Анотація до роботи:

Ковальський Р.К. “Зміцнення основ будівель та споруд методом армування горизонтальними лінійними гнучкими елементами”. – Рукопис. Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за фахом 05.23.02 “Підвалини та фундаменти”. Державний науково-дослідний інститут будівельних конструкцій. Київ – 2004 р.

Дисертація присвячена питанням, пов’язаних з розрахунком основи, армованої горизонтальними лінійними гнучкими елементами, за другою групою граничних станів. Цей метод армування є ефективним способом для зміцнення основи.

Розроблено метод наближеного врахування вібрацій при розрахунку армованих насипів для залізничних та автомобільних доріг, а також вдосконалена модель, що базується на теорії Ренкіна.

Розроблено метод розрахунку армованої основи, що базується на статистичному методі. За допомогою цього методу можливо розрахувати армовану основу при розриві і проковзуванні арматурних елементів.

Метод розрахунку армованої основи, що базується на дискретній моделі, дає можливість розрахувати армовану основу при розриві і проковзуванні арматурних елементів, а також розрахувати величину проковзування арматурних елементів у ґрунті подушки. Цей метод має більш широку область застосування і був використаний при розробці методичних рекомендацій.

Проведено комплексне дослідження величини коефіцієнта тертя арматурного елементу по ґрунту в залежності від фізико-механічних характеристик ґрунту та арматурного елементу.

Розроблені “Методичні рекомендації по розрахунку за другою групою граничних станів основ будівель та споруд армованих горизонтальними лінійними арматурними елементами.”

1. У дисертації наведене теоретичне узагальнення і нове вирішення наукової задачі, що виявляється в розробці методу розрахунку осадки армованої основи, з врахуванням двох типів її внутрішнього руйнування, та методики визначення коефіцієнта тертя арматурного елементу по ґрунту, шляхом використання теоретичних та експериментальних досліджень, що дасть можливість проектувальникам більш широко використовувати метод армування горизонтальними елементами для зміцнення основ.

2. Метод армування основ горизонтальними гнучкими лінійними елементами при використанні оптимальних параметрів показує свою ефективність (зменшується деформативність основи) у складних ґрунтових умовах зі зменшенням величини осадок до 50 %.

3. Розроблений на основі квазістатичного підходу метод врахування вібраційних навантажень, що діють на дорожні та залізничні армовані насипи, дає можливість розраховувати ці конструкції при такому видові впливу, при цьому враховується важлива характеристика, як еквівалентний час дії.

4. Вдосконалена модель армованого ґрунту, що базується на теорії Ренкіна, описує, крім піщаних ґрунтів, армовані глинисті ґрунти, що значно розширює межі її застосування.

5. Метод розрахунку осадки армованої основи, що базується на статистичному підході Покровського Г.І., можна використовувати для загальної її оцінки, як при розриві арматурних елементів, так і при їх проковзуванні.

6. Метод розрахунку осадки армованої основи при дискретному підході використовується для детального розрахунку армованої основи, тобто при розриві арматурних елементів, при їх проковзуванні, для визначення величини проковзування арматурних елементів, їх розмірів та міцності; порівняння з результатами польових експериментів результатів розрахунку за цим методом показало максимальну розбіжність 28% у більшу сторону, що йде у запас міцності.

7. Розроблений прилад “похилий столик” можна використовувати для швидкого визначення коефіцієнта тертя арматурного елементу по ґрунту засипки, як для арматури з суцільною поверхнею, так і для сітки.

8. Результати досліджень коефіцієнта тертя арматурного елементу по ґрунту дозволили виділити два види КТАҐ в залежності від поверхні арматурного елементу – диференціальний (для суцільної поверхні арматурних елементів), коли ковзання проходить по одній поверхні, та інтегральний (для арматурних елементів у вигляді сітки), коли ковзання проходить по двох поверхнях.

9. Одержана теоретичним шляхом залежність інтегрального коефіцієнта тертя арматурного елементу по ґрунту від диференціального позбавляє від обов’язкового проведення складних та трудомістких дослідів по визначенню інтегрального КТАҐ.

10. Досліджені основні закономірності зміни КТАҐ для незв’язних ґрунтів в залежності від гранулометричного складу та вологості ґрунту, від характеристик поверхні та геометрії арматурних елементів дають можливість підібрати найефективніший арматурний елемент для кожних конкретних умов.

11. Розроблені методичні рекомендації покладені в основу “ Методичних рекомендацій по розрахунку за ll групою граничних станів основ армованих горизонтальними лінійними гнучкими елементами”, що дасть змогу широко використовувати метод армування для зміцнення основ будівель та споруд.

Основні положення і результати дисертації опубліковані в таких роботах:

1. Друкований М.Ф., Дудар І.Н., Корчевський Б.Б., Ковальський Р.К. Фактори, що впливають на ефективність армування ґрунту // Вісник ВПІ. – 2001. - №5. – С. 22 – 27. (автору належить аналіз літературних джерел).

2. Ковальський Р.К. Підсилення основ методом армування в умовах реконструкції // Будівельні конструкції № 54. – К.: НДІБК. – 2001. - С. 319 – 325.

3. Ковальський Р.К. Розрахунок армованого ґрунту на основі ймовірного методу // Будівельні конструкції № 55. – К.: НДІБК. – 2001. - С. 55 – 62.

4. Черний Г.І., Ковальський Р.К. Принципи застосування методу армування ґрунтів в складних ґрунтових умовах // Будівельні конструкції № 55. – К.: НДІБК. – 2001. - С. 154 – 158. (автору належить збір та узагальнення інформації)

5. Черний Г.І., Ковальський Р.К., Шаповал А.В. Особливості визначення напружено-деформаційного стану армованих ґрунтових основ з використанням методу кінцевих елементів // Будівельні конструкції № 55. – К.: НДІБК. – 2001. - С. 154 – 158. (автору належить обґрунтування теоретичної основи для розрахунку армованої основи МКЕ).

6. Ковальський Р.К. До питання визначення коефіцієнта тертя ґрунту по поверхні елементу армування // Будівельні конструкції № 57. – К.: НДІБК. – 2002. - С. 87 – 91.

7. Черний Г.І., Ковальський Р.К. Розрахунок внутрішньої стійкості основ армованих горизонтальними гнучкими елементами // Современные проблемы строительства. Ежегодный научно-технический сборник. –Донецк: Донецкий ПромстройНИИпроект, ООО «Лебедь», 2002. – ТОМ l. - С. 131-136. (автору належить отримання розрахункових формул)

8. Ковальський Р.К. Визначення коефіцієнта тертя арматури по ґрунту на приладі «похилий столик» // Будівельні конструкції № 58. – К.: НДІБК. – 2003. - С. 141 – 147.

9. Черний Г.І., Ковальський Р.К. Врахування динамічних навантажень при розрахунку армованих насипів автомобільних та залізничних доріг // Збірник наукових праць (галузеве машинобудування, будівництво). – Полтавський національний технічний університет імені Ю. Кондратюка. – 2003. – С. 231-234. (автору належить отримання розрахункових формул)