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:

• Армирование шпунта стекловолокном. За счет высокой прочности композитный шпунт по некоторым параметрам превосходит металлические аналоги.
• Вес 1 погонного метра шпунта 13,26 кг
• Удобство в монтаже по сравнению с аналогами из ПВХ – погружение в грунт осуществляется как при помощи тяжелого навесного оборудования, так и при помощи легких пневмоударных молотков, что особенно важно при работе в стесненных условиях, когда нет доступа для проезда спецтехники.
• Шпунт ШК150 стоит дешевле зарубежных композитных аналогов.

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

Шпунт GP-7

Сечение шпунтовой сваи было проверено с помощью программы AutoCad.

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

Результаты расчета представлены ниже.

Таблица 1

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

Таблица 2

Таблица 3

Таблица 4

Обозначения и перевод величин:

1. Максимальный допустимый момент – M_max [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]

M_max= 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:

• неточность машинного оборудования;
• неоднородность материала, связанная с машинной обработкой образца;
• оценка вероятности невыхода из строя изделия.

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:

M_max= 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):

M_max= 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:

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

Протокол испытаний