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

Стальные трубчатые сваи и коррозия

СП 24.13330.2021, пп. 7.2.17–7.2.22; Изм. № 2 (481/пр, 2026): пп. 4.13–4.16, (4.1), таблица 4.1. Отчёт от 17.10.2026 20:57

Несущая способность стальной трубчатой сваи по грунту (пп. 7.2.17–7.2.20) с проверкой допускаемой нагрузки (7.2) и напряжений при забивке (п. 7.2.22); толщина стенки на конец срока эксплуатации по формуле (4.1) и таблице 4.1, введённым Изменением № 2 к СП 24.13330.2021 (приказ № 481/пр от 28.07.2026, введено в действие 29.08.2026).

1. Исходные данные

Величина	Обозн.	Значение	Ед.
Наружный диаметр трубы	D	0,326	м
Толщина стенки на начало эксплуатации	S	10	мм
Нижний конец	—	открытый	—
Высота грунтового ядра (пробки) — справочно	h	1,5	м
Длина сваи	l	8	м
Нагрузка на сваю (вдавливающая)	N	150	кН
Коэффициент надёжности по ответственности	γ_n	1	—
Коэффициент надёжности по грунту	γ_c,g	1,4	—
Способ погружения (таблица 7.4)	—	забивка механическими, паровоздушными и дизельными молотами	—
Срок службы здания (сооружения)	T	30 лет	—
Разновидность грунтовых условий (таблица 4.1)	—	Дисперсные минеральные грунты с любым типом засоления по ГОСТ 25100 со степенью засолённости D_sal ≤ 0,10 %	—
Заполнение внутренней полости	—	нет	—
Предел текучести стали	R_y	325	МПа
Напряжение при забивке (справочно)	σ_заб	230	МПа
Уровень подземных вод от головы сваи	УПВ	2	м

2. Геометрия сечения — пп. 7.2.17, 7.2.18

\[A_{\text{брутто}}=\frac{\pi D^2}{4}=\frac{3{,}1416\cdot0{,}326^2}{4}=0{,}08347\ \text{м}^2\]

(площадь кольца)\[A_{\text{нетто}}=\frac{\pi\left(D^2-(D-2S)^2\right)}{4}=0{,}00993\ \text{м}^2\]

\[A_{\text{пробки}}=A_{\text{брутто}}-A_{\text{нетто}}=0{,}08347-0{,}00993=0{,}07354\ \text{м}^2\]

\[u_{\text{внеш}}=\pi D=1{,}0242\ \text{м};\quad u_{\text{внутр}}=\pi(D-2S)=0{,}9613\ \text{м}\]

Внешний диаметр по всей длине сваи одинаков, кольца жёсткости на конце труб запрещены (п. 7.2.18). Толщина стенки должна обеспечивать прочность и устойчивость как при погружении, так и на конец срока эксплуатации — см. раздел 9.

3. Разрез и сопротивления боковой поверхности — таблица 7.3

Глубины для таблиц 7.2 и 7.3 приняты по примечанию 2 к таблице 7.2: уровень отсчёта совпадает с природным рельефом. Участки по боковой поверхности — не более 2 м (примечание 2 к таблице 7.3).

Грунт участка (приведённая середина)	z, м	h, м	f, кПа	γ_R,f/таблица 7.4	γ_R,f·f·h, кН/м
суглинок, I_L = 0,35, по строке 1 м (таблица 7.3)	0,88	1,75	19	0,43/1	14,3
суглинок, I_L = 0,35, интерполяция между строками 2 и 3 м (таблица 7.3)	2,62	1,75	28,3	0,43/1	21,3
пески мелкие, интерполяция между строками 4 и 5 м (таблица 7.3)	4,25	1,5	38,5	0,52/1	30
пески мелкие, интерполяция между строками 5 и 6 м (таблица 7.3)	5,75	1,5	41,5	0,52/1	32,4
пески мелкие, интерполяция между строками 6 и 8 м (таблица 7.3)	7,25	1,5	43,2	0,52/1	33,7

\[\sum \gamma_{Rf} f_i h_i = 131{,}7\ \text{кН/м}\]

4. Сопротивление под нижним концом — таблица 7.2

(7.2–табл.)\[R = 2466{,}7\ \text{кПа}\]

пески мелкие, приведённая глубина 8 м (интерполяция между строками 7 и 10 м).

5. Коэффициенты условий работы — таблица 7.4 и п. 7.2.20

\[\gamma_{RR}=0{,}5\cdot1=0{,}5\]

Для открытого конца п. 7.2.20 задаёт γ_R,R = 0,5 и γ_R,f: 0,52 — песчаные слои, 0,43 — глинистые, 0,47 — смешанные (в разрезе: глинистые — 0,43, песчаные — 0,52). Способ погружения — забивка механическими, паровоздушными и дизельными молотами (γ по таблице 7.4: γ_R,R = 1, γ_R,f = 1); коэффициенты перемножаются — в запас.

6. Несущая способность по грунту — формула (7.9)

(7.9)\[F_d=\gamma_c\left(\gamma_{RR}\,R\,A+u\sum \gamma_{Rf} f_i h_i\right)\]

а) с грунтовой пробкой: под нижним концом — площадь пробки (брутто минус нетто), боковая поверхность внешняя (п. 7.2.17 а). A = 0,07354 м², u = 1,0242 м:

\[F_d=1\cdot(0{,}5\cdot2466{,}7\cdot0{,}07354+134{,}9)=225{,}6\ \text{кН}\]

Сумма по боковой поверхности с коэффициентами: 131,7 кН/м.

б) без пробки: под нижним концом — площадь нетто (кольцо), боковая поверхность внешняя и внутренняя (п. 7.2.17 б). A = 0,00993 м², u = 1,9855 м:

\[F_d=1\cdot(0{,}5\cdot2466{,}7\cdot0{,}00993+261{,}6)=273{,}8\ \text{кН}\]

\[F_d=\min(225{,}6, 273{,}8)=225{,}6\ \text{кН} — наименьшая из схем п. 7.2.17\]

П. 7.2.17: несущая способность сваи с открытым концом принимается наименьшей из двух вариантов; уточняется по результатам статических испытаний (примечание к п. 7.2.19). Высота ядра 1,5 м — данное справочное: критерия сформированности пробки свод не даёт.

7. Допускаемая нагрузка — (7.2), пп. 7.1.11–7.1.12

(7.2)\[\gamma_n N \le \frac{F_d}{\gamma_{c,g}}\]

\[1\cdot150=150\ \text{кН} \le \frac{225{,}6}{1{,}4}=161{,}2\ \text{кН}\]

γ_c,g = 1,4 — несущая способность определена расчётом с использованием таблиц свода (пп. 7.1.11–7.1.12).

8. Напряжения при забивке — п. 7.2.22

\[\sigma_{\text{заб}}=230\ \text{МПа} \le 0{,}8\,R_y=260\ \text{МПа}\]

Оборудование для забивки выбирается одновременно с размерами свай; напряжения при забивке не должны превышать 0,8 предела текучести стали (п. 7.2.22). Напряжение принято входом — справочная проверка; контроль каждой производственной сваи — по динамическим испытаниям с обработкой по волновой теории удара (п. 7.2.21, ГОСТ 5686) — см. программу «dinamika».

9. Толщина стенки на конец срока эксплуатации — Изм. № 2

П. 4.14 Изменения № 2: обеспечение прочности и деформируемости сваи на конец срока эксплуатации подтверждается расчётами по группам предельных состояний (СП 16.13330 и раздел 7 свода); геометрические параметры принимаются с учётом равномерной потери толщины стенки по всему периметру.

(4.1)\[S_{\text{К}}=S-\gamma_{\text{п}}\cdot S_{\text{п}}\]

где S — толщина стенки на начало срока эксплуатации (10 мм); γ_п = 1,1 — коэффициент надёжности; S_п — расчётная потеря толщины стенки сваи из стали 09Г2С (С345, С355), мм, по таблице 4.1.

Таблица 4.1 — значения потери толщины стенки сваи S_п, мм, за срок службы здания или сооружения:

Разновидность грунтовых условий	до 10 лет включ.	11–30 лет	31–50 лет
Дисперсные минеральные грунты с любым типом засоления по ГОСТ 25100 со степенью засолённости 0,10 % < D_sal ≤ 0,20 %	0,3	1	1,6
Дисперсные минеральные грунты с любым типом засоления по ГОСТ 25100 со степенью засолённости D_sal ≤ 0,10 %	0,1	0,4	0,7
Дисперсные грунты с примесью органических веществ (0,03 ≤ I_r ≤ 0,10)	0,2	0,6	1
Дисперсные грунты органо-минеральные (0,10 < I_r < 0,50) и торф (I_r ≥ 0,50)*	0,2	0,7	1,2

1. Значения таблицы используются с коэффициентом 1,0 — для грунтов ниже уровня подземных вод (УПВ) и 1,2 — для грунтов выше УПВ. Для грунтов, обозначенных знаком «*», применять значения при залегании выше УПВ не допускается.
2. Выбор разновидности грунтовых условий выполняется по прогнозируемым на период строительства и эксплуатации гидрогеологическим условиям территории.
3. Таблица применима для грунтов природного происхождения и не распространяется на техногенные грунты по ГОСТ 25100. Для погребённых (насыпных, намывных) техногенных грунтов допускается принимать значения таблицы при условии, что грунты не содержат нефтепродукты и другие химически агрессивные вещества.
4. При отсутствии заполнения внутренней полости сваи бетоном, цементно-песчаным раствором или цементно-песчаной смесью расчётное значение потери толщины стенки увеличивается вдвое.
5. Требования не распространяются на конструкции со сроком службы более 50 лет.

\[S_{\text{п}}=0{,}4\cdot1{,}2\cdot2=0{,}96\ \text{мм}\]

Выбор по таблице 4.1: срок службы 30 лет — столбец «11–30 лет»; часть сваи лежит выше УПВ — коэффициент примечания 1 равен 1,2; полость не заполнена — потеря удваивается (примечание 4).

\[S_{\text{К}}=10-1{,}1\cdot0{,}96=8{,}944\ \text{мм}\]

На конец срока эксплуатации остаётся стенка 8,94 мм (89,4 % начальной); площадь нетто кольца уменьшится с 0,00993 до 0,00891 м² — при необходимости пересчитайте вариант б) раздела 6 на эту толщину.

10. Защита от коррозии — пп. 4.13, 4.15, 4.16 Изм. № 2

П. 4.13. Допускается не наносить защитное покрытие на сваи из металлических труб из стали 09Г2С по ГОСТ 19281 (С345 и С355 по ГОСТ 27772) ниже расчётной глубины сезонного промерзания d_f + 1 м при использовании дополнительной толщины стенки в качестве припуска на коррозию; d_f — согласно СП 22.13330. Глубина промерзания в расчёте не задана — условие учтите при конструировании покрытия.

П. 4.15. Швы сварных соединений на внешних поверхностях в пределах участка сваи, эксплуатируемого без защитного покрытия, очищаются от продуктов сварки по ГОСТ 23118. П. 4.16. На участках опасного влияния блуждающих токов антикоррозионная защита — по требованиям СП 28.13330.

Примечания

верхний участок слоя «суглинок» с серединой выше 1 м посчитан по нижней строке таблицы 7.3 (глубина 1 м).
высота грунтового ядра (пробки) 1,5 м — данное справочное: п. 7.2.17 не привязывает выбор варианта к высоте ядра и велит принимать наименьшую несущую способность из двух вариантов; сформированность пробки подтверждается статическими испытаниями (примечание к п. 7.2.19).

Проверки

несущая способность, (7.2) пп. 7.1.11–7.1.12: γ_n·N = 150 кН ≤ F_d/γ_c,g = 161,2 кН (F_d = 225,6 кН, γ_c,g = 1,4) — выполнено
напряжения при забивке, п. 7.2.22: σ_заб = 230 МПа ≤ 0,8·R_y = 260 МПа (R_y = 325 МПа) — выполнено
толщина стенки на конец срока эксплуатации, (4.1): S_К = 10 − 1,1·0,96 = 8,944 мм > 0 — выполнено