Влияние грунтового ядра на оптимизацию сваи-оболочки

Автор: Булатов Григорий Яковлевич, Воронина Наталья Сергеевна

Журнал: Строительство уникальных зданий и сооружений @unistroy

Статья в выпуске: 8 (35), 2015 года.

Бесплатный доступ

В статье рассмотрена возможность оптимизации по материалоемкости стальных свай-оболочек, погружаемых с открытым нижним концом. Расчеты выполнены с учетом влияния грунтового ядра. Вычислена несущая способность свай различных глубин погружения. Вычислены напряжения, возникающие в поперечных сечениях свай. Напряжения проверены по теориям прочности. Рассчитаны толщины стенок равнопрочной сваи-оболочки и экономия материала, достигаемая оптимизацией. Сделаны следующие выводы: 1. Проведенные в данной статье вычисления с учетом давления грунтового ядра позволяют утверждать, что оптимизация стальных свай-оболочек (ССО) по материалу с обеспечением условия равнопрочности возможна; 2. Напряжения в материале сваи после оптимизации толщины ее стенок были проверены по соответствующим теориям прочности; 3. Главный результат работы - возможность экономии основного строительного материала сваи при выполнении условия ее равнопрочности. Оптимизация наиболее эффективна для сваи меньшей длины из рассмотренных в статье, то есть для 11-метровой.

Еще

Висячая свая, свая-оболочка, оптимизация фундаментов, равнопрочная свая, грунтовое ядро, эффект "самозапирания"

Короткий адрес: https://sciup.org/14322277

IDR: 14322277   |   УДК: 624.154-462

The impact of soil plug on optimize tubular pile

The article considers the possibility of optimizing the consumption of materials for steel pipe piles immersed with an open lower end. The calculations were performed with the influence of the soil plug. Optimization shall be understood to mean the appointment wall thickness of the pile satisfying equal strength. It was calculated pile capacity of different immersion depths. It was calculated stresses in the cross-sections of the piles. The stresses checked by strength theory. It was calculated wall thickness of strength balance pipe pile and material savings achieved optimization. Reached the following conclusions: 1. Conducted in this article calculation taking into account the pressure of the soil plug suggest that optimization of steel tubular piles by materials consumption ensuring full-strength possible; 2. Stresses in the material pile after optimizing the thickness of its walls have been checked on the relevant theory of strength; 3. The main result of this paper is the possibility of saving the basic building material of the pile under the condition of its strength balance. Moreover optimization is most effective for a shorter length of the pile.

Еще

Список литературы Влияние грунтового ядра на оптимизацию сваи-оболочки

  • Дашко Р.Э., Александрова О.Ю., Котюков П.В., Шидловская А.В. Особенности инженерно-геологических условий Санкт-Петербурга//Развитие городов и геотехническое строительство. 2011. №1. С. 1-47.
  • Севостьянова К.В. Фундаменты на стальных трубчатых сваях в условиях исторической застройки Санкт-Петербурга: учеб.пособие/К.В. Севостьянова; СПб., 2007.
  • Кнатько М.В., Мангушев Р.А., Обухов В.П., Дмитриев И.А. Новая технология устройства площадочного искусственного основания на слабых грунтах Санкт-Петербурга//Вестник гражданских инженеров. 2014. №6(47). С. 121-126.
  • Далматов Б.И. Проектирование фундаментов зданий и подземных сооружений: учеб. пособие/под ред. Б.И. Далматова, 2-е изд. -М.: Изд-во АСВ, 2001. -440 с.
  • Мангушев Р.А. Современные свайные технологии: учеб. пособие/Р. А. Мангушев, А. В. Ершов, А. И. Осокин. -СПб.: изд-во СПбГАСУ, 2007. -160 с.
  • Ватин Н.И. Устройство свайных фундаментов: учеб. пособие/Н.И. Ватин и др. -СПб.: изд-во Политехн. ун-та, 2012. -221 с.
  • СП 22.13330.2011. Основания зданий и сооружений. Актуализированная редакция СНиП 2.02.01-83*.
  • Горшков Н.И., Волков А.Н., Белуцкий И.Ю., Краснов М.А. О проектировании оснований свайных фундаментов из стальных свай-оболочек МКЭ//Вестник ТОГУ. 2012. №2(25). С. 145-154.
  • Улыбин А.В., Зубков С.В., Федотов С.Д., Закревский А.Ю. Обследование свайных фундаментов при надстройке зданий//Инженерно-строительный журнал. 2014. №4. С. 17-27.
  • ТСН 50-302-2004. Проектирование фундаментов зданий и сооружений в Санкт-Петербурге.
  • СП 24.13330.2011 Свайные фундаменты. Актуализированная редакция СНиП 2.02.03-85.
  • Ватин Н.И., Баданин А.Н., Колосов Е.С. Проектирование и устройство вспомогательных сооружений при возведении фундаментов: учеб. пособие/Н.И. Ватин и др. -Спб.: изд-во Политехн. ун-та, 2013. -133 с.
  • Улыбин А.В., Корнев В.В. Метод контроля длины стальных свай-оболочек//Интернет-журнал "Строительство уникальных зданий и сооружений". 2013. №1(6). С. 28-35.
  • Veli-Matti Uotinen, Jukka Rantala. Applications and Development of Modern Steel Pile Technology//Procedia Engineering. 2013. Vol. 57. Pp. 1173-1182.
  • Николаев Г.Н. Справочник по строительству портовых гидротехнических сооружений. М.: Изд-во "Транспорт", 1972. 464 с.
  • Tsinker Gregory P. Port engineering: planning, construction, maintenance and security. Harbors. Design and Construction. Printed in the USA: New Jersey, 2004. 881 p.
  • Binhuang W., Minghua W. Application of steel pipe piles in harbour construction//China Port and Waterway Engineering. 1989. Vol.3. Рp. 9-18.
  • Du J.-Q., Du S.-J., Zhao D.-L., Tang W.-Y. Numerical analysis of interaction of pile group-soil-raft under vertical load//Rock and Soil Mechanics. 2013. No. 8(34). Pp. 2414-2420.
  • De Ruiter J., Beringen F. L. Pile foundation for large North sea structures//Marine Geotechnology. 1979. Vol.
  • Pp. 267-314.
  • Zhang Xudong Research and Application of Mini-sized Steel Pipe Pile Technology in Limited Space//Procedia Engineering. 2014. Vol.73. Pp. 16-22.
  • Рахаринуси А.П. Применение стальных трубчатых свай с открытым нижним концом в портовых гидротехнических сооружениях. Дисс. … канд. техн. наук: 05.22.19 СПб., 1999.
  • Терцаги Карл и Пек Ральф Б. Механика грунтов в инженерной практике. -М.: Госстройиздат, 1958. -607с.
  • Datta M., Gulhati S.K. and Rao G.V. The nature of calcareous soils. Proceedings of Geocon-India, Conference on Geotechnical Engineering, vol.1, 1978.
  • Duncan J.H., Chang C.Y. Nonlinear analysis of stress and strain in soils. Proc. ASCE, 1970, vol. 96, N SM 5, pp. 1629-1653.
  • Dutt R.N. and Cheng A.P. Frictional response of piles in calcareous deposits. Proceedings, 16 -th Annual Offshore Technology Conference, Houston, Texas, Paper N4838, 1973.
  • Bashar Tarawneh. Pipe pile setup: Database and prediction model using artificial neural network//Soils and Foundations. 2013. Vol. 53(4). Pp. 607-615.
  • Koichi Isobe, Makoto Kimura, Satoru Ohtsuka. Desing approach to a method for reinforcing existing caisson foundations using steel pipe sheet piles. 2014. Vol. 54. Pp. 141-154.
  • Jingpei Li, Wei Shao. The effect of chloride binding on the predicted service life of RC pipe piles exposed to marine environments. 2014. Vol. 88. Pp. 55-62.
  • Булатов Г.Я., Воронина Н.С. Математическое моделирование равнопрочной висячей сваи-оболочки//Готово к опубликованию.
  • Круглов С.Н., Булатов Г.Я. О несущей способности трубосвай//XXXI Неделя науки СПбГПУ. Материалы межвузовской научной конференции. Ч. I: С.99-100, 2003.
  • Рахаринуси А.П. Определение осадки стальных трубчатых свай с открытым нижним концом//Науч. труды Ленморниипроекта. Юбилейный сбор. (115 лет). СПб.: 2000. С. 114-122.
  • Шумаков И.В., Никулин В.Б. Инновационные методы возведения подземной части зданий//Известия Юго-Западного государственного университета. 2011. № 5-2(38). С. 411-414.
  • Саргсян А.Е., Геращенко В.С., Шапошников Н.Н. Расчетная модель свайных фундаментов с учетом эффекта их взаимодействия с грунтовой средой//Вестник МГСУ. 2012. №4. С. 69-72.
  • Прудентов А.И. Железобетонные сваи с грунтовым ядром. Л.: Стройиздат, 1971.
  • Булатов Г.Я., Костюкова А.Ю. Технология возведения фундаментов -"свая в трубе"//Инженерно-строительный журнал. 2008. №1. С.33-37.
  • Булатов Г.Я., Костюкова А.Ю. Новая технология -«фундамент на трубогрунте»//Инженерно-строительный журнал. 2008. №2. С. 32-37.
  • Булатов Г.Я., Ножнов А.П. Численное моделирование влияния грунтового ядра на несущую способность трубосваи//Инженерно-строительный журнал. 2010. №2. С. 27-35.
  • Булатов Г.Я., Словцов Д.И. К теории трубосвай//XXX неделя науки СПбГПУ. Материалы межвузовской научно-технической конференции. 2002 г.
  • Потапенко К.В., Булатов Г.Я. Технологии фундаментов с применением стальных трубосвай (СТС)//XXXIII неделя науки СПбГПУ. Материалы межвузовской научно-технической конференции. Ч.I: С.123-125, 2005.
  • Кукина А.А., Булатов Г.Я. К расчету несущей способности стальной трубосваи//XXXVI неделя науки СПбГПУ: материалы межвузовской научно-технической конференции. 2009.
  • Караулин А.С., Созыкин Ю.В., Ножнов А.П., Булатов Г.Я. Погружение полых свай//XXXIV неделя науки СПбГПУ. Материалы межвузовской научно-технической конференции. Ч.I: С.107-109, 2006.
  • Исупова А.В., Булатов Г.Я. Технология повышения несущей способности трубосвай//XXXIII неделя науки СПбГПУ. Материалы межвузовской научно-технической конференции. Ч.I: С.120-121, 2005.
  • Латышев Б.В. Практические методы расчета железобетонных силосных корпусов. -2-е изд. доп. и перераб. -Л.: Стройиздат, 1985. -192 с,
  • Феодосьев В.И. Сопротивление материалов: учеб. для вузов. -10-е изд., перераб. и доп. -М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 1999. -592 с.
  • ГОСТ 19804.5-83 Сваи полые круглого сечения и сваи-оболочки железобетонные цельные с ненапрягаемой арматурой. Конструкция и размеры
Еще