Full Text

В современной строительной практике при усилении оснований зданий и сооружений (включая малоэтажное строительство, транспортные системы) предлагается использовать различные методы и технические решения, в том числе с грунтонаполняемыми элементами [1-8]. На кафедре ПГСГиФ Южно-Российского государственного политехнического университета проводились экспериментальные исследования оболочечных элементов из композитных материалов. Испытательный стенд представляет собой лоток, изготовленный из органического стекла толщиной 6 мм и металлического уголка толщиной 40 мм. Его параметры следующие: Для усиления стенок лотка устанавливались ребра жесткости через 0,4 м по ширине лотка и 0,35 м по его длине. Задаваемая нагрузка P от 0,1 до 120 кПа передается штампом площадью 0,4´0,6 = 0,24 м2 через шток, а его устойчивость обеспечивается втулкой. В качестве регистрирующего прибора перемещений модели грунтонаполняемой оболочки использовались стандартные индикаторы часового типа ИЧ-10, а градуировка стенда осуществлялась стандартным динамометром ДС-200, имеющим предел измерения до 200 кН (приборы метрологически аттестованы). Грунтом основания служил среднезернистый воздушно-сухой песок, который имеет следующие физико-механические характеристики: угол естественного откоса , угол внутреннего трения , плотность , сцепление с = 0,0052 МПа, коэффициент пористости . Для измерения плотности грунта применялся иглоплотнометр, разработанный Ю.Н. Мурзенко. Материал грунтонаполняемой оболочки в модели приняли как Unisol 630. Схема установки представлена на рис. 1. Для наблюдениями за осадками основания дополнительно укладывали цветной песок [3, 4]. Рис. 1. Схема экспериментальной установки: 1 - лоток; 2 - штамп; 3 - шток; 4 - индикаторы часового типа ИЧ-10; 5 - сектор; 6 - ось сектора; 7 - рама; 8 - цветной грунт; 9, 10 - регулировочные винты; 11 - грузы; 12 - траверса; 13 - стопорные винты; 14 - прижимные винты; 15 - продольный шарнир; 16 - измерительная рейка; 17 - стрелка; 18 - траверса ИЧ-10 Fig. 1. The experimental setup: 1 - tray; 2 - stamp; 3 - rod; 4 - indicating gages ICH-10; 5 - sector; 6 - sector axis; 7 - frame; 8 - colored ground; 9, 10 - setting screws; 11 - loads; 12 - cross-member; 13 - bolts; 14 - clamping screws; 15 - longitudinal hinge; 16 - a measuring-rod; 17 - arrow; 18 - traverse ICH-10 Было проведено четыре серии по пять опытов с различными нагрузками - сухой песок с естественным уплотнением, с нагрузкой от каркасного одноэтажного здания; с уплотнением сухого песка и нагрузкой от каменного (кирпичного одноэтажного и трехэтажного) здания. На рис. 2, а представлена лабораторная установка (стенд), а на рис. 2, б - непосредственно выполнение эксперимента, при этом следует отметить, что промежуток между опытами составил 30-40 мин. а б Рис. 2. а) Общий вид экспериментальной установки (стена): 1 - испытательный стенд; 2 - грунтонаполняемая оболочка; 3 - грунт основания; 4 - индикатор часового типа ИЧ-10; б) Проведение экспериментальных исследований грунтонаполняемой оболочки аспиранткой Глагольевой А.С.: 1 - испытательный стенд; 2 - грунтонаполняемая оболочка; 3 - грунт основания; 5 - динамометр Fig. 2. a) General view eksperimental installation (wall): 1 - test stand; 2 - grancanaria shell; 3 - ground; 4 - dial gauge ICH-10; b) experimental research grundonnerstag shell graduate student Glagoleva A.S.: 1 - test stand; 2 - grancanaria shell; 3 - ground; 5 - dynamometer В результате проведенных экспериментальных исследований получены графические и эмпирические зависимости, представленные на рис 3. Приведенные графические и эмпирические зависимости на рис. 3 показали, что при нагрузке от 0,1 до 120 кПа перемещение (деформация) грунтонаполняемой оболочки составляет до 0,3 мм, после постепенного снятия нагрузки - от 10 до 15 %. Рис. 3. Результаты экспериментальных исследований: а - поперечное очертание; б - изменения по длине оболочки Fig. 3. The results of experimental studies: a - cross outline; b - changes in the length of the shell Теоретические исследования проводились с учетом работы К.М. Хуберяна, в которой используется гипотеза о применении широкой и неглубокой засыпки (в нашем случае - от 0,6 до 2 м), при этом интенсивность в данной точке поверхности засыпки принимается равной весу столба над этой точкой, а интенсивность горизонтального давления засыпки - пропорциональной интенсивности вертикального давления [7]. Тогда сила натяжения в грунтонаполняемой оболочке, кН/м, (1) где - давление засыпки, кН/м; - объемный вес грунта, наполняющего оболочку; - размер выделенного участка оболочки. На основании этого исследования составлена программа для расчета грунтонаполняемой оболочки под нагрузкой [3, 5, 8, 9]. На основании анализа существующих теоретических и экспериментальных данных, проведенных экспериментальных и теоретических исследований составлена программа расчета и разработаны рекомендации по их применению в проектной строительной практике при уплотнении грунтов основания грунтонаполняемыми элементами (малоэтажное строительство, транспортная инфроструктура) [1-15].

About the authors

A. S Glagolieva

South-Russian State Polytechnic University (NPI) named after M.I. Platov

T. P Kasharina

South-Russian State Polytechnic University (NPI) named after M.I. Platov

References

Statistics

Views

Abstract - 125

Refbacks

• There are currently no refbacks.