ВПЛИВ ЖОРСТКОСТІ РОСТВЕРКА НА РЕАЛІЗАЦІЮ РОБОТИ РОСТВЕРКА І ПАЛЬ У СКЛАДІ СТОВПЧАСТОГО ПАЛЬОВОГО ФУНДАМЕНТА

Автор(и)

  • Олександр Юрійович Шмундяк Вінницький національний технічний університет
  • Ірина Вікторівна Маєвська Вінницький національний технічний університет https://orcid.org/0000-0001-5999-6824

DOI:

https://doi.org/10.31649/2311-1429-2026-1-59-69

Ключові слова:

забивні палі, ростверк, жорсткість, навантаження, несуча здатність, осідання, розподіл зусиль між палями, напружено-деформований стан.

Анотація

У даній роботі пропонуються дослідження впливу товщини ростверка у сукупності з розмірами плити ростверка (основні параметри, що визначають його жорсткість) на характер перерозподілу зусиль між компонентами пальового фундамента під колону. Шляхом моделювання у програмному комплексі ЛІРА САПР досліджено, як реалізують себе ростверк і палі при спільній роботі у пальовому фундаменті стовпчастого типу при зміні товщини h і розмірів в плані В (тобто жорсткості) ростверку, а також розміщення паль в плані, їх довжини, кількості і виду ґрунту. Програма досліджень дозволила аналізувати вплив на напружено-деформований стан елементів фундаментів таких параметрів: товщини ростверка, яка була прийнята 700, 1000 та 1300 мм; характеру розміщення і кількості паль в групі, включаючі розріджене розміщення паль, розмірів ростверка; довжини паль, відповідно 3 м та 10 м при поперечному перерізі 300х300 мм. Дослідженнями розглядається два варіанти грунтової основи: однорідний піщаний та однорідний глинистий ґрунт. Основна увага приділена варіюванню товщини ростверка при різних комбінаціях його інших параметрів.

Встановлено, що при збільшенні жорсткості ростверку зростає навантаження, яке сприймає пальовий кущ, але це збільшення несуттєве. Дослідження показали, що таке зростання несучої здатності куща по мірі збільшення товщини ростверка виникає в основному через збільшення навантаження, яке сприймають палі. Для збільшення ефективності роботи паль можна рекомендувати варіювати товщиною ростверка за умови, що початковий показникі жорсткості ростверка В/h > 6. Жорсткість ростверка є головним чинником, що впливає на перерозподіл зусиль між палями групи. У пальових фундаментах, у яких початковий показникі жорсткості В/h > 6 (гнучкі ростверки), найбільше навантаження припадає на палі в середині групи. Але вже при зменшенні показника  жорсткості до В/h = 4,7 (більш жорсткі ростверки) перерозподіл зусиль призводить до більшого навантаження крайніх і кутових паль. При подальшому зростанні жорсткості ростверків найбільш навантаженими виявляються кутові палі, наймеші – центральні. Отже при збільшенні товщини ростверку виникає перерозподіл зуситль між палями в бік зовнішнього контура. Аналіз величини осередженого навантаження на палю групи свідчить про  його збільшення, але несуттєве у порівнянні із збільшенням навантаження на кутові палі.

В результаті збільшення жорсткості ростверків зростають згинальні моменти і поперечні сили в їх тілі. Кількісно це зростання незначне.

Біографії авторів

Олександр Юрійович Шмундяк, Вінницький національний технічний університет

Аспірант, факультет будівництва цивільної та екологічної інженерії

Ірина Вікторівна Маєвська, Вінницький національний технічний університет

Кандидат технічних наук, доцент кафедри "Будівництва, міського господарства та архітектури"

Посилання

El-Garhy B, Galil AA, Youssef AF, Raia MA. Behavior of raft on settlement reducing piles: experimental model study. J Rock Mech Geotech Eng. 2013 Oct 1;5(5):389–399.

Thoidingjam D, Devi KR. Behavior of pile raft foundation in organic clay. Indian J Sci Technol. 2017 Aug 7;10(31):1–4.

Mostafa Elsawwaf, Marwan Shahien, Ahmed Nasr, and Alaaeldin Magdy The behavior of piled rafts in soft clay: Numerical investigation. Journal of the Mechanical Behavior of Materials 2022; 31: 426–434.

Fekadu Melese Improved Performance of Raft Foundation Using Detached Pile Columns in Loose Subsoil Conditions. Advances in Civil Engineering. Volume 2022, Article ID 4002545, 18 page.

Soukayna El Hammouli, Adel Hanna, Lan Lin, Mahmoud Khalifa Role of Cap Thickness in Pile-Cap Foundation. International Journal of Civil Infrastructure (IJCI) Volume 4, 2021. Pages 100-108.

Firanboni Fituma Chimdesa, et al. (2023) Numerical analysis of pile group, piled raft, and footing using finite element software PLAXIS 2D and GEO5. Scientific Reports volume 13, Article number: 15875 (2023).

Gembarska M. O. Work of piles in a bush, united by a grillage with a certain rigidity. Collection of scientific works (industry mechanical engineering, construction). Poltava National Technical University named after Yuri Kondratyuk. Issue 3 (38). Poltava: PNTU, 2013. Pages 58-63.

Ruchkivskyi V. Interaction of the soil base and a group of piles united by a grillage. Bases and foundations: scientific and technical collection. Issue 43. Kyiv: KNUCEA, 2021. Pages 79-86.

Maievska I. V., Blaschuk N. V., Popovych M. M. Redistribution of forces between elements of a columnar pile foundation. "Modern technologies, materials and structures in construction", scientific and technical collection of VNTU, Vinnytsia. 2018. №1(24). Pages 36-44.

Buleyko O. L., Maievska I. V., Shmundiak O. Y. The influence of the rigidity of the grillage of a columnar pile foundation on the redistribution of forces between its elements. Collection of materials of the LIII Scientific and Technical Conference of the divisions of Vinnytsia National Technical University of VNTU. Vinnytsia, 2025. 9 page. URL: https://conferences.vntu.edu.ua/index.php/all-fbtegp/all-fbtegp-2025/paper/view/24317/20284.

National Building Codes V.2.1-10-2009. Foundations and structural bases. Basic design provisions with amendments No. 1 and No. 2. [Current from 2012-07-01]. Kyiv: Ministry of Regional Construction of Ukraine, 2009. 161 page. (Construction objects and industrial products of construction purpose).

Hanushchak Y. V., Maievska I. V. Mathematical modeling of the performance of a columnar pile foundation. Collection of materials LIII Scientific and technical conference of divisions of Vinnytsia National Technical University VNTU. Vinnytsia, 2024. 10 page. URL: https://conferences.vntu.edu.ua/index.php/all-fbtegp/all-fbtegp-2024/paper/view/20500/17070.

Maievska I. V., Blaschuk N. V., Shmundyak O. Y. Efficiency of using a grillage of an enlarged area as part of a columnar pile foundation. Foundations and structural bases: scientific and technical collection. Issue 50. Kyiv: KNUCEA, 2025. Pages 123-138.

##submission.downloads##

Переглядів анотації: 0

Опубліковано

2026-05-29

Як цитувати

[1]
О. Ю. Шмундяк і І. В. Маєвська, «ВПЛИВ ЖОРСТКОСТІ РОСТВЕРКА НА РЕАЛІЗАЦІЮ РОБОТИ РОСТВЕРКА І ПАЛЬ У СКЛАДІ СТОВПЧАСТОГО ПАЛЬОВОГО ФУНДАМЕНТА», СучТехнБудів, вип. 40, вип. 1, с. 59–69, Трав 2026.

Номер

Розділ

МЕХАНІКА ҐРУНТІВ ТА ФУНДАМЕНТИ

Метрики

Завантаження

Дані завантаження ще не доступні.

Статті цього автора (авторів), які найбільше читають