<!DOCTYPE article
PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.4 20190208//EN"
       "JATS-journalpublishing1.dtd">
<article xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" article-type="research-article" dtd-version="1.4" xml:lang="en">
 <front>
  <journal-meta>
   <journal-id journal-id-type="publisher-id">Construction and Architecture</journal-id>
   <journal-title-group>
    <journal-title xml:lang="en">Construction and Architecture</journal-title>
    <trans-title-group xml:lang="ru">
     <trans-title>Строительство и архитектура</trans-title>
    </trans-title-group>
   </journal-title-group>
   <issn publication-format="print">2308-0191</issn>
   <issn publication-format="online">2500-1477</issn>
  </journal-meta>
  <article-meta>
   <article-id pub-id-type="publisher-id">49206</article-id>
   <article-id pub-id-type="doi">10.29039/2308-0191-2021-10-1-21-25</article-id>
   <article-categories>
    <subj-group subj-group-type="toc-heading" xml:lang="ru">
     <subject>2.1.2. ОСНОВАНИЯ И ФУНДАМЕНТЫ, ПОДЗЕМНЫЕ СООРУЖЕНИЯ (ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ)</subject>
    </subj-group>
    <subj-group subj-group-type="toc-heading" xml:lang="en">
     <subject>2.1.2. GROUNDS AND FOUNDATIONS, UNDERGROUND STRUCTURES (TECHNICAL SCIENCES)</subject>
    </subj-group>
    <subj-group>
     <subject>2.1.2. ОСНОВАНИЯ И ФУНДАМЕНТЫ, ПОДЗЕМНЫЕ СООРУЖЕНИЯ (ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ)</subject>
    </subj-group>
   </article-categories>
   <title-group>
    <article-title xml:lang="en">THE WORK OF THE FOUNDATION WITH THE SHELL IN THE CONDITIONS CRAMPED LATERAL STRUT</article-title>
    <trans-title-group xml:lang="ru">
     <trans-title>РАБОТА ФУНДАМЕНТА С ОБОЛОЧКОЙ В УСЛОВИЯХ  СТЕСНЕННОГО БОКОВОГО РАСПОРА</trans-title>
    </trans-title-group>
   </title-group>
   <contrib-group content-type="authors">
    <contrib contrib-type="author">
     <contrib-id contrib-id-type="orcid">https://orcid.org/0000-0003-3708-380X</contrib-id>
     <name-alternatives>
      <name xml:lang="ru">
       <surname>Евтушенко</surname>
       <given-names>Сергей Иванович</given-names>
      </name>
      <name xml:lang="en">
       <surname>Evtushenko</surname>
       <given-names>Sergej Ivanovich</given-names>
      </name>
     </name-alternatives>
     <email>evtushenkosi@mgsu.ru</email>
     <bio xml:lang="ru">
      <p>доктор технических наук;</p>
     </bio>
     <bio xml:lang="en">
      <p>doctor of technical sciences;</p>
     </bio>
     <xref ref-type="aff" rid="aff-1"/>
     <xref ref-type="aff" rid="aff-2"/>
    </contrib>
    <contrib contrib-type="author">
     <name-alternatives>
      <name xml:lang="ru">
       <surname>Калафатов</surname>
       <given-names>Джафер Амитьевич</given-names>
      </name>
      <name xml:lang="en">
       <surname>Kalafatov</surname>
       <given-names>Jafer Amitevich</given-names>
      </name>
     </name-alternatives>
     <email>jafer90.a@mail.ru</email>
     <bio xml:lang="ru">
      <p>кандидат технических наук;</p>
     </bio>
     <bio xml:lang="en">
      <p>candidate of technical sciences;</p>
     </bio>
     <xref ref-type="aff" rid="aff-3"/>
    </contrib>
   </contrib-group>
   <aff-alternatives id="aff-1">
    <aff>
     <institution xml:lang="ru">Московский государственный строительный университет</institution>
    </aff>
    <aff>
     <institution xml:lang="en">Moscow State University of Civil Engineering </institution>
    </aff>
   </aff-alternatives>
   <aff-alternatives id="aff-2">
    <aff>
     <institution xml:lang="ru">Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ) имени М.И. Платова</institution>
     <country>Россия</country>
    </aff>
    <aff>
     <institution xml:lang="en">Platov South-Russian State Polytechnic University (NPI)</institution>
     <country>Russian Federation</country>
    </aff>
   </aff-alternatives>
   <aff-alternatives id="aff-3">
    <aff>
     <institution xml:lang="ru">Крымский федеральный университет имени В.И.Вернадского</institution>
    </aff>
    <aff>
     <institution xml:lang="en">Crimean Federal University of a name of V.I.Vernadsky</institution>
    </aff>
   </aff-alternatives>
   <pub-date publication-format="print" date-type="pub" iso-8601-date="2022-03-20T15:44:41+03:00">
    <day>20</day>
    <month>03</month>
    <year>2022</year>
   </pub-date>
   <pub-date publication-format="electronic" date-type="pub" iso-8601-date="2022-03-20T15:44:41+03:00">
    <day>20</day>
    <month>03</month>
    <year>2022</year>
   </pub-date>
   <volume>10</volume>
   <issue>1</issue>
   <fpage>21</fpage>
   <lpage>25</lpage>
   <history>
    <date date-type="received" iso-8601-date="2022-03-14T00:00:00+03:00">
     <day>14</day>
     <month>03</month>
     <year>2022</year>
    </date>
   </history>
   <self-uri xlink:href="https://riorpub.com/en/nauka/article/49206/view">https://riorpub.com/en/nauka/article/49206/view</self-uri>
   <abstract xml:lang="ru">
    <p>В статье приводятся анализ результатов экспериментальных исследований фундаментов с оболочкой на песчаном основании. Авторами проанализированы параметры напряженно деформирования состояния основания. Обзор конструкций фундаментов с песчаным наполнением. В конце статьи приведены задачи и направления дальнейших исследований.</p>
   </abstract>
   <trans-abstract xml:lang="en">
    <p>The article presents an analysis of the results of experimental studies of foundations with a shell on a sandy base. The authors analyzed the parameters of the stress-strain state of the base. Overview of foundation structures with sand filling. At the end of the article, the tasks and directions of further research are given.</p>
   </trans-abstract>
   <kwd-group xml:lang="ru">
    <kwd>фундамент в оболочке</kwd>
    <kwd>напряженно деформированное состояние</kwd>
    <kwd>ограничение боковой деформации</kwd>
    <kwd>экспериментальные исследования несущая способность основания</kwd>
   </kwd-group>
   <kwd-group xml:lang="en">
    <kwd>foundation in a shell</kwd>
    <kwd>stress-strain state</kwd>
    <kwd>limitation of lateral deformation</kwd>
    <kwd>exper-imental studies bearing capacity of the base</kwd>
   </kwd-group>
  </article-meta>
 </front>
 <body>
  <p>Анализ результатов экспериментальных исследований фундаментов с оболочкой на песчаном основании проведенные Борликовым Г.М. [1-5] показал следующее. В качестве контрольных опытов автор ставил круглый фундамент на поверхность песчаного массива (Рис. 1.а) и исследовал НДС основания, построил поля плотности и определил несущую способность фундамента. За несущую способность системы «круглый фундамент-песчаное основание» принята нагрузка, когда осадка фундамента при постоянной нагрузке не затухала и происходил выпор грунта из под модели.  Рис. 1. Схемы проведения опытовОсновная серия опытов на модели фундамент с оболочкой (рис. 1.б) проводились при диаметре фундамента Dф = 0,4 м, а диаметр оболочки Dоб варьировался с увеличение соотношения α = Dф/Dоб 1,05; 1,3; 1,8 и 2,5. Оптимальным оказалось отношение α= 1,2 - 1,4, при котором несущая способность была в 4,5 - 5,5 больше чем фундамента по схеме рис. 1.а., что объясняется ограничением бокового распора. Оптимальным соотношением высоты оболочки Hоб к ее диаметру Dоб принято Борликовым Г.М. равным 0,5. После уплотнения грунта в оболочке при увеличении нагрузки до 0,2 σпр, фундамент и оболочка работают как единое целое, т.е. песчаное заполнение практически не уплотняется и осадка фундамента совпадает с осадкой оболочки. Далее фундамент работает как равновеликий по площади фундамент с диаметром равным Dоб, в том числе, как показали дальнейшие опыты, это справедливо при заглублении оболочки в грунт основания (Рис. 1.в). Кроме этого за счет улучшенного контакта песчаного заполнителя оболочки и песчаного основания несущая способность такого фундаменты на 20 процентов больше. Нормальные напряжения вдоль вертикальной оси фундамента достигают максимума на уровне середины высоты оболочки. Сжимающие вертикальные и растягивающие горизонтальные напряжения в оболочке плавно возрастают с увеличением глубины и достигают наибольших значений в нижней части оболочки. Более детально анализ НДС автором не приведен. Выводы, сделанные в работе Борликова Г.М., привели к тому, что появилось около 50 новых конструктивных решений фундаментов, защищенных патентами, в которых используется песчаный заполнитель.В настоящей работе, на основании общих законов механики грунтов [6] и механики сплошной среды [7], проанализированы параметры напряженно деформирования состояния песчаного основания. Песчаное основание является прекрасной моделью грунтового массива при проведении экспериментальных исследований т.к. позволяет многократно проводить опыты в идентичных условиях. Это позволяет обеспечить повторность измерения параметров НДС и увеличивает достоверность полученных результатов. На первых этапах экспериментальных исследований НДС особое внимание уделялось изучению контактных давлений, а анализ фактически сводился к одноосному напряженному состоянию Рис. 2.а. Расчетные схемы по гипотезе Винклера фактически также выделяет лидирующее значение вертикальным давлениям. В модели Пастернака уже учитывается распределительная способность грунта и при постановке плоской задачи учитывает горизонтальные напряжения распора. При проведении экспериментальных исследований на моделях круглых и ленточных (условно бесконечных) фундаментов фактически рассматривают плоскую задачу с двумя главными напряжениями рис. 2.б. В последнее время большое распространение получили стабилометры (приборы трехосного сжатия), но наиболее распространенные позволяют получить равномерное обжатие с двумя равными главными напряжениями (кроме прибора Крыжановского А.Л., Воронцова Э.И., Музафарова А.А. а.с. № 302665). Рис. 2. Виды напряженного состоянияДля анализа НДС фундамента с оболочкой грунт в оболочке находится в неоднородном напряженном состоянии. При этом напряжения в разных точках одного сечения неодинаковы и в сечении, параллельном данному, они другие. Если из тела, находящегося в неоднородном напряженном состоянии, выделить бесконечно малый элемент, то по граням этого элемента напряжения можно считать распределенными равномерно, то есть бесконечно малый элемент тела, находящегося в неоднородном напряженном состоянии, находится в условиях однородного напряженного состояния.Рассматривая внутри оболочки малый параллелепипед, нагруженный главными напряжениями s1, s2, s3 (рис. 3), мы можем определить напряжения на наклонной площадке с внешней нормалью na, составляющей с напряжениями s1, s2, s3 соответственно углы a1, a2, a3. Рис. 3. Объемное напряженное состояние Для определения нормального sa и касательного ta напряжений на наклонной площадке мы можем записать формулы:В этих формулах величины   называются направляющими косинусами. Они связаны соотношениемСогласно закону Ш. Кулона, предельное сопротивление сыпучих грунтов сдвигу прямо пропорционально нормальному давлению рис. 4. Рис. 4. Кривая предельных сопротивлений сдвигуАнализируя рис. 5 (приведен рис. 3.11 [6]) видно, что напряжения аналогичны напряжениям в песчаном заполнении внутри оболочки фундамента. Рис. 5. Линии равных напряжений в плоской задаче:а – вертикальные напряжения, б – горизонтальные нормальные напряжения (распор),в – сдвиговые касательные напряжения Распределение распора распространяется в стороны на ширину больше площади подошвы фундамента. Обзор конструкций фундаментов с песчаным наполнением. Анализ параметров соответствующих деформаций будет приведен следующей работе. Выводы.Анализ результатов экспериментальных исследований фундаментов с оболочкой на песчаном основании позволяет сделать вывод об их эффективности. Анализ параметров напряженно деформирования состояния основания показал хорошую сходимость с результатами опытов. Приведены задачи и направления дальнейших исследований.</p>
 </body>
 <back>
  <ref-list>
   <ref id="B1">
    <label>1.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Борликов Г.М. Экспериментальные исследования совместной работы фундамента с оболочкой и песчаного основания.- Автореферат дисс. на соискание ученой степени канд. техн. наук.- Новочеркасск, 1971.- 27 С.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Borlikov G.M. Eksperimental'nye issledovaniya sovmestnoy raboty fundamenta s obolochkoy i peschanogo osnovaniya.- Avtoreferat diss. na soiskanie uchenoy stepeni kand. tehn. nauk.- Novocherkassk, 1971.- 27 S.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B2">
    <label>2.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Мурзенко Ю.Н., Борликов Г.М. Экспериментальные исследования фундамента с пес-чаной подушкой в цилиндрической оболочке Матер. ко II симпозиуму «Эксперимен-тальные исследования инженерных сооружений» (Ленинград), Новочеркасский поли-технический институт, 1969.- с. 124-133.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Murzenko Yu.N., Borlikov G.M. Eksperimental'nye issledovaniya fundamenta s pes-chanoy podushkoy v cilindricheskoy obolochke Mater. ko II simpoziumu «Eksperimen-tal'nye issledovaniya inzhenernyh sooruzheniy» (Leningrad), Novocherkasskiy poli-tehnicheskiy institut, 1969.- s. 124-133.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B3">
    <label>3.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Борликов Г.М. Исследование несущей способности под фундаментом с оболочками. // Тр. Новочеркасского политехнического института. Том № 216, «Исследования основа-ний, фундаментов и гидротехнических сооружений», Новочеркасск, 1970.- с. 49-57.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Borlikov G.M. Issledovanie nesuschey sposobnosti pod fundamentom s obolochkami. // Tr. Novocherkasskogo politehnicheskogo instituta. Tom № 216, «Issledovaniya osnova-niy, fundamentov i gidrotehnicheskih sooruzheniy», Novocherkassk, 1970.- s. 49-57.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B4">
    <label>4.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Борликов Г.М. Натурные испытания железобетонного фундамента с оболочкой. // Тр. Новочеркасского политехнического института. Том № 216, «Исследования оснований, фундаментов и гидротехнических сооружений», Новочеркасск, 1970.- с. 158-162.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Borlikov G.M. Naturnye ispytaniya zhelezobetonnogo fundamenta s obolochkoy. // Tr. Novocherkasskogo politehnicheskogo instituta. Tom № 216, «Issledovaniya osnovaniy, fundamentov i gidrotehnicheskih sooruzheniy», Novocherkassk, 1970.- s. 158-162.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B5">
    <label>5.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Борликов Г.М. Работа песчаного основания при стесненных боковых деформациях. // Тр. Новочеркасского политехнического института. Том № 238, «Исследования основа-ний, фундаментов и гидротехнических сооружений», Новочеркасск, 1970.- с. 44-52.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Borlikov G.M. Rabota peschanogo osnovaniya pri stesnennyh bokovyh deformaciyah. // Tr. Novocherkasskogo politehnicheskogo instituta. Tom № 238, «Issledovaniya osnova-niy, fundamentov i gidrotehnicheskih sooruzheniy», Novocherkassk, 1970.- s. 44-52.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B6">
    <label>6.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Цытович Н.А. Механика грунтов. М.: Высшая школа, 1970.- 638 С.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Cytovich N.A. Mehanika gruntov. M.: Vysshaya shkola, 1970.- 638 S.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B7">
    <label>7.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Волосухин В.А., Логвинов В.Б., Евтушенко С.И. Сопротивление материалов. М.: ИН-ФРА-М, 2014.- 543 С.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Volosuhin V.A., Logvinov V.B., Evtushenko S.I. Soprotivlenie materialov. M.: IN-FRA-M, 2014.- 543 S.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
  </ref-list>
 </back>
</article>
