Композитные шпунты

ШК-150

Композитный шпунт Ларсена модели ШК 150, произведенный на территории ЗАО «Пултрузионные Технологии» в Коломне, – надежный современный вариант для обустройства рельефа береговой линии и возведения гидротехнических сооружений на берегах рек, озер или искусственных водоемов. Это композитный аналог американского производителя шпунта CMI. Но качество продукта находится на более низком уровне – различные партии шпунтов отличаются нестабильным качеством изготовления. В последнее время наметилась положительная тенденция на улучшение качества выпускаемого композитного шпунта и модель Шк150 стала применяться как авторитетными проектировщиками, так и муниципальными службами.

Основные преимущества и недостатки модели ШК150

К отличительным особенностям модели ШК150 относятся:

Однако, несмотря на впечатляющий список достоинств, у Шк150 есть и недостатки. Шпунт Ларсена ШК 150 армирован стекловолокном, но ребра жесткости при определенных нагрузках могут дать трещину. Кроме этого, завод-производитель «Пултрузионные технологии» отличается длительными сроками изготовления, особенно при заказе небольших партий – шпунт до 2 тысяч кв. м можно ждать более двух месяцев.

Вариант монтажа

Характеристики

Характеристика Единица измерения Значение
Допустимый момент (M) kN-m/m 237
Момент инерции (Iy) cm4/m 17885
Момент инерции (Ix) cm4/m 1684
Момент сопротивления (Wx) cm3/m 210
Предел прочности (R) МПа 1126
Ширина мм 600
Глубина мм 145
Толщина мм 5
Вес 1 м2 кг 22,1

Шпунт GP-7

Сечение шпунтовой сваи было проверено с помощью программы AutoCad.

Сечение шпунта (вид в ПК AutoCad)

Рис.1. Сечение шпунта (вид в ПК AutoCad)

Результаты расчета представлены ниже.

Результаты расчета
Тип шпунта Параметры профиля Параметры стены в 1 м шириной
GP-7 Площадь сечения
A, см2
Момент сопротивления
W, см3
Момент инерции
I, см4
Площадь сечения
A, см2
Момент сопротивления
W, см3
Момент инерции
I, см4
57,92 480,54 5766,5 115,84 961,08 11533,0

Таблица 1

Расчёт шпунта GP-7
Данные, полученные испытаниями в лаборатории СПбГАСУ
(см.табл.2,3)

Предел прочности при растяжении, МПа Модуль упругости при изгибе, ГПа
516,73 34,96

Таблица 2

Максимальная нагрузка

[kN]

Предел прочности при растяжении

[MPa]

Относительное удлинение

[%]

1 82,99 594,31 6,31
2 76,93 515,19 6,36
3 73,91 497,07 6,32
4 70,09 463,84 6,35
5 78,47 513,25 7,12
Среднее 76,48 516,73 6,49

Таблица 3

Максимальная нагрузка

[kN]

Предел прочности при изгибе

[MPa]

Модуль упругости

[GPa]

1 4,81 514,47 39,11
2 6,39 674,57 31,26
3 5,72 602,28 37,27
4 6,40 687,53 34,33
5 7,03 720,72 32,83
Среднее 6,07 639,91 34,96

Таблица 4

Обозначения и перевод величин:

  1. Максимальный допустимый момент – Mmax [кНм/м]
  2. Устойчивость к растяжению (предел пластичности) материала- f0 [МПа], [кН* 1000/м*м*]
    (Мпа= Н/мм*мм=Н/0,001м*0,001м=кН/м*0,001м=1000кН/м*м)
  3. Момент сопротивления сечения - W [см*см*см/м], [ 0,01м*0,01м*0,01м/м],
    [ м*м*м/1000000м]
  4. Модуль упругости при изгибе – Е0 [ГПа] = [109П] = [103МПа] = [106кН/ м2]
  5. Момент инерции – J [см*см*см*см/м]
  6. Жесткость при изгибе – определяется как произведение модуля упругости материала на момент инерции его поперечного сечения относительно нейтральной оси [E*J]

Mmax= f0*W [(кН* 1000/м*м*)* (м*м*м/1000000м)] = f0*W/1000 [кН*м/м]

При расчете необходимо учитывать коэффициент запаса прочности.

Нормативный коэффициент запаса прочности, принимается конструктивно и зависит от многих факторов:

Для вероятности невыхода из строя 99,0% берется коэффициент запаса прочности – [n]=1,5.

Для GP-7 Расчетная несущая способность при изгибе (максимальный допустимый момент), одиночная шпунтина:

Mmax= f0*W /1000*[n] =516,73*480,54/(1000*1,5)=165,5[кН*м/м]

 

Расчетная несущая способность при изгибе стенки шириной один метр (максимальный допустимый момент):

Mmax= f0*W /1000*[n] =516,73*961,08/(1000*1,5)=331,08 [кН*м/м]

 

Расчетная жесткость при изгибе стенки шириной один метр составит:

Eo* J /[n] = (34,96 ∙ 11533 ∙ 10-8)/1,5= 2,68795 Мпа = 2687,95 кН/м2


Протокол испытаний

Наши партнеры: