Proceedings of Petersburg Transport University

Известия Петербургского университета путей сообщения

1815-588X 2658-6851

96405

10.20295/1815-588X-2025-1-238-251

Общетехнические задачи и пути их решения

GENERAL TECHNICAL PROBLEMS AND SOLUTION APPROACH

Общетехнические задачи и пути их решения

Experimental and Analytical Assessment of Use of Composite Rebars for Reinforcing Driven Piles with Solid Square Cross-Section

Экспериментально-аналитическая оценка возможности применения композитной арматуры для армирования забивных свай квадратного сплошного сечения

Бенин

Андрей Владимирович

Benin

Andrey Vladimirovich

benin@pgups.ru

кандидат технических наук;

candidate of technical sciences;

Беляев

Олег Юрьевич

Belyaev

Oleg Yur'evich

Belyi25@ya.ru

Богданова

Екатерина Романовна

Bogdanova

Ekaterina Romanovna

univer006@mail.ru

Крист

Роберто

Krist

Roberto

rchrist@unisinos.br

доктор технических наук;

doctor of technical sciences;

Курятников

Юрий Юрьевич

Kuryatnikov

Yuriy Yur'evich

yuriy-k@yandex.ru

кандидат технических наук;

candidate of technical sciences;

Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I Санкт-Петербург Россия Emperor Alexander I St. Petersburg State Transport University St. Petersburg Russian Federation

ООО «Композит Групп Челябинск» Челябинск Россия Composite Group Chelyabinsk LLC, Composite Group Chelyabinsk LLC Russian Federation

Университет побережья Барранкилья Колумбия Department of Civil and Environmental Barranquilla Colombia

Тверской государственный технический университет Тверь Россия Tver State Technical University Tver Russian Federation

21 03 2025

22 1 238 251 20 03 2025

https://itt-pgups.ru/en/nauka/article/96405/view

Цель: Рассмотреть возможность применения композитной арматуры в конструкции забивных свай квадратного сечения. Методы: Произведены аналитические и экспериментальные исследование влияния типа используемой в бетонных забивных сваях арматуры на прочность и жесткость при разгрузке. Результаты: В статье приведены результаты расчетов коэффициентов запаса кратковременной прочности бетонных забивных свай, армированных стеклопластиковой композитной арматурой, при их транспортировке. Установлена сильная зависимость значения максимально допустимой силы от ее ориентации при вдавливании сваи. Представлены результаты опытной забивки свай, армированных композитной арматурой. Практическая значимость: Установлено, что сваи, армированные композитной арматурой, по своим свойствам не отличаются от свай, армированных традиционной металлической арматурой. Определен экономический эффект от замены традиционной металлической арматурой на композитную арматуру, выражающийся в снижении стоимости конечного продукта (сваи).

Purpose: To consider the possibility of using composite rebars in the construction of square-section driven piles. Methods: Analytical and experimental studies have been carried out on how the type of rebars used in concrete driven piles affect strength and rigidity in the process of unloading. Results: The article presents the results of calculations of the short-term strength reserve coefficients of concrete driven piles reinforced with fiberglass composite rebars during their transportation. A strong dependence of the maximum allowable force value on its orientation during pile indentation has been established. The results of experimental driving of piles reinforced with composite rebars are presented. Practical significance: It has been established that piles reinforced with composite rebars do not differ in their properties from those reinforced with traditional metal armature. The economic effect of replacing traditional metal reinforcement with composite rebars reflected in the cost reduction of the final product (piles) has been determined.

Бетонные забивные сваи композитная арматура запас прочности математическое моделирование конечно-элементное моделирование экспериментальные исследования опытная забивка сваи экономический эффект

Concrete driven piles composite rebars safety margin mathematical modelling finite element modelling experimental research experimental pile driving economic effect

Дедков В. И. Исследование влияния технологических и монтажных факторов на долговечность забивных свай в агрессивных грунтовых средах / В. И. Дедков // Повышение долговечности строительных конструкций в агрессивных средах: тез. докл. науч.-техн. семинара. — 1987. — С. 56–57.

Dedkov V. I. Issledovanie vliyaniya tehnologicheskih i montazhnyh faktorov na dolgovechnost' zabivnyh svay v agressivnyh gruntovyh sredah / V. I. Dedkov // Povyshenie dolgovechnosti stroitel'nyh konstrukciy v agressivnyh sredah: tez. dokl. nauch.-tehn. seminara. — 1987. — S. 56–57.

Бенин А. В. Математическое моделирование процесса разрушения сцепления арматуры с бетоном. Часть 1. Модели с учетом несплошности соединения / А. В. Бенин, А. С. Семенов, С. Г. Семенов и др. // Инженерно-строительный журнал. — 2013. — № 5(40). — С. 86–99.

Benin A. V. Matematicheskoe modelirovanie processa razrusheniya scepleniya armatury s betonom. Chast' 1. Modeli s uchetom nesploshnosti soedineniya / A. V. Benin, A. S. Semenov, S. G. Semenov i dr. // Inzhenerno-stroitel'nyy zhurnal. — 2013. — № 5(40). — S. 86–99.

Бенин А. В. Математическое моделирование процесса разрушения сцепления арматуры с бетоном. Часть 2. Модели без учета несплошности соединения / А. В. Бенин, А. С. Семенов, С. Г. Семенов и др. // Инженерно-строительный журнал. — 2014. — № 1(45). — С. 23–40.

Benin A. V. Matematicheskoe modelirovanie processa razrusheniya scepleniya armatury s betonom. Chast' 2. Modeli bez ucheta nesploshnosti soedineniya / A. V. Benin, A. S. Semenov, S. G. Semenov i dr. // Inzhenerno-stroitel'nyy zhurnal. — 2014. — № 1(45). — S. 23–40.

Renić T. Ductility of Concrete Beams Reinforced with FRP Rebars / T. Renić, T. Kišiček // Buildings. — 2021. — Vol. 11. — P. 424.

Sharabi M. N. Numerical modeling of reinforcedconcrete bond / M. N. Sharabi // Nuclear Engineering and Design. — 1986. — Vol. 91. — Pp. 207–216.

ANSYS. Academic Research, Release 15.0