4. Расчет свай по предельным состояниям двух групп выполняется с использованием следующих параметров: приведенной глубины расположения сечения сваи в грунте , приведенной глубины погружения сваи в грунт , а в случае учета возможности развития второй стадии напряженно-деформированного состояния грунта, кроме того, приведенной глубины пластической зоны , приведенных расчетных значений поперечной силы и изгибающего момента , действующих со стороны ростверка на голову сваи, приведенного значения граничной поперечной силы , соответствующего границе упругой работы системы "свая - грунт" при , приведенных значений граничного горизонтального перемещения и граничного угла поворота при низком ростверке в уровне его подошвы при , приведенных значений перемещений и угла поворота сваи, которые определяются по формулам:

где z, , l - действительная глубина расположения сечения сваи в грунте, действительная глубина пластической зоны и действительная глубина погружения сваи (ее нижнего конца) в грунт, м;

- коэффициент деформации, 1/м, определяемый по формуле

где К - то же, что в формуле (1);

Е - модуль упругости материала сваи, кПа( );

I - момент инерции поперечного сечения сваи, ;

- условная ширина сваи, м, принимаемая равной: для свай с диаметром стволов 0,8 м и более , а для остальных размеров сечений свай , м;

- коэффициент условий работы, принимаемый согласно п. 1;

d - наружный диаметр круглого или сторона квадратного, или сторона прямоугольного сечения свай в плоскости, перпендикулярной действию нагрузки, м;

- прочностный коэффициент пропорциональности, ( ), определяемый по табл. 1; значения и определяются по табл. 2 и 3 при .

5. Расчетные значения горизонтального перемещения сваи в уровне подошвы ростверка , м, и угол ее поворота , рад, следует определять по формулам:

где Н, М - расчетные значения поперечной силы, кН (тс), и изгибающего момента, , действующие на голову сваи (см. чертеж);

- длина участка сваи, м, равная расстоянию от подошвы ростверка до поверхности грунта;

Е, I - то же, что в формуле (11);

, - горизонтальное перемещение, м, и угол поворота поперечного сечения сваи, рад, в уровне поверхности грунта при высоком ростверке, а при низком ростверке - в уровне его подошвы, определяемые по указаниям п. 7 при двухстадийном расчете и по указаниям п. 12 при одностадийном расчете свай.

Примечание. В настоящем приложении считаются положительными:

момент и горизонтальная сила, приложенные к голове сваи, если момент и сила направлены соответственно по часовой стрелке и вправо;

изгибающий момент и поперечная сила в сечении сваи, если момент и сила, передающиеся от верхней условно отсеченной части сваи на нижнюю, направлены соответственно по часовой стрелке и вправо;

горизонтальное смещение сечения сваи и его поворот, если они направлены соответственно вправо и по часовой стрелке.

6. Горизонтальная сила H, кН (тc), соответствующая границе упругой работы системы "свая - грунт", при двухстадийном расчете определяются по формуле

7. Горизонтальное перемещение , м, и угол поворота , рад, при двухстадийном расчете следует определять по формулам:

а) при

б) при

где Н - расчетное значение поперечной силы, кН (тс), прикладываемой к голове сваи;

- граничное значение поперечной силы, определяемой по формуле (14), где определяется по табл. 2 и 3 в зависимости от значения при ;

, - определяются по табл. 2 и 3 в зависимости от значения силы , рассчитываемой по формуле (8).

Примечание. При приведенной длине сваи следует пользоваться табл. 2 и 3 для , при этом значение допускаемого перемещения сваи в уровне поверхности грунта не должно превышать 2 см.

8. Расчетный изгибающий момент , , поперечную силу , кН (тс), действующие на глубине z в сечении сваи, следует определять при допущении двух стадий работы системы "свая - грунт" в пределах упругой зоны грунта по формулам:

где , , , - приведенные значения фиктивных начальных параметров, определяемые в зависимости от значений H и l по табл. 2 и 3;

, , , - коэффициенты, значения которых принимаются по табл. 4 в зависимости от глубины .

Таблица 2

┌────────────┬──────────────────────────────────────────────────────────┐
│Приведенная │ Параметры для расчета свай при шарнирном их сопряжении   │
│длина участ-│                    с ростверком                          │
│        _   ├──────┬─────┬──────┬──────┬──────┬───────┬───────┬────────┤
│ка сваи l   │  _   │─────│  _   │ ───  │ _ f  │ ─── f │ _ f   │  _ f   │
│            │  H   │дзета│  u   │ пси  │ u    │ пси   │ H     │  M     │
│            │      │    i│      │      │  0   │    0  │  0    │   0    │
├────────────┼──────┼─────┼──────┼──────┼──────┼───────┼───────┼────────┤
│    2,6     │0,316 │0,00 │1,000 │0,642 │1,000 │ -0,642│ 0,316 │  0,000 │
│            │0,388 │0,30 │1,238 │0,802 │1,238 │ -0,801│ 0,392 │  0,000 │
│            │0,478 │0,60 │1,603 │1,032 │1,602 │ -1,030│ 0,513 │ -0,010 │
│            │0,578 │0,90 │2,174 │1,377 │2,170 │ -1,359│ 0,730 │ -0,067 │
│            │0,682 │1,20 │3,108 │1,904 │3,082 │ -1,804│ 1,155 │ -0,279 │
│            │0,785 │1,50 │4,772 │2,767 │4,631 │ -2,340│ 2,086 │ -0,960 │
├────────────┼──────┼─────┼──────┼──────┼──────┼───────┼───────┼────────┤
│    2,8     │0,344 │0,00 │1,000 │0,643 │1,000 │ -0,643│ 0,344 │  0,000 │
│            │0,422 │0,30 │1,236 │0,795 │1,236 │ -0,795│ 0,426 │  0,000 │
│            │0,520 │0,60 │1,594 │1,020 │1,593 │ -1,018│ 0,555 │ -0,010 │
│            │0,631 │0,90 │2,142 │1,349 │2,139 │ -1,331│ 0,778 │ -0,065 │
│            │0,748 │1,20 │2,997 │1,826 │2,973 │ -1,734│ 1,191 │ -0,260 │
│            │0,864 │1,50 │4,389 │2,541 │4,266 │ -2,168│ 2,009 │ -0,840 │
├────────────┼──────┼─────┼──────┼──────┼──────┼───────┼───────┼────────┤
│    3,0     │0,366 │0,00 │1,000 │0,644 │1,000 │ -0,644│ 0,366 │  0,000 │
│            │0,450 │0,30 │1,237 │0,797 │1,237 │ -0,797│ 0,454 │  0,000 │
│            │0,556 │0,60 │1,593 │1,022 │1,593 │ -1,020│ 0,591 │ -0,010 │
│            │0,678 │0,90 │2,134 │1,347 │2,131 │ -1,329│ 0,823 │ -0,064 │
│            │0,808 │1,20 │2,955 │1,806 │2,932 │ -1,717│ 1,238 │ -0,252 │
│            │0,939 │1,50 │4,216 │2,454 │4,103 │ -2,110│ 2,007 │ -0,780 │
├────────────┼──────┼─────┼──────┼──────┼──────┼───────┼───────┼────────┤
│   3,2      │0,383 │0,00 │1,000 │0,648 │1,000 │ -0,648│ 0,383 │  0,000 │
│            │0,472 │0,30 │1,238 │0,803 │1,238 │ -0,803│ 0,475 │  0,000 │
│            │0,585 │0,60 │1,598 │1,031 │1,598 │ -1,029│ 0,619 │ -0,010 │
│            │0,716 │0,90 │2,141 │1,360 │2,138 │ -1,342│ 0,862 │ -0,064 │
│            │0,860 │1,20 │2,956 │1,819 │2,932 │ -1,730│ 1,287 │ -0,250 │
│            │1,008 │1,50 │4,167 │2,446 │4,056 │ -2,114│ 2,046 │ -0,755 │
├────────────┼──────┼─────┼──────┼──────┼──────┼───────┼───────┼────────┤
│   3,4      │0,395 │0,00 │1,000 │0,653 │1,000 │ -0,653│ 0,395 │  0,000 │
│            │0,487 │0,30 │1,241 │0,810 │1,241 │ -0,810│ 0,491 │  0,000 │
│            │0,606 │0,60 │1,604 │1,043 │1,604 │ -1,141│ 0,641 │ -0,010 │
│            │0,746 │0,90 │2,155 │1,379 │2,152 │ -1,361│ 0,893 │ -0,065 │
│            │0,903 │1,20 │2,978 │1,848 │2,955 │ -1,759│ 1,333 │ -0,251 │
│            │1,067 │1,50 │4,183 │2,480 │4,075 │ -2,150│ 2,102 │ -0,750 │
├────────────┼──────┼─────┼──────┼──────┼──────┼───────┼───────┼────────┤
│   3,6      │0,403 │0,00 │1,000 │0,658 │1,000 │ -0,658│ 0,403 │  0,000 │
│            │0,497 │0,30 │1,243 │0,817 │1,243 │ -0,817│ 0,501 │  0,000 │
│            │0,620 │0,60 │1,611 │1,054 │1,611 │ -1,052│ 0,656 │ -0,010 │
│            │0,768 │0,90 │2,170 │1,398 │2,167 │ -1,381│ 0,916 │ -0,065 │
│            │0,935 │1,20 │3,009 │1,881 │2,985 │ -1,791│ 1,370 │ -0,254 │
│            │1,115 │1,50 │4,233 │2,531 │4,124 │ -2,199│ 2,160 │ -0,757 │
├────────────┼──────┼─────┼──────┼──────┼──────┼───────┼───────┼────────┤
│   3,8      │0,407 │0,00 │1,000 │0,661 │1,000 │ -0,661│ 0,407 │  0,000 │
│            │0,503 │0,30 │1,244 │0,823 │1,244 │ -0,823│ 0,507 │  0,000 │
│            │0,629 │0,60 │1,616 │1,064 │1,616 │ -1,062│ 0,665 │ -0,010 │
│            │0,782 │0,90 │2,183 │1,415 │2,108 │ -1,397│ 0,932 │ -0,066 │
│            │0,967 │1,20 │3,038 │1,910 │3,014 │ -1,819│ 1,398 │ -0,258 │
│            │1,150 │1,50 │4,321 │2,583 │4,181 │ -2,247│ 2,211 │ -0,768 │
├────────────┼──────┼─────┼──────┼──────┼──────┼───────┼───────┼────────┤
│   4,0      │0,409 │0,00 │1,000 │0,664 │1,000 │ -0,664│ 0,409 │  0,000 │
│            │0,507 │0,30 │1,245 │0,827 │1,245 │ -0,827│ 0,510 │  0,000 │
│            │0,634 │0,60 │1,620 │1,070 │1,620 │ -1,068│ 0,670 │ -0,010 │
│            │0,790 │0,90 │2,193 │1,427 │2,189 │ -1,409│ 0,941 │ -0,067 │
│            │0,941 │1,20 │3,061 │1,933 │3,037 │ -1,841│ 1,417 │ -0,260 │
│            │1,174 │1,50 │4,342 │2,626 │4,231 │ -2,285│ 2,250 │ -0,778 │
└────────────┴──────┴─────┴──────┴──────┴──────┴───────┴───────┴────────┘

┌────────────┬──────────────────────────────────────────────────────────┐

Таблица 3