РТМ 31.3017-78

Группа Ж02

     

РУКОВОДЯЩИЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛ

МЕТОДИКА РАСЧЕТА ПРЕДВАРИТЕЛЬНО НАПРЯЖЕННЫХ СВАЙ И СВАЙ-ОБОЛОЧЕК НА ДИНАМИЧЕСКИЕ УСИЛИЯ ПРИ ИХ ПОГРУЖЕНИИ

     

Дата введения 1980-01-01

     

ИСПОЛНИТЕЛИ:

Ленинградский филиал "Ленморниипроект" Государственного проектно-изыскательского и научно-исследовательского института морского транспорта (Союзморниипроект)

канд. техн. наук, ст. науч. сотр. А.А.Долинский

Одесский институт инженеров морского флота

канд. техн. наук, доцент Ю.И.Васильевский

СОГЛАСОВАН:

Управлением развития капитального строительства портов и СРЗ ММФ (УРиКС)

главный инженер М.Г.Тетенко

Государственным проектно-изыскательским и научно-исследовательским институтом морского транспорта (Союзморниипроект)

главный инженер А.А.Ларин

УТВЕРЖДЕН:

20 декабря 1978 г. и введен в действие директивным письмом НТУ ММФ от 22 декабря 1978 г. НТУ-3-49/1770

ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Настоящий РТМ устанавливает требования к расчету предварительно напряженных свай и свай-оболочек на воздействие динамических усилий, возникающих при погружении свай забивкой и свай-оболочек вибрированием, и содержит указания, направленные на обеспечение их трещиностойкости и прочности.

РТМ распространяется на проектирование и строительство оснований портовых гидротехнических сооружений из предварительно напряженных свай и свай-оболочек, изготавливаемых из гидротехнического бетона со стержневой арматурой.

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1. Предварительное напряжение в сваях и сваях-оболочках необходимо применять в целях повышения динамической прочности, трещиностойкости и долговечности бетона, а также снижения материалоемкости и стоимости конструкций.

1.2. Для свай, погружаемых в грунт забивкой, и свай-оболочек, погружаемых вибрированием, следует принимать проектную марку бетона по прочности на сжатие не менее М400, а когда эксплуатационные качества свай и свай-оболочек определяются работой растянутой зоны бетона, следует назначать проектную марку на растяжение, величина которой должна быть не менее Р25.

1.3. Сваи-оболочки и сваи должны изготавливаться в соответствии с типовыми проектами серий 3.504-5, 3.504-6, 3.504-10, а бетон - удовлетворять требованиям ГОСТ 4795-68.

1.4. Прочность бетона свай и свай-оболочек к моменту погружения должна быть не менее проектной.

2. ОСНОВНЫЕ РАСЧЕТНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ

2.1. Предварительно напряженные сваи и сваи-оболочки должны удовлетворять требованиям расчета по несущей способности (предельные состояния первой группы) и по пригодности к нормальной эксплуатации (предельные состояния второй группы).

2.2. Расчет по предельным состояниям свай и свай-оболочек должен производиться в соответствии с требованиями главы СНиП II-56-77* по проектированию бетонных и железобетонных конструкций гидротехнических сооружений.

__________________

* На территории Российской Федерации действют СНиП 2.06.08-87, здесь и далее по тексту. - Примечание изготовителя базы данных.

    2.3. При расчете свай и свай-оболочек на усилия, возникающие при их подъеме, транспортировании и монтаже, нагрузку от собственного веса элемента следует вводить в расчет с коэффициентом динамичности, равным 1,3, при этом коэффициент перегрузки к собственному весу принимается равным единице.

При надлежащем обосновании коэффициент динамичности может приниматься до 1,5 включительно.

2.4. В расчетах свай и свай-оболочек необходимо учитывать коэффициенты надежности и сочетания нагрузок , значения которых следует принимать в соответствии с требованиями главы СНиП II-50-74 по проектированию речных гидротехнических сооружений.

2.5. Напряжения в бетоне и арматуре свай и свай-оболочек следует вычислять как для упругого тела от действия внешних сил и усилия предварительного обжатия .

2.6. Динамические усилия, возникающие при погружений свай и свай-оболочек, не должны превышать величин, при которых создаются условия для образования в бетоне продольных или поперечных трещин или происходит разрушение бетона от сжимающих, а разрыв продольной арматуры от растягивающих усилий.

2.7. Сваи-оболочки, погружаемые вибрированием, следует проверять расчетом на выносливость в соответствии с требованиями главы СНиП II-56-77.

3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ НАПРЯЖЕНИЙ В АРМАТУРЕ И БЕТОНЕ В ПРОЦЕССЕ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СВАЙ И СВАЙ-ОБОЛОЧЕК

3.1. Предельную величину предварительного напряжения в арматуре следует назначать с учетом допустимых отклонений величины предварительного напряжения таким образом, чтобы выполнялось условие

.                                                    (1)

3.2. Величина напряжения в напрягаемой арматуре, контролируемая по окончании натяжения на упоры, определяется по формуле

,                                                       (2)

где - обжатие опрессованных шайб, смятие высаженных головок и т.п., принимаемое в соответствии с требованиями главы СНиП II-21-75 по проектированию бетонных и железобетонных конструкций;

__________________

Заменены на СНиП 2.03.01-84*. здесь и далее по тексту. - Примечание изготовителя базы данных.              

- длина натягиваемого стержня (расстояние между наружными гранями упоров формы или стенда), мм.

3.3. При расчете предварительно напряженных свай и свай-оболочек следует учитывать потери предварительного напряжения арматуры, проявляющиеся в период изготовления элементов (первые потери) и в период их хранения и эксплуатации (вторые потери).

Величину потерь предварительного напряжения при натяжении арматуры на упоры следует определять в соответствии с главой СНиП II-21-75.

3.4. Напряжение, действующее в напряженной арматуре к моменту погружения свай или свай-оболочек, определяют по формуле

,                                            (3)

где - коэффициент армирования, равный отношению площадей поперечного сечения напряженной арматуры и бетона ;

- коэффициент приведения, равный отношению модулей упругости арматуры и бетона , определяемых по таблицам главы СНиП II-56-77;

- потери предварительного напряжения арматуры, определяемые в соответствии с требованиями главы СНиП II-21-75.

3.5. Сжимающее напряжение в бетоне к моменту погружения определяют по формуле

.                                                 (4)

3.6. Сжимающие напряжения в бетоне в стадии предварительного обжатия не должны превышать величин (в долях от передаточной прочности бетона ), указанных в главе СНиП II-21-75, а для свай, погружаемых в грунт забивкой, степень обжатия бетона не должна превышать 0,4.

4. УСЛОВИЯ ТРЕЩИНОСТОЙКОСТИ И ПРОЧНОСТИ ПРЕДВАРИТЕЛЬНО НАПРЯЖЕННЫХ ПРИЗМАТИЧЕСКИХ СВАЙ, ПОГРУЖАЕМЫХ ЗАБИВКОЙ

4.1. Сжимающие динамические напряжения в бетоне забивных свай не должны превышать величин, определяемых условиями:

продольной трещиностойкости -

;                                                 (5)

прочности по сжатому бетону -

,                                                       (6)

где - сжимающие динамические напряжения в бетоне головной части сваи; определяются в соответствии с п.5.1;

- сжимающие динамические напряжения в бетоне средней и нижней частей сваи; определяются в соответствии с п.5.8;

, - соответственно расчетное и нормативное значения призменной прочности бетона, принимаемые в соответствии с требованиями главы СНиП II-56-77;

- сжимающее напряжение (эффективное обжатие), определяемое по формуле (4);

- коэффициент условий работы сваи по продольной трещиностойкости; принимается в соответствии с указаниями п.4.2;

- коэффициент условий погружения, учитывающий характер и количество циклов динамического загружения бетона; принимается в соответствии с указаниями п.4.3;

- коэффициент условий работы по прочности бетона при сжатии, принимаемый равным 1,5.

4.2. Коэффициент в зависимости от условий работы свай принимается равным:

для особо суровых условий (северные и дальневосточные моря) - 1,10;

для суровых условий (северо-западная часть Черного моря, Азовское, Каспийское и Аральское моря) - 1,15;

для умеренных условий (Черное и Балтийское моря) - 1,20;

для благоприятных условий (пресная вода, отсутствие приливно-отливных колебаний, умеренные температурные условия) - 1,25.

4.3. Коэффициент в зависимости от плотности грунтов принимается равным:

для слабых грунтов - 0,90;

для грунтов средней плотности - 0,85;

для плотных грунтов - 0,80.

4.4. Максимальное продольное динамическое растягивающее усилие в свае не должно превышать величины, определяемой условиями:

образования поперечных трещин -

;                                          (7)

разрыва продольной арматуры -