Введение к работе
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 25 в о деи объеме фундаментостроения в стране.
Актуальность предлагаемой работы состоит в том, ''то отсутствуют научное обоснование и нормы на использование составных свай с шарнирными стыками. Еесткие стыки значительно более трудоемки» слокны и металлоемки, чем шарнирные. Поэтому для практики представляет интерес определить условия, прн которых возможно применение шарнирных стыков составных свай.
Обоснование возможности расширения области применения свай с шарнирно-податливыми стыками требует изучения особенностей кх работы и создания методики расчета.
Применение составных свай при длине более 12 метров оказывается Мективн: і, а иногда и единственно возмогшая пря работах в стесненных и других сложных игеаенернс -геологических условиях.
В подавлятеем большинстве случаев погружение свай заводской готовности осуществляется наиболее эффективным ударным способом. Забивные сваи обеспечивают уплотнение грунтов, что повышает их несущую способность. Актуальна проблема эффективности ударного погругения свай, особенно длинных и, в частности, составных.
Унифицированная 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 радчета на вертикальную и' горизонтальную нагрузку свай с шарнирно-податливкми стыками, в разработке конструкции такой сваи, обосновании возможности их эффективного применения.
Для достижения поставленной цели решены следующие задачи:
изучено напряженное состояние ооастей стыковых шарнирных соединений свай при вертикальном нагружении;
разработана методика, применительно к ПЭВМ, по расчету ударного погружения составных стержней в упругошшетическую 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;
проведенч исследования .особенностей распределения напря&ений в стыке сваи;
' - разработана конструкция стыка составной сваи.
Научная новизна. Разработан численный метод исследования удалого погружения свай с учетом деформационных свойств всех прорезаемых слоев грунта, реализующий для решения дифференциальных уравнений модифицированный метод Шкара-Линделефа. .
Использована упругопластическая модель, позволяющая более то'шо учесть сзойсіва грунта, в которой жесткость на' упругом участке задазгея с учетом осадкя, соответствущей згредэльшм
сопротивлениям грунта по остря» а цо боковой поверхности.
Получены новые данные о закономерностях погружения свай, обусловленные учетотл кесткостных характеристик амортизирующих прокладок.
Получены новые данные об особенностях р-боты на горизонтальную нагрузку составных своя-с шарнирными стыками.
Практическую ценность работы составляют:
- вычислительная программа для создания наиболее пффективных
технических систем по забивке свай в конфетных грунтовых
условиях; ' -
- инженерная методика расчета на горизонтальную нагрузку
сваи с шарниршам стнкаглі;
- конструкция составной сван.
Реализация работы. Методика расчета процесса забивки свай, реализованная в виде программы для ПЭВМ, исполгоуется з проектно-кояструкторской' практике в. строительстве и },:ог-:ет быть применена в ї.'.ааішостроешш.
С участием автора разработаны технические условия "Сван модулыше ударостойкие сплошного квадратного сечения 30*30 ел с пэнапрягаемоЯ арматурой" ТУ ІІ0-ЗГ-69-89.
Результаты диссертационной работы докладывались на II и III Всесоюзних совещаниях-семинарах "Механизированная безотходная технология возведения свайных фундаментов из свай заводской готовности" (Владивосток, 1988, 1991); на XII Международной конференція! 'молодше ученых в .области бетона и железобетона (Иркутск, 1990); на нэучно-техничс-жей конференции' "Геотехника Поволяья-V" (Тольятти, ГгЭ2); на 1ТТ Международной конференции "Проблем сзаЯного фундаментостроешш" (Пермь, 1992); на XXIX научно-технической конференция ДВІШ (Владивосток, 1992 \
Публикации. По материалам диссертации опубликовано" і печатных работ.
Объем работы о Диссертации состоит из введения, пяти глаз,-заключения, списка литературы и содержит 127 страниц, в том числе 84 страницы, машинописного текста, 34 страницы рисунков, II таблиц, библиографический список из 78 наименований.