engineer, senior lecturer of the Department of Reinforced Concrete Structures; corresponding member of the Academy of Housing and Public Utilities
инженер ПГС, старший преподаватель кафедры железобетонных и каменных конструкций; член-корреспондент Академии ЖКХ
Relevance. In the construction of buildings and structures, driven piles with a square cross section are most widely used. To install them in the working position, the percussion method is used. However, in cramped conditions, shock loads can lead to dangerous conditions and destruction of structures of nearby buildings. In such a situation, it is necessary to use rammed piles, since technological solutions for their construction are not associated with shock effects on the soil. One such solution is the new rammed cone-shaped pile design, which is installed without excavation. The aim of the study is to analyze the influence of the geometric parameters of the pile on its bearing capacity under the action of external loads, in particular, the angle of its taper. Methods. The results of a numerical analysis of the stress-strain state of a pile operating in a soil massif were obtained by the finite element method. Results. In the computational study, a comparative analysis of the state of piles of different lengths and geometries under the action of external loads was carried out. The influence of the angle of inclination of the lateral surface of the pile on its bearing capacity is considered. Rationalization of the pile design was carried out taking into account the total costs of building materials. Variants of geometric and design solutions for piles with a length L from 1 to 10 m are proposed. In subsequent articles, it is proposed to consider the effect on the bearing capacity of the pile of the geometric parameters of the crushed stone shell and the lower crushed stone spherical expansion, as well as to carry out a comparative analysis of the numerical results with experimental data obtained in laboratory and field conditions.
Актуальность. При строительстве зданий и сооружений наиболее широко применяются забивные сваи с квадратным поперечным сечением. Для их установки в рабочее положение используется ударный метод. Однако в стесненных условиях ударные нагрузки могут приводить к опасным состояниям и разрушениям конструкций близлежащих строительных объектов. В подобной ситуации необходимо применять набивные сваи, поскольку технологические решения по их устройству не связанны с ударными воздействиями на грунт. Одним из таких решений является новая конструкция набивной конусообразной сваи, устанавливаемой без выемки грунта. Цель исследования - проанализировать влияние геометрических параметров сваи на ее несущую способность под действием внешних нагрузок, в частности угла ее конусности. Методы. Результаты численного анализа напряженно-деформированного состояния сваи, работающей в грунтовом массиве, получены методом конечных элементов. Результаты. В расчетном исследовании выполнен сравнительный анализ состояния свай разной длины и геометрической формы, находящихся под действием внешних нагрузок. Рассмотрено влияние угла наклона боковой поверхности сваи на ее несущую способность. Выполнена рационализация конструкции сваи с учетом общих затрат на строительные материалы. Предложены варианты геометрических и конструктивных решений свай длиной L от 1 до 10 м. В дальнейшем предполагается рассмотреть влияние на несущую способность сваи геометрических параметров щебневой оболочки и нижнего щебневого шарообразного расширения, а также провести сравнительный анализ численных результатов с экспериментальными данными, полученными в лабораторных и натурных условиях.