Вплив вибору моделі основи на напружено-деформований стан вертикальних несучих елементів монолітно-каркасного будинку

Abstract

Виконано порівняння напружено- деформованого стану вертикальних елементів каркасу монолітного будинку (підвалу, першого і четвертого поверху), в залежності від методу моделювання ґрунтового середовища та паль. Використання пальових фундаментів обумо- влено тим, що вони забезпечують передачу на- вантажень на глибші шари ґрунтів та, як пра- вило, більшу несучу здатність в порівнянні з фу- ндаментами неглибокого закладання. Під час проектування фундаментів перед інженерами виникає питання як моделювати ґрунтове сере- довище і палі? У даній роботі представлено вплив прийня- того рішення (обраної моделі ґрунтового сере- довища і методу моделювання паль) на напру- жено-деформований стан вертикальних несучих елементів каркасу будинку. Виконано порівняння напружено-деформо- ваного стану вертикальних елементів каркасу (підвалу, першого і четвертого поверху), які були отримані при використанні наступних ва- ріантів моделей системи «основа – пальовий фу- ндамент – надземні несучі конструкції»: 1) палі змодельовані одновузловими скін- ченними елементами, що мають лише вертика- льну жорсткість за результатами випробування паль на вертикальне статичне вдавлююче нава- нтаження, взаємний вплив паль та характерис- тики ґрунтів не враховуються (СЕ-56 тут і далі, це номер скінченного елементу у бібліотеці еле- ментів ПК «Ліра-САПР»); 2) палі змодельовані одновузловими скін- ченними елементами, що розташовуються з за- даним по довжині палі кроком та мають жорст- кість в різних напрямках і наближено врахову- ють оточуючий ґрунт навколо палі та під її вістрям (СЕ-57); 3) ґрунтове середовище змодельовано об’ємними пружними скінченними елементами; палі – стержневими скінченними елементами. Показано, що вибір моделі основи впливає на НДС не тільки фундаментних конструкцій, а й вертикальних несучих елементів будинку. При використанні різних варіантів моделювання ос- нови: за допомогою одновузлового скінченного елементу, що моделює палю як пружну в’язь (СЕ-56), за допомогою ланцюжка одновузлових скінченних елементів (СЕ-57), або об’ємного ґрунтового масиву, можна отримати як кількісні відмінності у напруженнях від 2 до 20%, так і якісну зміну, що спостерігається у зміні знаку згинальних моментів.