автореферат диссертации по строительству, 05.23.01, диссертация на тему:Расчет и конструирование фундаментов из составных свай с учетом податливости стыков

ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫЙ ГОСУДАРСТВЕННЫ! ТЕХНИЧЕСКИЕ! УНИВЕРСИТЕТ

РГ6 0/1

' 1 /ШР

I На правах рукописи

ЖзОыко Евгэнкй Игоревич

УДК 624.154.3

РАСЧЕТ И КОНСТРУИРОВАНИЕ ФУНДАМЕНТОВ ИЗ СОСТАВНЫХ СВАЯ С '/ЧЕТОМ ПОДАТЛИВОСТИ СТЫКОВ

(специальность 05.23.01. Строительные конструкции, здания н сооружения.)

Автореферат -диссертация на соксканиа ученой стэпеня .чандадата технических наук

Владивосток - Г994

Работа выполнена в Дальневосточном научно-исследовательском, проектно-конструкторском и технологическом институте по строительству

Научный руководитель :

кандидат технических наук, старший научный сотрудник В.Н.Кархалев

официальные оппоненты:

Ведущая организация:

доктор технических наук, профессор, засл. деятель науки и техники РСФСР В.И.Федоров

кандидат технических наук,

профессор

Б.В.Краснощек

Дальневосточный ПромсгройНШпроект

Зацита диссертации состоится 28 апреля 1994 г. ь 10 часов на заседании специализированного совета К 064.01.04 при Да/* новосточном государстх. энном техническом университете по адресу: (.30014 , г.Владивосток,

проспект Красного Знамени , 66 , ауд. 807.

С диссертацией можно ознакомиться в научно-технической библиотеке ДВГТУ.

Ваши отзывы в двух экземплярах, заверенные гербовой печатью, просим направлять по указанному выше адресу.

Автореферат разослан 199!^г.

Ученый секретарь спе,тт1ализированного сс -,ета, кандидат технических наук

В.Т.Гуляев

Общая характеристика работа

Актуальность работы. В капитальном строительстве одним наиболее трудоемких процессов является возведение фундаментов. Применение свайных, как одного из видов искусственных оснований, взамен фундаментов на естественном основаикл позволяет уменьшить объем земляных работ, снизить расход аелезобетона. избенать водоотлива, что обеспечивает кратчайшие сроки работ нулевого цикла. Свайные фундаменты занимают примерно 255» в о деи объеме фундаментостроения в стране.

Актуальность предлагаемой работы состоит е том, •■то отсутствуют научное обоснование и нормы на использование составных свай с шарнирными стыками. Еесткие стыки значительно более трудоемки,, слоены и металлоемки, чем шарнирные. Поэтому для практики представляет интерес определить условия, при которых возможно применение шарнирных стыков составных свай.

Обоснование возможности расширения области применения свай с шарнирно-податливши стыками требует изучения особенностей кх работы и создания методики расчета.

Применение составных свай при длине более 12 метров оказывается Мективн: I, а иногда и единственно возмогшим щи работах в стесненных и других сложных ишюнернс -геологических условиях.

В подавлягсем большинстве случаев погружение свай заводской готовности осуществляется наиболее эффективным ударным способом. Забивные сваи обеспечивают ушютиетае грунтов, что повышает их несущую способность. Актуальна проблема эффективности ударного погружения свай, особенно длинных и, в частности, составных.

Ушфтированная конструкция составной сваи на базе одного типоразмера, с технологичными и экономичными стыками разрабатывалась для ведения работ :о механизированной безотходной технологии

возведения свайных фундаментов,' с учетом ее специфических требований обосновывались ее габаритные размеры. Применение модульной сваи благоприятно повлияет на комплекс работ, включающий проектирование фундаментов зданий и сооружений, изготовление свай, их транспортировку, складирование и забивку.

Цель работы состоит в разработке методики расчета на вертикальную и' горизонтальную нагрузку свай с шарнирно-податжзкми стыками, в разработке конструкции такой сваи, обосновании возможности их эффективного применения.

Для достижения поставленной цели решены следующие задачи:

- изучено напряженное состояние обастей стыковых шарнирных соединений свай при вертикальном нагружении;

- разработана методика, применительно к ПЭВМ, по расчету ударного погружения составных стержней в упругошшстическую среду (грунт);

- изучено напряженно-деформированное состояние свай в упругой ервде (грунт) при воздействии горизонтальных нагрузок;

- предложена инженерная методика расчета состаь шх свай с шарнирными стыками *та действие горизонтальной нагрузки;

проведекч исследования .особенностей распределения напряжений в стыке сваи;

' - разработана конструкция стыка составной сваи.

Научная новизна. Разработан численный метод исследования уда^лого погружения свай с учетом деформационных свойств всех прорезаемых слоев грунта, реализующий для решения дифференциальных уравнений модифицированный метод Пикара-Линделефа. .

Использована упругопластическая модель, позволяющая более то'шо учесть свойства грунта, в которой жесткость на' упругом участке задается с учетом осадкя, соответствующей :федэльшм

сопротивлениям грунта по остря» а цо боковой поверхности.

Получены новые данные о закономерностях погружения свай, обусловленные учетов кесткостных характеристик амортизирующих прокладок.

Получены новые данные об особенностях р-боты на горизонтальную нагрузку составных сва-Т с шарнирными стыками.

Практическую ценность работы составляют:

- вычислительная программа для создания наиболее пффективных технических систем по забивке свай в конфетных грунтовых условиях; ' -

- инкенерная методика расчета на горизонтальную нагрузку свай с шарниршая стыками;

- конструкция составной сваи.

Реализация работы. Методика расчета процесса забивки свай, реализованная в виде программы для ЛЭЕЧ, используется з проектно-кояструкторской' практике в. строительстве и },:ог-:эт сыть применена в мааиностроегаш-.

С участием автора разработаны техшпеские условия "Сван модульные ударостойкие сплошного квадратного сечения 30*30 си с пэнапрягавмоЯ арматурой" ТУ ИО-ЗГ-69-89.

Результаты диссертационной работы докладывались на II и III Зсесоюзннх совещаниях-семинарах "Механизированная безотходная технология возведения свайных фундаментов из свай заводской готовности" (Владивосток, 1988, 1991); на XII Международной конференции 'молодых ученых в .области бетона и железобетона (Иркутск, 1990); на нзучно-техничс ".кс;1 конференции' "Геотехника Поволзья-У" (Тольятти, ГгЭ2); на 1Т1 Международной конференции "Проблемы сзаДного фундаментостроегош" (Пермь, 1992); на XXIX научно-технической конференции ДВ1Ш (Владивосток, 1992 \

Публикации. По материалам диссертации опубликовано У печатных работ.

Объем работы о Диссертация состоит из введения, пяти глаз,-заключения, списка литературы и содержит 127 страниц, в том ,гисле 84 страницы, маишнописного текста, 34 страницы рисунков, II таблиц, библиографический список из 78 наименований.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении показана актуальность проведенных'исследований, сформулированы цель и задачи работы. ~

В первой главе представлено современное состояние вопроса

1 \ расчета у конструирования составных сваЛ.

Задача расчета одиночной цельной сваи на совместное действие горизонтальных и вертикальных нагрузок достаточно изучена и. доведена до практического применения в нормах проектирования как в упругой, так и в пластической стада? работы. Осноеы методов расчета были заложены Герсевановым Н.М.

В меньшей степени исследован вопрос о работе группы -свай в грунтовом массиве. Результата этих -исследований показывают, что поп-едеЛ1ие свайных фундаментов при горизонтальном воздействии представляет собой сложный многофакторный процесс, затрудняющий разработка единого критерия и норм при опенке работы группы свай.

При статическом расчете свай в составе куста рекомендуется учитывать их взаимодействие. В этом случае расчет производится как для одиночных свай, йо коэффициенты пропорциональности К и а умножаются' на, пониаапциэ коэффициент, зависящий о-" конструкции свайного фундамента.

Эксперименты свидетельствуют о том, что принцип суперпозиции

для горизонтально нагруженных свай кэ выполняется.

Вопрос о расчете со ставни свай с шаргогрко-податлиг:.: стыками не только в составе кустов, но и одиночных, до настояще вреу-!Нй изучен недостаточно«

В связи с тен„ что работа составной св; л в грунте во много; зависит» в частности, от конструкции стыка, представлена класси фикация конструкций с точки зрения восприятия моментных нагрузок. Выделены следувдие четыре группы «

Жесткие стыки. До недавнего времени в Советском Союзе господствовала идея ограничения гибкости свай (отношение длины к диаметру не солее 40). Эти требования предъявлялись ж к составным сваям, что подразумевало только жесткий стык. Эгм требованиям удовлетворяют сварные и клеевые соединения«

Жестко-податливые стыки. .В эту группу объединяются болтовые, штырьевые, муфтовые и замковые .соединения« В этих стыках наблюдается уменьшение жесткости по .сравнению со стволом свая«

Шарнирно-податливне соединения. При разработке конструкций этой группы авторы не стремились к обеспечению гесткости, одинаковой в стыке и в стволе свая. Именно за счет этого шаршг яо-податливые соединения более просты и надежны, а- шесте с этим ж чаще применяемое на практике» Шиооко известен» хорошо зарекомендовал себя ..цанговый стык Красноярского Промстрой-НШпроекта, предназначенный для восприятия от зданий ж сооруяешй и передачи на грунтовое основание вертикальных, горизонтальных нагрузок и моментов.

Шарнирные соединения. Стыки этой группы не воспринимают растягивающие усилия и момента. -

На первоначальном этапе разрабатывались только жесткие стыки, наличие даже незначительной податливости приводило к

разному секший нвгр^зкн на сназ„ Гфойсходйло это йз-за отсутствия как методов расчета составишь свай с нежесткими соеДйнеййя-ш, так и практического ошта их применений» Надо отметить» что й ооъем внедрения составных свай в это время бал неве.~ик.

Со временем постепенно возрастает гибкость й подвижность в стыках звеньев свай. Опыт использования податливых стыков свай дал основание на сомневаться в и: надежности» й объем Енедронйя значительно возрос.

Во второй: главе рассматривается проблема эффективности ударного погружения» В обзоре литературных источников показан йеодно-значный подход авторов к вопросу определена^ допускаемых давлений на цэльную сваю со врэмя удара и практическому обеспечению условий позволявших получать необходимое погружающее воздействие в системе "молот - свая - грунт".

Описание процесса ударного погружения составных свай с парнкрно- лодатливыми стыками оказывается чрезвычайно слоеным. Для решения практических задач обосновывается применение методов классической теории удара.

Расчетная схе*<а представляет собой систему из п тел с кастами т1 {I - 1 , 2...п), соединенных мевду собой связями Р^ , число которых тг ■»- 1 (рисЛ). Тела представляются массивннш точками, деформации которых учитываются связями. Связи характеризуются упругими, улругопласгйческими - и упругоупрочнямдишся сво^твами. К кавдсн массе могут' быть приложены постоянная и изменяющаяся во времени тащгльсивно силы. Предусмотрены прямоугольные , грэуголышз н параболические импульсы,, характеризующиеся амплитудой Р& , дательностыо & и периодом Т (рис.2).

Для матема веского описания .лодели выделим 1 - тое тело (рис.3) и в соогвотс зеи с принципом Даламбера составим условие

(ГЦ-гп2-

Рис„1 Система тел

Л

Р,

П*1

а)

РА

Я«

Т.

в)

РФ £

П

Рис.2 Типы импульсов

а - прямоугольный; 6 - треугольный; в - параболический

\

йгт «Я

Рис.3 Схема сьи, приложенных к телу

его равновесия:

Ч + Рх' % ~ Ч * - = 0 • (2)

где ц1 - постоянная сила;

- внешняя импульсная сила; .

- коэффициент пропорциональности между перемощением и силой сопротивления грунта;

Для решения системы даффереьдиальных уравнений использован модифицированный метод последовательного приближения Пикара-Линделефа, который содержит в себе оценку точности"решения.

Предлагаемая методика реализована в программе "Ударное погружение" , позволяющей определять напряжения в заданных по длине сечениях к несущую способность свай. Для иллюстрации возможностей программы покажем ре^ениэ'чконтрольной задачи, приведенной в работе Еахолдана Б.В., где' данные"экспериментов английских исследователей сравниваются со зйачеяиями, напряжений * в свае при забивке, подсчитанными по формуле:-" ^ V + ^к Фл' 'в'

где Я , В - вес (кк, и высота падения (м) ударной части; молота;

д , г ; . А - вес (кН), длина (м), модуль -упругости маириала (МПа);, площадь поперечного сечения (м2) сваи;

р , Е - толщина (м) и модуль упругости материала . (Ша) прокладки ленду сваей и ударником.

Результаты приведены на рис.4. В расчетах и экспериментах принимались' следующие значения: Я = 4,5- и б = 9,0 кН д =.4,11 кК ; I = 4,6 и ; А = 0,032 м2 ; Ес = 3-Ю4 Ша ; Е"л= 33 Ша р = 0,75 м и р = 0,15 м.

Числзняо задача решалась по двум расчетным схемам: в постановке, моделкрущей падение тела массой т - С/Я с высоты Н на

24

МПа

20 16 12

А

О / 2 "~~3 4 5 ОН.нНн

Ряс „4 Графики изменения напряжений в голове свая

в зпзасгмости о? энергия ОН 1,2- полученные при 0. =4Р5 аН„ /> =О0О75 щ Зе 4 - полученные при 0. =9,6 кН„ р =0.016 м; 2, 4 ~ данные экспериментов; 1,3 -по формуле (3)

-х- - по предлагаемой программе в ^днокассозол аостаповае; ф - то ле в лвух\пссозоЛ постановке

"Л

2 1У , г . >

/ / ✓ К- к —

/ // К Чз.

// /а- /

шу ¥

неподвижное полупространство, имеющее жесткость 2,67 Е„ Еп А , п , 2 р|]

и в постановке, моделирующей соударение двух тел массами

я-1 = 0^8 и п2 = через упругую прокладку с жесткостью

2 Яп Ес Л = г р ъ' + с к • 15)

^ с и

пси этом ударяемое нижнее тело помещалось в упругопластическую среду, свойства которой характеризуются жесткостью ЕГ на упругом участке и пределом упругости , за которым тело перемещается при постоянном сопротивлении.

Как видно на рис.4 , решение при моделировании системы одной массой, падающей на упругое полупространство, накладывается на теоретическую кривую, построенную с помощью формулы (3).

Результаты расчета в двухмассовой постановке близки к эксперименту, что свидетельствует о высокой точности модели. Установлено, что в данных конкретных условиях при значении ОН -равйом 4,5 кН-м точки на кривой 2 к на кривой 4- соответствуют одному значекиг I , 'чю есть полному исчерпанию несущей способности основания. Посколы"' напряжения при этом отличаются в 1,5 раза (14- и 21 МПа), то становится очевидным, что, меняя величину ОН и тол му амортизирующей прокладки, можно добиться наиболее эффективного погружения.

Об эффективности забивки сзай в практических задачах иаи< ллее просто и удобно, на наи взгляд, можно судить по величине отношения несущей способности сваи по грунту Ргр к усилию в

голове сваи , т.е. f = -¡г2-. Чем больше значение 1 , 03 с в

тем эффективнее погружение. Проведенные с использова ием программы исследования позволяют сделать следуйте выеодь:

Г. При неизменном соотношении масс молота и свая эффективность забивки увеличивается при уменьшении жесткости грс,кладки.

2. При неизменных соотношениях жесткости прокладки и грунта эффективность погружения, как и следовало ожидать, увеличивается при увеличении массы молота относительно массы свьи.

3. С помощью вычислительной программы можю рассчитать и выбрать наиболее огтимэльнке, с точки зрения эф|окташос си погружения, зесткостные характеристики амортизирующих цтглсладок в сваТном наголовнике.

Рассчитав несколько, вариантов погружения свай различными механизмами, мокно оценить, насколько молот в комплекта с наголовником и амортизирующими прокладками удовлетворяют требованиям неразрушающего и эффективного погружения..

Таким образом, на стадии проектирования мокно выбрать такой механизм, который бы наилучшим образом осуществил погрукешы свай в заданных, конкретных грунтовых условиях,

В третьей главе представлены результаты экспериментальных и теоретических исследований особенностей яапряпеыю-деформированного состояния состав®» свай с шарнирными стеками в сргвнеши с цельными при действии, горизонтальных усилий.

Модельные исследования работа на. горизонтальную нагрузку свай с шарнирно-податливыми стыками, выполнялись с соблюдкетэм физического и геометрического подобия, йспытывалиоь одиночные сваи и кустн из четырех свай. Модели сечением 14.x 14 мм илкной 485 1лм без стыков, с одним или с двумя стыками выполнялись из дерева, роствер.. - также из дерева.

Моделирование':, промышленные железобетонные сваи сечением 3G X 3G w ; Е = 29,5 -103 М17а ), погруженные в шски крупные ( К = 20500. кн/м4) нг глубину до 8,2 tí. Горизонтальная нагрузка

Ю кН прикладывалась к голова каждой сваи в уровне поверхности грунта. ~

Анализ результатов позволил сделать следующие вывода:

1. В одинаковых грунтовых условиях как прь. шарнирном, так и при жестко;., соединении свай с ростверком, на величину горизонтальных смещения голов свай решающее влияние оказывает верхний шарнирный стык звеньев. Расположение нижележащих стыков и их количество несущественно изменяют напряженно-деформированное состояние всей конструкции. При разной высоте расположения верхних стыког горизонтальное смещение верха свай с достаточной степенью точности соответствуе, конструкции с усредненным расположением стыков.

2. Величину горизонтальных смещений верха свай с паряирными соеданенияь.л звеньев мокно определять как для цельных с соответствующей эквивалентной длиной ¿экв , определяемой по формуле:

<экв= * + л • <6>

где г - глубина расположения первого сверху шарнирного соединения

звеньев составной сваи;

А. - параметр, и, в общем случае характеризующий жесткость стыкового соединения, зависящий от способа соединения свай с ростверком.

Для шарнирных соединений свая и ростверка, так кв как и одиночных свай А. = 0,6 и. Дня жесткогс соединения с росгаэрлчч А. = 2,0 м.

3. в одинаковых грунтовых условиях доведение свай в куст» существенно отличается от поведения одиночной сваи- в сторону снижения несущей способности на горизонтальную нагрузку, но при увеличении вертикального пригруза это различие усыпается.

Конструкция в виде куста из четырех 'цельных свай с шаршршш

соединением с ростверком при отсутствии вертикального пригруза выдержала нагрузку, в три раза, меньше, чем такой же кус: с вертикальным пригрузом. При э^ом выход из рабочего состояния произошел не из-за чрезмерных горизонтальных смещений, а вследсгзие выдергивания заднего го отношению к направлению действия горизонтальной нагрузки ряда сьай.

При отсутствии вертикального пригруза куст с тестким соединением сваП с ростверком лучше сопротивляется горчаоитаяьшм смещениям по сравнению с кустом, тле дам шарнирное соединенно, однако при увеличении пригруза это различив уменьшается.

Уменьшение глубины погружения шарниров существенно увеличивает горизонтальные перемещения фундамента при одшзс и тех же нагрузках. При увеличения пригруза горизонтальные перемещения уменьшаются, но при этом резко снижается устойчивость фундамента.

Правилшюсть выбранной расчетной схемы скредзлялесь из сравнения с результатами, получешшми методом конечных элементов, показавшим свою надежность и простоту.

К каждой свае прикладывалась единичная горизонтальная сила е уровне поверхности грунта. Расчитывались одиночные ссот-шшз свей длиной до Юме одним или с двумя'стьппми. а тай» целъше с*с.к такой жо и меньшей длины.

Влияние шарнирных соединений звеньев свай мепцу сс£ой и с ростверком исследовалось в ленточном двухрядном фундаменте. Анализ результатов позволил сделать следующие выводы: I. В одинаковых грунтовых условиях как лр" шарнирном, так г. при жестком с единения свай с ростверком» ка величину горизонтальных смещений голов свай решающее влияние окззаЕает Еархь-Л шарнирный счьт звеньев. Расположение нижележащих стыков л и? количество несущественно (.меиее 3% ) изгоняют- напжлннг

дзформирова&юе состояние всей конструкции. При разной высоте расположения верхних стыков горизонтальное смещение верха сеайс достаточной степенью точности соответствует конструкции с усредненным расположением стыков.

2. Величину горизонтальных смещений верха свай с шарнирными соединениями звеньев можно определять как для цельных с соответствующей эквивалентной длиной ¿экв , определяемой по формуле (6). Для шарнирных соедиьэний свай и ростверка, так же как и для одиночных свай А. = 0,6 м. Тля жесткого соединена с роствер.сом к■= 2,0 м.

3. Ушки юние грунта вокруг "ваи во время забивки незначительно влияет на ее сопротивляемость горизонтальным смещениям.

4. По внутренним усилиям цельные сваи с длиной, определяемой по формуле (6) не являются эквивалентными для составных, У таких свай с шарнирным примыканием к ростверку напряжения существенно выше, а при жестком - кике, чем у составных.

5. При всех равных условиях^ при горизонтальной нагрузке сильно различаются напряженно-деформированные состояния одиночной сваи и сваи в составе фундамента.

В четвертой главе представлены материалы разработки конструкции модульной сваи с конусным стаканным стыком.

Теоретическими и эпперименталы. :ми исследованиями обосновываете с позиции ударостойкости конусная с углом при вершине 90° форма контактных поверхностей в стыке свай. Такая форма позволяет избавиться'от концентрат® напряжений на краяг сечения, что увеличивает коэффициент динамического упрочнения.

Нэ основ! ут успешного опыта применения глинных составных свай конструкции Эстпромщг екта в сложных инженерно-геологических условиях Эстонии, свай с цыговым шарнирным стыком конструкции

Красноярского ЯрсМйФройНйКпроекта За Сахалине в 7 * 9 бальных '"сейсмических зойах обосновывается целесообразность грименекия сзай с иарнирно-податливыми стыками»

На основании анализа отечественных 1,1 зарубе;хнкт конструкций стыков ь с учетом собственного опыта строительства создавалась конструкция составной сваи. Сваи разработаны в модульном в--риан-те, т.е. одного типоразмера. длиой б м. Модульная коиструкцил обеспечивает удобства в изготовлении, транспортировке, рзокскб, позволяет .состыковывать сваи любой длины.

На основе анализа схем разрушений пяти последних вариантов армирования стыка, испытанных в производственных условиях;, выбран рациональный' тзп армирования. С уютом обеспечения наибольшей технолоппностн изготовления а вадегиоеШ работы предложена конструкция составной модульной CBaiis представленная на рис. 5. Мосущзй 'Способность цилиндрического участка стыка, усйлеш.то спиральной вр^а^урой, определенная по ОМЬ составляет 2110 кН.

Для армирования элемента стыка с гнездсгА применена стальная

•обойма. Приводится вывод фзрмулы и расчет голцгав сте;ши ortoaxa b

(рйС»6)5 устраняющий неточности, ймогациеся в литературе. Формул*,

имеет вид! '

b > -в ft2 У tg3a (1 - / tgu;--^ ;в)

% В (.If-- 4 trot) (/ tga) Ау тс

где N - вертикальная нагрузка;

/ - коэффициент трения;

Ду. - расчетное сопротивление стали растяжению;

7С - коэффициент условий работы.

Изучалось влияние на работу стыка отклонений размеров трубы Й ¿73 т , допускаемых по ГОСТ 10704-76 ( + от нарупюго дйёмвтра). Дйаютр бетонного цилиндра принимался больше пау. синего дшдвтра тр$зы на величину предельного or гонения г+ 3 ю;).

Рис.5 Армирование сваи СМУ 6-30 К

Рис.6 Расчетная схема

Зясперженш на вдавливание бетонного образца в трусу и его выдавливание показали, что в конструкции кожно применять солее дешбЕцо л мэяее дефицитные труби вместо сесиозных. В труое возникает предельное напряженное состояние, • улучшающее работ/ стыка на растяжение.

Поведение стыка при вноцентрешгом скатш исследовалось г.пл испытаниях на 1000-тоином прессе. Стыковались фрагменты све>Я длиной по 1,5 п. Материал - бетон тяжелый класса по прочности на скатив В 22,5 . Было испытано четыре образца: два с больтам эксцентриситетом (10,5 см) и два с малым (1,5 си). Все фрагменты доводились до фактического разрушения. Испытание показывают» что стык можно считать равнопрочным со стволом сваи.

Пятая глава посвящена внедрению результатов хсслэдосаий , практику строительства.

Составные модульные ударостойкие еввг. язготаыглюдт •

поточно-агрегатным способом на заводах ЖБИ Приморского края в соответствии с ГУ- 210-31-69-89 , рабочими чертежами и комплектом технологической документации с 1939 г. В настоящее время на 2-х заводах ЖБИ ведется изготовление этих свай в (0-и металло-форглах на 4- изделия каждая,

Мсдульшзе сваи прикэнязотся как по механизированной безотходной технологии возведения свайных фундаментов, так и самостоятельно, по традиционной технологии.

с применением этих свай выполнены фундаменты ряда объектов в г. Владивостоке- лесоторговая база, пожарное депо, 9-зтахиый килой дом по ул. Сирсова, объект Я 221 на о. Русский, холодильник на о. Попова; в г.Находке: культурно-оздоровительный центр МЖК, Ю-этЕхшй килой дом на пр. Мира и др.

Объекты значительно различались по . длине погрукае?.т' свай (л 24 м), по типам примененных копровых установок. Применение модульных свай дало существенный экономический эффектг позволило на некоторых объектах сократить в, 2 раза сроки их возведения, снизить расход основных материалов в 2,2 раза, трудовых -атрат в 1,8 раза.

С использованием программы "Ударн э- погружениеи были выполнены исследования по определенна» возможности погружения в заданных грунтовых усдишях реального объекта составной сваи из 4-х модулей суммарной длиной 24 м. Расчет! показали, что такую сваю ыокао погрузить дизелы,юлотом с весом ударной части 12,5 кН с прокладкой в наголовкике из древесниц толщьюй 0,3 м. Полученные результаты позволили выполнить фундаменты из модульных свай, что дало оущэутвещщй экономический.эффект.

В заклкчвщм_ приведем следующие основные результаты работы:

1) На основе классической теории удара и модифицированного

о

метода решения дифференциалышх уравнений разработана программа на ПЭЕМ для расчета ударного погружения состаього стержня в упругоиласт^ескую среду. Методика реализована применительно к расчету эффективного погружения составных свай. При этом с учетом деформационных свойств всех прорезаемых слоев грунте определяются: несущая способность одиночной составной сваи, напряжения в заданных то длине сечениях, а также другие параметры з?биькк.

Применение программы позволяет ка стадии проектирования выбрать молот и амортизирующие прокладки, обеспечиваюде наиболее эффект:Бную забивку свай.

2) Изучено напряженно-деформированное состояние .свай о шарнирами в. упругой среде (грунт) при воздействии горизонтальных нагрузок. Установлено следующее:

- на величину горизонтальных смещений голов езяй в пределах допускаемых в строительстве пэремеаений в одинаковых грунтовых условиях решающее влияние оказывает только верхний шарнирный стек звеньев;

- величину горизонтальных смещений верха свай о шарнирными соединения:® можно определять как для гэльных с ссответству?лдон эквивалентной длиной * , которая определяется суммированием глубины погружения верхнего стыка г и расстояния к ;

- параметр Л в проведенных исследованиях при шарнирном соединении сваи с ростверком имел значение 0,6 м , при жестком соединении - 2,0 м.

В дальней'та исследованиях желательно уточнение яеллчшы параметра X для неоднородной по глубине среда.

3) Изучаяо распределение напряжений в стыковочном у?ле составной сбои, да основания чего разрчготона новая эффокткьнз;.

хгистоукцкя надежного при забивке стыка сваи. Сва& разрабатывалась для реализации механизированной безотходной технологии -зявед^лия свайных фундаментов. Применение такой сваи рационально к в рзгдсах традиционной технологии.

4) Изготовление свай на заводах ЖБИ производится в соответствии с ТУ II0-3I-6S-89 , рабочими чертежами, разработанными с участием автора, и комплектом технологической документации. Применение этих свай при возведении фундаментов ряда зданий дало существенный экономический эффект.

Приведенный в данной работе результаты расчэгао-теоретических и экспериментальных исследований позволяют более обоснованно решать вопрос применимости фундаментов из составных свай при сравнении с другими конструкциями фундаментов, являются огтим из шагов к постров1^по и обоснованию норм проектирования свай с шарнирными стыками.

Основные результаты диссертации отражены в следующих публикациях: ' .

1. Абб&оов П.А.с Кархалев В.Н., Еабыко Е.И. Исследование влияния несовершенств изготовления сварных труб на прочность и дефорыативность стыков составных свай // Ыегвизированная безотходная технология возведения свайных фундаментов из свай заводской готовности. Тез. докл. II Всесоюзн. совещания-семинара.- Владивосток, 1938.- с.18 - 20.

2. ТУ Пб-31-69-89 Сваи модульные ударостойкие железобетонные сплошного квадратного сечения с ненапрягаемой арматурой.-

i

Злздаьосток, 1989.- 20 с.

3. Пой Л.Б., Хабшсо Е.И. Ударостойкая железобетонная свая

•трукции Дольнике // raí Ыевдународн. конф, молодых y4jHux и

специалистов в области бетона и железобетона: Тез. zcкл. "Иркутск, 1990.- с. 126 - 127.

4. Кархалев В.Н., Жабыко Е.И. Численная проверка шжш^нс:--способа расчета свай с учетом стыковых соединений /. Механнзгро-ванная безотходная технология возведения свайных'' фундаментов п^ свай зэеодской готовности. Тез. докл. III Всесоюзн. совпданил--семинара.- Владивосток, IS9I.- с. 105 - 108.

5. Аббасов П.Л., Жабыко Е.И., Кархалев В.Н. Исслз^ованиз влияния шарнирно-подзгливых соединена свай в кусте т сопротивляемость горизонтальному смещению // Геотехника Поеойчья V Тез. ;жл. научно-техн. коиф.- Тольятти, 1992.- с. 63 - 64.

6. Стоценко A.A., Кархалев В.Н., Жабыко Е.И. Программа для исследования ударного погружения составных свай // Проблемы свайного фундаментостроеняя. Тез. докл. мекдународн. кок£.-Пермь, 1992.- с. 17 т 21.

7. Стоценко A.A., Кархалев Б.Н., Жабыко S.M. К вопросу исследования эффективности погружения свай // XXIX научно-техн. копф. ДВПИ : Гез. докл.- Владивосток, 1992,- с. 53 - 55.

Отпечатано на ротапринте ДальШШСа г. Владивосток, ул. Бородинская,14 Заказ ii I от 21.03.94 г. Тира?. 100 зкз-