Использование разрядно-импульсной технологии (РИТ)

Размещено на http://www.Allbest.Ru/

Размещено на http://www.Allbest.Ru/

Размещено на http://www.Allbest.Ru/

Санкт-Петербургский политехнический университет им. Петра Великого

Кафедра строительства уникальных зданий и сооружений

Использование разрядно-импульсной технологии (РИТ)

Зверев Д.С., студент

Бунтов Д.А., студент

Кафидов Г.А., студент

г. Санкт-Петербург, Россия

Аннотация

В данной статье представлена информация о возможности применения свайного фундамента, устроенного с использование РИТ. Также представлен ручной расчет сваи-РИТ под самой нагруженной точкой здания и приведен сравнительный анализ между свайным фундаментом, запроектированным в программном комплексе СКАД, и фундаментом с применением РИТ технологии рассчитанного вручную.

Ключевые слова: РИТ технологии, свая, фундамент, свайный фундамент, свая-РИТ.

Одной из задач высотного строительства является повышение несущей способности фундамента и как следствие снижение осадки.

В связи с этим все более востребованной становится применение разрядно-импульсной технологии, что так же позволит существенно снизить размеры поперечных сечений несущих конструкций, а, следовательно, и общие затраты на строительство.

Целью работы является сравнительный анализ двух свайных фундаментов, один из которых получен в программном комплексе SCAD, а другой по технологии РИТ посчитанный вручную:

- выполнить анализ свайного фундамента в ПК SCAD;

- запроектировать свайный фундамент по технологии РИТ;

- провести сравнительный анализ двух данных фундаментов и выявить преимущества одного над другим.

Свайный фундамент под самой загруженной точкой здания смоделированный в программном комплексе СКАД

На рисунке 1 один представлена самая нагруженная колонна, которая в свою очередь опирается на ростверк с восьми одинаковыми сваями, расчет которой осуществлялся в программе СКАД.

Рисунок 1. Свайный фундамент, смоделированный в программе СКАД

На рисунке 2 представлен геологический разрез грунтов под проектируемым зданием.

Рисунок 2. Геологический разрез

С помощью программы СКАД было получено, что для данных грунтов нам соответствует свая с данными параметрами:

Тип: Буровая свая

Длинна: 20 метров

Диаметр: 40 см

Несущая способность: Fd = 175 тонн

Нормативное расчетное усилие, воспринимаемое сваей: N/1,4 = 125 тонн

Материал: бетон тяжелый В25

Использование РИТ технологии

Устройство сваи-РИТ подразумевает собой получение сваи определенной формы с помощью электроэнергии, которая очень эффективно воспринимает нагрузки по всем направлениям. Так же данная технология позволяет уплотнять грунты окружающие данный фундамент, что дает выгоду и с технической точки зрения и экономической.

При изготовлении данной сваи на дно скважины опускаются два электрода, и по мере подачи бетонной смеси их начинают поднимать, и через определенные расстояния осуществляют подачу напряжения на данные электроды, вследствие чего происходит пробой межэлектродного промежутка с взрывообразным преобразованием электрической энергии, что в свою очередь передает давление на грунт, тем самым уплотняя его.

В результате серии взрывов в той точке, куда подавалось напряжение, свая приобретает увеличенный объем, что благоприятно влияет на её сцепление с грунтом и как следствие уплотнение грунта.

Рисунок 3. Схема устройства сваи-РИТ

разрядный импульсный сейсмостойкий свайный фундамент

1. Форма сваи в месте разряда

2. Проводник напряжения

3. Разрядная станция

4. Бетононасос

5. Цементный грунт

6. Уплотнённый грунт

Ручной расчет сваи-РИТ для данного сооружения

Найти несущую способность сваи-РИТ можно тремя способами:

1. Расчет прочности ствола сваи по материалу

2. Расчет на основе физико-механических характеристик грунтов

3. По результатам испытаний

Рассчитаем сваю по второму методу. Надо отметить что данный способ является приближенным. Окончательно значение несущей способности определяется с учетом испытаний.

Несущую способность свай-РИТ по грунту определяют по формуле:

Fd = g_ккg_сriп (g_сRR_ritА_rit + g_cf S_uiritfihi)

g_кк - коэффициент надежности свайного основания по ответственности здания и сооружения, gкк=0,7 для высотных зданий.

g_сriп - коэффициент условий работы свай-РИТ, gсriп = 1,0 для всех случаев

g_сR - коэффициент условий работы грунта под нижним концом свай-РИТ, принимаемый gсR = 1,3 для всех грунтов

g_cf - коэффициент условий работы грунта на боковой поверхности свай-РИТ, для всех грунтов gcf = 1,3

R_rit - расчетное сопротивление грунта под нижним концом свай-РИТ, при Dh < ?dc в твердых глинистых грунтах Rrit следует принимать по СП 50-102-2003, Rrit = 2300

A_rit - площадь основания принимается по площади поперечного сечения скважины, Arit = 0,13 м2

uirit - периметр поперечного сечения сваи на i-том горизонте, м. Рекомендуется принимать величину uiri, равной периметру поперечного сечения скважины uirit = pdc , где dc диаметр скважины, uirit = 1,25 м

f_i - расчетное сопротивление - кПа (т/м2) i-го слоя грунта на боковой поверхности сваи, fi = 56 кПа

h_i - толщина i-го слоя грунта, соприкасающегося с боковой поверхностью сваи, hi =5м

F_d = 0,7Ч1Ч(1,3Ч2300Ч0,13+1,3Ч1,25Ч5)=299,5 т

N = 299,5 ч 1,4 = 213,3 т,

где N расчётное усилие сваи

По результатам расчета получили что несущая способность сваи-РИТ примерно в 2 раз больше чем у обычной буровой сваи, рассчитанной в программном комплексе СКАД. Так как максимальная нагрузка на рассчитываемую колону 619 тонн, то для проектирования ростверка нам понадобится не больше трех свай-РИТ, когда по расчету в программном комплексе СКАД нам понадобилось шесть обыкновенных буровых свай.

Работа посвящена разработки свайного фундамента для высотного здания по разрядно-импульсной технологии.

В результате было выявлено, что данная технология является очень эффективной для данного высотного сооружения.

Динамическое воздействие, возникающее в процессе формования, за пределами зоны обработки незначительно и не оказывает вредного воздействия на усиливаемые конструкции и рядом стоящие здания. Разрядно-импульсная технология экологически безвредна. Данная технология позволяет формовать сваи и анкера различной конфигурации, с уширением в одном или нескольких уровнях.

Разрядно-импульсная технология «обладает значительным преимуществом по сравнению с традиционными методами в комплексной механизации и автоматизации технологических операций строительных работ» (из заключения НИИМосстроя).

Выводы и выявление преимуществ технологии РИТ по сравнению с буровыми сваями

Технология позволяет:

1. Свести к минимуму земляные работы

2. Не создаёт неудобств жителям близлежащих зданий

3. Никоим образом не вредит окружающей застройке

4. Добиться высокой несущей способности при незначительном количестве изымаемого грунта и незначительной длине сваи.

Список литературы

1. Еремин В.Я., Буданов А.А., Деформируемость песчаных грунтов при изготовлении свай по разрядно-импульсивной технологии (РИТ). Изд-во Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет (Москва), 2006, 8-10 с.

2. Кадушкин Ю.В., Савин А.А., К вопросу применения разрядно-импульсивной технологии (РИТ) при возведении ограждающих конструкций котлованов. Изд-во

3. Коноводченко В.И. Усиление стен кирпичных зданий для повышения их сейсмостойкости, Сб., «Сейсмостойкость крупнопанельных и каменных зданий», Госстройиздат, М.: 1967.

4. Поляков С.В., Коноводченко В.И, Прочность и деформации квадратных виброкирпичных панелей при перекосе в плоскости стены. Прочность вертикальных стыков. Сб. «Исследования по сейсмостойкости крупнопанельных и каменных зданий», Госстройиздат, М., 1962 г.

5. Поляков С.В., Садыхов З.Г., Прочность и деформации сплошных виброкаменных панелей при перекосе.//Сейсмостойкость сборных крупноэлементных зданий. - М.: 1963. -с. 170-183.

6. Поляков С.В., Сафаргалиев С.М. Монолитность каменной кладки. - Алма-Ата.: 1991. -160 с.

7. Пособие по проектированию каменных и армокаменных конструкций (к СНиП II-22-81*).-М.: ВДПП Госстроя СССР, 1989. -138 с.

8. СНиП II-7-81* «Строительство в сейсмических районах». - М.: ФГУП ЦПП, 2004. -44 с.

9. СНиП II-22-81 «Каменные и армокаменные конструкции». - М.: ФГУП ЦПП, 2007. -40.

10. Тонких Г.П., Кабанцев О.В., Кошаев В.В. Экспериментальные исследования напряженно-деформированного состояния каменной кладки, усиленной железобетонной аппликацией, при совместном действии статических вертикальных и горизонтальных нагрузок. // Сейсмостойкое строительство. Безопасность сооружений №6, ВНИИНТПИ -2007 г.-с. 26-31.

11. ТР 50-180-06 «Технические рекомендации по проектированию и устройству свайных фундаментов, выполняемых с использованием разрядно-импульсной технологии для зданий повышенной этажности (сваи-РИТ). -М.: ООО «УИЦ «ВЕК», 2006. -68 с.

12. СП 24.13330.2011. Свайные фундаменты.

13. ТР 50-180-06. Технические рекомендации по проектированию и устройству свайных фундаментов, выполняемых с использованием разрядно-импульсной технологии для зданий повышенной этажности (сваи-РИТ). М.: УИЦ «ВЕК», 2006. 68 с.

14. Еремин В.Я. Расчет висячих свай-РИТ, изготовленных по разрядно-импульсной технологии // Строй клуб. 2001. №5-6. С. 21-22.

15. Роже Франк. Проектирование фундаментов по данным испытаний прессиометром Менара (ИПМ) // Основания, фундаменты и механика грунтов. 2009. №6. С. 2-10.

16. Roger Frank. Calcule des fondations superficielles et profondes. Presses Ponts et chaussйes. 2002. 138 p.

17. Document Technique Unifiй (D.T.U. 13.20, Travaux de fondations profondes pour le bвtiment, Chap. IV. Pieux forйs-ouits de fondations, piles colonnes, mars 1966.

18. Eurocode 7. Calcul gйotechnique. Partie 1. Rиgles gйnйrales. XP ENV 1997-1 (P 91-250-1), dйcembre 1996, 112 p. AFNOR. Paris.

19. Rиgle de justification des fondations sur pieux а partir des rйsultats des essais pressiomиtriques. LCPC-SETRA, oct. 1985. Ministиre de l`Urbanisme et des Transports, Direction des Routes, 32 p. 20. NF P 94-150-1. Essai statique de pieu isolй sous un effort axial. Normes Franзaise. AFNOR 1999.

Размещено на allbest.ru