Наукоемкие технологии и оборудование в промышленности и строительстве

Статья

Наименование Оценка влияния геометрических параметров винтовой сваи на её несущую способность
Авторы Емец Е. В., к. т. н., доц.
Раздел Строительство
Год 2024 Выпуск 80 Страницы 99 - 103
УДК 69:624 EDN UJZBIW
Аннотация Работа посвящена анализу влияния геометрических параметров винтовых лопастных свай на их неcyщую cпоcобноcть в глиниcтых грyнтах.
Реферат Цель. Оценка влияния расстояния между лопастями на несущую способность винтовых лопастных свай.
Методика. Для численного исследования работы винтовых свай составлена конечноэлементная схема грунтового массива с двух- и трехлопастной сваей в ПК Лира-САПР. Расчетная схема свайного фундамента представлена рядом следующих конечных элементов: КЭ 2 — элемент, моделирующий работу ствола и лопасти свай и ростверка; КЭ 281 — элемент, моделирующий работу грунтового массива; размер элемента принят 0,5×0,5 м; КЭ 262 — элемент, моделирующий связь грунтового массива со сваей. Для моделирования совместности работы сваи и грунтового массива по боковой поверхности сваи предусмотрены КЭ 262, работающие на растяжение. Под нижним концом сваи предусмотрены КЭ 262, работающие на сжатие.
Результаты. В результате исследований установлено, что при расстоянии между лопастями винтовой сваи, равной 2,0-2,5∙диаметра лопасти обеспечивается наибольшая несущая способность по грунту винтовых двух- и трехлопастных свай. Наличие части грунтового массива между лопастями приводит к увеличению площади боковой поверхности винтовой двух- и трехлопастной сваи на участке между лопастями и повышению ее несущей способности в целом. При увеличении расстояния между лопастями более 2,5D меняется характер работы винтовой двухлопастной сваи.
Научная новизна. Научная новизна представленной работы состоит в составлении расчетной схемы винтовых свай совместно с грунтовым массивом и установлении оптимальной зависимости между шагом лопастей и несущей способностью винтовых лопастных свай.
Практическая значимость. Исследования показали, что при расстоянии между лопастями 2,0-2,5∙диаметра лопасти обеспечивается наибольшая несущая способность по грунту винтовых двухлопастных свай. В глинистых грунтах при устройстве второй и третьей лопастей и оптимальном соотношении расстояния между лопастями и диаметром лопасти 2,0-2,5 происходит увеличение несущей способности винтовой сваи на 25-30 % по сравнению с несущей способностью однолопастной сваи.
Ключевые слова винтовые двух- и трехлопастные сваи, расстояние между лопастями, несущая способность, метод конечных элементов.
Финансирование
Список источников
1. Железков В. Н. Винтовые сваи в энергетической и других отраслях строительства. СПб.: Прагма, 2004. 128 с.
2. Кравцов В. Н., Чеботарь Л. С. Эффективность использования винтовых свай в сложных грунтовых условиях Беларуси // Геотехника: Научные прикладные аспекты строительства надземных и подземных сооружений на сложных грунтах: межд. сб. тр. СПб.: СПбГАСУ, 2008. С. 186–191.
3. Максимов Ф. А., Серебренникова Е. Н., Скоморохов М. М. Исследования совместной работы двухлопастной винтовой сваи с грунтом в лабораторных условиях // Геотехника: теория и практика: сб. науч. ст. конф. СПб.: СПбГАСУ, 2013. С. 52–55.
4. Полищук А. И., Максимов Ф. А., Болгов И. В. Винтовые двухлопастные сваи и перспективы их использования для фундаментов временных зданий // Научное обеспечение агропромышленного комплекса: матер. Всерос. науч.-практ. конф. молодых ученых. Краснодар: КубГАУ, 2014. С. 232–234.
Полный текст