8.5.2.26 Для окремо розташованих фундаментів розрахункове навантаження на палю N, кН, допускається визначати, розглядаючи фундамент як рамну конструкцію, що сприймає вертикальні і горизонтальні навантаження та згинальні моменти.
Для окремо розташованих фундаментів із вертикальними палями розрахункове навантаження на палю допускається визначати за формулою:
8.5.2.30 Розрахунок системи "паля-основа" повинен також включати:
а) оцінку стійкості навколопальового ґрунту основи, який повинен задовольняти умову обмеження тиску на ґрунт бічними поверхнями паль граничним опором ґрунту;
б) перевірку перерізів паль за властивостями матеріалу за граничними станами першої і другої груп (за міцністю, утворенням і розкриттям тріщин).
8.5.3 Визначення несучої здатності паль за властивостями ґрунтової основи
8.5.3.1 Несучу здатність паль за властивостями ґрунтової основи слід визначати: розрахунковими методами – згідно з 8.5.3.2; за даними польових випробувань – згідно з 8.5.3.5, а для остаточного її визначення і робочого проектування – за даними випробувань натурних паль.
Розрахункові методи
8.5.3.2 Визначення несучої здатності паль і пальових фундаментів за властивостями ґрунтової основи розрахунковими методами виконують:
із застосуванням математичного моделювання роботи палі сумісно з ґрунтовою основою на спільну дію вертикальних і горизонтальних сил та моменту – в усіх випадках розрахунків пальових фундаментів;
за розрахунком із використанням формул та табличних значень розрахункового опору ґрунту під нижнім кінцем і на бічній поверхні палі згідно з додатком Н – для попереднього вибору і обґрунтування параметрів паль. У випадку близько розташованих паль необхідно враховувати груповий ефект (наприклад, замість периметрів паль застосовувати огинаючий периметр групи паль).
8.5.3.3 При складанні розрахункової схеми слід ураховувати характер сполучення палі з ростверком (жорстке чи шарнірне) і конструкцію ростверка (високий чи низький).
У разі жорсткого сполучення палі з ростверком виключається можливість повороту її голови, що потребує врахування моментних зусиль, які виникають у місці сполучення палі з ростверком.
8.5.3.4 Довантажувальні сили тертя, що виникають на бічній поверхні паль при осіданні навколопальового ґрунту і спрямовані вертикально вниз, слід враховувати у випадках:
Примітка. Довантажувальні сили тертя, що виникають у просідаючих ґрунтах, слід враховувати відповідно до вимог підрозділу 8.5.5.
Польові випробування
8.5.3.5 Визначення несучої здатності паль за властивостями ґрунтової основи за даними польових випробувань виконують згідно з ДСТУ Б.В.2.1-27 шляхом випробувань натурних паль і за результатами випробувань ґрунтів палями згідно з ДСТУ Б В.2.1-1 (ГОСТ 5686) та ДСТУ Б В.2.1-9 (ГОСТ 19912) наступними методами:
Примітка. Спеціалізованою організацією може бути встановлений розрахунковий опір Ґрунтів для розрахунків несучої здатності паль за властивостями ґрунтової основи за результатами: статичного зондування ґрунтів; розрахунків несучої здатності паль за властивостями ґрунту.
8.5.4 Розрахунок паль і пальових фундаментів за деформаціями ґрунтових основ споруд
Для моделювання роботи ґрунтової основи слід використовувати: скінченні елементи, призначені для розрахунку ґрунтового середовища; замкнені рішення для лінійно деформованого півпростору, що деформується під розподіленим навантаженням, прикладеним до його поверхні в плані та по вертикалях, починаючи з поверхні.
8.5.4.6 Розрахунки слід виконувати, як правило, з застосуванням ітераційного процесу, оскільки реакції основи залежать від співвідношень деформаційних властивостей ґрунтів у різних зонах (під ростверком, між палями і нижче п'яти або вістря паль).
8.5.4.9 Розрахунок паль за деформаціями основи на сумісну дію вертикальних і горизонтальних сил і моменту слід виконувати методами математичного моделювання системи "будівля – пальовий фундамент – основа".
При цьому ґрунт навколо палі може розглядатися як лінійно-деформоване середовище, що характеризується коефіцієнтом жорсткості Cz , кН/м3, згідно з 8.5.2.19, або застосовуватись інші сучасні моделі ґрунту і розрахункові комплекси.
8.5.5 Проектування пальових фундаментів у ґрунтових основах з особливими властивостями
Загальні вимоги
8.5.5.1 При розробленні проекту пальових фундаментів у ґрунтах з особливими властивостями необхідно враховувати наступні дані: конструктивну схему проектованої споруди з урахуванням заходів захисту; розміри несучих конструкцій і матеріал, з якого вони проектуються; наявність і геометричні розміри заглиблених конструкцій існуючих споруд і їх фундаментів; конструкції підлог і технологічні навантаження на них; навантаження на фундамент від будівельних конструкцій; розміщення технологічного устаткування; навантаження, що передаються від нього на будівельні конструкції, а також вимоги до граничних осідань і кренів будівельних конструкцій і фундаментів під устаткування.
Пальові фундаменти у просідаючих ґрунтах
Нижні кінці паль мають бути заглиблені, як правило, в скельні, піщані щільні і середньої щільності ґрунти.
Заглиблення кінців паль у глинисті ґрунти допускається при такому показнику текучості у водонасиченому стані, який забезпечує необхідну несучу здатність при прийнятому для розрахунку осіданні палі, що не перевищує граничне осідання su, визначене статичними випробуваннями.
Вказані способи повинні забезпечувати усунення або зменшення просідання ґрунтової товщі від її власної ваги в межах площі забудови і на відстані, яка дорівнює половині просідаючої товщі довкола неї з метою зменшення довантажувальних сил на палі фундаментів.
Цієї ж мети можна досягти застосуванням антифрикційного покриття бічної поверхні паль у межах просідаючої товщі.
8.5.5.7 Розрахунок паль у ґрунтових умовах, коли відсутнє просідання від власної ваги ґрунту, слід виконувати відповідно до підрозділу 8.5.3 і додатка Н з урахуванням того, що розрахункові опори ґрунтів під нижніми кінцями R і на бічній поверхні fi палі (таблиці Н.2.1, Н.2.2 і Н.3.3), коефіцієнти пропорційності К (таблиця Н.8.1), модуль деформації Е, кут внутрішнього тертя φ і питоме зчеплення с повинні визначатися за умов:
а) якщо можливе замочування ґрунтів основи, то при повному водонасиченні ґрунту розрахункові табличні характеристики слід приймати при показнику текучості, що визначається за формулою
б) якщо замочування ґрунтів основи неможливе, то при вологості w і показнику текучості IL ґрунту – в природному стані (коли w < wp приймається wp).
Примітка 1. Значення довантажувальної сили тертя слід визначати: Рn – для повністю водонасиченого ґрунту при можливому замочуванні ґрунтів зверху; Р'n – для ґрунтів природної вологості в разі замочування ґрунтів знизу (при підйомі рівня ґрунтових вод).
Примітка 2. За міцністю матеріалу палі мають бути розраховані на навантаження N + Рn (при замочуванні ґрунтів зверху) або N + Р'n (при замочуванні ґрунтів знизу), що діє на глибині hsl (8.5.5.12).
8.5.5.12 Довантажувальна сила тертя Рп у водонасичених ґрунтах і Р'п в ґрунтах природної вологості, що діє на бічній поверхні палі, кН, приймається такою, що дорівнює найбільшому граничному опору палі завдовжки hsl за випробуванням висмикувальним навантаженням згідно з ДСТУ Б В.2.1 (ГОСТ 5686) відповідно у водонасичених ґрунтах і ґрунтах природної вологості.