Эффективные конструкции фундаментов и инженерных сооружений: проектирование и возведение


Версия для печати

Республиканский научно-технический семинар с таким названием прошел 19 сентября в Министерстве архитектуры и строительства Республики Беларусь. Среди докладчиков — специалисты из Беларуси и России.

Необходимость проведения таких семинаров диктует сама строительная отрасль

Семинар «Эффективные конструкции фундаментов и инженерных сооружений: проектирование и возведение» был организован РУП «Институт БелНИИС» — одним из крупнейших научно-исследовательских центров нашей страны в области строительства.

Необходимость проведения подобных мероприятий диктует строительная отрасль, которая постоянно и динамично развивается: совершенствуется нормативная база, появляются новые материалы и конструкции. Семинары, организованные институтом, помогают специалистам быть в курсе последних тенденций. При этом докладчики учитывают, что для их слушателей наибольшее значение имеет практическое применение представленных знаний.

Открывая семинар, заместитель генерального директора по научной работе РУП «Институт БелНИИС» Олег Лешкевич отметил: «Наш институт является единственным на территории стран СНГ, который системно занимается внедрением европейских норм и имеет соответствующий опыт в разработке железобетонных конструкций. Как правило, конструкции фундаментов являются железобетонными — и именно европейские нормы здесь могут быть мощным инструментом для оптимизации конструктивных решений, получения проектов с минимальной себестоимостью, максимальной долговечностью и надежностью конструкций».

Интерес в получении новых знаний по эффективным конструкциям фундаментов и инженерных сооружений проявили более 100 специалистов.

Опыт проектирования и производства железнодорожных предварительно напряженных шпал для железнодорожных путей с колеей 1520 и 1535 мм

Первым из докладчиков место у трибуны занял Николай Шепелевич, кандидат технических наук, доцент, заведующий НИЛ конструкций инженерных коммуникаций РУП «Институт БелНИИС». Целью его исследования было установить влияние «обрывов» проволок на трещиностойкость шпал и возможность применения 42 проволок для шпал с колеей 1435 мм.

Важность темы объясняется тем, что железобетонные шпалы относятся к конструкциям, в которых при действии расчетных нагрузок не допускается образование трещин. Армирование шпал производится «струнным» способом с использованием 44 высокопрочных проволок диаметром 3 мм класса Вр-II. Перед натяжением проволоки объединяют в струнопакет, при этом их концы зажимают в плашках. Согласно действующим ГОСТ 10629 и СТБ 1081, допускается обрыв двух из 44 струн при условии сохранения усилия начального натяжения струнопакета в 358 кН.

По данным обслуживающих организаций, средний срок службы шпал на магистральных участках составляет 15-20 лет. При этом в Республике Беларусь ежегодно укладывается примерно 450 тыс. новых шпал.

Основная причина замены шпал — выход из строя рельсовых скреплений вследствие износа и коррозионного поражения. До последнего времени применялись клеммно-болтовые скрепления (тип КБ), которые имеют ряд существенных недостатков. Эти скрепления многодетальны (на 1 км приходится около 16 тыс. болтов и гаек) и влекут значительные эксплуатационные расходы. В связи с недостатками, которыми характеризуются клеммно-болтовые скрепления, и высоким значением этих деталей в конструкции железнодорожных шпал перед институтом БелНИИС была поставлена задача разработать шпалы с другим видом скреплений — анкерным.

В 2008 г. БелНИИС запроектировал шпалы, армированные 44 проволоками арматуры диаметром 3 мм класса Вр-1500, с закладными анкерами. В шпалах нет заглубленных (на 25 мм) подрельсовых площадок, что позволило повысить трещиностойкость подрельсовых сечений.

Опытный образец послужил основой для изготовления пяти серий шпал с разным количеством и конфигурацией проволок: 1) 44 проволоки (базовый вариант); 2) 42 проволоки (отсутствуют 2 струны в третьем ряду); 3) 42 проволоки (отсутствуют 2 струны в верхнем углу); 4) 40 проволок (отсутствуют 4 струны в верхнем углу); 5) 40 проволок (отсутствуют 4 струны в нижнем углу).

Шпалы были подвергнуты различным испытаниям: тепловлажностной обработке, нагружению и пр. Результаты проведенных тестов позволили специалисту сделать вывод о том, что трещиностойкость шпал обеспечивается при их армировании 42 напряженными высокопрочными проволоками. Допускается обрыв двух проволок с последующим переводом данных шпал во второй сорт.

Перспективы устройства набивных свай по технологии РИТ

Со следующим докладом своего коллегу сменил специалист РУП «Институт БелНИИС», магистр Павел Лапатин. Он рассказал аудитории о том, что такое РИТ (или разрядно-импульсная технология) и какие перспективы имеет эта разработка в нашей стране. Его содокладчиком выступил кандидат технических наук, заведующий лабораторией конструкций фундаментов Владимир Кравцов.

РИТ позволяет увеличить несущую способность набивной сваи за счет создания уширений как в пяте сваи, так и по ее стволу, а также зон уплотнения и цементации грунта вокруг них. Все эти преобразования вызывает использование энергии «электрических взрывов».

Область применения РИТ достаточно широка. Эта технология может использоваться для решения следующих задач: 1) устройства анкеров; 2) установки ограждающих конструкций, аналогичных стенкам из буросекущих свай и стенам в грунте; 3) устройства свайных фундаментов при новом строительстве в стесненных условиях (к примеру, непосредственной близости от существующих зданий); 4) усиления существующих фундаментов путем передачи на сваи всей или части нагрузки от сооружения при изменении архитектурно-планировочных и конструктивных решений существующих зданий (надстройке, увеличении пролетов и нагрузок, увеличении высоты подвального этажа и пр.).

Разрядно-импульсную технологию выделяет множество преимуществ. К примеру, несущая способность свай, выполненных по технологии РИТ, по грунту приближается к несущей способности данных свай по материалу. Также эта технология предоставляет возможность регулировать несущую способность сваи за счет количества уширений и их объема. Энергия «электрических взрывов» осуществляет уплотнение грунта вокруг сваи на расстоянии в 3-3,5 ее диаметра. Сваи РИТ могут устанавливаться с использованием малогабаритных станков, что позволяет вести работы в подвале (высота не менее 2,4 м), из цокольного или первого этажей. Описываемую технологию эффективно использовать как с экономической, так и с технической точек зрения: она применяется для сооружений с малой и сильной степенью нагрузки, а также при комбинированных нагрузках. При всех перечисленных «плюсах» РИТ также считается экологически безопасной.

Опыт устройства геомассивов из вертикально армированных грунтов

Тематику семинара в следующем докладе поддержал научный сотрудник РУП «Институт БелНИИС» Сергей Якуненко. Он представил опыт внедрения новой для нашей страны технологии уплотнения грунтов.

В нашей стране широко распространены сложные грунты, строительство на которых влечет значительное увеличение стоимости фундаментов, поэтому перед белорусской наукой стоит задача по разработке таких методов упрочнения грунтов, которые бы позволили эти затраты снизить. Выполнить поставленную задачу удалось институту БелНИИС, который предложил новую технологию уплотнения грунтов — метод вертикального армирования, который предполагает создание в грунте слабожестких вертикальных элементов. Эти элементы воспринимают нагрузки вместе с грунтом, при этом они конструктивно не связаны с фундаментом. По мнению специалистов института, данная методика отличается значительно большей областью применения, поскольку позволяет упрочнять любые типы грунтов в разных условиях.

О предельных деформациях оснований каркасно-каменных зданий

Следующим докладчиком от имени института стал Валерий Деркач, кандидат технических наук, заместитель директора по научной работе филиала РУП «Институт БелНИИС» — Научно-технического центра в г. Бресте.

Он представил анализ предельных деформаций оснований каркасно-каменных зданий. Дело в том, что каркасно-каменное строительство занимает доминирующее положение на территории СНГ и, в частности, в Беларуси. Однако при проектировании таких зданий принимается, что несущую функцию в них выполняет только каркас. При этом в расчетах игнорируется взаимодействие с каркасом стеновых перегородок, единственная функция которых определена как ограждающая. Это определяет то, что каменное заполнение не участвует в статической работе каркаса и принимается исключительно как внешняя нагрузка. Такой подход справедлив только для зданий с вертикальной нагрузкой. В то же время встречается много случаев с нагрузкой, отличной от вертикальной, при которых вследствие неправильных расчетов может быть нарушена несущая способность и эксплуатационная пригодность каркаса зданий.

Основной причиной сложившейся ситуации специалисты называют несовершенство нормативной базы по проектированию каркасно-каменных зданий. При этом мировые тенденции в области проектирования и строительства диктуют необходимость учитывать взаимодействие всех конструктивных элементов зданий. Докладчик отметил, что первые шаги для решения описанной проблемы в нашей стране уже сделаны.

Виброизоляция фундаментов зданий и машин с использованием упругих эластомерных опор. Проектирование. Монтаж

Следующим к аудитории обратился специалист из России. Юрий Марусев, руководитель проектов по виброизоляции компании «Акустик Групп», провел яркую презентацию, во время которой рассказал об опыте своей компании в области защиты конструкций от вибрации.

Докладчик отметил возможность укладки современных виброизоляционных материалов под полноплоскотные, ленточные и точечные опоры. Ключевое место в его презентации заняли австрийские материалы Sylomer и Sylodyn, которые превосходят аналоги по многим показателям. С использованием этих материалов компания «Акустик Групп» провела виброизоляцию ряда сложных объектов, среди которых мельница для клинкера и многоуровневый жилой комплекс.

Особенности работы и устройства современных типов буронабивных свай

Завершил мероприятие начальник проектно-исследовательской группы ОАО «Буровая компания «Дельта» Александр Невейков.

Он отметил, что для повышения эффективности свайных фундаментов существуют большие резервы. Один из этих резервов, свая РИТ, о которой уже говорили предыдущие докладчики, до сих пор не только не получила в Беларуси заслуженного внимания, но и, как заметил специалист, до конца не изучена и, как следствие, не применяется на строительных площадках нашей страны. Подобная ситуация требует исправления, ведь, как отметил Александр Невейков, свая РИТ наилучшим образом отвечает основному направлению развития фундаментостроения в Беларуси — использованию фундаментов уплотнения, улучшающих свойства грунта.

Актуальным строительным темам — серия семинаров

Семинар «Эффективные конструкции фундаментов и инженерных сооружений: проектирование и возведение» является одним из пяти семинаров, которые РУП «Институт БелНИИС» запланировало провести в этом году. Заинтересованных слушателей ждет еще два подобных мероприятия, за анонсами которых можно следить на страницах нашей газеты: «Нанотехнологии и новые композитные материалы в строительстве» и «Перспективы применения новых эффективных стеновых материалов отечественного производства». Участие в семинарах — бесплатное.

Евгения ВОРОНКО

Просмотров: 4 752