Модульные сваи таврового сечения и составные на их основе в глинистых грунтах

• Автор: Калачук, Татьяна Григорьевна
• Шифр специальности: 05.23.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Белгород
• Количество страниц: 136 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение.
1 АНАЛИЗ ОПЫТА ПРИМЕНЕНИЯ И МЕТОДОВ РАСЧЕТА СВАЙНЫХ ФУНДАМЕНТОВ С РАЗВИТОЙ БОКОВОЙ ПОВЕРХНОСТЬЮ
с 1.1 Конструктивные решения свайных фундаментов с развитой боковой поверхностью и перспективы их развития

1.2 Процессы и явления, наблюдаемые при взаимодействии сваи с

грунтом

1.3. Анализ методов определения предельных и расчетных нагрузок на сваю

Выводы

2 ОБОСНОВАНИЕ ВЫБОРА РАЦИОНАЛЬНОГО СЕЧЕНИЯ СВАИ С РАЗВИТОЙ БОКОВОЙ ПОВЕРХНОСТЬЮ

2.1 Исходные данные для выбора

2.2 Алгоритм и методика выбора

2.3 Результаты совершенствования забивных свай с развитой боковой поверхностью.
Выводы
3 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ НЕСУЩЕЙ СПОСОБНОСТИ СВАЙ ТАВРОВОГО СЕЧЕНИЯ.
3.1 Методы исследования.
3.2 Материалы и экспериментальное оборудование
3.3 Результаты экспериментальных исследований на статические нагрузки
3.4 Результаты экспериментальных исследований на динамические нагрузки.
3.5 Анализ результатов экспериментальных исследований.
3.6 Конструктивные решения модульных свай таврового сечения.
3.7 Техникоэкономическая целесообразность применения мо
дульных свай таврового сечения.
3.8 Разработка и совершенствование составных свай на основе модульных таврового сечения и перспективы их развития
Выводы.
4 ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ СОСТАВНОЙ СВАИ ИЗ МОДУЛЬНЫХ СВАЙ ТАВРОВОГО СЕЧЕНИЯ С ПРИЛЕГАЮЩИМ МАССИВОМ ГЛИНИСТОГО ГРУНТА
4.1 Исходные данные и теоретические предпосылки
4.2. Результаты исследования взаимодействия составной сваи с глинистым грунтом и их анализ
4.3. Моделирование работы сваи таврового сечения.
4.4. Методика расчета несущей способности и построение расчетной схемы свай таврового сечения при действии вертикальных и горизонтальных и нагрузок.
Выводы
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


В этой связи целесообразна разработка универсального метода расчета на совместное действие вертикальной и горизонтальной нагрузок, позволяющего выполнить расчет всех основных конструкций свай по одной обобщенной методике. Благодаря исследованиям ряда ученых: Алексеева А. И., Бартоломея Л. Л., Гуменского Б. М., Ивахнюка В. А., Кочерженко В. В., Лобова О. И., Р^етапп У. X. Сида, О. Эйда, А Камингса, К. Ло и др созданы новые конструктивные решения железобетонных свай с развитой боковой поверхностью: треугольные, трехлепестковые, крестообразные, тавровые и др. За счет изменения поперечного сечения сваи достигается увеличение несущей способности на единицу расхода материала. Работы Брамса Б. Березанцева В. Г., Горбунова-Посадова М. И., Герссва-нова Н. М., Далматова Б. И., Дорошкевич Н. М., Зарецкого Ю. К., Знаменского В. В., Ильичева В. А., Ковалева Ю. И., Луга A. A., Лучковского И. Н.С. Новожилова Г. Ф., Нарбута P. M., Пузыревского П. П., Рака С. М., Риза Л. Тикунова П. Г., Трофименкова Ю. Г., Тер-Мартиросяна З. Г., Цитовича Н. А, Хо-узела В и других отечественных и зарубежных ученых способствовали исследованию различных сторон сложного вопроса оценки несущей способности, выяснению особенностей различных зон деформации и их общих размеров, изучению механизма процессов протекающих при нагружении сваи, их влияние на близлежащий массив. В работе [] авторы разработали сваю таврового сечения, которая при равном расходе бетона со сваями квадратного сечения имеет в 2,2-2,5 раза большую площадь боковой поверхности, при этом несущая способность их в глинистых фунтах возрастает на -%. Исследования несущей способности трех и четырехлопастных конструкций показали, что у четырехлопастной сваи между лопастями грунт уплотняется сильнее, чем у трехлопастной, из-за разницы в углах между плоскостями и поэтому более высокое значение несущей способности у четырехлопастной сваи. Применение свай таврового сечения позволяет добиться одинакового, по сравнению с четырехлопастной уплотнения грунта. Сама форма поперечного сечения в виде креста или расходящихся под углом 0° трех лучей привлекательна с точки зрения симметрии, но для целостного изготовления требуется сложная разъемная опалубка. Авторы для упрощения технологии изготовления трех- и четырехлопастных свай предложили собирать их из отдельных плоских плит толщиной -мм путем сварки закладных элементов, однако, с точки зрения расхода металла и надежности работы конструкции в грунте предпочтительнее монолитная свая. Сваи таврового сечения были собраны из двух плоских плит x0x мм и x0x мм путем сварки закладных деталей. Расчетная площадь у сваи таврового сечения примерно на 8 % меньше по сравнению с крестовой, зато периметр, и, следовательно, расчетная площадь боковой поверхности на % больше. Исходя из этого, можно утверждать, что в грунтовых условиях, где не менее % от всей несущей способности воспринимается боковой поверхностью, тавровая свая будет обладать равной или большей несущей способностью по сравнению со сваей крестового сечения. В худшем случае уменьшение несущей способности сваи составит не более 3-4 %. Осадько Ю. В, Ивахнюк В. А., Кардовский Ю. Н. и др. Испытание их было проведено в году в г. Белгороде. Натурные испытания трехлепестковых свай длиной 8 м, работающих как висячие сваи показали, что несущая способность их такая же как и у стандартных квадратных свай []. В г. Ивахнюком В. А., Кочерженко В. В. разработана конструкция сваи таврового сечения, обладающей качественно новыми свойствами, отличающей ее от ранее известных аналогов, что подтверждено свидетельством на полезную модель № от г. Результаты натурных испытаний разработанных свай указывают на необходимость дальнейших исследований этих свай с целью определения рациональной области применения и внедрения в практику строительства и проектирования. В работе [] авторы высказывают сомнение в том, что сваи с развитой боковой поверхностью крестообразного, двутаврового и таврового сечений имеют преимущества в части несущей способности. Это объясняют тем, что сопротивление свай по боковой поверхности развивается фактически по поверхности некоторого объема грунта, смещаемого одновременно со сваей, т.