Прочность и надежность железобетонных свай

В 2009 г. вступил в силу Федеральный закон РФ № 384ФЗ «Технический регламент о безопасно сти зданий и сооружений», согласно которому к зданиям и сооружениям предъявляются требования по механической безопасности, т.е. в процессе эксплуатации не должно возникать угрозы и разрушения всего здания, сооружения или их частей. К частям здания относятся все несущие элементы, включая основания фундаментов. Частным видом оснований фундаментов являются свайные основания, безопасность которых характеризуется значением надежности свай.

По Межгосударственному стандарту ГОСТ 27.0022015 «Надежность в технике.

Термины и определения», введенному с 01.03.2017 г., под термином «надежность» понимается свойство объекта сохранять во времени способность выполнять требуемые функции в заданных режимах и условиях применения, технического обслуживания, хранения и транспортирования. Необходимость расчета надежности свай оснований фундаментов обусловлена Межгосударственным стандартом ГОСТ 277512014 «Надежность строительных конструкций и оснований». Здание или сооружение в понятиях теории надежности представляют сложные механические системы, состоящие из отдельных элементов с различными способами их соединения.

Для расчета надежности системы необходима информация о надежности каждого несущего элемента системы. Одним из несущих элементов здания является свайное основание. Расчет надежности свайного основания необходим для количественной оценки уровня надежности (безопасности эксплуатации) самого основания и для определения надежности всего здания. По СП 24.13330.2011 «Свайные основания» сваястойка рассчитывается по несущей способности (прочности) материала сваи и по несущей способности (прочности) грунта основания под ее нижним концом.

В соответствии с этим одиночная сваястойка в основании фундамента также представляет условную механическую систему, элементами которой являются несущая способность грунта основания и несущая способность материала сваи. Разработка метода расчета надежности такой системы на стадии проектирования и на стадии эксплуатации зданий и сооружений представляет научную проблему и имеет практическую значимость.

Для расчета надежности сваистойки по каждому критерию ее работоспособности необходима математическая модель критерия (предельного со стояния), которая формируется из расчетной схемы работы сваи в грунте основания; функции распре деления случайных (контролируемых) величин ма тематической модели; статистической информации о контролируемых параметрах (случайных вели чин), о зависимости (независимости) случайных ве личин.

В соответствии с СП 24.13330.2011 расчетная схема работы сваистойки в грунте основания фундамента показана на рис. 1

Расчетная схема сваи-стойки в грунте основания

Рисунок 1. Расчетная схема сваи-стойки в грунте основания