Библиотека KaTeX не загрузилась (нет доступа в интернет). Формулы показаны в исходной записи TeX — содержание отчёта от этого не меняется.

Сваи в сейсмических районах

Справка по работе с расчётом · СП 24.13330.2021, раздел 12, формулы (12.1)–(12.2), таблица 12.1, таблица Б.1, формула (Б.3)
Свайные фундаменты. СП 24.13330.2021 с Изменениями № 1 и № 2 → Специальные условия

1. Что считает

Несущая способность сваи при особом сочетании нагрузок с учётом сейсмики. Программа находит глубину возможного разжижения h_d по формуле (12.1), коэффициенты условий работы грунта γ_eq1 и γ_eq2 по таблице 12.1, несущую способность с сейсмикой по пп. 12.5–12.8 и коэффициент снижения k_eq. Итог — F_eq = k_eq·F_d по (12.2).

Расчёт ведётся по своду с Изменениями № 1 и № 2; пункты, изменённые Изменением № 2, отмечены в отчёте.

2. Расчётная схема и допущения

(12.1) h_d = a₁·(H + α_ε·a₃·M) / [b_p·((a₂/α_ε)·γ_I·tg φ_I + c_I)], не более 3 м (п. 12.4) и не более 3/α_ε (п. 12.7); φ_I уменьшается на 2°, 4°, 7° для 7, 8, 9 баллов (п. 12.8); при промежуточной подушке h_d = 0 (п. 12.24).

(Б.3) α_ε = ⁵√(K·b_p/(E·I)); b_p = d + 1 при d ≥ 0,8 м, иначе 1,5d + 0,5 (Б.5).

Таблица 12.1: γ_eq1 — для R под концом, γ_eq2 — для f_i на стволе; над чертой — забивные, вдавливаемые и набивные сваи, под чертой — буровые. Сваи-стойки на скальные и крупнообломочные грунты: γ_eq1 = 1,0, γ_eq2 = 0.

(12.2) F_eq = k_eq·F_d; k_eq = F_seis / F_7.2, где F_seis — с γ_eq1, γ_eq2 и f_i ниже h_d (f_i выше h_d принимается равным нулю), F_7.2 — без сейсмики по всей длине.

3. Порядок работы

  1. Выберите расчётную сейсмичность (7, 8 или 9 баллов), способ изготовления сваи и ростверк.
  2. Задайте сечение, диаметр или сторону d, модуль упругости E и, при необходимости, момент инерции I, площадь A и периметр u.
  3. Задайте K по таблице Б.1 и класс грунта; задайте H, M и расчётные γ_I, φ_I, c_I для интервала до h_d (φ_I — без снижения по 12.8).
  4. В поле слоёв (JSON) перечислите слои от головы сваи: мощность h, вид грунта, влажность или I_L, f_i по таблице 7.3, признак разжижаемости.
  5. Задайте R под концом по таблице 7.2, F_d по испытаниям без учёта сейсмики и коэффициенты γ_R,R и γ_R,f.
  6. Нажмите «Пример», чтобы увидеть готовый набор данных, затем «Сформировать отчёт».
  7. Нажмите кнопку с примером внизу левой панели — страница заполнится готовыми данными, на которых видно, что и куда вводится.
  8. Правьте поля: расчёт пересчитывается сам через мгновение после правки, отдельной кнопки «посчитать» нет.
  9. Смотрите правую панель: расчётная схема, сводка результатов, проверки, графики и таблица по сечениям.
  10. Убедитесь, что невязки в таблице проверок близки к нулю — это и есть признак того, что расчёт сошёлся.
  11. Нажмите «Сформировать отчёт» — откроется отдельная страница с полным ручным выводом: формула со своим номером по справочнику, подстановка чисел, результат.
  12. «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.

ПолеЕд.Что означает
баллбалловрасчётная сейсмичность 7, 8 или 9 по СП 14.13330
способ—вытеснение (забивные, вдавливаемые, набивные) или буровая
ростверк—высокий, отдельно стоящая свая, низкий (жёсткая заделка) или промежуточная подушка
d, Eм, кПадиаметр или сторона сечения и модуль упругости материала сваи
K, класскН/м⁴, 1–5коэффициент пропорциональности по таблице Б.1 и номер строки таблицы
H, MкН, кН·мрасчётные значения горизонтальной силы и момента в уровне головы сваи (по модулю)
γ_I, φ_I, c_IкН/м³, °, кПарасчётные характеристики грунта в интервале до h_d
слоим, —, кПамощность, вид грунта, влажность или I_L, f_i, признак разжижаемости
RкПарасчётное сопротивление под концом по таблице 7.2
F_dкНнесущая способность по испытаниям без учёта сейсмики
γ_R,R, γ_R,f—коэффициенты по таблицам 7.4 и 7.6 (по умолчанию 1,0)
cushionм, —, т/м³промежуточная подушка: толщина, материал, ρ_d для песка
test—γ_eq1 и γ_eq2 по результатам испытаний имитации (п. 12.6)

5. Как читать результаты

ВеличинаПояснение
h_d, мглубина возможного разжижения, с указанием ограничения
γ_eq1, γ_eq2коэффициенты условий работы по таблице 12.1 с указанием колонки
F_7.2, F_seis, кНнесущая способность без сейсмики и с сейсмикой
k_eqотношение F_seis / F_7.2; не более единицы
F_eq, кНнесущая способность сваи при сейсмике по (12.2)

6. Что означают проверки

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

ПроверкаЧто означает
L ≥ 4 мзаглубление по п. 12.13
L ≥ 8 мпри водонасыщенных песках средней плотности под концом (п. 12.13, Изм. № 2)
h_d ≤ 3 м, h_d ≤ 3/α_εп. 12.4 и п. 12.7
k_eq ≤ 1отношение по п. 12.10
подушка 0,4–1,0 м, ρ_d ≥ 1,65 т/м³п. 12.21 (Изм. № 2)

7. Если программа отказывается считать

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

СообщениеЧто делать
Сейсмичность не 7, 8 или 9Расчёт ведётся только для 7–9 баллов (п. 12.1).
Вид сваи бетонная, без поперечного армирования или булавовиднаяТакие сваи в сейсмических районах не допускаются (п. 12.11).
Глина с I_L > 0,5 или рыхлые пески под концомТабл. 12.1 их не охватывает; нужны коэффициенты по испытаниям (поле «test») или обоснование вне программы (п. 12.12).
Разжижаемый слой ниже h_d или под концомРазжижение допускается только в толще до h_d (п. 12.4); под нижними концами свай такие грунты не допускаются.

8. На что обратить внимание

Полный вывод с формулами и подстановкой чисел — в отчёте, который формируется кнопкой «Сформировать отчёт».