Зміни напружено-деформованого стану системи «деформована будівля – пальовий фундамент – основа» внаслідок підведення під ростверки плити

Ключові слова: ґрунтова основа, слабкий ґрунт, забивна призматична паля, монолітний залізобетонний ростверк, осідання, тріщина, напружено-деформований стан, монолітна залізобетонна плита

Анотація

Викладено особливості нової розрахункової схеми системи «деформована будівля – забивні призматичні палі у складі стрічкового ростверку – ґрунтова основа зі слабким підстильним шаром» до та після підведення під існуючі ростверки монолітної залізобетонної плити й результати математичного моделювання з використанням методу скінченних
елементів напружено-деформованого стану (НДС) цієї системи для оцінювання особливостей спільної роботи її складових. Розрахунок виконувався методом скінченних елементів у просторовій (3D) розрахунковій схемі з урахуванням спільної роботи надземних і підземних конструкцій, пальового фундаменту та основи під ним. При оцінюванні НДС будівлі ґрунтова основа існуючих фундаментів умовно замінювалася відповідними коефіцієнтами. Посилення полягало в підведенні під ростверки залізобетонних балок L-подібного обрису, об’єднаних поперечними балками, а зверху – монолітною плитою товщиною 200 мм. Отримано ребристу плиту підсилення з ребрами до низу, основою якої є пісок намивний, дрібний, середньої щільності. Ця конструкція добре перерозподіляє напруження від нерівномірних деформацій основ і має значну жорсткість за мінімального об’єму земляних робіт. Оприлюднено нові дослідні дані про зміну НДС системи «деформована будівля – забивні призматичні палі у складі стрічкового ростверку – ґрунтова основа зі слабким підстильним шаром» унаслідок підведення під існуючі ростверки монолітної залізобетонної плити. Моделювання НДС системи після посилення фундаменту показало, що фактичне створення плитно-пальового фундаменту значною мірою прибрало нерівномірний характер розподілу напружень і наблизило його до початкового стану. Доведено достатньо високу ефективність та надійність способу посилення пальових фундаментів у складі стрічкового ростверку підведенням плити.

Посилання

[1]. Briaud J.-L. (2013). Geotechnical Engineering: Unsaturated and Saturated Soils. Wiley.
[2]. Ulitskii V.M., Shashkin A.H. & Shashkin K.H. (2010). Geotechnical provision of urban development. Saint-Petersburg: «Georeconstruction».
[3]. Vynnykov Yu. & Manzhalii S. (2019). Residential building’s deformation on pile foundation. Academic Journal. Industrial Machine Building, Civil Engineering, 2(53), 98-106. https://doi.org/10.26906/znp.2019.53.1899
[4]. Vynnykov Yu.L. & Manzhalii S.M. (2020). Improvement of geotechnical monitoring of strengthening of deformed buildings on fuel foundation. Bridges and tunnels: theory, research, practice, 18, 28-39.
doi.org/10.15802/bttrp2020/217695
[5]. Ilyichev V.A. & Mangushev R.A. (Ed.) (2014). Handbook of geotechnics. Bases, foundations and underground structures. Moscow: Publishing house ASV.
[6]. Vynnykov Yu.L. & Manzhalii S.M. (2020). Eexperience of strengthening foundations from prismatic piles in the strip of solution by supply of the plate. Scientific Bulletin of Construction. 1 (99), 48-55.
[7]. Katzenbach, R., Leppla, S., Seip, M. & Kurze, S. (2015) Value Engineering as a basis for safe, optimized and sustainable design of geotechnical structures. Proc. of the XVI ECSMGE Geotechnical Engineering for Infrastructure and Development. Edinburg, 601-606.
doi.org/10.1680/ecsmge.60678.vol2.073
[8]. Zhusupbekov A.Zh. (2012). Calculation of the settlement of pile foundations of high-rise buildings in the soil conditions of Astana. Soil Mechanics and Foundation Engineering. 3, 14-17.
[9]. Szerzo A. & Batali L. (2017). Numerical modelling of piled raft foundations. Modelling particularities and comparison with field measurements. Proc. of the 19th Intern. Conf. on Soil Mechanics and Geotechnical Engineering – Seoul, 3055-3058.
[10]. Samorodov, A.V. (2017). Designing the effective combined pile and plate foundations of multi-storey buildings. Kharkiv: Madrid.
[11]. Minno M., Persio R. & Petrella F. (2015). Finite element modeling of a piled raft for a tall building on cohesionless soil. Proc. of the XVI ECSMGE Geotechnical Engineering for Infrastructure and Development. Edinburg, 4019-4024.
doi.org/10.1680/ecsmge.60678.vol7.635
[12]. Shulyat'ev O.A. (2018) Bases and foundations of high-rise buildings. Moscow: Publishing house ASV.
[13]. Pidlutskyi1 V., Boyko I. & Nosenko V. (2017) Research of the interaction of piles with different lengths and the grillage in the foundations of high-rise buildings. Civil and environmental engineering reports CEER 26 (3). 59-68.
doi.org/10.1515/ceer-2017-0035
[14]. Maevska I.V. & Blashchuk N.V. (2013) Consideration of the grille operation as part of the continuous pile and reinforced foundations. Vinnytsia: VNTU.
[15]. Zotsenko N.L. & Vinnikov Y.L. (2016). Long-Term Settlement of Buildings Erected on Driven Cast-In-Situ Piles in Loess Soil. Soil Mechanics and Foundation Engineering, 53(3), 189-195.
doi.org/10.1007/s11204-016-9384-6
[16]. Zotsenko M.L. & Vynnykov Yu.L. (2019). Nonexca-vated foundations. Poltava: PoltNTU.
Опубліковано
2020-12-30
Як цитувати
Vynnykov Yuriy Зміни напружено-деформованого стану системи «деформована будівля – пальовий фундамент – основа» внаслідок підведення під ростверки плити / Yuriy Vynnykov, Maksym Kharchenko, Sergii Manzhalii // ACADEMIC JOURNAL Industrial Machine Building, Civil Engineering. – Полтава: ПНТУ, 2020. – Т. 1 (54). – С. 61-72. – doi:https://doi.org/10.26906/znp.2020.54.2271.