Напружено-деформований стан системи «пiрамідальна паля – основа» пiд дiєю вертикального та горизонтального навантаження

ПРИДНІПРОВСЬКА ДЕРЖАВНА АКАДЕМІЯ БУДІВНИЦТВА ТА АРХІТЕКТУРИ

 

05. 23. 02 – підвалини та фундаменти

 

Щур Олена Вікторівна

УДК 624. 131

 

Дніпропетровськ – 1999

 

Дисертацією є рукопис.

Робота виконана на кафедрі основ та фундаментів Полтавського державного технічного університету імені Юрія Кондратюка Міністерства освіти України.

Науковий керівник доктор технічних наук, доцент Зоценко Микола Леонідович, професор кафедри основ та фундаментів Полтавського державного технічного університету імені Юрія Кондратюка.

Офіційні опоненти: доктор технічних наук, старший науковий співробітник Шаповал Володимир Григорович, професор кафедри основ та фундаментів Придніпровської державної академії будівництва та архітектури кандидат технічних наук, доцент Тугаєнко Юрій Федорович, доцент кафедри основ та фундаментів Одеської державної академії будівництва та архітектури.

Провідна установа Донбаська державна академія будівництва та архітектури, Міністерство освіти України, м. Макіївка

Захист відбудеться «18» березня 1999 р. о 13. 00 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 08. 085. 01 Придніпровської державної академії будівництва та архітектури із спеціальності 05. 23. 02 «Підвалини та фундаменти» за адресою: 320600, Дніпропетровськ, вул. Чернишевського, 24а, ПДАБтаА, ауд. 202.

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Придніпровської державної академії будівництва та архітектури за адресою: 320600, Дніпропетровськ, вул. Чернишевського, 24а.

 

 

АКТУАЛЬНІСТЬ ТЕМИ. Короткі пірамідальні палі, які широко застосовуються під час будівництва різноманітних будівель та споруд, завдяки виникненню при їх зануренні у грунт розвинутої зони ущільненого грунту, мають, в певних умовах, порівняно з призматичними палями та стрічковими фундаментами, більшу несучу здатність, меншу матеріаломісткість та трудомісткість. Такі палі використовуються як фундаменти, які, окрім вертикального, сприймають значне горизонтальне навантаження (фундаменти розпірних конструкцій, опор контактної мережі, ліній електропередач, зв'язку та ін.). Треба відзначити, що робота коротких пірамідальних паль при дії горизонтального навантаження вивчена недостатньо. Не з'ясована дійсна картина розподілу контактних напруг на бічній поверхні пірамідальних паль. Здійсненими до цього часу дослідженнями встановлено характер розподілу лише нормальних напруг на контакті пірамідальна паля – грунт, що не дозволяє з достатньою точністю оцінити напружено-деформований стан (НДС) системи «пірамідальна паля – основа» під дією горизонтального навантаження. Викладені вище причини доводять актуальність наукових досліджень, спрямованих на вивчення спільної роботи пірамідальної палі з грунтом під дією горизонтального навантаження.

ЗВ'ЯЗОК РОБОТИ З НАУКОВИМИ ПРОГРАМАМИ, ТЕМАМИ, ПЛАНАМИ. Дослідницькі задачі, які розв'язані в дисертації, входили до складу науково-дослідницької теми «Впровадження прогресивних фундаментів ущільнення у практику будівництва», яка є частиною програми РН. Ц. 003 «Матеріаломісткість».

МЕТА РОБОТИ. Метою дисертаційної роботи є дослідження НДС системи «пірамідальна паля – основа» під дією горизонтального навантаження та розробка методики розрахунку пірамідальних паль, які сприймають вертикальне та горизонтальне навантаження.

Для досягнення зазначеної мети поставлені такі задачі:

- експериментально дослідити нормальні та дотичні напруги, що виникають на контакті пірамідальна паля – грунт під дією горизонтального навантаження, і визначити їх вплив на несучу здатність палі;

- дослідити зміни під дією горизонтального навантаження зони ущільнення, яка виникає при зануренні пірамідальної палі в грунт, та фізико-механічних характеристик грунту у ній;

- провести математичне моделювання НДС системи «пірамідальна паля – грунт» під дією вертикального та горизонтального навантаження з урахуванням отриманих закономірностей між фізико-механічними властивостями грунту в зоні ущільнення та порівняння його результатів з експериментальними дослідженнями;

- оцінити ефективність застосування коротких пірамідальних паль порівняно з іншими видами фундаментів.

НАУКОВА НОВИЗНА РОБОТИ:

- встановлений характер розподілу нормальних та дотичних до бічної поверхні палі напруг, які виникають при дії горизонтального навантаження, та їх вплив на несучу здатність палі;

- отримані закономірності зміни під дією горизонтального навантаження зони ущільнення, яка виникає при зануренні палі, та фізико-механічних характеристик грунту в ній;

- запропонована методика оцінки НДС системи «пірамідальна паля – основа» під дією вертикального та горизонтального навантаження;

- розроблена методика визначення найбільш економічного варіанту фундаментів, яка заснована на комплексній оцінці їх конструктивних, технологічних та економічних параметрів.

ПРАКТИЧНА ЦІННІСТЬ ТА РЕАЛІЗАЦІЯ РЕЗУЛЬТАТІВ РОБОТИ полягає в розробці методики оцінки НДС системи «пірамідальна паля – основа» під дією вертикального та горизонтального навантаження, яка заснована на рішенні пружнопластичної задачі, і використанні її для визначення несучої здатності паль при будівництві об'єктів сільськогосподарського призначення у Полтавській області, а також у впровадженні запропонованої методики порівняння різноманітних варіантів фундаментів у практику проектування.

ОСОБИСТИМ ВНЕСКОМ АВТОРА є:

- проведення експериментальних досліджень, аналіз отриманих результатів та визначення відповідних залежностей для розрахунку коротких пірамідальних паль;

- розробка методики оцінки НДС системи “коротка пірамідальна паля – основа” під дією вертикального та горизонтального навантаження з використанням рішення пружнопластичної задачі;

- розробка методики визначення найбільш економічного варіанту фундаментів для будівель та споруд, яка заснована на комплексному аналізі їх конструктивних, технологічних та економічних параметрів.

АПРОБАЦІЯ РОБОТИ. Основні положення дисертації доповідалися на наукових конференціях:

1. II Українська науково-технічна конференція по механіці грунтів та фундаментобудуванню (Полтава, жовтень 1995 р.).

2. V международная конференция по