Аналіз конструктивних рішень умовно стрічкових (протяжних) фундаментів

Ключові слова: конусоподібна паля, просідання ґрунту, бічна поверхня, довантажувальні сили тертя

Анотація

Проаналізовано існуючі конструкції умовно стрічкових (протяжних) фундаментів, які за рахунок своєї форми (конфігурації) контакту з основою дозволяють більш раціонально проектувати фундаменти протяжних конструкцій будівель і споруд. Показано переваги та недоліки різних типів протяжних фундаментів, а також наведені деякі методи й методики розрахунку таких фундаментів при взаємодії з грунтовими основами. Встановлено, що розробка нових конструктивних рішень умовно стрічкових фундаментів та удосконалення методик їх розрахунку враховує тільки вертикальні навантаження на фундаменти. Однак, існує клас споруд, типа масивних підпірних стін, що сприймають значні моментні навантаження по підошві, які потребують розробки ефективної конструкції фундаментної частини із забезпеченням розрахункового опору грунту основи. Запропоновано запатентовану комбіновану конструкцію стрічкового фундамент з поздовжнім вирізом по підошві, що складається з фундаментної частини шириною (2b+a) та вирізу шириною а і висотою Δ, що заповнюється низькомодульним матеріалом, наприклад, пінопластом. З одного боку, така конструкція фундаменту ефективно сприймає ексцентричні навантаження у порівнянні з суцільною формою підошвою з дотриманням нормативних вимог за крайовими тисками на основу. З другого боку, конструкція дозволяє  збільшити розрахунковий опір грунту основи фундаменту з вирізом за рахунок заповнення порожнини вирізу низькомодульним матеріалом, за рахунок чого відбувається «сприятливий» перерозподіл напружень в основі фундаменту з вирізом у порівнянні із суцільним фундаментом при прийнятті будь-якого критерію розвитку зон граничної рівноваги під фундаментом. Тому, розрахунковий опір грунту запропонованого стрічкового фундаменту може бути до 2-х разів більше у порівнянні із суцільним фундаментом шириною 2b.

Посилання

[1]. Крахмальный, Т.А. (2010). Исследования работы песчаного основания ленточного фундамента с лома-ным очертанием опорной плиты. (Дис. канд. техн. наук). СПбГАСА, Санкт-Петербург.
[2]. Киселев, Н.Ю. (2017). Работа плитных фундамен-тов с компенсирующим слоем на грунтоваом основании. (Дис. канд. техн. наук). Тюменский индустриальный ин-ститут, Тюмень, 2017. – 146 с.
[3]. ДБН В.2.1-10-2009. (2009). Основи та фундаменти споруд. Київ: Мінрегіонбуд України.
[4]. Сорочан, Е.А. (1959). Исследования вопросов применения прерывистых фундаментов. Труды НИИОСП, 40, 28-45.
[5]. Фидаров, М.И. (1986). Проектирование и возведение прерывистых фундаментов. Москва: Стройиздат.
[6]. Пойта, П.С. (1985). Совместная работа прерыви-стых ленточных фундаментов с продольным располо-жением разрыва и намывных песчаных оснований (для региона Белорусской ССР). (Дис.канд. техн. наук). БГТУ, Брест.
[7]. Тугаенко, Ю.Ф. Кущак, С.И. (1986). Деформации в основаниях фундаментов из шпальных элементов. Ос-нования, фундаменты и механика грунтов, 2, 9-11.
[8]. Панков, В.К. (1971). Исследование работы состав-ных фундаментов из траверс и нестыкуемых подклад-ных плит. (Автореф. дис. канд. техн. наук), СТИ, Сверд-ловск.
[9]. Ермашов, В.П. (1985). Влияние формы фундамента на распределение нормальных контактных напряжений. Основания, фундаменты и механика грунтов, 2, 16-17.
[10]. Евтушенко, С.И. & Крахмальный, Т.А. (2008). Раз-работка новых конструкций протяженных фундаментов, эффективно использующих несущую способность осно-вания. Вестник Волгоградского гос. архитектурно-строительного университета. Серия: Строительство и архитектура, 10(29), 122-127.
[11]. Евтушенко, С.И. & Крахмальный, Т.А. (2011). Ис-следование работы ленточных фундаментов со сложной конфигурацией подошвы. Основания, фундаменты и механика грунтов, 3, 14-17.
[12]. Евтушенко, С.И. & Крахмальный, Т.А. (2011). Экспериментальные исследования работы новых кон-струкций ленточных фундаментов с ломаным очерта-нием краевой зоны на песчаном основании. Новочер-касск: ЛИК.
[13]. Крахмальный, Т.А. & Евтушенко, С.И. (2008). Раз-работка новых конструкций протяженных фундаментов, эффективно использующих несущую способность осно-вания. Вестник Волгоградского гос. архитектурно-строительного университета. Серия: Строительство и архитектура, 10(29), 122-127.
[14]. СНиП 2.02.01-83. (1985). Основания зданий и со-оружений. Нормы проектирования. Москва: Стройиз-дат.
[15]. Ильичев, В.А. & Фадеев, А.Б. (2002). Европейские правила геотехнического проектирования. Основания, фундаменты и механика грунтов, 6, 25-29.
[16]. Фадеев, А.Б. & Лукин, В.А. (2006). Сопоставление методик СНиП и ЕК7 при расчете оснований фундамен-тов мелкого заложения. Основания, фундаменты и ме-ханика грунтов, 4. 19-24.
[17]. EN 1997-1. Eurocode 7. Geotechnical design. Part 1: General rules. CEN/TC 250. 2003. ICS: 93.020; 91.080.01.
[18]. Сорочан, Е.А., Быцутенко, О.В. & Лиховцев, В.М. (1991). Фундаменты на промежуточной подготовке пе-ременной жесткости. Основания, фундаменты и меха-ника грунтов, 1, 7-8.
[19]. Сорочан, Е.А. & Абуханов, А.З. (1988). Экспери-ментальные исследования напряженного состояния фундамента с промежуточной подготовкой на песчаном основании. Исследование и расчет оснований и фунда-ментов при действии статических и динамических нагрузок: Межвузовский сборник, 79-85.
[20]. Грицук, М.С. & Игнатюк, В.Ю. (1978). Напряжен-но-деформированное состояние фундаментных блоков с криволинейной поверхностью опирания. Известия вузов. Строительство и архитектура, 10. 31-33.
[21]. Бай, В.Ф. & Краев, А.Н. (2014). Исследование ра-боты песчаной армированной по контуру подушки с криволинейной подошвой в условиях слабых глинистых грунтов. Вестник гражданских инженеров, 3(44). 107-110.
[22]. Самородов, О.В., Лучковський, І.Я., Конюхов, О.В. & Кротов, О.В. (2013). Стрічковий фундамент з повздо-вжнім вирізом по підошві. Патент України на винахід 100647, Київ: Державне патентне відомство Ураїни.
[23]. Самородов, А.В. (2005). Внецентренно нагружен-ные фундаменты с вырезами по подошве. (Дис. канд. техн. наук). Приднепровская государственная академия строительства и архитектуры, Днепр.
[24]. Самородов, А.В., Лучковский, И.Я. & Коню-хов, А.В. (2010). Фундаменты с асимметричными выре-зами по подошве при действии превалирующих одно-сторонних моментных нагрузок. Науковий вісник будів-ництва, 61, 140-145.
[25]. Самородов, А.В., Лучковский, И.Я. & Кротов, О.В. (2012). Ленточный фундамент с продольным вырезом по подошве. Збірник наукових праць. Серія: Галузеве ма-шинобудування, будівництво, 4(34)-2, 201-204.
[26]. Patra, C.R., Das, B.M., Bhoi, M. & Shin, E.C. (2005). Eccentrically loaded strip foundation on geogrid-reinforced sand. Geotextiles and Geomembranes, 24(4), 254-259. doi:10.1016/j.geotexmem.2005.12.001
[27]. Das, B.M. & Shin, E.C. (1996). Laboratory model tests for cyclic load-induced settlement of a strip foundation on a clayey soil. Geotechnical & Geological Engineering, 14(3), 254-259. Retrieved from https://link.springer.com.
[28]. Griffiths, D.V., Fenton, G.A. & Manoharan, N. (2002). Bearing Capacity of Rough Rigid Strip Footing on Cohesive Soil: Probabilistic Study. Journal of Geotechnical and Ge-oenvironmental Engineering, 128(9), 145-151. doi:10.1061/(ASCE)1090-0241(2002)128:9(743)
[29]. Yin, Jian-Hua, Wang, Yu-Jie & Selvadurai, A.P.S. (2001). Influence of Nonassociativity on the Bearing Capacity of a Strip Footing. Journal of Geotechnical and Geoenvi-ronmental Engineering, 127(11), 81-89. doi:10.1061/(ASCE)1090-0241(2001)127:11(985).
[30]. Salih Keskin, M. & Laman, M. (2013). Model studies of bearing capacity of strip footing on sand slope. KSCE Journal of Civil Engineering, 17(4), 699-711. doi:10.1007/s12205-013-0406-x.
Опубліковано
2018-10-12
Як цитувати
Samorodov Oleksandr Аналіз конструктивних рішень умовно стрічкових (протяжних) фундаментів / Oleksandr Samorodov, Iryna Khrapatova, Oleg Krotov, Sergii Tabachnikov // ACADEMIC JOURNAL Series: Industrial Machine Building, Civil Engineering. – Полтава: ПНТУ, 2018. – Т. 2 (51). – С. 108-114. – doi:https://doi.org/10.26906/znp.2018.51.1300.