Features of pile groups from short piles according to numerical modeling

Main Article Content

Irina Maevska
Natalya Blashchuk
Yuliia Kreminska

Abstract

There are many controversial issues when designing a new pile foundation. One of them is the difference between short piles and long piles. Research in the position, the load, which is a pile foundation, is partly transferred to the grid, and partly - on the pile and does not always have the possibility of a finger in the pile foundation corresponds to the failure of a single pile.The nature of this redistribution significantly depends on the length of the pile, especially it depends on the work of the group with a short finger. On such a day, the issue of creating a reliable calculation model of a sound basis that provides a sufficient correspondence between the results of the calculation and the work of natural piles - is still one of the problems of foundation construction. The use of pile bearing capacity resources is one of the best ways to achieve savings when setting up pile foundations. Previous studies have shown that when working with a pile group with short piles, the group works as a continuous soil-pile massif. By confirming this hypothesis, it would be possible to reduce the number of piles within the dimensions of the grille without significant loss of bearing capacity of the pile group.Complex numerical studies of the calculated model of the columnar pile foundation with the help of Plaxis software package depending on the geometric parameters (length and number of piles) were carried out. The pitch and number of piles were varied at constant grid sizes. Variants of short and long piles, as well as soil environment from sandy and clay soils are considered. The stages of realization of bearing capacity of piles and grid in the composition of the pile foundation for piles of different lengths were analyzed.The efficiency of using short piles in comparison with long piles is estimated. It has been determined that short piles in the bush work more efficiently than long ones. In the case of short piles, in order to save materials, you can reduce the number of piles in the group while maintaining the size of the grille with a slight loss of load-bearing capacity.

Article Details

Section
Статті
Author Biographies

Irina Maevska, Vinnytsia National Technical University

Associate Professor of Construction, Municipal Economy and Architecture

Natalya Blashchuk, Vinnytsia National Technical University

Associate Professor of Construction, Municipal Economy and Architecture

Yuliia Kreminska, Vinnytsia National Technical University

Master of the Department of Construction, Municipal Economy and Architecture

References

Цимбал С.Й. Методика розрахунку пальо-вих фундаментів з урахуванням роботи ростверку. / С.Й. Цимбал, С.Л. Карцева // Основи і фундаменти: міжвідомчий. наук.-техн. зб. – К.:КНУБА. – 2004. – Вип. 28. – с.121-130.

Малишев О.М. Сумісна робота паль і ростверку у стовпчастому пальовому фундаменті / О.М.Малишев, С.О.Цимбал, І.В.Маєвська, Н.В.Блащук // Молодь в науці: тез. регіон. наук.-практ. інтернет-конф. студентів, аспірантів та молодих науковців ВНТУ, м. Вінниця, 2 січ. 2018. – Вінниця. – 2018. - URL:https://conferences.vntu.edu.ua/index.php/mn/mn2018/paper/viewFile/3694/31033103.

Блащук Н.В. Перерозподіл зусиль між елементами стовпчастого пальового фундаменту / Н.В.Блащук, І.В.Маєвська, М.М. Попович // Сучасні технології, матеріали та конструкції в будівництві: зб. наук. пр. – Вінниця: ВНТУ. – 2018. –№1(24). – С. 36-44.

Маєвська І.В. Вплив відносної довжини паль на напружено-деформований стан пальового фундаменту / І.В.Маєвська, Л.А. Забаштанська, Ю.О.Кремінська // XLVIII науково-технічна конференція факультету будівництва, теплоенергетики та газопостачання: зб. доп., м. Вінниця, 13-15 берез. 2019р. – Вінниця: ВНТУ. – 2019. – С. 200–206. URL: https://conferences.vntu.edu.ua/index.php/all-fbtegp/index/pages/view/zbirn2019.

Кремінська Ю.О. Фізичне моделювання пальових кущів з короткими та довгими палями. / Ю.О.Кремінська, І.В.Маєвська // Енергоефективність в галузях економіки України-2021: міжнар. наук.-техн. конф., м. Вінниця, 23-25 листоп. 2021р. – Вінни-ця: ВНТУ. – 2021. URL: https:// conferences.vntu.edu.ua/index.php/egeu/egeu2021/paper/view/13939.

Самородов А.В. Проектирование эффективных комбинированных свайных и плитных фундаментов многоэтажных зданий: Монография. – Харьков: «Типография Мадрид». – 2017. – 204 с.

ДБН В.2.1-10:2018. Основи та фундаменти споруд. Основні положення. [Чинний від 2019 – 01 - 01]. Вид.офіц. Київ. – 2019. – 42с.

Знаменский В.В. Взаимодействие низкого ростверка со сваями / В.В.Знаменский, А.М.Рузаев, И.Н.Полынков // Вестник МГСУ. – М. – 2008. – №2. – С. 48-51.

Зоценко М.Л. Порівняльне оцінювання ефекту армування основи за даними штампових випробувань і математичного моделювання / М.Л.Зоценко, М.І.Лапін, Р.В.Петраш // Будівельні конструкції. – Київ: НДІБК. – 2008. – №71. Том 1. – С.443-451.

Червинский Я.Й. Численное моделирование устройства котлована и оценка напряженно-деформированного состояния окружающего грунтового массива на примере строительства офисного центра по ул. С.Струтинского, 13-15 в Печерском районе г. Киева / Я.Й. Червинский, Д.А.Дмитриев, В.Д. Шуминский, О.М.Данилюк // Будівельні конструкції, – Київ: НДІБК. – 2011. – №75. Том 2. – С.178-184.

Tsymbal S.I., Kartseva S.L. (2004). Metodyka rozrakhunku palovykh fundamentiv z urakhuvanniam roboty rostverku [Method of calculating pile foundations taking into account the work of the grille]. Osnovu i fundamenty: Mizhvidomchyj naukovo-tekhnichnyj zbirnyk. Kyiv: KNUBA, 28, 121-130 (in Ukrainian).

Malyshev O.M., Tsymbal S.O., Maievska I.V., Blashchuk N.V. (2018). Sumisna robota pal i rostverku u stovpchastomu palovomu fundamenti [Joint work of piles and a grid in the columnar pile basement]. - URL: https://conferences.vntu.edu.ua/index.php/mn/mn2018/paper/viewFile/3694/31033103 (in Ukrainian).

Blashchuk N.V., Maievska I.V., Popovych M.M. (2018). Pererozpodil zusyl mizh elementamy stovpchastoho palovoho fundamentu [Redistribution of forces between the elements of the columnar pile foundation]. Suchasni tekhnolohii, materialy ta konstruktsii v budivnytstvi: zb. nauk. pr. Vinnytsia: VNTU, №1(24), 36-44 (in Ukrainian).

Maievska I.V., Zabashtanska L.A., Kreminska Yu.O. (2019). Vplyv vidnosnoi dovzhyny pal na napruzheno-deformovanyi stan palovoho fundamentu [Influence of relative pile length on stress-strain state of pile foundation]. Vinnytsia: VNTU. 200-206. URL: https://conferences. vntu.edu.ua/index.php/all-fbtegp/index/pages/ view/zbirn2019 (in Ukrainian).

Kreminska Yu.O., Maievska I.V. (2021). Fizychne modeliuvannia palovykh kushchiv z korotkymy ta dovhymy paliamy [Physical modeling of pile bushes with short and long piles]. Vinnytsia: VNTU. URL: https://conferences.vntu.edu.ua/ index.php/egeu/egeu2021/paper/view/13939 (in Ukrainian).

Samorodov A.V. (2017). Proektyrovanye effektyvnykh kombynyrovannikh svainikh y plytnikh fundamentov mnohoetazhnikh zdanyi. Monohrafiia [Design of effective combined pile and slab foundations of multi-storey buildings. Monograph]. Kharkov: «Typohrafyia Madryd, 204 (in Russian).

Osnovy ta fundamenty sporud. Zmina 1: DBN V.2.1–10–2018. (2019). Kyiv: Minregionbud Ukrayiny, 42 (in Ukrainian).

Znamenskyi V.V., Ruzaev A.M., Polynkov Y.N. (2008). Vzaymodeistvye nyzkoho rostverka so svaiamy [Interaction of a low grid with piles]. Vestnyk MHSU. Zbirnyk. Moscow: MHSU, 2, 48-51 (in Russian).

Zotsenko M.L., Lapin M.I., Petrash R.V. (2008). Porivnialne otsiniuvannia efektu armuvannia osnovy za danymy shtampovykh vyprobuvan i matematychnoho modeliuvannia [Comparative evaluation of the effect of reinforcement of the base according to stamp tests and mathematical modeling]. Budivelni konstruktsii. Zbirnyk. Kyiv: NDIBK, 71, t.1, 443-451 (in Ukrainian).

Chervynskyi Ya.Y., Dmytryev D.A., Shumynskyi V.D., Danyliuk O.M. (2011). Chyslennoe modelyrovanye ustroistva kotlovana y otsenka napriazhenno-deformyrovannoho sostoianyia okruzhaiushcheho hruntovoho massyva na prymere stroytelstva ofysnoho tsentra po ul. S. Strutynskoho, 13-15 v Pecherskom raione h. Kyeva [Numerical modeling of the pit device and assessment of the stress-strain state of the surrounding soil mass on the example of the construction of an office center on the street. S. Strutinsky, 13-15 in the Pechersk district of Kiev]. Budivelni konstruktsii. Zbirnyk. Kyiv: NDIBK, 75, t.2,178-184(in Russian).