Фундаменты мостовых опор, эстакад путепроводов и других сооружений испытывают значительные горизонтальные нагрузки, соизмеримые с вертикальными. Расчет горизонтально нагруженных свайных фундаментов состоит из двух этапов: первого — на вертикальную нагрузку, как это изложено выше, и второго—проверки сваи на совместное действие вертикальных и горизонтальных нагрузок.
- Котлован.
Расчет одиночных свай выполняют на совместное действие вертикальных и горизонтальных нагрузок и моментов (см. прил. 1 СНиП 2.02.03 - 85). В статическом отношении свая рассматривается как балка на упругом винклеровском основании, характеризуемом коэффициентом постели, линейно увеличивающимся с глубиной, имеющая заданное поперечное сечение и заданные нагрузки на одном конце.
На основе решений строительной механики выведены формулы для определения горизонтального перемещения сваи в уровне подошвы ростверка и и угла ее поворота ш, расчетного давления а , оказываемыми на грунт боковыми поверхностями свай, а также для определения изгибающих моментов Mw поперечных сил Я в различных сечениях по длине сваи. Последовательность расчета включает:
а) расчет свай по деформациям, который сводится к проверке
условий допустимости расчетных значений горизонтального пе-
ремещения головы свай и угла их поворота.
б) расчет устойчивости грунта основания, окружающего сваю
(только для свай d > 0,6 м), заключающийся в сопоставлении рас-
четного давления агс несущей способностью грунта;
в) проверку прочности свай, как внецентренно сжатых эле-
ментов, по сопротивлению материала по предельным состояниям
первой и второй групп.
Пример расчета сваи-оболочки под мостовую опору на действие вертикальной и горизонтальной сил и момента приведен в "Проектирование свайных фундаментов": Учеб. пособие / Санкт-Петербургский государственный инж.-строит. ин-т. СПб., 1992. 84 с. (авт.: Бронин В. Н., Голли А.В.).
Свайные фундаменты с наклонными (козловыми) сваями принято рассматривать как пространственные рамные конструкции (статически неопределимые), взаимодействующие с упругим основанием. Ригелем этой рамы является ростверк, а стойками - сваи. Взаимодействие грунта и свай в зависимости от необходимой точности расчета может быть учтено двумя способами: как жесткая условная заделка свай в грунте или как деформация гибкого стержня в упругой среде. В том и другом случае расчет статически неопределимой системы выполняется методом перемещений.
Для низких ростверков учитывается дополнительно сопротивление грунта по его боковым поверхностям. Свайные фундаменты как с низким, так и с высоким ростверком можно рассчитывать, применяя одинаковую методику, которая называется обобщенной.