CC BY
69
УДК 624.131.383
МАТЕМАТИЧНЕ ОБГРУНТУВАННЯ ТЕОРП СП1ЛЬНО1 РОБОТИ ФУНДАМЕНТУ Й ОСНОВИ З УРАХУВАННЯМ „АРОЧНОГО" ЕФЕКТУ
Т1МЧЕНКО Р. О. д. т. н, проф., КР1ШКО Д. А. 2*, к. т. н., ст. викл.
1 Кафедра архггектури та мютобудування, Державний вищий навчальний заклад «Кривор!зький нaцiонaльний ушверсигет», вул. ХХ11 Партз'!зду, 11, 50027, Кривий Pir, Укра!на, тел. +38 (0564) 71-95-98, e-mail: radomirtimchenko@mail.ru, ORCID ID: 0000-0002-0684-7013
2 Кафедра архггектури та мгстобудуванн, Державний вищий навчальний заклад «Криворiзький нацюнальний унiверситет», вул. ХХ11 Партз'!зду, 11, 50027, Кривий Pir, Укра!на, тел. +38 (0564) 71-95-98, e-mail: dak_sf@mail.ru, ORCID ID: 0000-0001-5853-8581
Анотащя. Постановка проблеми. Огляд технiчних рiшень фундаментних конструкцiй будiвель i споруд виявив низку ютотних недолiкiв, пов'язаних з ускладненням конструкцш i малою ймовiрнiстю нормального функцюнування в складних iнженерно-rеолоriчних умовах. У проектуванш застосовують будiвельнi i конструктивш заходи, як1 знижують або величини деформaцiйних впливiв з боку основи, або 1х вплив на споруду. Досввд будiвництвa показав, що не завжди вдаеться повнiстю зaпобiгти цим несприятливим впливам на споруди з боку основи. Тому 1х ди на конструкци враховуються ще на стади проектування. Мета cmammi. На основi експериментально-теоретичних дослвджень обгрунтувати запропоновану теорiю сшльно! роботи плитних фундaментiв-сaмореrуляторiв (ПФС) з основою, що включае теорiю плaстичностi (гранично-напруженого стану) i тиску грунтiв над по^влями виробок. Висновок. З усiх розглянутих особливостей сшльно! роботи ПФС з основою найважливший - "арочний" ефект, тому що вш е результуючим i пояснюе напружено-деформований стан (НДС) основи тд ПФС. Пвдвищення розрахункового опору на 15-22 % пов'язане з конструктивними особливостями ПФС i особливим характером формування загального граничного НДС основи у рaзi збшьшення навантаження до граничних значень. Для конструкци ПФС бiльш характерний рiвномiрний розподiл контактних напружень в основi пiд фундаментом незалежно вiд силового або деформацшного впливу, а також велик! меж1 пропорцшно! зaлежностi мiж напруженнями i деформaцiями. Встановлення меж саморегулювання можна отримати шд час проведення математичного моделювання, зм!нюючи компенсаторш можливосп фундаменту.
Ключов1 слова: плитний фундамент-саморегулятор, напружено-деформований стан, „арочний" ефект
МАТЕМАТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ТЕОРИИ СОВМЕСТНОЙ РАБОТЫ ФУНДАМЕНТА И ОСНОВАНИЯ С УЧЕТОМ „АРОЧНОГО" ЭФФЕКТА
ТИМЧЕНКО Р.А. д. т. н., проф.,
2*
КРИШКО Д А. , к. т. н., ст. преп.
1 Кафедра архитектуры и градостроительства, Государственное высшее учебное заведение «Криворожский национальный университет», ул. ХХ11 Партсъезда, 11, 50027, Кривой Рог, Украина, тел. +38 (0564) 71-95-98, e-mail: radomirtimchenko@mail.ru, ORCID ID: 0000-0002-0684-7013
2 Кафедра архитектуры и градостроительства, Государственное высшее учебное заведение «Криворожский национальный университет», ул. ХХ11 Партсъезда, 11, 50027, Кривой Рог, Украина, тел. +38 (0564) 71-95-98, e-mail: dak_sf@mail.ru, ORCID ID: 0000-0001-5853-8581
Аннотация. Постановка проблемы. Обзор по техническим решениям фундаментных конструкций зданий и сооружений выявил ряд существенных недостатков, связанных с усложнением конструкций и малой вероятностью нормального функционирования в сложных инженерно-геологических условиях. При проектировании применяют строительные и конструктивные меры, снижающие либо величины деформационных воздействий со стороны основания, либо их влияние на сооружение. Опыт строительства показал, что не всегда удается полностью предотвратить эти неблагоприятные воздействия на сооружения со стороны основания. Поэтому их действие на конструкции учитывается еще на стадии их проектирования. Цель статьи. На основании опытно-теоретических исследований обосновать предложенную теорию совместной работы плитных фундаментов-саморегуляторов (ПФС) с основанием, включающую теорию пластичности (предельно-напряженного состояния) и давления грунтов над кровлями выработок. Вывод. Из всех рассмотренных особенностей совместной работы ПФС с основанием важнейший - „арочный" эффект, так как он является результирующим и объясняет напряженно-деформированное состояние (НДС) основания под ПФС. Повышение расчетного сопротивления на 15-22 % связано с конструктивными особенностями ПФС и особым характером формирования общего предельного НДС основания при увеличении нагрузки до предельных значений. Для конструкции ПФС характерно более равномерное распределение контактных напряжений в
основании под фундаментом вне зависимости от силового или деформационного воздействия, а также большие пределы пропорциональной зависимости между напряжениями и деформациями. Установление границ саморегулирования можно получить при проведении математического моделирования, меняя компенсаторные возможности фундамента.
Ключевые слова: плитный фундамент-саморегулятор, напряженно-деформированное состояние, „арочный" эффект
THE MATHEMATICAL BASIS FOR THE THEORY OF JOINT WORK OF THE FOUNDATION AND THE FOUNDATION WITH THE „ARCH" EFFECT
TIMCHENKO R. A. ^ Dr.Sci.Tech, Prof., KRISHKO D. A. 2*, Ph.D., senior lect.
1 Department of architecture and urban planning, State higher educational institution «Kryvyi Rih National University», str. XXII-th party Congress, 11, 50027, Kryvyi Rih, Ukraine, phone +38 (0564) 71-95-98, e-mail: radomirtimchenko@mail.ru, ORCID ID: 0000-0002-0684-7013
2 Department of architecture and urban planning, State higher educational institution «Kryvyi Rih National University», str. XXII-th party Congress, 11, 50027, Kryvyi Rih, Ukraine, phone +38 (0564) 71-95-98, e-mail: dak_sf@mail.ru, ORCID ID: 0000-0001-5853-8581
Abstract. Statement of the problem. The review of the technical solutions of the foundation of buildings and structures revealed a number of significant shortcomings associated with the complexity of structures and a low probability of normal functioning in difficult engineering-geological conditions. When designing the building use and design measures that reduce either the amount of strain-tive effects from the base, or their impact on the structure. Experience in construction has shown that it is not always possible to completely prevent the adverse effects on structures from the base. Therefore, their effect on the structure still considered at the design stage. Purpose. On the basis of experimental and theoretical studies to justify the proposed theory of joint work the plate foundation-self-regulators (PFS) with the base, including the theory of plasticity (maximum stress state) and soil pressure on roofs with. Conclusion. Of all the discussed features of the joint work the PFS with the base surface is more important "arch" effect, since it is the resultant and explains the stress-strain state (SSS) for PFS. Increased design resistance at 15-22% is due to the design of the PFS and the special nature of the formation of the overall limit of the SSS of the base with an increase in load to the limit values. For the construction of the PFS by more uniform distribution of the contact stresses in the ground under the foundation, regardless of the power or influence of the deformation, and large outside the proportional relationship between stress and strain. Establish the boundaries of self-regulation can be obtained by carrying out mathematical modeling of changing the compensatory possibilities of the foundation.
Keywords: plate foundation-self-regulators, stress-strain state, "arch" effect
Постановка проблеми. Огляд техшч-них ршень фундаментних конструкцш бу-дiвель i споруд виявив низку ютотних недо-лшв, пов'язаних з ускладненням конструкцш i малою ймовiрнiстю нормального функщонування в складних шженерно-геолопчних умовах.
У проектуванш застосовують будiвельнi i конструктивы заходи, що знижують або величини деформацшних впливiв з боку ос-нови, або 1х вплив на споруду [1-5]. Досвщ будiвництва показав, що не завжди вдаеться повшстю запоб^и цим несприятливим впливам на споруди з боку основи. Тому 1х дп на конструкцп враховуються ще на стадп проектування [6-9].
Мета статть На основi експерименталь-но-теоретичних дослщжень обгрунтувати запропоновану теор^ спшьно! роботи пли-
тних фундаментiв-саморегуляторiв (ПФС) з основою, що включае теор^ пластичносп (гранично-напруженого стану) i тиску грун-■пв над по^влями виробок.
Виклад основного матер1алу. Запропо-новано конструкцп ПФС (рис. 1, 2), для будiвель i споруд, яю враховують недолши попередшх розробок [10; 11].
Практичне застосування запропонова-них фундаменпв вимагае всебiчного ви-вчення взаемодп цих конструкцш з грунтовою основою, вивчення 1х роботи в умовах вщповщно! натурно'1 експлуатацп [12; 13].
У проведених експериментах у вщповщносп з поставленою метою для за-пропонованих ПФС визначено двi важливi функцп:
- самоущшьнення грунтово'1 основи тд фундаментами;
- саморегулювання контактних тисюв. У процес дослщження спшьно! роботи розглянутих фундаменпв (рис. 3) з нер1вно-м1рно-деформованою основою, кр1м розглянутих рашше показниюв, також визначено контакты тиски основи, граничш осяжш траектори часток грунту основи [14; 15].
Рис. 1. Конструкция ПФС для буд1вель г споруд: 1 - фундамент; 2 - Грунт ; 3 - опора; 4 - пiрамiдальна порожнина; 5 - опорн призматичнi дшянки; 6 - бiчна грань; 7 - верхня основа призми; 8 - лист пружного пiддатливу матерiалу
5 3 2 1 5
1 - гнучка плита; 2 - опора; 3 - шов ковзання; 4 - опорш елементи; 5 - Грунт; 6 - пiрамiдальна порожнина; 7 - опорн призматичнi дшянки; 8 - бiчна грань; 9 - верхня основа призми;
10 - лист пружного податливого матерiалу
Що стосусться визначення
розрахунково! нижньо! меж стисло! товщ1 для звичайних умов ще немае точних р1шень, 1 вона визначаеться р1зними прийо-мами. Частина з них заснована на використанш дослщних даних, а частина -
на використанш епюр додаткових та при-родних тисюв. Тому у подальшому при розробленш методу р1шення ПФС, що дослщжуеться, зпдно з проведеним анал1зом, як модель основи прийнято модель змшного коефщ1ента жорсткост осно-ви.
На рисунку 3. побудоваш епюри дослщжуваних моделей на момент досягнен-ня значення реактивного тиску Я.
Значення епюр згинальних моменпв М 1 поперечних сил Q для 3 модел1 ПФС менш1, шж для моделей 1 1 2.
Реактивш тиски в модел1 ПФС розпсдаляються бшып р1вномрно (рис. 3).
ЛУ а >
1 * »
Рис. 3. РозрахунковУ епюри досл^джуваних моделей фундаментiв: модель 1 - базовий фундамент 13 плоскою пiдошвою; модель 2 - фундамент, який мае наскрiзнi порожнини по всш висотi фундаменту; модель 3 - запропонований новий фундамент 1з по-рожнинами у виглядi у^чених пiрамiд (ПФС); а - реактивн тиску; б - згинальнi моменти;
в - поперечнi сили Анал1з епюр контактних тисюв, отрима-них на експериментальному стенд1, показуе !х бшьш гладкий характер атах = 0,373 МПа 1 атах = 0,286 МПа в крайшх точках, на стади деформацшних вплив1в для 1-! модел1 ПФС. Для плоско! модел1 фундаменту йде збшьшення крайових контактних тисюв а2 1 зниження тиску в центр1 а^ (рис. 4, а, б).
а)
б)
Рис. 4. Етори контактных напруженъ: а - для модели ПФС, при Рср = 0,25 МПа; б - для плоско1 модели, при Рср = 0,2 МПа; 1 - треппй ступтъ силового навантаження; 2 - треппй ступтъ деформацшних вплив1в
я,
Н > (5-6)й, > ч.
-$-
Рис. 5. Розрахункова схема граничного НДС неске-льового Грунту над ггрничими виробками (за М. М. Протодьяконовим)
Аналiз напружено-деформованого стану (НДС) основ тд фундаментами, що дослщжуються, включае НДС тд плоскою тдошвою i нескельовими породами над ггрничими виробками (рис. 5). Основн положення теори напруженого стану нескельових грушгв над по^влями ггрничих виробок розробив
М. М. Протодьяконов [16].
Для характеристики НДС використову-ються таю положення:
а) над прською виробкою аЪсё в нескельовому грунт! утворюеться несне грунтове склетння по1т ("арочний" ефект) в результат! осщання грунту тд вагою власно! маси;
б) несне грунтове склетння пот мае обриси лшп тиску рiвномiрно розподiленого навантаження вщ власно! маси грунту, що лежить над цим склетнням;
в) обриси несного грунтового склетння пот, отримат з розгляду рiвноваги цього склетння, описуеться рiвнянням параболи:
для сипучих грунтiв:
х =
У
Ъ2 ■ ЪФ'
(1)
для звязних грунтiв:
х =
У
(2)
Ъ2 + с)/^]'
координати дано! точки
де х, у склетння;
Ф - кут внутрiшнього тертя; с - питоме зчеплення грунту; о - стискаючий тиск, при якому визначаеться отр зв'язного грунту зрушенню;
Ъ2 - максимальний розрахунковий натвпрол^ склепiння;
г) висота (стрша) Искл несного грунтового склепiння визначаеться за формулами: для сипучих грунтгв:
К
(3)
к,,.. = пее
для звязних грунпв:
ке.. = Ъ2 ^ пее tgp■a+П
Тиск на кршлення прничих виробок визначаеться за формулами: для сипучих грунпв:
у-Ь2
(5)
а =-
V
^р
для зв'язних грунпв:
= (у ь2 -п)-д
а
V
tgр-а+п ' де у - об'емна маса грунту.
(6)
Для плаского фундаменту основш по-ложення теорп напруженого стану основи таю:
1. Пщ стр1чковим фундаментом буду-еться пружне ядро (рис. 6) з б1чними гранями ас 1 а1с, що примикае до тдошви фундаменту тд кутом п / 4 (на основ! дослщних даних).
2. З точок а 1 а1 проводяться промеш аё 1 а1й1 тд кутом п / 2 + ф / 4, пот1м м1ж цими променями 1 вершиною пружного ядра с вписуються дуги логарифм1чно! страл! гя згщно з р1внянням:
(7)
* =Тг 'е
Ь I №
де V - кут, якии утворюе межу дуги логарифм!чноТ страл!.
II N 4
Шш
■II
ш
Рис. 6. Розрахункова схема граничного НДС Грунту основи тд пласким фундаментом (за В. Р. Березанцевим)
3. З точок ё 1 й1 тд кутом п / 4 - ф / 2 проводяться промеш 1 й111 до перетину з площиною тдошви фундаменту. У тдсумку виходять розрахунков! граничн поверхн ковзання сё1 1 сй111.
4. На основ! спшьного р1шення р1внянь р1вноваги пружного ядра аса1 1 диферентального р1вняння гранично! р1вноваги визначаеться навантаження Рп на основу за формулою:
Рп =
(-у0-Ь + Во-д + Со-СН)Ь, (8)
де В0 1 С0 - функцп кута внутр1шнього
тертя, яю визначаються за таблицями В.Р.
Березанцева;
Сн - питоме зчеплення;
у0 - об'емна маса грунту основи;
д = уок - привантаження на р1вш тдошви
фундаменту;
к - глибина закладення фундаменту.
5. З рисунка 6. визначаеться також вщношення довжини I призми випирання до ширини Ь плаского фундаменту за формулою:
I Ь
3
со8- р - е
4
Л р\ 3 Л
-+-) *4р
(9)
V 4 2,
Розглянут теоретичн основи урахуван-ня спшьно! роботи запропонованих ПФС 1 нер1вном1рно-деформовано! основи
доповнеш окремими 1 загальними законом1рностями:
1) За дп граничного навантаження Рп тд ПФС 1 суцшьним фундаментом в нескельо-вих грунтах утворюються ущшьнет грунто-в1 ядра аса1 1 криволшшш б1чт гранично напружен! зони в першш асё1а 1 в другш а1сй111а1 напружених зонах (рис. 6).
2) У грунтах над покр1влями прничих виробок 1 в порожнинах м1ж опорними еле-ментами ПФС виникають нест грунтов! склетння ("арочний" ефект) по\ш (рис. 5).
3) Грунтове склетння по1т над прни-чими виробками звернене опуклютю вгору, а тд ПФС - опуклютю вниз.
4) Граничний отр грунтсв зрушенню над прничими виробками тд суцшьним фундаментом 1 ПФС приблизно однаковь
5) РуИнування несного грунтового склетння ратше всього можливе в опорних точках п 1 т в результат! порушення умов гранично! р1вноваги.
6) У гранично напруженш грунтовш основ! юнують певн стввщношення не тшьки м1ж шириною Ь фундаменту ! довжиною I призми випирання, а И шшими розм1рами !
показниками спшьно! роботи фундаменпв з основою.
7) Граничш осяжн траекторп гранично напружених грунт1в та шш1 показники спь льно! роботи фундамент1в 1 основ пщ фундамента з р1зною шириною (стороною) Ь за формою 1 геометричними розм1рами под1бт.
8) У гранично напружнш основ1 всередиш ущшьненого (пружного) ядра перемщення часток грунту не вщбуваеться.
Виходячи 1з зазначених дослщно-теоретичних основ запропоновано теор1ю спшьно! роботи ПФС з основою.
Для цього згщно з [12] граничне НДС основи тд ПФС з деякими обмеженнями прир1внюемо до граничного НДС основи пщ екв1валентним фундаментом 1з суцшьною пласкою пщошвою, а граничний НДС основи м1ж опорними елементами — до граничного НДС грунту над прничими виробками.
У такому випадку можна вважати, що вщ дп ущшьнювального тиску в порожни-нах м1ж опорними елементами в грунтах утворюються розвантажувальн грунтов! склетння (явище "арочного" ефекту) под1б-но до прничих виробок.
При цьому слщ мати на уваз1, що пщ ПФС не грунт чинить тиск на фундамент, як над прничими виробками, а навпаки, грунт вщчувае тиск вщ ваги буд1вл1 та шших вплив1в через фундамент. Тому тд час по-будови розвантажувальних грунтових склетнь у порожнинах м1ж опорними елемента-ми фундаменту будемо повертати !х опуклютю вниз вщносно поверхн земл1, на вщм1ну вщ грунтових склетнь над прничими виробками, що мають зворотну ор1ента-тю щодо т1е! ж поверхш.
Граничне НДС грунту основи тд ПФС вщр1зняеться вщ пласко! модел1 як яюсними вщмшностями в умовах форму-вання, так 1 характером НДС (рис. 7).
На вщм1ну вщ рисунка 6 за В.Р. Березан-цевим, пщ ПФС можливе утворення велико! кшькосп розвантажувальних склетнь по контуру решпки. Опорами розвантажувальних грунтових склетнь тд ПФС е б1чт грат мюцевих пружних ядер.
Рис. 7. Схема граничного НДС Грунту основи тд ПФС
Виникнення розвантажувальних грунтових склетнь м1ж опорними елементами на-стшьки важливе, що воно яюсно змшюе характер НДС пщ ПФС. Завдяки цьому переривчаста пласка контактна поверхня фундаменту перетворюеться на безперервну криволшшну. Обрис те! контактно! поверхн залежить вщ конструкцп ПФС. Для фундаменту з пласкою поверхнею контактна поверхня мае обрис однохвильового парабол1чного склетння, а для ПФС - обрис багатохвильового парабол1чного склетння.
Якщо тсля закшчення формування без-перервно! контактно! поверхн (розвантажувальних грунтових склетнь) продовжувати збшьшувати тиск на грунт основи, то поч-неться процес формування загального пру-жного ядра ЬоЬ1 1 загальних б1чних гранично напружених зон ЬосаЬ 1 Ь1ос1а1Ь1 1 в деякий момент, коли тиск досягне граничного зна-чення Рп, виникае загальний граничний НДС основи тд ПФС так само, як пщ екв1валент-ним фундаментом ¡з суцшьною пласкою пь дошвою.
Незважаючи на зовн спорщнений характер граничного НДС основи пщ цими фундаментами, вони яюсно р1зт як за умо-вами формування, так 1 за самим характером НДС. Так, для досягнення НДС основи тд фундаментами ¡з суцшьною пласкою пщошвою достатня едина умова -закшчення формування пружного ядра 1 б1чних напружених зон, а для настання за-гального граничного НДС основи тд ПФС, кр1м того, необхщне утворення такого мюцевого граничного НДС основи тд уама опорними елементами, в результат! якого
пласка контактна поверхня перетвориться на безперервну криволшшну за рахунок ви-никнення "арочного" ефекту в грунт тд по-рожнинами м1ж опорними елементами фундаменту.
Вщмшшсть у характер! напруженого стану основи тд ПФС 1 пласким фундаментом полягае ще 1 в тому, що тд суцшьним фундаментом грунт у пружному ядр1 пере-бувае тшьки в пружному напруженому сташ, а в загальному ущшьненому ядр1 пщ ПФС - в р1зному напруженому стат. Це пояснюеться розподшом загального грунтового ущшьненого ядра тд ПФС на кшька частин розвантажувальним грунтовим склепшням ЬоЬ1, а також проце-сом обмеженого перемщення часток грунту вище контактно! поверхн опорних елеменпв, що продовжуеться до моменту закшчення формування розвантажувальних грунтових склепшь. При цьому грунт усередит розвантажувального склепшня ЬоЬ1 перебувае в ненапруженому стан!, а всередиш мюцевих пружних ядер аЬс ! Ь1а1с1 самого розвантажувального склепшня Ьсос1Ь1 ! нижче нього (м1ж гранями ао ! а1о загального жорсткого ядра) - у пружному напруженому стан!.
Кр1м того, слщ зазначити, що обмежене перемщення часток грунту вище позначки контактно! поверхш опорних елеменпв до моменту закшчення формування розвантажувальних склепшь - це важливий фактор, що затримуе формування загального грунтового ядра тд ПФС ! б1чних напружених зон.
Визначивши обриси граничних осяжних траекторш ковзання часток грунту основи тд ПФС, можна визначити граничн! наван-таження за формулами В. Р. Березанцева, отриманими для визначення граничних на-вантажень основ тд фундамента ¿з суцшьною пласкою пщошвою.
Граничний напружений стан основи тд ПФС мае такий самий складний характер, як ! в розглянутому випадку. Основна вщмшшсть при цьому полягае в тому, що в першому випадку мюцев! пружш ядра аЬс, Ь1а1с1 ! розвантажувальне грунтове склеп1ння ЬоЬ1 утворилися в площиш фор-
мування загального ущшьненого ядра Ьсос1Ь1 ! загальних б1чних гранично напружених зон ЬосаЬ ! Ь1ос1а1Ь1, а в другому випадку, як видно з рисунки 7, загальне пруж-не ядро Ь4о4а5 ! б1чш гранично напружеш зони Ь4о4с4а3Ь4 ! а5о4с5Ь5а5 утворювалися в площин!, перпендикулярны до площини формування м1сцевих пружних ядер аЬс -а5Ь5с5 ! м1сцевих розвантажувальних грунтових склеп1нь ЬоЬ1 - Ь4о4а5.
Незважаючи на це, основш розм1ри ПФС (розм1р опорних елеменпв Ье) у план! ! в1дстань м1ж ними за р1зних грунтових умов ! навантажень для обох титв ПФС однаков!.
До причин, що зумовлюе "арочний" ефект у грунтах, належить переривчасте ро-зташування опорних елемент1в ! пов'язаний з ним обмежений рух часток грунту основи по криволшшних траектор1ях у порожнинах м1ж опорними елементами, а також обмеже-не надходження часток грунту вище контактно! поверхн! опорних елемент1в.
Одночасно ш особливост! е факторами, що затримують процеси формування зага-льного ущшьненого ядра ЬоЬ1 ! б1чних гранично напружених зон ЬосаЬ ! Ь1ос1а1Ь1 п1д ПФС.
У цшому, ц1 особливост! характеризу-ються тим, що вони добре пояснюють природу спшьно! роботи ПФС з основою ! особливо характер граничного НДС основ тд цим фундаментом. Так, наприклад, бшьш р1вном1рний розподш напружень в основах п1д ПФС або велик! меж! пропорцшно! залежносп м1ж напруженнями ! деформац1ями основ найкраще пояснюються "арочним" ефектом ! утворенням у результат! цього грунтово! суц1льно! контактно! поверхн! в порожнинах м1ж опорними елементами.
Особливий характер НДС основи тд ПФС полягае також у тому, що настання м1сцевого граничного НДС основи не означае настання загального граничного НДС основи.
Слщ сказати, що не тшьки з причини виконання в тш фундаменту п1рам1дальних порожнин, а ! в результат! м!н!м!зац1! у фундамент! зусиль, що утворюються, забезпечу-еться вщповщне зниження витрати бетону й
apмaтypнoï стaлi, щo пiдтвеpджyeться теopi-ею poзpaхyнкy oOToß i фyндaментiв, вдо-мими шс^ух^ями i нopмaтивними дoкyме-нтами [7-9].
Висновки. З уах poзглянyтих oсoбли-вoстеИ спiльнoï poбoти ПФС з oснoвoю най-вaжливiшиИ - "apoчний" ефект, oскiльки вiн е pезyльтyючим i пoяснюe HДC oснoви тд ПФС.
Пiдвищення poзpaхyнкoвoгo onopy на 15-22 % тов'язане з кoнстpyктивними oco6-ливoстями ПФС i oсoбливим хapaктеpoм фopмyвaння зaгaльнoгo гpaничнoгo ЦДС oc-
нoви пpи збiльшеннi навантаження дo ^а-ничних значень.
Для кoнстpyкцiï ПФС бiльш хapaктеp-ниИ piвнoмipниИ poзпoдiл кoнтaктних на-^ужень в oснoвi пiд фyндaментoм незалеж-нo вiд силoвoгo aбo дефopмaцiйнoгo впливу, а тaкoж великi меж пpoпopцiйнoï залежшс-т мiж на^уженнями i дефopмaцiями. Вста-нoвлення меж сaмopегyлювaння мoжнa or-pимaти тд час пpoведення мaтемaтичнoгo мoделювaння, змшюючи кoмпенсaтopнi мoжливoстi фундаменту.
ВИКОРИСТАН1 ДЖЕРЕЛА
1. Петpaкoв А. А. Исследoвaние кpенoв жестких плитных фyндaментoв / А. А. Петpaкoв, H. А. Петpaкoвa // Бyдiвельнi кoнстpyкцiï : мiжвiдoм. наук.-техн. зб. / H.-д. iн-т буд. кoнстpyкцiИ (ИД1БК). - Кшв, 2011. -Вип. 75, кн. 1. - С. 470-477.
2. Paсчет технoлoгических oсaдoк ^и выpaвнивaнии зданиИ и сoopyжениИ метoдoм выбypивaния гpyнтoв /
B. С. Шoкapев, И. В. Cтепypa, А. С. Tpегyб, А. В. Пaвлoв, P. В. Caмченкo // Бyдiвельнi кoнстpyкцiï : мiжвiдoм. наук.-техн. зб. / H.-д. ш-т буд. кoнстpyкцiИ (ЫД1БК). - Киïв, 2002. - Вип. 57. - С. 342-34б.
3. Шoкapев В. С. Coвpеменные пpoблемы yстpaнения кpенoв зданиИ и сoopyжений / В. С. Шoкapев // Бyдiвельнi кoнстpyкцiï : мiжвiдoм. наук.-техн. зб. / H.-д. ш-т буд. кoнстpyкцiИ (HДIБК). - Кшв, 2008. -Вип. 71, кн. 1. - С. 54-б1.
4. Кpивoшеeв П. I. Hayкoвo-технiчнi пpoблеми кoopдинaцiï дiИ щoдo захисту бyдiвель, спopyд i теpитopiИ зi складними iнженеpнo-геoлoгiчними yмoвaми / П. I. Кpивoшеeв // Бyдiвництвo Укpaïни. - 2001. - № б. -
C. 1б-19.
5. Фидapoв M. И. Пpoектиpoвaние и вoзведение пpеpывистых фyндaментoв / M. И. Фидapoв. - Moсквa ; CтpoИиздaт, 198б. - 157 с.
6. Об'екти бyдiвництвa та пpoмислoвa пpoдyкцiя бyдiвельнoгo пpизнaчення. Оснoви та фундаменти будиншв i спopyд. Оснoви та фундаменти спopyд. Оснoвнi пoлoження пpoектyвaння i В.2.1-10-2009. - Введ. впе-pше зi скасуванням на теpитopiï Укpaïни CHиП 2.02.01-83 ; чинш ввд 2009-07-01. - Киïв i Miнpегioнбyд Укpaïни, 2009. - 107 с. - (Деpжaвнi бyдiвельнi нopми Укpaïни).
7. Захист вiд небезпечних геoлoгiчних пpoцесiв. Будинки i спopyди на пiдpoблювaних теpитopiях i пpoсiдних гpyнтaх i flPH В. 1.1.-5-2000. - Введ. з 2000-07-01. - Вид. oфiц. - Кшв, 2000. - Ч. 1 i Будинки i спopyди на ш-дpoблювaних теpитopiях. - 70 с. ; Ч. 2 i Будинки i спopyди на пpoсiдaючих гpyнтaх. - 89 с. - (Деpжaвнi будь вельш нopми Укpaïни).
8. Mетoдические pекoмендaции пo учету нелинейных свoИств oснoвaния пpи paсчете кoнстpyкциИ пo pеaль-ным диaгpaммaм дефopмиpoвaния гpyнтa / С. H. Клепитов, Ф. H. Бopoдaчевa, А. В. Maшкин, О. M. Poмaнoв, Я. И. Чеpвинский, В. Е. Maкиенкo. - Киев i H^Œ Гoсстpoя CCCP, 1985. - б0 с.
9. Фундамент бyдiвлi, спopyди i пат. 34887 А У^аша i MПКб Е 02D 27/00 / P. О. ^мченто, Д. А. ^rnxo ; зая-вник та пaтентoвлaсник Кpивopiз. техн. ун-т. - № 990740б9 ; заявл. 15.07.1999 ; oпyбл. 15.03.2001, Бюл. № 2.
10. Фундамент бyдiвлi, спopyди i пат. 34889 А Укpaïнa i MПК6 Е 02D 27/00 / P. О. ^мченто, Д. А. ^rnxo ; зая-вник та патентовласник Кpивopiз. техн. ун-т. - № 99074070 ; заявл. 15.07.1999 ; oпyбл. 15.03.2001, Бюл. № 2.
11. ^мченто P. А. Mетoдикa o^^h yстoИчивoсти сoopyжения на неpaвнoмеpнo-дефopмиpyемoм oснoвaнии пpи слoжнoм нaгpyжении / ^мченто P. А. - Кpивoй Poг i Кpивopoж. техн. ун-т, 2008. - 48 с.
12. ^мченто P. А. Pешение кoнтaктных задач пpи взaимoдеИствии фундамента и дефopмиpoвaннoгo oснoвaния / P. А. ^мченто, Г. Л. Typaбелидзе // Paзpaбoткa pyдных местopoждениИ i науч.-техн. сб. / pед. В. Ф. Быгюв ; Кpивopoж. техн. ун-т. - Кpивoй Poг, 199б. - Вып. 57. - С. 110-113.
13. ^мченто P. А. Оптимальше пpoектиpoвaние плитных фундаментных кoнстpyкциИ в yслoвиях неpaвнoмеp-ных дефopмaциИ oснoвaния / P. А. Tимченкo // Вюник Кpивopiзькoгo технiчнoгo yнiвеpситетy i зб. наук.
/ pед Ю. Г. Вiлкyл. - КpивиИ Piг, 2007. - Вип. 17. - С. 174-178.
14. ^мченто P. А. Учет неpaвнoмеpных oседaний земнoИ пoвеpхнoсти на пoдpaбaтывaемых теppитopиях / P. А. Tимченкo, Д. А. ^ишто // Paзpaбoткa pyдных местopoждениИ i науч.-техн. сб. / pед. В. Ф. Бызoв ; Кpивopoж. техн. ун-т. - Кpивoй Poг, 2005. - Вып. 88. - С. 197-200.
15. Пpoтoдьякoнoв M. M. Давление rop^K пopoд и pyдничнoе кpепление. В 2 ч. / M. M. Пpoтoдьякoнoв. - Moc-ква ; Ленинград i Гoсгopиздaт, 1930-1933.
REFERENCES
1. Petrakov A.A. and Petrakova N.A. Issledovanie krenov zhestkikh plitnykh fundamentov [Study of hard rolls block foundations]. Budivelni konstruktsii [Building constructions]. Kiev, 2011, iss. 75, vol. 1, pp. 470-477. (in Russian).
2. Shokarev V.S., Stepura I.V., Tregub A.S, Pavlov A.V. and Samchenko R.V. Raschet tekhnologicheskikh osadokpri vyravnivanii zdaniy i sooruzheniy metodom vyburivaniya gruntov [Calculation of process residue in the alignment of buildings and structures by the method of drilling-out soils]. Budivelni konstruktsii [Building constructions]. Kiev, 2002, iss. 57, pp. 342-346. (in Russian).
3. Shokarev V.S. Sovremennye problemy ustraneniya krenov zdaniy i sooruzheniy [Modern problems of removing rolls of buildings and structures]. Budivelni konstruktsii [Building constructions]. Kiev, 2008, iss. 71, book 1, pp. 54-61. (in Russian).
4. Krivosheev P.I. Naukovo-tekhnichni problemy koordinatsii diy shchodo zakhistu budivel sporud i teritoriy zi sklad-nymy inzhenerno-geologichnymy umovamy [Scientific and technical problems of coordination for the protection of buildings, structures and areas with complex engineering-geological conditions]. Budivnytstvo Ukrainy [Civil engeneering of Ukraine]. 2001, no. 6, pp. 16-19. (in Ukrainian).
5. Fidarov M.I. Proektirovanie i vozvedenie preryvistykh fundamentov [Design and construction of the intermittent foundation]. Moskow: Stroiizdat, 1986, 157 p. (in Russian).
6. Minregionbud Ukrainy. Obiekty budivnytstva ta promyslova produktsiya budivelnogo priznachennia. Osnovy ta fundamenty budynkiv i sporud. Osnovy ta fundamenty sporud. Osnovni polozhennia proektuvannia: DBN V.2.1-10-2009. [Objects of construction and industrial products for construction purposes. Bases and foundations of buildings and structures. Bases and foundations of buildings. The main provisions of the design: SCN V.2.1-10-2009.]. Kiev: Minregionbud Ukrainy, 2009, 107 p. (in Ukrainian).
7. Zakhyst vid nebezpechnykh geologichnykh protsesiv. Budynky i sporudy na pidrobliuvanykh teritoriiakh i prosidnykh gruntakh: DBN V. 1.1.-5-2000. [Protection from dangerous geological processes. Buildings and structures on undermined territories and subsiding soils: SCN V. 1.1.-5-2000]. Kiev, 2000. (in Ukrainian).
8. Klepikov S.N., Borodacheva F.N., Mashkin A.V., Romanov O.M., Chervinskiy Ya.I. and Makienko V.E. Metodi-cheskie rekomendatsii po uchetu nelinyjnykh svoystv osnovaniya pri raschete konstruktsiy po real'nym diagrammam deformirovaniya grunta [Guidelines on the registration of the nonlinear properties of the foundations in calculation of constructions of the real of soil deformation diagrams]. Kiev: NIISK Gosstroya SSSR, 1985, p. 60. (in Russian).
9. Timchenko R.O. and Krishko D.A. Fundament budivli, sporudy [The foundation of buildings, structures]. Patent UA, no. 99074069, 2001. (in Ukrainian).
10. Timchenko R.O. and Krishko D.A. Fundament budivli, sporudi [The foundation of buildings, structures]. Patent UA, no. 99074070, 2001. (in Ukrainian).
11. Timchenko R.A. Metodika otsenki ustoychivosti sooruzheniya na neravnomerno-deformiruemom osnovanii pri slozhnom nagruzhenii [Methodology for assessing of the sustainability of buildings on unevenly-deformable foundation under complex loading]. Krivoy Rog: Krivorozh. tekhn. un-t, 2008, 48 p. (in Russian).
12. Timchenko R.A. and Turabelidze G.L. Reshenie kontaktnykh zadach pri vzaimodeystvii fundamenta i deformiro-vannogo osnovaniya [The solution of contact problems in the interaction of the foundation and deformed foundation]. Razrabotka rudnykh mestorozhdeny [Manual of ore deposit]. Krivorozh. tekhn. un-t. Krivoy Rog, 1996, no. 57, pp. 110-113. (in Russian).
13. Timchenko R.A. Optimal'noe proektirovanie plitnykh fundamentnykh konstruktsiy v usloviyakh neravnomernykh deformatsiy osnovaniya [Optimal design of raft foundation design of structures in conditions of non-uniform deformations of foundation]. Visnyk Krivorizkogo tekhnichnogo universitetu [Bulletin of Krivorozh. tekhn. un-t]. Krivyy Rig, 2007, iss. 17, pp. 174-178. (in Russian).
14. Timchenko R.A. and Krishko D.A. Uchet neravnomernykh osedaniy zemnoy poverkhnosti na podrabatyvaemykh territoriyakh [Registration of uneven subsidence of the ground surface on the undermined territories]. Razrabotka rudnykh mestorozhdeniy [Manual of ore deposit]. Krivorozh. tekhn. un-t. Krivoy Rog, 2005, iss. 88, pp. 197-200. (in Russian).
15. Protod'yakonov M.M. Davlenie gornykh porod i rudnichnoe kreplenie. [Pressure of rocks and miner mount]. Moskow, Leningrad : Gosgorizdat, 1930-1933. (in Russian).
Pe^menm: d-p m. n., npo$. B. ÏÏ. Cedin
HagiMmna go pegKoneriï: 22.10.2015 p. npHHHHTa go gpyKy: 12.11.2015 p.
