Страница не найдена

^1,2Локтев А.А., ¹Баракат А.

¹ФГБОУ ВО «Национальный исследовательский
Московский государственный строительный университет», Москва, Россия
²ФГАОУ ВО «Российский университет транспорта (МИИТ)», Москва, Россия

Автор, ответственный за переписку: Баракат Ахмад, e-mail: [email protected]

Аннотация. Введение: Важной инженерной задачей является оценка состояния пролетных конструкций при их эксплуатации в различных условиях и разработка методики не только определения текущего состояния сооружения и отдельных его элементов, но и прогнозирование этапов жизненного цикла. Данная работа посвящена исследованию влияния месторасположения и размеров трещины, расположенной в растянутой зоне поперечного сечения балки, на значение частоты собственных колебаний главной балки пролетного строения. В статье предлагается метод определения месторасположения и параметров раскрытия трещины в растянутой зоне шарнирно опертой балки, представляющей собой основу пролетной конструкции, посредством анализа нескольких частот колебаний.

Методы: Балка мостового перехода моделируется с помощью теории изгиба балок типа Эйлера-Бернулли. Моделирование трещины проводилось с помощью функции гибкости с учетом местоположения и длины трещины. Математическое выражение сформулировано для определения месторасположения и длины открытой трещины в растянутой зоне шарнирно опертой балки моста. Программа MATLAB использовалась для численных исследований и имитационного моделирования задачи определения параметров трещины.

Результаты: Получены значения собственных частот балки моста с трещиной в разных местах по длине пролета и различной длины трещины в растянутой зоне поперечного сечения. Построены соотношение между относительной длиной трещины и относительной основной частотой балки с трещиной для разных координат ее расположения и также соотношение между относительным месторасположением и относительной основной частотой балки с трещиной для разных значений длины трещины. Указанные приведенные величины предлагается использовать в качестве критериальных параметров для оценки состояния и возможных сценариев дальнейшей эксплуатации балочного пролетного строения.

Обсуждение: Полученные результаты показывают, что с увеличением относительной длины и относительной координаты места возникновения трещины собственная частота уменьшается. По результатам исследования сформулирован вывод о том, что наименьшего внимания заслуживают трещины в растянутой зоне шарнирной балки с относительной длиной трещины и относительным месторасположением менее чем 0,1. C другой стороны, необходимо проводить исследование для оценки состояния поврежденной балки моста с относительным месторасположением трещины более чем 0,1 и относительной длиной трещины менее чем 0,3 и после проведенного анализа следует принимать решение о возможных режимах дальнейшей эксплуатации искусственного сооружения. Для пролетных конструкций, балки которых имеют трещины с относительным месторасположением трещины более чем 0,1 и относительной длиной трещины более чем 0,3 требуется подробное исследование и обследование конструкции, с выработкой рекомендаций по требуемым ремонтным работам.

Ключевые слова: пролетные конструкции; главная балка; трещина; длина и местоположение трещины; обратная задача; собственная частота

08. 10.2022

---

Шелгунов О.О., Кавказский В.Н.

ФГБОУ ВО «Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I», Санкт-Петербург, Россия

Автор, ответственный за переписку: Шелгунов Олег Олегович, e-mail: [email protected]

Аннотация. Материалы, представленные в статье, будут использованы в диссертации на соискание учёной степени кандидата технических наук. В статье приведены сведения о строительстве и эксплуатации тоннелей на высокоскоростных железнодорожных магистралях, отмечается, что на новых строящихся линиях сооружаются, как правило, однопутные тоннели. Приведен обзор развития существующих методов снижения и компенсации аэродинамического давления и способов его регуляции, проанализированы их достоинства и недостатки.

Представлено описание нового конструктивного решения, способствующего снижению интенсивности аэродинамических воздействий, описаны принципы его работы и основная гипотеза, показаны преимущества перед существующими решениями. Изложены материалы исследования аэродинамического состояния системы «тоннель-поезд», полученные по результатам численного моделирования методами вычислительной гидрогазодинамики. Выполнен анализ изменения аэродинамического давления при различных параметрах прохождения поезда в тоннеле и дана оценка состояния системы «тоннель-поезд». Основное внимание уделено степени влияния скорости движения поезда, отношений площадей поперечного сечения и длин тоннеля и поезда.

Результаты численного моделирования оценивались по величинам перепадов аэродинамического давления, по характеру аэродинамического состояния системы «тоннель-поезд», по характеру траекторий воздушных потоков и их скоростях. В табличной и графической формах представлены полученные результаты, проведен их анализ. Показана эффективность нового конструктивного решения тоннеля для высокоскоростной железнодорожной магистрали в решении задачи смягчения аэродинамического давления, обоснована рациональность инженерного решения.

Конструктивное решение тоннеля для высокоскоростной железнодорожной магистрали обладает потенциалом к снижению материалоемкости и улучшению технико-экономических характеристик сооружения и может быть применено при проектировании и строительстве для дальнейшей эффективной эксплуатации перспективных скоростных и высокоскоростных железнодорожных линий в современных условиях с учетом аэродинамических явлений.

Ключевые слова: железнодорожные тоннели; высокоскоростные железнодорожные магистрали; численное моделирование; система «тоннель-поезд»; аэродинамическое давление; аэродинамика высокоскоростных поездов; тоннель для высокоскоростного подвижного состава

30.09.2022

---

¹Коваль С.В., ¹Пестрякова Е.А., ¹Пискунов А.А., ²Смирнов А.П.,
³Харченко А.И., ¹Сонин А.Н., ¹Идиатулин Д.Р., ³Харченко И.Я.

¹ФГАОУ ВО «Российский университет транспорта (МИИТ)», Москва, Россия
²ФГБОУ ВО «Российский государственный аграрный университет —
МСХА имени К.А. Тимирязева», Москва, Россия
³ФГБОУ ВО «Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет», Москва, Россия

Автор, ответственный за переписку: Пестрякова Екатерина Алексеевна, e-mail: Kate.pestriakova@gmail. com

Аннотация. Увеличение объемов и масштабов освоения подземного пространства, включая строительство объектов метрополитена в крупных городах, сопровождается значительным влиянием на окружающую городскую застройку, что требует разработки и реализации комплекса специальных мероприятий, обеспечивающих защиту зданий и сооружений от сверхнормативных деформаций. При этом, в зону влияния строительства вовлекаются многочисленные надземные и подземные сооружения, включая действующие объекты метрополитена, а также жилая застройка и надземные транспортные сооружения.

В настоящее время одним из наиболее эффективных методов, обеспечивающих надёжную защиту объектов от осадочных деформаций, является метод компенсационного нагнетания.

В статье изложены теоретические основы применения технологии компенсационного нагнетания для защиты зданий и сооружений от сверхнормативных осадочных деформаций при строительстве объектов транспортной инфраструктуры в условиях плотной городской застройки.

Разработана математическая модель, соответствующая реальной геометрии расчетной области вестибюля метрополитена с грунтовым основанием, фактическими физико-механическими характеристиками материалов его конструкций и грунтового массива.

В статье представлены результаты численного моделирования, с помощью которых определены объемы, давление, очередность и места инъектирования. По расчетным данным определена продолжительность компенсационного нагнетания специальных растворов для сохранения стабильного положения фундаментов эскалаторных тоннелей метрополитена путём формирования расчётного напряженно-деформированного состояния грунтового массива в основании фундаментной плиты сооружения для обеспечения заданного превентивного подъема, установлены зависимости деформаций подъёма от давления и объёмов нагнетания специальных инъекционных смесей.

На основе полученных данных разработан регламент производства работ по сохранению планово-высотного положения объектов метрополитена на всех этапах строительства и эксплуатации многофункционального комплекса.

Ключевые слова: эскалаторный тоннель метрополитена; метрополитен; численное моделирование; напряженно-деформированное состояние; грунтовый массив; компенсационное нагнетание; технологический регламент; проект производства работ

23.09.2022

---

¹Аншваев А.К., ^1,2Овчинников И.Г.

¹ФГАОУ ВО «Пермский национальный
исследовательский политехнический университет», Пермь, Россия
²ФГБОУ ВО «Саратовский государственный
технический университет имени Гагарина Ю.А.», Саратов, Россия

Автор, ответственный за переписку: Овчинников Игорь Георгиевич, e-mail: [email protected]

Аннотация. В статье рассматривается воздействие пластиковых отходов на окружающую среду, способы их утилизации и проблемы выделения из общего числа отходов. Описывается технология их вторичной переработки, а также свойства полученных материалов, их плюсы и минусы относительно аналогов из традиционных материалов (бетон, сталь и дерево), зарубежный опыт их применения в мостостроении (строительство новых мостов, реконструкция старых мостовых сооружений). Так же в статье анализируется экономическая составляющая строительства при использовании строительных материалов из отработанного пластика и их воздействие на окружающую среду. Приводится сравнение материалов из первичных полимеров и полимерных материалов вторичного производства. Показано, как обстоят дела с утилизацией отходов пластика за рубежом и в России, какие прорабатываются системы для улучшения и оптимизации процесса утилизации.

Цель статьи указать на то, что человечеству необходимо пересмотреть свой взгляд на экологическую ситуацию в мире, в связи с загрязнением окружающей среды пластиковыми отходами и показать, что существует путь решения этой проблемы и это — вторичная переработка отработанного пластика. Такой вариант утилизации пластиковых отходов позволит очистить нашу планету от скоплений пластикового мусора (которые образуются как на суше, так и на океанских просторах, пагубно влияя на флору и фауну) и создавать конкурентоспособные, надежные строительные материалы и изделия, позволяющие ускорить процесс сооружения мостовых конструкций, облегчить и сделать экономичнее эксплуатацию мостов в будущем.

Ключевые слова: полимеры; мост; свая; компаунд; модуль упругости; деформация; термопласт; деградация

06.09.2022

---

¹Смирнова О.М., ²Казанская Л.Ф.

¹ФГБОУ ВО «Санкт-Петербургский горный университет», Санкт-Петербург, Россия
²ФГБОУ ВО «Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I», Санкт-Петербург, Россия

Автор, ответственный за переписку: Смирнова Ольга Михайловна, e-mail: [email protected]

Аннотация. Улучшение экологической обстановки и получение композитов гидратационного твердения с новыми свойствами для различных условий эксплуатации возможно при использовании вторичных ресурсов. Работа посвящена изучению критериев оценки воздействия вяжущих гидратационного твердения на окружающую среду. Методологический подход к выбору функциональной единицы для сравнительной оценки углеродного следа цементов обосновывается в работе. Приведены результаты исследований свойств, определяющих долговечность бетона в транспортном строительстве и в агрессивной среде животноводческих ферм. Наименьшую стойкость в агрессивной среде животноводческих комплексов имеет бетон на основе портландцемента, прочность на изгиб которого уменьшается почти вдвое после 150 суток выдерживания. Несколько лучшие показатели коэффициента стойкости в агрессивной среде имеют составы вяжущего на шлакопортландцементе и техногенном сырье. При этом если процесс деструкции и снижения прочностных характеристик образцов вяжущего на портландцементе носит прогрессирующий характер до полного их разрушения, то в образцах вяжущего на модифицированном техногенном сырье прочностные характеристики стабилизируются со временем, что свидетельствует о затухающем характере коррозионного процесса. Исследованный шлакощелочной бетон удовлетворяет требованиям для дорожных бетонов и бетонов подрельсовых конструкций, т. к. прочность на сжатие и морозостойкость составили 70 МПа и F600 для гранулированного доменного шлака с модулем основности 0. 8; 78 МПа и F700 для гранулированного доменного шлака с модулем основности 0.9. Эти бетоны имели сопоставимые характеристики с бетоном на портландцементе CEM 52.5, для которого значения составили 60 МПа и F600. Представленные результаты способствуют развитию экологического подхода к принятию проектных решений в строительстве.

Ключевые слова: углеродный след; удельный выброс эквивалента углекислого газа; функциональная единица оценки воздействия цемента; многокомпонентные вяжущие; молотый гранулированный доменный шлак; активаторы твердения; долговечность; морозостойкость; устойчивое развитие

16.08.2022

---

Шепитько Т.В., Артюшенко И.А., Зайцев А.А.

ФГАОУ ВО «Российский университет транспорта (МИИТ)», Москва, Россия

Автор, ответственный за переписку: Артюшенко Игорь Александрович, e-mail: [email protected]

Аннотация. Возведение транспортных сооружений в районах Арктической зоны Российской Федерации является сложной инженерной задачей. Данная сложность обуславливается не только грамотным выбором конструктивно-технологических решений по улучшению грунтов основания, но и рациональными организационными-технологическими решениями, которые в свою очередь влияют на сроки возведения транспортных сооружений, их стоимость и эффективность строительства в районах крайнего Севера Российской Федерации. При строительстве в криолитозоне зачастую строительные материалы требуют доставки к территории строительства с помощью железнодорожного, автомобильного и водного транспорта.

Строительство в сложных климатических условиях подразумевает использование новых технологий производства работ с использованием современного оборудования для обеспечения надежности и долговечности строящихся сооружений. Грамотная организация работ и современные технологии максимально сокращают срок производства работ, но при этом увеличивают затраты на строительство.

Для сокращения времени производства работ в статье представлена технология усиления грунтов основания вертикальными столбами из щебня.

Авторами представлен состав работ по усилению грунтов основания вертикальными столбами из щебня при возведении насыпей по II принципу проектирования (с допущением оттаивания), технологическая последовательность их выполнения. Разработан план производства работ по реализации двухлучевой организационной схемы по усилению грунтового основания вертикальными столбами из щебня на участке Обская-Салехард, пикет 01+50-пикет 06+50 новой железнодорожной линии «Северный широтный ход».

Показаны потребности в машинах и механизмах, используемых в реализации предложенной технологии. Даны рекомендации по наиболее благоприятному периоду производства работ.

Ключевые слова: транспорт; криолитозона; земляное полотно; организация строительства; многолетнемерзлые грунты

26.07.2022

---

¹Крутиков О.В., ^1,2Гершуни И.Ш., ¹Рыжов Д.И.

¹ООО «Т.К.М.», Москва, Россия
²ФГАОУ ВО «Российский университет транспорта (МИИТ)», Москва, Россия

Автор, ответственный за переписку: Крутиков Олег Владимирович, e-mail: ovkru@mail. ru

 Аннотация. В последние 20–30 лет на сети автомобильных дорог России все большее распространение получает мониторинг состояния мостов в период эксплуатации. При мониторинге обеспечивается контроль моста на постоянной основе в непрерывном режиме.

Задачей, стоящей перед разработчиками систем мониторинга, является расширение спектра параметров, которые в реальном времени могут быть использованы для контроля состояния моста и безопасных условий его эксплуатации. Одним из путей является использование косвенных параметров, получаемых в результате обработки прямых данных. Необходимы соответствующие алгоритмы преобразования информации, регистрируемой датчиками системы и получения новых параметров.

Важнейшими характеристиками конструкции являются динамические характеристики, к которым относят частоты и амплитуды форм собственных колебаний, декременты колебаний. В настоящей статье рассматривается методика оценки динамических характеристик моста, а именно, частот и амплитуд форм собственных колебаний с использованием экспериментальных данных.

Рассмотрена математическая модель динамической системы, совершающей свободные колебания, в виде системы с одним входным сигналом и n выходными сигналами. Приведены формулы частотной характеристики модели и ее составляющих: амплитудной и фазовой характеристик системы. Для вычисления частотной характеристики необходимы спектры мощности и взаимные спектры-мощности, которые получают с использованием преобразований Фурье сигнала.

В статье показано, как с целью уменьшения случайной ошибки оценивать взаимный спектр, разбивая реализации на несколько смежных отрезков (сегментов) длиной T каждый. Итоговый спектр (периодограмму) получают как среднее арифметическое спектров сегментов.

Системы мониторинга с помощью акселерометров, измеряющих линейные ускорения конструкции, регистрируют выходные сигналы. В качестве источника входного сигнала рассматривается один из акселерометров. Согласно предложенной математической модели частотная характеристика собственных колебаний системы характеризует амплитуды и знаки перемещений конструкции в точке размещения акселерометров на различных частотах.

Рассмотренный авторами математический аппарат применен к данным, полученным на реальном объекте: мостовом переходе через р. Волга на автомобильной дороге Н. Новгород-Шахунья-Киров в Нижегородской области — Борский мост. Мониторинг состояния моста ч/р Волга по назначению является контрольным и исследовательским, по форме представления информации в течение времени — непрерывным, по скорости и синхронности опроса датчиков — динамическим. Цель мониторинга — наблюдение за работой конструкции моста и условиями его эксплуатации, включающее в себя технический контроль параметров напряженно-деформированного состояния (НДС). Приводятся характеристики моста и действующей системы мониторинга. Приводятся результаты численных расчетов арочного пролетного строения на колебания.

Авторами выполнены расчеты периодограмм средствами математического пакета MathCad с использованием сигналов двух акселерометров.

С целью оценки частот и амплитуд форм колебаний пролетного строения с использованием данных мониторинга были выполнены расчеты периодограмм с помощью программы «СпектрКатКросс», реализующий предложенный алгоритм. Показано соответствие результатов программы результатам расчетов по программе MathCad.

Расчетные и экспериментальные формы колебаний пролетного строения близки. В результате использования предложенной математической модели достоверность данного сопоставления обеспечивается как в части частот, так и в части амплитуд.

Ключевые слова: мониторинг технического состояния моста; исследовательский мониторинг; контрольный мониторинг; напряженно-деформированное состояние; НДС; преобразование Фурье; спектр мощности; взаимный спектр; формы собственных колебаний; частотная характеристика модели; периодограмма; динамический мониторинг

02.07.2022

---

¹Кочетков А. В., ²Каменских А. Н., ³Шашков И. Г.

¹ФГБОУ ВО «Пермский национальный
исследовательский политехнический университет», Пермь, Россия
²ФАУ «РОСДОРНИИ», Москва, Россия
³ФГКВОУ ВО «Военно-воздушная академия имени профессора Н. Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина» Министерства обороны Российской Федерации, Воронеж, Россия

Автор, ответственный за переписку: Кочетков Андрей Викторович, e-mail: [email protected]

Аннотация. В настоящей статье рассматриваются методические подходы к ремонту и содержанию малых мостов нестандартной конструкции, находящихся в аварийном состоянии, на которые отсутствует проектная документация, а также нормативно-методические документы на организацию и технологии выполнения работ по их эксплуатации. Такие мосты, хотя и в незначительном количестве, присутствуют на территориальных и муниципальных сетях автомобильных дорог, например, в Оренбургской области.

Ездовое полотно получилось гидрофобным. Осадки из-за присутствия диспергированного битума не могут проникнуть под асфальтобетонный слой, между тем вода, находящаяся под асфальтобетонным слоем в течение летнего месяца вышла через поры асфальтобетонного слоя посредством порового давления. Через месяц после проведения аварийных ремонтных работ под действием высокой летней температуры и механической нагрузки от проезжающих транспортных средств произошли завершение консолидационных процессов, связанных с испарением воды, и переход диспергированного битума в пленочное состояние. В пределе у холодной влажной асфальтобетонной смеси на основе диспергированного вязкого битума достигаются свойства обычных горячих асфальтобетонов.

Устройство ровного, прочного и водонепроницаемого покрытия позволяет свести до минимума динамические воздействия от проходящего транспорта, существенно замедляет разрушительные процессы в несущих элементах моста. Впервые проведен ремонт аварийного малого моста нестандартной конструкции путем пропитки грунтовой среды вокруг опор моста разжиженной битумной суспензией на глубину до 0,5 м, что позволило обеспечить ее равнопрочность. При этом степень диспергирования для данного объекта за счет специфики приготовления битумной суспензии составила 1–10 мкм.

Новым является устройство гидрофобного двухслойного ездового полотна без слоя гидроизоляции из холодной влажной асфальтобетонной смеси на основе диспергированного вязкого битума и применения мостовой сетки. Показана возможность применения битумоцементобетонных безусадочных смесей при ремонте каменной кладки мостового сооружения.

Геометрия ездового полотна была подобрана под безударный режим проезда существующего транспортного потока с учетом квадрата скорости движения, высоты ездового полотна и суммы радиусов кривизны неровности и колеса транспортного средства.

Показана возможность применения битумоцементобетонных безусадочных смесей при ремонте каменной кладки мостового сооружения.

Новым результатом также является устройство армирующей системы ездового полотна из холодного влажного асфальтобетона на основе преднапряжения гибкой с растяжением металлической мостовой сетки в приращениях перемещений.

Ключевые слова: мостовое сооружение; малый мост; нестандартная конструкция; диспергированный битум; битумоцементобетон; ремонт; битумная суспензия; мостовая сетка; уплотнение; гидрофобизация; гидроизоляция

28.06.2022

---

Козак Н.В.

ФГБОУ ВО «Санкт-Петербургский государственный
архитектурно-строительный университет», Санкт-Петербург, Россия

Автор, ответственный за переписку: Козак Николай Викторович, e-mail: kozak. [email protected]

 Аннотация. В статье автором опубликованы результаты натурного эксперимента на существующем сталежелезобетонном автодорожном мосту, проведенного с целью определения фактических параметров режима работы элементов объединения — гибких штыревых упоров. Данная работы была проведена в рамках диссертационного исследования автора в области совершенствования способов проверки выносливости элементов объединения сталежелезобетонных пролетных строений и является развитием проведенного ранее комплексного сравнительного анализа существующих моделей проверок выносливости. В статье дано подробное описание условий проведения и методов двухстадийного эксперимента, включающего в себя краткосрочную и долгосрочную части, а также детальное описание использованных алгоритмов обработки экспериментальных данных по каждому из этапов. По итогам проведения краткосрочной части эксперимента при сравнении с результатами конечно-элементного моделирования работы упоров подтверждена возможность применения существующих расчетных моделей для описания фактической работы модели. Также в рамках краткосрочной части по результатам проведенных динамических испытаний с проездом подвижной нагрузки через порожек выявлено наличие значительной динамической составляющей компоненты возникающих усилий в упорах объединения. В ходе проведения второй долгосрочной части эксперимента производилась непрерывная запись напряжений в элементах объединения от прохождения по мосту нерегулируемой транспортного потока. В статье приведены как непосредственные данные съемок (тензограммы), так и результаты их дальнейшей обработки с точки зрения анализа накопления повреждений; также проведено сравнение величин накапливаемых повреждений от фактических транспортных нагрузок с ожидаемым величинами при расчете по некоторым нормам проектирования. В заключении статьи сформированы промежуточные выводы по результатам эксперимента и обозначены направления для будущей работы в рамках данного исследования.

Ключевые слова: мост; сталежелезобетон; элемент объединения; гибкий штыревой упор; упор; динамика; долговечность; выносливость; усталость; ресурс; повреждения

20. 06.2022

---

¹Доронина А.И., ^1,2Валиев Ш.Н.

¹ФГБОУ ВО «Тюменский индустриальный университет», Тюмень, Россия
²ФГБОУ ВО «Московский автомобильно-дорожный государственный технический университет», Москва, Россия

Автор, ответственный за переписку: Доронина Александра Ивановна, e-mail: [email protected]

Аннотация. Основными тенденциями в мостостроении является: внедрение новых материалов, освоение новых технологий и сокращение сроков строительства. Освоение новых технологий зачастую связано с потребностью строительства мостовых сооружений в стесненных условиях. Рассматриваемая автором технология «зонтичного моста», отвечает этим тенденциями. Технология разработана в Венском техническом университете, основной идеей является сборка несущих элементов в вертикальном положении с последующим разворачиванием в проектное горизонтальное положение.

Для уменьшения веса монтируемых элементов в данной технологии используются тонкостенные предварительно напряженные сборные железобетонные изделия. После установки их в проектное положение, они выполняют функцию несъёмной опалубки и бетонируются непосредственно на строительной площадке.

Данная технология была изобретена для мостов с высокими опорами для исключения монтажа и демонтажа временных опор, но недавно была доказана её экономическая эффективность для мостов с невысокими опорами.

Преимуществом метода является не только сокращение сроков строительства и наличие свободного подмостового габарита, но и то, что распорки являются не только механизмом для разворота пролета в горизонтальное положение, но и позволяют уменьшить расчетную длину пролета. В статье рассмотрены проекты мостов через реку Лафниц и Ланбах в Австралии, а также предшествующие ему варианты проектов мостов. Особый упор в работе сделан на рассмотрении технологии строительства мостов, выявлении основных технологических этапов, особенностях выполнениях тех или иных работ. Автором представлены рекомендации по применению данного метода строительства.

Ключевые слова: зонтичный мост; сбалансированный метод подъема; этапы строительства; тонкостенные сборные элементы; стесненные условия; несъёмная опалубка; инновации

07. 06.2022

---

Гориз. несущая способность сваи – по Бромсу | Анализ свай | GEO5

class=»h2″>

Расчёт горизонтальной несущей способности одиночной сваи по Бромсу основывается на данных в научной литературе (Бромс, 1964). Этот метод расчёта касается единственно и только проверки сваи в гомогенном грунте, следовательно в анализе сваи нет возможности учитывать влияние слоистого грунта основания. Способ расчёта горизонтальной несущей способности сваи задают в рамке «Настройка» в закладке «Сваи».

В случае вычисления горизонтальной несущей способности по методу Бромса программа пренебрегает заданными ранее слоями грунтов. Параметры грунтов вводятся в рамку «Горизонтальная несущая способность» в зависимости от типа грунта (связный, несвязный).

Исходными данными для расчёта горизонтальной несущей способности сваи являются характеристики материала сваи (модуль упругости, прочность данного материала), геометрия сваи (длина сваи l, диаметр сваи d), а также нагружение сваи поперечной силой или моментом изгиба.

Коэффициент жёсткости сваи β в связных грунтах определяют по формуле:

где:	E*I	—	изгибная жёсткость сваи [МНм2]
	kh	—	модуль реакции грунтового основания (подстилающего слоя) [МНм3]
	d	—	диаметр сваи [м] — (в случая круглого переменного сечения сваи для расчёта параметра β принимают постоянное значение диаметра сваи d1, которое задают в рамке «Геометрия»).

Коэффициент жёсткости сваи η в несвязных грунтах определюят по формуле:

где:	E*I	—	изгибная жёсткость сваи [МНм2]
	nh	—	коэффициент реакции грунтового основания [МНм3]

Программа автоматически определяет длинную или короткую сваю в зависимости от соотношения β*l (для связных грунтов), или η*l (для несвязных грунтов). В доступной литературе приводятся различные критерии для различных типов свай, поэтому пользователь может в программу задавать свои данные. Сваю средней длины программа оценивает как короткую и одновременно длинную, а после автоматически выбирает результат с наиболее низким значением горизонтальной несущей способности сваи Q_u.

Диалоговое окно «Критерии типа сваи»

Критерии типа сваи (длинная, короткая, средняя) определяются по следующим условиям, для:

• свободное опирание : для длинных свай действительно β*l > 2,5 ; для коротких свай β*l < 2,5
• неподвижное опирание: для длинных свай действительно β*l > 1,5 ; для коротких свай β*l < 1,5

Опирание головы сваи может быть:

• свободное — голова сваи может без препятствия сделать поворот
• неподвижное — закрепление головы сваи. Как правило, эти сваи связаны с ростверком или кустом свай.

Следующим важным исходным параметром является изгибная несущая способность сечения сваи. Программа автоматически рассчитывает это значение по заданной геометрии по формуле:

где:	Wy	—	момент сопротивления сечения [м 3]
	f	—	прочность материала сваи [МПа]
	γk	—	коэффициент несущей способности сечения [-] — в соответствии с различными стандартами и литературой несущая способность сечения умножается на различные коэффициенты запаса; данный коэффициент позволяет подогнать программу под эти стандарты.

В случае ж-б сваи зависит несущая способность сваи при изгибе M_u от предложенного количества арматуры.

Коэффициент редукции несущей способности γ_Qu понижает общее значение горизонтальной несущей способности одиночной сваи по формуле:

где:	Qu	—	горизонтальная несущая способность одиночной сваи [кН]
	γQu	—	коэффициент редукции несущей способности [-]

В результате расчёта получаем горизонтальную несущую способность одиночной сваи Q_u, или Q_u,red и деформацию сваи на уровне отметки земли u.

Литература:

[1] BROMS, BENGT. B.: Lateral Resistance of Piles in Cohesive Soils. Proceedings of the American Society of Civil Engineers, Journal of the Soil Mechanics and Foundations Division, Vol. 90, SM2, 1964.

[2] BROMS, BENGT. B.: Lateral Resistance of Piles in Cohesionless Soils. Proceedings of the American Society of Civil Engineers, Journal of the Soil Mechanics and Foundations Division, vol. 90 SM3, 1964.

Калькулятор емкости сваи

| Calculate Pile Capacity

✖Shaft Resistance is the load resisted by a pile’s shaft.ⓘ Shaft Resistance [Q su ]		Atomic Unit of ForceAttonewtonCentinewtonDecanewtonDecinewtonDyneExanewtonFemtonewtonGiganewtonGram-ForceGrave-ForceHectonewtonJoule per CentimeterJoule per MeterKilogram-ForceKilonewtonKilopondKilopound- ForceKip-ForceMeganewtonMicronewtonMilligrave-ForceMillinewtonNanonewtonNewtonOunce-ForcePetanewtonPiconewtonPondPound Foot per Square SecondPoundalPound-ForceStheneTeranewtonTon-Force (Long)Ton-Force (Metric)Ton-Force (Short)Yottanewton	+10% -10%
✖toe Устойчивость -ForceGrave-ForceHectonewtonJoule per CentimeterJoule per MeterKilogram-ForceKilonewtonKilopondKilopound-ForceKip-ForceMeganewtonMicronewtonMilligrave-ForceMillinewtonNanonewtonNewtonOunce-ForcePetanewtonPiconewtonPondPound Foot per Square SecondPoundalPound-ForceStheneTeranewtonTon-Force (Long)Ton-Force (Metric)Ton-Force (Short)Yottanewton	+10% -10%

✖Грузоподъемность сваи — это максимальная нагрузка, которую она может нести без разрушения или чрезмерной осадки грунта. ⓘ Грузоподъемность сваи [Q u ]

Atomic Unit of ForceAttonewtonCentinewtonDecanewtonDecinewtonDyneExanewtonFemtonewtonGiganewtonGram-ForceGrave-ForceHectonewtonJoule per CentimeterJoule per MeterKilogram-ForceKilonewtonKilopondKilopound-ForceKip-ForceMeganewtonMicronewtonMilligrave-ForceMillinewtonNanonewtonNewtonOunce-ForcePetanewtonPiconewtonPondPound Foot per Square SecondPoundalPound-ForceStheneTeranewtonTon-Force (Long)Ton-Force (Metric)Ton-Force (Short)Yottanewton

⎘ Копировать

👎

Формула

Перезагрузить

👍

Решение по емкости свай

ШАГ 0: Сводка предварительного расчета

ШАГ 1: Преобразование входных данных в базовые единицы

Сопротивление вала: 10 килоньютон —> 10000 ньютон (проверьте преобразование здесь)
Сопротивление схождения: 10 килоньютон —> 10000 ньютон ( Проверьте преобразование здесь)

ШАГ 2: Оцените формулу

ШАГ 3: Преобразуйте результат в единицу измерения

20000 Ньютон —> 20 Килоньютон (Проверьте преобразование здесь)

< 5 Калькуляторы осевой несущей способности одиночных свай

Формула емкости сваи

Вместимость сваи = сопротивление вала + сопротивление схождения
Q _и = Q _и + Q _бу

Что такое емкость сваи?

Грузоподъемность сваи – это максимальная нагрузка, которую свая может выдержать без разрушения или чрезмерной осадки грунта. Несущая способность сваи зависит в основном от 3 факторов, указанных ниже: Тип грунта, в который заложена свая, Способ установки сваи, Размер сваи (поперечное сечение и длина сваи).

Как рассчитать мощность сваи?

Калькулятор мощности сваи использует Мощность сваи = Сопротивление вала + Сопротивление подошве для расчета мощности сваи. Формула мощности сваи определяется как сумма сопротивления вала и сопротивления подошвы. Грузоподъемность сваи – это максимальная нагрузка, которую свая может выдержать без разрушения. Вместимость сваи обозначается символом

Q _u .

Как рассчитать грузоподъемность сваи с помощью этого онлайн-калькулятора? Чтобы использовать этот онлайн-калькулятор для расчета мощности сваи, введите сопротивление вала 9.0109 (Q _su ) и Сопротивление схождения (Q _bu ) и нажмите кнопку расчета. Вот как можно объяснить расчет емкости сваи с заданными входными значениями -> 20 = 10000+10000 .

Часто задаваемые вопросы

Что такое мощность сваи?

Формула грузоподъемности сваи определяется как сумма сопротивления вала и сопротивления носка. Грузоподъемность сваи — это максимальная нагрузка, которую свая может нести без разрушения, и обозначается как 9.. Сопротивление вала — это нагрузка, которой сопротивляется ствол сваи, а сопротивление подошве — это нагрузка, которой сопротивляется носок сваи.

Как рассчитать мощность сваи?

Формула грузоподъемности сваи определяется как сумма сопротивления вала и сопротивления носка. Несущая способность сваи — это максимальная нагрузка, которую свая может нести без разрушения, рассчитывается с использованием Вместимость сваи = Сопротивление вала + Сопротивление схождения . Чтобы рассчитать грузоподъемность сваи, вам нужно сопротивление вала (Q _su ) и сопротивление схождения (Q _bu ) . С помощью нашего инструмента вам нужно ввести соответствующее значение сопротивления вала и сопротивления схождения и нажать кнопку расчета. Вы также можете выбрать единицы измерения (если есть) для ввода (ов) и вывода.

Доля

Скопировано!

Несущая способность сваи – методы расчета

Studia Geotechnica et Mechanica

Journal Details

Format

Journal

eISSN

2083-831X

ISSN

0137-6365

First Published

09 Nov 2012

Срок публикации

4 раза в год

Языки

Английский

[1] Американский институт нефти, Рекомендуемая практика API для планирования, проектирования и строительства стационарных морских платформ, API, Вашингтон, округ Колумбия, 1984.Поиск в Google Scholar

[2] Ардалан Х., Эслами А., Нариман-Захед Н., Мощность ствола сваи по данным CPT и CPTu с помощью полиномиальных нейронных сетей и генетических алгоритмов, Comput. Geotech. , 2009, 36, 616–625.10.1016/j.compgeo.2008.09.003Поиск в Google Scholar

[3] Bond A.J., Schuppener B., Scarpelli G., Orr T.L.L., Eurocode 7: Geotechnical Design Work examples, Рабочие примеры представлены на семинаре «Еврокод 7: геотехнический дизайн» Дублин, 13–14 июня 2013 г. Поиск в Google Scholar

[4] Будху М., Механика грунтов и фундаменты, Wiley, Хобокен, Нью-Йорк, 1999. Поиск в Google Scholar

[5] Цай Г., Лю С., Тонг Л., Ду Г., Оценка прямых Методы CPT и CPTu для прогнозирования предельной несущей способности одиночных свай, англ. Geol., 2009, 104, 211–222.10.1016/j.enggeo.2008.10.010Search in Google Scholar

[6] Cai G., Liu S., Puppala A.J., Оценка надежности прогнозов мощности свай на основе CPTu в программном обеспечении. месторождения глины, англ. геол., 2012, 141–142, 84–9.1.10.1016/j.enggeo.2012.05.006Поиск в Google Scholar

[7] DNV-OS-J101-2007: Det Norske Veritas. Проектирование конструкций морских ветрогенераторов. Октябрь 2007 г. Поиск в Google Scholar

[8] Хирани А. , Кулхави Ф.Х., Проведение и интерпретация испытаний под нагрузкой фундаментов с пробуренными шахтами, Отчет EL-5915, 1988, Vol. 1, Исследовательский институт электроэнергетики, Пало-Альто, Калифорния, www.epri.comПоиск в Google Scholar

[9] Феллениус Б.Х., Основы проектирования фундамента, электронное издание, Калгари, Альберта, Канада, T2G 4J3, 2009 г..Поиск в Google Scholar

[10] Fleming W.G.K. и др., Piling Engineering, Surrey University Press, Нью-Йорк, 1985. Поиск в Google Scholar

[11] Gwizdała K., Fundamenty palowe. Технология и обличение. Том 1, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 2010. Search in Google Scholar

[12] Gwizdała K., Fundamenty palowe. Badania i zastosowania. Том 2, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 2013. Search in Google Scholar

[13] Джанбу Н., (ред.), Статическая несущая способность висячих свай, Труды 6-й Европейской конференции по механике грунтов и проектированию фундаментов, 1976, Том. 1.2, 479–488. Поиск в Google Scholar

[14] Helwany S. , Прикладная механика грунтов с приложениями ABAQUS, John Wiley & Sons, Inc., 2007.10.1002/9780470168097Поиск в Google Scholar

[15] Karlsrud K. , Clausen C.J.F., Aas P.M., Несущая способность забивных свай в глине, подход NGI, Proc. Междунар. Симп. on Frontiers in Offshore Geotechnics, 1. Perth 2005, 775–782. Search in Google Scholar

[16] Karlsrud K., Прогноз поведения нагрузки-перемещения и способности свай с осевой нагрузкой в ​​глине на основе анализа и интерпретации нагрузки на сваи результат теста, докторская диссертация, Тронхейм, Норвежский университет науки и технологий, 2012 г. Поиск в Google Scholar

[17] Кемпферт Х.-Г., Беккер П., Сопротивление осевым сваям различных типов на основе эмпирических значений, Труды Geo-Shanghai 2010 по глубоким фундаментам и геотехническим испытаниям на месте (GSP 205), ASCE, Рестон, VA, 2010, 149–154.10.1061/41106(379)18Search in Google Scholar

[18] Kolk H.J., van Der Velde A., Надежный метод определения фрикционной способности свай, забитых в глину, Proc. Оффшорная технологическая конференция, 1996, Vol. 2, Хьюстон, Техас. 10.4043/7993-MSSearch в Google Scholar

[19] Крафт Л.М., Лайонс К.Г., Современное состояние техники: предельная осевая нагрузка залитых раствором свай, Proc. 6th Annual OTC, Houston paper OTC 2081, 1990, 487–503. Поиск в Google Scholar

[20] Кулхави Ф. Х. и др., Основы конструкции линии электропередачи для подъемно-сжимающей нагрузки, Отчет EL, 2870, Исследовательский институт электроэнергетики, Пало-Альто, 1983 г. Поиск в Google Scholar

[21] Макклелланд Б., Проектирование свай глубокого проникновения для морских сооружений, Журнал отдела геотехнической инженерии, ASCE, 1974, Том. 100, No. GT7, 705–747.10.1061/AJGEB6.0000064Search in Google Scholar

[22] Мейергоф Г.Г. Несущая способность и осадка свайных фундаментов // ASCE J. of Geotechnical Eng., 1976. GT3. 1061/AJGEB6.0000243Search in Google Scholar

[23] Navfac DM 7.2 (1984): Foundation and Earth Structures, U.S. Прямые методы оценки статической осевой нагрузки одиночных свай, Геотехника и инженерно-геологическая инженерия, 2013, (31), 979–1009. 10.1007/s10706-013-9662-2Search in Google Scholar

[25] Randolph M.F., Wroth C.P., Простой подход к проектированию свай и оценка испытаний свай, Behavior of Deep Foundations, STP 670, ASTM, West Conshohocken, Pennsylvania, 1979, 484–499.10.1520/STP33746SSearch in Google Scholar

[26] Рэндольф М.Ф., Рекомендации по проектированию морских свай, Proc. конференции по геотехнической практике в морских разработках, Остин, Техас, 1983 г., стр. 422–439. Поиск в Google Scholar

[27] Рэндольф М.Ф., Долвин Дж., Бек Р., Проектирование забивных свай в песке, Геотехника, 1994, Том. 44, No. 3, 427–448.10.1680/geot.1994.44.3.427Search in Google Scholar

[28] Ruwan Rajapakse, Pile Design and Construction Rules of Thumb, Elsevier, Inc., 2008.10.1016/B978-0- 7506-8763-8.00006-4Поиск в Google Scholar

[29] Скемптон А.В., Буронабивные сваи из лондонской глины, Geotechnique, 1959, Vol. 9, № 4, с. 153–173.10.1680/геот.1959.9.4.153Поиск в Google Scholar

[30] Tomlinson M.