Smart composite in construction Smart composite in construction Умные композиты в строительстве 2782-1919 110673 10.52957/2782-1919-2025-6-4-8-22 Строительные конструкции, здания и сооружения Buildings, Facilities and Structures Строительные конструкции, здания и сооружения Special features of strength calculation for small-section precast reinforced concrete driven piles Особенности расчета на прочность забивной железобетонной сваи малого сечения Тумаков Сергей Анатольевич Tumakov Sergey Anatolevich Голубь Григорий Николаевич Golub' Grigoriy Nikolaevich Ярославский государственный технический университет Yaroslavl State Technical University 23 12 2025 23 12 2025 6 4 8 22 03 10 2025 18 11 2025 https://chemintech.ru/en/nauka/article/110673/view

Рассмотрены сваи сечением 150×150 мм заводского изготовления, применяемые в строительстве малоэтажных легких домов. Приведены результаты расчета их несущей способности в фундаментах с низким и высоким ростверками. Изучены основания, соотнесенные к различным прочностным и деформационным свойствам грунтов. Результаты представлены с применением электронных таблиц. Усилия в сечениях свай в составе свайного фундамента определены в программном комплексе статического расчета строительных конструкций. Свая в расчетной схеме моделировалась с учетом бокового отпора грунта и влияния соседних свай. На основе полученных результатов составлены графики несущей способности свай в зависимости от соотношения в расчетном сечении изгибающего момента и продольной силы. Даны рекомендации по применению забивной железобетонной сваи сечением 150×150 мм в составе фундамента с учетом условий сопряжения с конструкцией ростверка.

The paper considers factory-made piles with a cross-section of 150×150 mm used in the construction of low-rise light houses. The authors present the results of calculating their bearing capacity in foundations with low and high pile caps. The bases related to various strength and deformation properties of soils are studied. The results are presented using spreadsheets. The forces in the pile cross-sections as part of the pile foundation were obtained using a software package for static calculation of building structures. The pile in the calculation scheme was modelled taking into account the lateral resistance of the soil and the influence of neighbouring piles. Based on the results obtained, graphs of the bearing capacity of piles were compiled depending on the ratio of the bending moment and longitudinal force in the design section. The authors provide recommendations for the use of driven reinforced concrete piles with a cross-section of 150×150 mm as part of the foundation, taking into account the conditions of connection with the pile cap structure.

 сваи железобетонные несущая способность отпор грунта внутренние силовые факторы гибкость расчетные формулы reinforced concrete piles bearing capacity soil resistance internal force factors flexibility calculation formulas

Серия 1.011.1-10. Сваи забивные железобетонные. Вып. 1. Ч. 1. Сваи цельные сплошного квадратного сечения с ненапрягаемой арматурой. Рабочие чертежи. М. Госстрой СССР. 1989. 150 с. Series 1.011.1-10 (1989), Driven reinforced concrete piles, iss. 1, part 1. Solid solid square piles with non-stressed reinforcement. Working drawings. M. Gosstroy of the USSR. Знаменский В.В., Знаменская Е.П., Чунюк Д.Ю., Халиуллина Д.Р. К вопросу об оценке несущей способности забивных железобетонных свай стандартных сечений на горизонтальную нагрузку // Вестник Пермского нац. исслед. политех. ун-та. Строительство и архитектура. 2018. Т. 9. № 1. С. 60-69. Znamenskiy, V.V., Znamenskaya, E.P., Chunyuk, D.Yu. and Khaliullina, D.R. (2018), ''To the question about the assessment bearing capacity driving reinforced concrete piles of standard cross sections on horizontal load'', Bull. of Perm. Nats. Issled. Un-ta. Construction and Architecture, no. 1, pp. 60-69. DOI: 10.15593/2224-9826/2018.1.06 (in Russian). Kim J., Lee J.-Y., Lim D.-B., Han J.-G. Analysis of Influence Factor of Soil-Structure Interaction Considered in Pile Analysis using Finite Element Analysis // Civil Engineering Journal. 2025. 11 (7). P. 2701-2714. Kim, J., Lee, J.-Y., Lim, D.-B. and Han, J.-G. (2025), ''Analysis of Influence Factor of Soil-Structure Interaction Considered in Pile Analysis using Finite Element Analysis'', Civ. Eng. J., vol. 11, no. 7, pp. 2701-2714. https://doi.org/10.28991/CEJ-2025-011-07-04. Khodair Y. Numerical Analysis of Pile-Soil Interaction under Axial and Lateral Loads // Inter. J. Concr. Struct. Mat. 2014; DOI: 10.1007/S40069-014-0075-2 Khodair, Y. (2014), "Numerical Analysis of Pile-Soil Interaction under Axial and Lateral Loads", Inter. J. Concr. Struct. Mat.; doi:10.1007/S40069-014-0075-2. Тер-Мартиросян З.Г., Тер-Мартиросян А.З., Ермошина Л.Ю. Осадка и длительная несущая способность сваи // Промышленное и гражданское строительство. 2021. № 9. С. 18-23. Ter-Martirosyan, Z.G., Ter-Martirosyan, A.Z. and Ermoshina, L.Yu. (2021), "Settlement and long-term bearing capacity of the pile", Ind. and Civ. Eng., no. 9, pp. 18-23. DOI 10.33622/0869-7019.2021.09.18-23 (in Russian). Бикметов Р.М., Денисов О.Л. Применение фундаментов из свай малого сечения // 68-я науч.-техн. конф. студ., аспирантов и молодых ученых УГНТУ: Сб. мат. конф., Уфа, 18 20 апреля 2017 г. Т. 2. Уфа: Уфимский гос. нефт. тех. ун-т, 2017. С. 189-191. Bikmetov, R.M. and Denisov, O.L. (2017), "Application of foundations from small-section piles", 68th scientific and technical conf. of students, graduate students and young scientists of USTU: Coll. of conf. mat., vol. 2, Ufa, Ufa State Petroleum Technical University, pp. 189-191 (in Russian). Кравцов В.Н., Лапатин П.В. Сваи малого поперечного сечения для фундаментов малоэтажных зданий, упрочнения грунтов и их расчет // Вестник Полоцкого государственного университета. Сер. F. Строительство. Прикладные науки. 2016. № 16. С. 102-107. Kravtsov, V.N. and Lapatin, P.V. (2016), "Piles of small cross section for foundations of low-rise buildings, soil hardening and their calculation", Bull. of Polotsk State University, Ser. F. Construction. Appl. Sci., no. 16, pp. 102-107 (in Russian). Преснов О.М., Костылев П.Н., Лукина Л.А. Технико-экономическая целесообразность применения микросвай из железобетона для фундаментов малоэтажного домостроения // Экономические науки. 2021. № 196. С. 124-127. Presnov, O.M., Kostylev, P.N. and Lukina, L.A. (2021), "Technical and economic feasibility of using micro-piles made of reinforced concrete for foundations of low-rise housing construction", Economic Sci., no. 196, pp. 124-127. DOI 10.14451/1.196.124 (in Russian). Гаврилов А.В., Козин А.В., Тумаков С.А., Травин С.В. О некоторых вопросах прохождения экспертизы конструктивного раздела проектной документации // Техническое регулирование. Строительство, проектирование и изыскания. 2011. № 2. С. 28-30. Gavrilov, A.V., Kozin, A.V., Tumakov, S.A. and Travin, S.V. (2011), "On some issues of passing the examination of the design section of project documentation", Technical regulation. Construction, design and survey, no. 2, pp. 28-30 (in Russian). Тумаков С.А., Голубь Г.Н. Оценка несущей способности железобетонной плиты пола цеха на армированном грунтовом основании // Умные композиты в строительстве. 2023. Т. 4. № 4. С. 8-19. Tumakov, S.A. and Golub, G.N. (2023), "Assessment of the load-bearing capacity of the existing reinforced concrete floor slab of the workshop on a reinforced soil foundation", Smart Composite in Construction, vol. 4, no. 4, pp. 8-19 (in Russian). Агеев А.С., Тумаков С.А. Моделирование и расчет комбинированных свайно-плитных фундаментов в SCAD // 75-я Всеросс. науч.-техн. конф. студ., магистрантов и аспирантов с межд. уч.: Сб. мат. конф.: в 3-х ч. Ярославль, 20–21 апреля 2022 г. Т. 75. Ярославль: Ярослав. гос. тех. ун-т, 2022. С. 444-448. Ageev, A.S. and Tumakov, S.A. (2022), "Modeling and calculation of combined pile-slab foundations in SCAD", Seventy-fifth all-Russian scientific and technical conference of students, undergraduates and graduate students with international participation: Coll. conf. mat.: in 3 parts, Yaroslavl, Yaroslavl State Technical University, vol. 75, pp. 444-448 (in Russian). Федосов С.В., Федосеев В.Н., Зайцев И. С., Зайцева И.А. Особенности использования отечественного и зарубежного инструментария имитационного моделирования строительных конструкций зданий и сооружений // Умные композиты в строительстве. 2023. Т. 4. № 2. С. 18-31. Fedosov, S.V. Fedoseev, V.N., Zaitsev, I.S. and Zaitseva, I.A. (2023), "Features of domestic and foreign simulation tools use for structural modeling of civil engineering buildings and constructions", Smart Composite in Construction, vol. 4, no. 2, pp. 18-31 (in Russian).