ВЗАЄМОДІЯ ФУНДАМЕНТНОЇ ПЛИТИ З ПАЛЯМИ РІЗНОЇ ДОВЖИНИ З ГРУНТОВОЮ БАГАТОШАРОВОЮ ОСНОВОЮ

Краткое содержание

ЗМІСТ РОБОТИ

У вступі обґрунтовано актуальність теми дисертації, сформульовано мету і задачі дослідження, наукову новизну та практичне значення отриманих результатів. Наведено дані про публікацію та апробацію роботи.

У першому розділі наведено огляд конструктивних рішень фундаментів висотних будинків, варіанти їх влаштування, схеми розташування паль у фундаментах; розглянуті моделі деформування ґрунтового середовища та чисельні методи розрахунків основ і фундаментів; висвітлені проблеми сучасного фундаментобудування в області проектування пальових фундаментів висотних будинків, переваги і недоліки існуючих моделей деформування ґрунтового середовища.

На сьогоднішній час в якості фундаментів при проектуванні висотних будинків в більшості випадків влаштовують пальові фундаменти з суцільною фундаментною плитою, яка об’єднує пальове поле. Такі фундаменти забезпечують надійну передачу навантажень від надземних конструкцій на ґрунтову основу, тому у роботі дані фундаменти висотних будинків розглядаються як основні. Але, питання розташування паль у фундаменті, встановлення їх кількості і довжини завжди є актуальним у зв’язку з багатофакторністю визначення перерозподілу зусиль у фундаментних конструкціях. Основними факторами, що впливають на перерозподіл зусиль є: ґрунтові умови, розташування паль у фундаменті та їх довжина, архітектурно-конструктивні рішення будинків, геометричне положення та жорсткість надземних і фундаментних конструкцій, послідовність зведення будинків тощо.

Питанням взаємодії фундаментної плити з палями та визначення перерозподілу зусиль між ними присвячені роботи: А.О. Бартоломея, В.Г. Березанцева, І.П. Бойка, Ю.Л. Винникова, В.М. Голубкова, А.Л. Готмана, М.С. Грутмана, Б.І. Далматова, Н.М. Дорошкевич, Б.М. Жемочкіна, М.Л. Зоценка, В.О. Іллічова, С.Н. Клепікова, М.В. Корнієнка, Ф.К. Лапшина, Р.А. Мангушева, А.С. Моргун, О.В. Новського, А.О. Олійника, Г.М. Петренка, І.Ф. Потапенка, В.О. Сахарова, В.Г. Таранова, О.С. Трофимчука, В.М. Уліцького, С.Й. Цимбала, А.Г. Шашкина, В.С. Шокарева та ін. За кордоном такими дослідженнями займалися: Р. Баттерфілд, П. Бенерджі, Б. Бромс, Р. Катценбах, Б. Клосински, A. Kezdi, P. Vermeer та ін.

Пальові фундаменти висотних будинків по розташуванню паль в плані умовно можна поділити на: з рівномірним розташуванням паль (по регулярній сітці) та з розрахунковим розташуванням паль (раціональним). Питання перерозподілу зусиль в пальовому фундаменті при влаштуванні паль за рівномірним та розрахунковим розташуванням є недостатньо вивченим та потребує подальшого розвитку.

При досліджені перерозподілу зусиль між палями у фундаменті теоретично та експериментально встановлено, що палі периферійної зони фундаментної плити є перевантаженими, а палі центральної зони – недовантаженими. У відповідності до даних зон, для вирівнювання зусиль в палях слід влаштовувати їх різної довжини в межах фундаменту, адже при зміні довжини паль можна контролювати зусилля, що виникають в них.

Дослідженням роботи паль різної довжини в складі фундаментів та визначенням перерозподілу навантажень між ними займалися: З.В. Бабічев, А.О. Бартоломій, Б.В. Бахолдін, В.Й. Берман, І.П. Бойко, О.Ю. Василенко, В.М. Голубков, М.С. Грутман, Б.І. Далматов, А.І. Догадайло, Р. Катценбах, А.І. Моргун, І.Б. Рижков, В.Б. Швець та ін.

За нормативними вимогами, як відомо, пальові фундаменти розраховуються за двома граничними станами: першої групи (за несучою здатністю) та другої групи (за деформаціями). В такому випадку розрахунки здійснюються в пружному середовищі, що не зовсім відповідає дійсній роботі паль в ґрунтовому багатошаровому масиві. Тому на даний час перспективним є проведення розрахунків в нелінійній постановці з врахуванням параметрів ґрунтового середовища, які визначають міцність та деформативність ґрунтів.

Великий внесок у розвиток нелінійних методів розрахунку основ внесли І.П. Бойко, А.І. Боткін, О.К. Бугров, Ю.Л. Винников, Е.Ф. Винокуров, С.С. Вялов, О.Л. Гольдин, М.І. Горбунов-Посадов, Б.І. Далматов, М.П. Дубровський, Ю.К. Зарецький, М.Л. Зоценко, В.О. Іллічов, А.А. Ільюшин, В.А. Іосилевич, Ю.О. Кірічек, С.Ф. Клованич, В.В. Ковтун, І.Я. Лучковський, А.С. Моргун, В.М. Ніколаєвський, О.В. Новський, О.О. Петраков, О.С. Сахаров, В.О. Сахаров, В.Л. Сєдін, В.І. Снісаренко, О.С. Строганов, О.М. Трофимчук, Ю.Ф. Тугаєнко, В.М. Уліцький, Г.І. Черний, Д.М. Шапіро, В.Г. Шаповал, В.Б. Швець, В.Н. Широков, О.В. Школа, D Drucker, R. Frank, R. Katzenbach, J. Mesci, W. Prager та ін.

Як відомо, більшість пружно-пластичних задач неможливо вирішити аналітичним способом, але вони можуть бути вирішені чисельними методами, зокрема, методом скінчених елементів. Значний вклад у розвиток чисельних методів внесли: В.А. Баженов, А.І. Білеуш, І.П. Бойко, О.К. Бугров, Е.В. Винокуров, А.С. Городецький, Ю.І. Калюх, Ю.О. Кірічек, О.А. Киричук, А.С. Моргун, О.С. Сахаров, Ж.С. Єржанов, О.С. Зінкевич, С.Б. Ухов, А.В. Перельмутер, А.Л. Прегер, Л.О. Розин, О.М. Трофимчук, А.Б. Фадєєв, C.S. Desai, A. Grosso, I.M. Smith та ін.

В другому розділі наведено прийняту у роботі модель деформування ґрунтового середовища та алгоритм чисельного моделювання, що застосовується для задач визначення перерозподілу зусиль в пальових фундаментах висотних будинків.