Методика расчёта
Шаг 1. Нагрузки на ростверк
Задаются расчётные нагрузки, приложенные к ростверку: вертикальная сила Nd, изгибающие моменты Mx и My в плоскости подошвы ростверка, горизонтальные силы Qx и Qy. Указывается число свай n и их координаты.
Шаг 2. Центр тяжести куста
Определяется положение главных центральных осей плана свай:
\[ x_0 = \frac{\sum x_i}{n}, \quad y_0 = \frac{\sum y_i}{n} \]Координаты каждой сваи пересчитываются относительно центра тяжести:
\[ x_i' = x_i - x_0, \quad y_i' = y_i - y_0 \]Шаг 3. Суммы квадратов расстояний
Вычисляются знаменатели формулы (7.3):
\[ \sum x_i^2 = \sum_{j=1}^{n}(x_j - x_0)^2, \quad \sum y_i^2 = \sum_{j=1}^{n}(y_j - y_0)^2 \]Шаг 4. Расчётные нагрузки на сваи (формула 7.3, п. 7.1.12)
Нагрузка на каждую вертикальную сваю куста определяется по формуле (7.3) СП 24.13330.2021:
\[ N_i = \frac{N_d}{n} \pm \frac{M_x \cdot y_i}{\sum y_j^2} \pm \frac{M_y \cdot x_i}{\sum x_j^2} \]Определяются максимальная Nmax и минимальная Nmin нагрузки.
Шаг 5. Горизонтальная нагрузка (п. 7.1.13)
При наличии горизонтальных сил Qx и Qy горизонтальная нагрузка распределяется равномерно между всеми сваями:
\[ Q_{xi} = \frac{Q_x}{n}, \quad Q_{yi} = \frac{Q_y}{n} \]Шаг 6. Проверка несущей способности (формула 7.2, п. 7.1.11)
Проверяется условие:
\[ \gamma_n \cdot N_{max} \leq \frac{F_d}{\gamma_{c,g}} \]где γn — коэффициент надёжности по ответственности (ГОСТ 27751), Fd — несущая способность одиночной сваи, γc,g — коэффициент надёжности по грунту.
Ограничения калькулятора
- Расчёт выполняется по формуле (7.3) СП 24.13330.2021 для вертикальных свай куста
- Минимальное число свай — 3
- Горизонтальная нагрузка распределяется равномерно (п. 7.1.13, для КС-1 и КС-2). Уточнённый расчёт для КС-3 не реализован
- Наклонные сваи не поддерживаются — только вертикальные
- Коэффициент γc,g задаётся вручную (4 фиксированных значения). Особые значения для мостов и гидротехнических сооружений (п. 7.1.11) не реализованы
- Коэффициент γn вводится проектировщиком по ГОСТ 27751 (не менее 1,0)
- Калькулятор не определяет Fd — несущая способность задаётся пользователем
- Если все сваи расположены на одной линии — момент в перпендикулярном направлении не может быть воспринят
Часто задаваемые вопросы
Что такое формула 7.3 СП 24?
Формула (7.3) СП 24.13330.2021 определяет расчётную нагрузку на каждую вертикальную сваю в кусте от вертикальной силы Nd и изгибающих моментов Mx, My. Нагрузка зависит от положения сваи относительно центра тяжести куста.
Откуда берётся коэффициент γc,g?
Коэффициент надёжности по грунту γc,g определяется по п. 7.1.11 СП 24 в зависимости от способа определения несущей способности: 1,2 — статические испытания; 1,25 — зондирование; 1,4 — расчёт по таблицам; 1,5 — численное моделирование.
Как задавать координаты свай?
Координаты свай задаются в метрах в произвольной системе координат. Калькулятор автоматически определяет центр тяжести куста и пересчитывает координаты относительно главных центральных осей.
Что такое проверка по формуле 7.2?
Формула (7.2) проверяет, что максимальная нагрузка на сваю с учётом коэффициента надёжности по ответственности γn не превышает допустимую Fd/γc,g. Если условие выполняется — проверка пройдена.