Вместе к новым решениям!

Опыт оптимизации стоимости фундаментов высотных зданий.

Проф., д.т.н. Рольф Катценбах, дипл.-инж. Штеффен Леппла Технический Университет г. Дармштадта, институт и лаборатория по геотехнике, д.т.н. Маттиас Фоглер, дипл.-инж. Роберт Дунаевский, дипл.-инж. Хайко Куттиг Инженерная ассоциация профессора Катценбаха, Франкфурт-на-Майне/Москва/Киев.

В центре внимания проектирования, ориентированного на экономическую эффективность и охрану окружающей среды, находится уменьшение потребления строительных материалов, времени строительства и энергии, потребляемой в течение строительства и эксплуатации зданий. Одним из путей достижения этой цели является устройство комбинированного свайно-плитного фундамента (КСПФ), который успешно применялся при строительстве многих высотных зданий, как например, Мессетурм и Европейский Центральный Банк во Франкфурте-на-Майне, а также Mirax Plaza в Киеве. Оптимизация проекта фундаментов глубокого заложения проводится на основании значений трения по боковой поверхности и сопротивления под пятой сваи, полученных в результате испытаний свай. В большинстве случаев опытные значения оказываются выше изначально принимаемых в рамках проектирования, как например, на площадке Башни «Федерация» в Москве. Для обеспечения качества строительных работ необходимо проведение измерительного мониторинга в рамках проведения метода наблюдения.

1. ПРИНЦИПЫ РАБОТЫ КСПФ, И НОРМАТИВНЫЕ ДОКУМЕНТЫ, РЕГЛАМЕНТИРУЮЩИЕ УСТРОЙСТВО КСПФ И ИСПЫТАНИЯ СВАЙ 

1.1. Принципы работы КСПФ

Комбинированный свайно-плитный фундамент (КСПФ) - сложносоставная геотехническая конструкция, которая инициирует общее несущее действие элементов фундамента: фундаментной плиты и свай при передаче нагрузок от конструкции на грунт.

К определяющим взаимодействиям «грунт - несущая конструкция КСПФ» относятся взаимодействия (рис.1):

  1. между сваями и грунтом основания
  2. между сваями в группе
  3. между фундаментной плитой и грунтом основания
  4. между сваями и фундаментной плитой

Концепция КСПФ подразумевает, что нагрузка от сооружения передается на грунт частично сваями, используя сопростивление под пятой и по боковой поверхности, и частично самой фундаментной плитой. В традиционном свайном фундаменте фундаментная плита не учитывается при передаче нагрузки (Hanisch et al., 2002), (СНиП 2.02.01-83).

Несущая способность КСПФ рассчитывается следующим образом:

Несущая способность плиты:

Rraft =   y (x,y) dA ,            (1)

Несущая способность сваи:

Rpile (s) = Rb (s) + Rs (s),      (2)

Сопротивление под пятой сваи:

Rb (s) = qb · (p · D2)/ 4,       (3)

Сопротивление по боковой поверхности сваи:

Rs (s) =  qs(s,z) · p · D dz, (4)

Общая несушая способность КСПФ:

Rtot (s) = ∑ Rpile (s) + Rraft (s),   (5)

Несущая способность КСПФ описывается свайно-плитным коэффициентом:

 

 

Свайно-плитный коэффициент может варьировать между двумя предельными значениями  для плитного фундамента и  для свайного фундамента (рис. 2).

 

Связь с консультантом

+375 (17) 240-42-29

skype