Smart composite in construction Smart composite in construction Умные композиты в строительстве 2782-1919 92392 10.52957/2782-1919-2024-5-4-8-20 Строительные конструкции, здания и сооружения Buildings, Facilities and Structures Строительные конструкции, здания и сооружения Calculation of massive retaining wall foundations using spreadsheets Расчет оснований массивных подпорных стен с применением электронных таблиц Тумаков Сергей Анатольевич Tumakov Sergey Anatolevich Голубь Григорий Николаевич Golub' Grigoriy Nikolaevich Ярославский государственный технический университет Yaroslavl State Technical University 25 12 2024 25 12 2024 5 4 8 20 16 10 2024 03 12 2024 https://chemintech.ru/en/nauka/article/92392/view

Рассмотрен вопрос расчета оснований массивных подпорных стен. Показаны конструктивные особенности различных видов подпорных сооружений. Проведен анализ существующих теоретических и практических методов расчета оснований по несущей способности. Приведены актуализированные вычислительные формулы расчета нагрузок и давлений на подпорные сооружения. Дано описание инженерного метода расчета активного давления на подпорные сооружения. Показаны алгоритмы вычислительных операций расчета оснований по первой и второй группам предельных состояний в электронной таблице. Разобраны подробности вычислительного итерационного процесса обработки табличных данных коэффициентов несущей способности грунтового основания. Отражены результаты применения электронной таблицы в расчете оснований подпорной стены. Представлены выводы по проведенному исследованию применения электронных таблиц в расчетах оснований массивных подпорных стен.

The paper deals with the calculation of the foundations of massive retaining walls. The authors show the design features of various types of retaining structures. The paper analyses the existing theoretical and practical methods for calculating the bearing capacity of foundations. The paper provides updated computational formulae for calculating loads and pressures on retaining structures. The paper describes an engineering method for calculating the active pressure on retaining structures. The paper presents algorithms of computational operations for calculating foundations for the first and the second groups of limit states in a spreadsheet. The authors describe the details of the computational iterative process of tabular data of the load-bearing capacity coefficients for the soil foundation. The paper shows the results of spreadsheet application to the calculation of retaining wall foundations. The authors draw conclusions on the conducted study of spreadsheet application in calculations of solid retaining wall foundations.

 подпорные сооружения давление грунта предельные состояния несущая способность основания сдвиг по подошве расчетное сопротивление retaining structures soil pressure limit states bearing capacity of the foundation shear on the base calculated resistance

Черепанова Д.А. Особенности применения современных габионных конструкций для повышения устойчивости грунтовых откосов // Символ науки: межд. науч. журнал. 2023. № 1 (1). С. 76-78. Cherepanova, D.A. (2023), "Features of application of modern gabion structures for increasing the stability of soil slopes", Simvol nauki: mezhd. nauch. zhurnal [Symbol of Science: Interd. scientific journal], vol. 1, no. 1, pp. 76-78 (in Russian). Кикава Т.Р., Мегрелишвили З.Н. Некоторые вопросы расчета подпорной стенки // Актуальные вопросы в научной работе и образовательной деятельности: сб. науч. тр. по мат. Межд. науч.-практ. конф. Тамбов, 2013. С. 66-69. Kikava, T.R. and Megrelishvili, Z.N. (2013), "Some issues of calculation of retaining wall", Aktual'nye voprosy v nauchnoi rabote i obrazovatel'noi deyatel'nosti: sbornik nauchnykh trudov po mat. Mezhd. nauchno-prakt. konf [Actual issues in scientific work and educational activity: collection of scientific papers on mat. Inter. Sci. Pract. Conf., Tambov, Russia, pp. 66-69 (in Russian). Кулабухов А.В., Смоляр А.П. К вопросу о расчете пассивного давления грунта на подпорную стенку // Материалы, оборудование и ресурсосберегающие технологии: Мат. Международной науч-техн. конф. Могилев, 2024. С. 202. Kulabukhov, A.V. and Smolyar, A.P. (2024), "On the issue of calculation of passive soil pressure on the retaining wall", Materialy, oborudovanie i resursosberegayushchie tekhnologii: Mat. Mezhd. nauch.-tekhn. konf. [Materials, equipment and resource-saving technologies: Proc. of the International Scientific and Technical Conference], Mogilev, Belarus, p. 202 (in Russian). Поляков А.А. Общий подход к расчету давления грунта на подпорные стенки // Вестник Коломенского ин-та (филиала) Московского политех. ун-та. Сер.: Естественные и технические науки. 2018. № 11. С. 187-191. Polyakov, A.A. (2018), "General approach to the calculation of soil pressure on retaining walls", Vestnik Kolomenskogo in-ta (filiala) Moskovskogo politekh. un-ta. Ser.: Estestvennye i tekhnicheskie nauki [Bulletin of Kolomna Institute (branch) of Moscow Polytechnic Univ. of Science and Technology. Ser.: Natural and technical sciences], no. 11, pp. 187-191 (in Russian). Волосухин В.А., Дыба В.П., Евтушенко С.И. Расчет и проектирование подпорных стен гидротехнических сооружений. М.: Изд. Ассоциации строит. вузов, 2015. 96 с. Volosukhin, V.A., Dyba, V.P. and Evtushenko, S.I. (2015), "Raschet i proektirovanie podpornykh sten gidrotekhnicheskikh sooruzhenii" ['Calculation and design of retaining walls of hydraulic structures'], Izd. ASV, Moscow, Russia (in Russian). Шапиро Д.М. Инженерный метод расчета давления грунта на подпорные стенки // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Строительство и архитектура. 2017. Т. 8. № 3. С. 51-61. DOI 10.15593/2224-9826/2017.3.06. Shapiro, D.M. (2017), ‘Engineering method for calculating soil pressure on retaining walls’, Vestnik Permskogo natsional'nogo issledovatel'skogo politekhnicheskogo universiteta. Stroitel'stvo i arkhitektura [Bulletin of Perm National Research Polytechnic University. Construction and Architecture], vol. 8, no 3, pp. 51-61. DOI: 10.15593/2224-9826/2017.3.06 (in Russian). Шапиро Д.М. Практический метод расчета оснований и грунтовых сооружений в нелинейной постановке // Основания, фундаменты и механика грунтов. 1985. № 5. С. 19-21. Shapiro, D.M. (1985), ‘A practical method for calculating foundations and soil structures in a nonlinear setting’, Osnovaniya, fundamenty i mekhanika gruntov [Foundations, Foundations and Soil Mechanics], no. 5, pp. 19-21 (in Russian). Дуркина Н.В. О применении электронных таблиц Microsoft Excel в расчетах различных строительных конструкций // Научные чтения: Сб. мат. науч.-практ. конф. профессорско-преподавательского состава Сыктывкарского лес. ин-та по итогам науч.-исслед. работы в 2008 г. Сыктывкар, 2009. С. 564-566. Durkina, N.V. (2009), ‘About application of Microsoft Excel spreadsheets in calculations of various building constructions’, Nauchnye chteniya: Sb. mat. nauch.-prakt. konf. professorsko-prepodavatel'skogo sostava Syktyvkarskogo les. in-ta po itogam nauch.-issled. raboty v 2008 g. [Scientific readings: Collection of materials of scientific and practical conference of the teaching staff of Syktyvkar Forest Institute on the results of scientific and research work in 2008], Syktyvkar, Russia, pp. 564-566 (in Russian). Демидова О.Л., Малинина Н.Л. Подготовка студентов технических специальностей МАИ по дисциплине «Численные методы» с применением электронных таблиц Excel // Мат. XIX Межд. конф. по вычислительной механике и современным прикладным программным системам (ВМСППС'2015). Алушта, 2015. С. 718-719. Demidova, O.L. and Malinina, N.L. (2015), ‘Preparation of students of technical specialities of MAI on the discipline “Numerical Methods” with the use of Excel spreadsheets’, Mat. XIX Mezhd. konf. po vychislitel'noi mekhanike i sovremennym prikladnym programmnym sistemam (VMSPPS'2015) [Mat. XIX Inter. Conf. on Computational Mechanics and Modern Applied Software Systems (VMSPPS'2015)], Alushta, Russia, pp. 718-719 (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', Umnye kompozity v stroitel'stve [Smart Composite in Construction], vol. 4, no. 4, pp. 8-19 (in Russian). Малышев М.В. Прочность грунтов и устойчивость оснований сооружений. М.: Стройиздат, 1994. 226 с. Malyshev, M.V. (1994), Prochnost' gruntov i ustojchivost' osnovanij sooruzhenij [Strength of Soils and Stability of Foundations of Structures], Stroyizdat, Moscow, Russia (in Russian). Караулов А.М. Несущая способность оснований осесимметричных фундаментов зданий и сооружений // Спец. 05.23.02 «Основания и фундаменты, подземные сооружения»: дисс… доктора техн. наук. Новосибирск, 2008. 291 с. Karaulov, A.M. (2008), “Bearing capacity of axisymmetric foundations of buildings and structures", Abstract of D. Sc. dissertation, spec. 05.23.02 “Bases and Foundations, Underground Structures”, Novosibirsk, Russia (in Russian). Мирсаяпов И.Т., Королева И.В. Расчет несущей способности и осадок оснований фундаментов при длительном действии статической нагрузки // Изв. Казанского гос. арх.-строит. ун-та. 2011. № 3 (17). С. 71-78. Mirsayapov, I.T. and Koroleva, I.V. (2011), Calculation of bearing capacity and settlements of foundations under the long-term action of static load, Izv. Kazanskogo gos. arkh.-stroit. un-ta [Proc. of Kazan State University of Architecture and Civil Engineering], vol. 3, no. 17, pp. 71-78 (in Russian). Van Baars S. Numerical check of the Meyerhof bearing capacity equation for shallow foundations // Innovative Infrastructure Solutions, 2017. № 3 (1). P. 1-13. DOI: 10.1007/s41062-017-0116-1. Van Baars, S. (2017), Numerical check of the Meyerhof bearing capacity equation for shallow foundations, Innovative Infrastructure Solutions, vol. 3, no. 1, pp. 1-13. DOI: 10.1007/s41062-017-0116-1.