шшошшадртрсй ссср

ГЛШШШШРШСТРОЙ

временные указания

ПО РАСЧЕТУ ТРУБЧАТЫХ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ СВАЙ ДИАМЕТРОМ 0,8< Д41,6м НА ВЕРТИКАЛЬНУЮ И ГОРИЗОНТАЛЬНУЮ НАГРУЗКИ

МСН 171-68

шее сот

Ja мгим Мм /?/- ^ 1

ЦЕНТРАЛЬНОЕ ЕЦРО ШШШШШ ЙШСВШЩ

Москва - 1968

МИНИСТЕРСТВО МОНТАЖНЫХ И СПЕЩЛЬКЫХ СТРСИГЕЛЬНЫХ РАБОТ СССР

ГЛАЗ СПЕЦГ1РОМСТРОЙ

ВРЕМЕННЫЕ УКАЗАНИЯ

ПО РАСЧЕТУ ТРУБЧАТЫХ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ СВАЙ ДИАМЕТРОМ 0,8 <Д 41,6 м НА ВЕРТИКАЛЬНУЮ И ГОРИЗОНТАЛЬНУЮ НАГРУЗКИ

МСН 171-68 ММСС СССР

Утверждены Главспецпромстроем 28 декабря 1967 г.

ЦЕНТРАЛЬНОЕ БЮРО ТЕХНИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ

Москва

подлежащих испытаниям, должно приниматься не менее 2$ от общего количества нагружаемых свай, но не менее 2 штук на сооружение. Методика раздельного испытания приводится в приложении 2.

§ 2. Расчёт несущей способности трубчатых железобетонных свай с открытым нижним концом на горизонтальную нагрузку^

2.1. Указания п.п.2.2 - 2.14 распространяются на расчёт трубчатых свай, имеющих относительное заглубление

ft - глубина забивки сваи,

J) - наружный диаметр сваи.

2.2.    Расчёт предназначен для определения грубины погружения сваи в грунт, максимального изгибающего момента, поперечной силы и прогибов сван. По величине максимального изгибающего момента должна быть проверена прочность и (если ©то необходимо) трещиностойкость поперечного сечения сваи.

2.3.    Наружный и внутренний диаметры сваи должны назначаться с учетом удовлетворения требованиям п.2.2

2.4.    Расчёт трубчатых свай на горизонтальные нагрузки следует производить, как правило, с учётом их конечной жесткости.

«л

' Указания § 2 могут быть распространены на расчёт трубчатых свай и колодцев-оболочек диаметром до 3,0 м.

40

ПГО.1ЕЧЙНИЯ.' 1. Расчёт сваи как бесконечно жесткого фундамента допускается производить при относительном заглублении

^ ^ 4 Сем.п.2.14}-

2. Сечения сваи при изгибе считаются

плоскими, а местные деформации не учитываются.

2.5. Грунт, окружающий сваю, рассматривается как упру-годеформируемая среда, характеризуемая коэффициентам^ постели на сжатие и на сдвиг в горизонтальной и вертикальной плоскостях, линейно-ивменязсщимися (возрастах ) с глубиной (рисЛ-а).

2.Ь. Пространственная работа трубчатой сваи в грунте учитывается безразмерным эмпирическим коэффициентом Р * 0,9 х (1 +

Здесь *•** 7)    -    безразмерная    величина,    численное

значение которой равно диаметру сваи в и;

0,9 - коэффициент, учитывающий круглую форму поперечного сечения сваи.

2.?. Основные расчетные зависимости учитывают действие на трубчатую сваю следующих активных и реактивных сил (рис Л-б):

а)    активные силы - горизонтальная нагрузка Р_р, момент М = Р_ГН и вертикальная нагрузка Р, включающая собственный вес сваи|

б)    реактивные силы - нормальная к наружной боковой

поверхности сваи реакция гру с К» ), силы сопротивления сдвигу по боковой поверхности (    ),    нормальные

реакции по лобовой поверхности сваи ( *\₀    ),    силы сопротивления сдвигу по подошве (    )•

12

/С - коеффициент постели сваи в плоскости нижнего конца в т/н⁸, значение которого определяется по ука-ванив п.2.13.

ПРИМЕЧАНИЕ* Глубина погружения Л определяется иа заражения (2.1; подбором, поскольку величина Ci также аависит от л • В первом приближении величину h. рекомендуется устанавливать, исходя ив условия восприятия трубчатой сваей расчётной вертикальной нагрузки по формуле (1.1), а затем проверять, удовлетворяется ли условие (2.1).

2.9. Нормальные напряжения в грунте (осредненные) по контакту с боковой поверхности, трубчатой сваи определяются формулой:

^ff.⁼ r[^C,'flQ'^C> Ц]£ ■    12.4)

Средние значения напряжений по подошве определяй

ются т выражения:

Значения краевых: напряжений по подошве сваи опре

деляйся из выражения:

Р * вертикальная нагрузка на сваю с учётом собственного веса сваи и взвешивания.

^сг~    '    W./)

п - & *    (2.8)

U

где:

В₆, Вг,, В , Bg, и Bjjj - безразмерные коэффициента,

8

определяемые по таблице 2.1.

Наибольшие краевые нормальные напряжения по лобовой поверхности сваи, определяемые по формуле (2.6), не должны превышать величины расчётного сопротивления грунта основания осевому сжатию:

/<см⁷*:

При невыполнении указанного условия необходимо увеличить глубину забивки сваи и внов* определить значе-ния напряжений по подошве.

2.10.    Поперечные силы в любом сечении по глубине сваи определяются из выражения:

d -* /1-mf[6C, - HK-3Q ijp-    (М>

2.11.    Изгибашде моменты в поперечных сечениях трубчатой сваи по глубине определяются по формуле:

п=]мн^лМек,

где:    ,    *    -    /    -    ^г    ,

4 -0$К -КЮ

ПРИМЕЧАНИЕ: Для построения зпюр O' 4    и

рекомендуется задаваться относительной глубиной lZ = 0; 0,2; 0,4; 0,6;

0,8;VD. пГ

15

Таблица

Значения безразмерная коэффициентов В при /2 = 1,0; т = 0,75

10,14981 i0,14623 В8 B4 % % *7 % Bg B10 9,34990 0,03808 1,69685 1,00648 4,80158 9,23330 0/70305 4,00925 5,74070 0,00689 Q,62630 0,49087 2,08073 6,28330 0,32828 1,55166 4,60120 0,00275 0,40246 0,31889 1,35038 5,30000 0,21735 1,00202 4,05120 0,00166 0,31517 0,24650 1,05126 4,80830 0,17060 0,78360 3,72840 0,00117 0,27019 0,20722 0,89009 4,51330 0,14569 0,67003 3,51650 0,00093 0,24309 0,18353 0,79312 31670 0,33038 0,60120 3,36680 0,00079 0,22514 0,16763 0,72799 4.17610 0,32010 0,55542 }3,25540. 0,00069 0,21235 0,1572b 0,68255 4,o7O0O 0,11276 0,52277 j 3,16940 0,00064 0,20288 0,14782 0,64698 3,98880 0,10728 0,49852 | 3,1С100 0,00059 0,19553 0,14121 0,62002 3,92330 0,10298 0,47964 3,04510 J 0,00055 0,19003 0,13600 0,59855 3,86970 0,09992 0,4656? 2,99880 ; 0,00052; 0,18487 0,13174 0,58105 3,82490 0,09674 0,45224 2,95980 | 0.CC050;0,18095 0,12821 0,56655 3,78730 0,09443 Q,44214 2,92700 | 0,00048] 0,17780 0,12524 0,55432 3,75470 0,09261 0,43406 2,89760 { 0,00046j0,17478 0,12270 0,54389 3,72670 0,09080 0,42625 Всё приведеннне вдесь величине коэффициенте® увеличены в 10 раз, что зназывается на результате расчёта параметров -2" и оСс . 0,34246 0,15149 0,10671 0,08072 0,06625 0,05790 0,05231 0,04332 0,04562 0,04359 0,04139 0,03996 0,03871 0,03773 0,03665

в2 0,96293 0,55739 0,3S273 0,29843 0,25008 0,22145 0,20199 0,18808 iO,177S3 ! 0,17009 JO, 1632S 10,15809 j 0,15369 ечание:

---

1
Мягкопластичные суглинки; супеси и глины (0,5<В<0,75)	400
Тугопластичные суглинки, супеси и глины (.0,25 < В <0,Ь), пески мелкие и средние	700
Полутвердые супеси, суглинки и глины (0<В<0,2£>), пески разнозернистые	1000
Твёрдые суглинки, супеси и глины (В < 0), пески крупнозернистые	1500
Пески гравелистые, грунты крупнообломочнне	2000

ПРИМЕЧАНИЕ. При напластовании неоднородных грантов по глубине сваи для определения расчётного коэффициента постели рекомендуется принимать средневзвешенное его значение, определенное по грунтам, расположенным в нижней трети глубины залегания, считая от' подошвы сваи.

2.14. При относительном заглублении трубчатой сваи расчёт на горизонтальную нагрузку допускается производить как бесконечно жесткого фундамента С Ej^ * о° ) по белее простым формулам.

В ртом случае безразмерные коэффициенты имеют следую^ щие значения:

'

*    (,2.14)

л' _    „

~ 4    (£.15)

Линейное и углевое перемещение у поверхности грунта соответственно определяются из выражения:

18

ч

_и Временные Указания разработаны лабораторией фунда-ментостроения ВНИИГС Минмонтажспецстроя СССР для применения их при проектировании свайных фундаментов из трубчатых свай промышленных и гидротехнических сооружений, возводимых в глинистых и песчаных грунтах*

Указания составлены на основе анализа и обобщения данных многолетних исследований несущей способности трубчатых свай диаметром до 1,6 м, погружаемых с открытым нижним концом (без выемки или с частичной выемкой грунта из полости сваи), на вертикальную и горизонтальную нагрузки, выполне них во ВНИИГС и других организациях

Указания учитывают специфику работы трубчатых свай диаметро 0,8 ^ Д ^ 1,6 и как забивных свай*,

Указания составлены к.т.н.Твердеем Е.М. и инж*Серебро А-Я*

Приложение 1.

ПРИМЕР^ РАСЧЕТА ТРУБЧАТЫХ СВАЙ НА ВЕГО11Ш1ЬШ К Г0РЙ301ЖиЗЬНУЮ НАГРУЗКИ

А. На вертикальную нагрузку Наружный диаметр сваи    J) = 1,6 и

Внутренний диаметр сваи    U » 1,36 м

Глубина забивки сваи    Д - 13,16 м

Расчётная высота грунтового сердечника    -    Л_с * 3,2 м

Грунтовые условия см.рис.1

Погружение сваи производилось с частичной выемкой грунта размывом и оставлением на конечной стадии погружения грунтового сердечника высотой^ ровной 2 D _v Предельная несущая способность трубчатой сваи определяй ется формулой:    _v    .

Р*т(и„ L=4 (L *ЩШЬи    I

Ц_н = JTJ) = 3,14 х 1,6 = 5,02 м_#

Uf » tfd = 3,14 х 1,36 - 4,26 м,

Г -J&f-dV ₌ 3,14 С1,6^а- 1,36_*Ь n,Mfi *9    4    ь

Вычисления, необходимые для определения сопротивлений по наружной и внутренней поверхности трубчатой сваи^ сводим в нижеследуадие таблицы:

го

Минмонтаж- спецстрой СССР Главспец- промстрой	Нормы на монтажные и специальные работы	МСН 171-68
	Временные указания по. расчёту трубчатых железобетонных сваи диаметром 0,8 ^Т) ~ 1,6 и на вертикальную и горизонталъную нагрузки	МИСС СССР

§ 1. Расчёт несущей способности трубчатых железобе** тонных свай с открытш нижним концом на вертикальную нагрузку.

1.1. Расчётное сопротивление по первому предельному состоянию одиночной висячей трубчатой с#аи, работащей на осевую сжимавдую нагрузку Р вц определяется как сумма расчётных сопротивлений грунтов оснований под нижним концом трубчатой сваи по площади кольца и по ее наружной и внутренней поверхностям по формуле:

Р= OJm(U_H Id. (4 +Щ

где 0,7 - коэффициент однородности грунта;

пь - коэффициент условий работы, принимаемый1,0;

н

R - нормативное сопротивление грунта под нижним

о

концом свай в т/м , принимаемое по табл.1.1;

U_H - наружный периметр сваи в м;

(J_g - внутренний периметр сваи в м;

^- нормативное сопротивление I -того слоя грунта основания во наружной и внутренней поверхностям свай ц т/к^, принимаемое по табл Л. 2,¹

A_Mi- толщвнН i-того слоя грунта, соприкасаицегося о наружной поверхностью сваи в м;

А^ - тоацина I -того олоа грунта сердечника, соприкасающегося с внутренней поверхностью трубчатой сваи в м;

р - площади кольцевого сечения оваи в

* Q

oL и, d ~ коэффициенты, учитывающие влияние вибрацион-

1 t

ного способа погружения сваи, вкачения которая приведены в табл.1.3;

£    -    коэффициент,    учитывающий    сопротивление    тре

нья грунтового сердечника;

ПРИМЕЧАНИЯ:    1. При погружении трубчатых свай беа вы

емки иди с частичной неоперахающей выемкой грунта иа полости и оставление¹ на конечной стадии погружения грунтового сердечника высотой не менее 2-3 диаметров сваи &    ₉    высота    грунтового сердечника Zk .    ,    вводимая    в

расчёт по формуле 1.1, принимается равной Zj)

Z¹ Толщине сдоев грунта сердечника и глубины ю: заложения при определении^

ч

принимаются равными толщинам и заложению соответствующих наружных слоёв, проходимых сваей •

3* Ко&^фициент $    ,    учитывающий сопротивле

ние трения грунтового сердечника, принимается равным 1 для всех грунтов, за исключением супеси с В > 0, суглинков и глин с В > 0,5, для которых принимается £ - О*

Таблица 1.1,

Нормативные сопротивления грунта основания в

н

плоскости нижних концов свай д

Глубина погруже ния свай от отсчёт-ного	Норыат н	квные ых гру]	сопротивления /?* в т/м* песча-нтов средней плотности
	граве листых	круп ней:		среди, круп ности	мел ких	пыле ватых
уровня, я м	глинистых грунтов консистенции о,					равной
а 88		0,1	0,2	0,3	0,4	0,5	0,в
1	2	3	4	5	6	7	8
3	750	650	300	290	180	120	60
	700	400		200	120	100
4	830	660	380	300	190	125	70
		510		250	160
5	880	670	400	310	200.	130	80
		620		280
7	970	690	430	330	220	140	85
10	1050	730	500	350	240	150	90
15	1170	950	560	400	280	160	100
20	1260	820	620	450	310	170	110
25	1340	SS0	680	500	340	180	120

5

2.    Для свай, погружаемых на глубину не менее 4 м, при наличии в основании штатных песчаных грунтов; значения R , указанные в таблице, увеличиваются на 30£.

3.    Расчётная глубина заложения подошвы сваи Для установления значения R определяется по указанию п.1.2.

4.    Для промежуточных глубин погружения свай и прамеяуточннх величин показателей консистенции В глинистых грунтов, определяемых по указанию п.1.3» значения /г вычисляются интерполяцией.

Нормативные сопротивления грунта основания на боковой поверхности свай /Г

• С

6

продолжение табл. l.<i

i 2 3 1 4 ,J .. . jU--г - I 5 i 6 7 4 5,3 3,8 2,7 2,2 0,9 0,5 5 5,Ь 4,0 2,9 2,4 ‘ i,o 0,6 7 6,0 4,3 3,2 2,5 1Д 0,7 10 6,5 4,6 3,4 2,6 1,2 0,8 15 7,2 5,1 3,8 2,8 i 1,4 1,0 20 7,9 5,6 4,1 3,0 j [ 1,6 1,2 25 8,6 6Д 4,4 3,2 ; - 30 9,3 6,6 4,7 3,4 2,0 - 35 -а-.....- 10,0 I __i 5,0 3,6 2,2 j ! —

ПРИМЕЧАНИЯ? 1. Дня определения расчётного сопротивления ггуитов, основания по боковой по-верснбсти (первый и второй члены формулы 1.1 у, грунты, прорезаемые сваеи,расчленяются на слои с тем, чтобы каждый L -тый слой имел толщину не более 2 м и содержал грунт одного напластования.

2.    Расчётная глубина расположения слоя при определении £ принимается для его

середины_f и отсчитывается по указанию п.1.2.

3.    Для промежуточных глубин расположения' середин слоёв грунта и промежуточных показателей консистенции В глинистых грунтов, определяемых по указанию п.1.3, значения У вычисляются интерполяцией. ^ri

4.    Для торфяных грунтов сопротивление трения не учитывается - О сопротивление насыпных грунтов допускается учитывать при наличии данных испытания на выдергивание пробных свай, погруженных

в зти грунты, и при условии отсутствия в них опилок, древесных остатков и др. органических включений.

7

5. При погружении с подмывом и после-дующим допогружением на конечной стадии без подмыва для всех грунтов ввог дится коэффициент 0,9*

1.2* За уровень отсчёта для определения глубины: расположения подошвы сваи при определении R" или середины

слоя при определении £ принимается уровень естественного рельефа или наинизшяй уровень поверхности воды при погружений сваи на водоёме.

При плакировке территории подсыпкой, намывом или срезкой на толщину слоя t й 3 и за уровень отсчёта принимается уровень природного рельефа]

при t < 3 м - за отсчётный принимается уровень, отличающийся на величину + ( zf - 3)м от уровня природного рельефа, причем знак (,+) принимается для наращенных, знак (-) - для срезанных при планировке территрркй.

1.3. Значения показателей консистенции В определяются на основании данных лабораторных исследований образцов грунта по формуле:

- - ч-ц ,    и.»

ч-ц

где:

Ц/ - природная влажность, ц - влажность на границе раскатывания^

- влажность на границе текучести.

1.4. Резулвтаты расчёта несущей способности свай на вертикальную нагрузку должны быть пронесены путем натурных испытаний свай диаметром до 1,2 м статической нагрузкой по ГОСТ 5686-51, а диаметром более 1,2 м - раздельным способом по методике ВРЖГС. Количество свай.

8

Те б лица 1,3

Значения коэффициентов и oC_z , учитывающих влияние вибрационного погружения трубчатых свай на величину сопротивления грунтов по лотовой и боковой поверхности

Кооффи- цкент Песок рыхлый| С } гт пплпио,'? 1 fnec 1 ь С у г л ИНОК Г л и н а 1Г1 ПЛОТН< ?сти о*в С\/ Д/Г Ч>1 0<В< <0,25 0,25<В <0,5 0,5<3 <0,75 аю,?5 0<В< <0,25 0,25<В <0,5 0.5<В <6,75 В>0,75 мало- влак ный водо насы щен- ный i 1 1.0 1,0 0,9 0,8 1,0 . 0,9 0,8 0,7 0,9 0,8 0,7 i 0,6 * 1,2 1,0 1,0 - 1,0 1,0 1Ю — 1,0 1,0 0,9 *

ПРИМЕЧ&НКЕ; При погружении свай ударным способом С<^ У принимался разными 1.

1