содержит; таблица 7.3 используется по п. 7.2.31.
• Изм. № 2 (481/пр) правит пп. 13.7–13.8 только редакционно; расчётной части не касается.
• Единицы всюду согласованы: длины в метрах, силы в килоньютонах, моменты в кН·м, жёсткости в кН и кН·м². Если ввести жёсткость в МПа или в Н, ответ будет бессмысленным по величине, но программа об этом не догадается.
• Пустое поле и ноль — не одно и то же там, где это оговорено: ноль часто означает «не учитывать», а пустое поле — «подобрать самому».
• Отчёт самодостаточен: формулы в нём отрисовываются встроенным KaTeX, картинки — векторные, поэтому файл можно переслать или распечатать без интернета.
• Все проверки в отчёте считаются по величинам, которые в решении не участвовали. Невязка порядка 10⁻¹² и меньше означает машинный ноль; заметная невязка — повод разобраться, а не округлить.