Числове моделювання напружено-деформований стану пальового фундаменту будинку з використанням різних моделей ґрунтової основи

Анотація

Числовим моделюванням досліджено взаємодію елементів системи «основи – фундаменти – надземні конструкції» при різних варіантах врахування ґрунтового середовища. У даний час в міській забудові активно будують висотні будинки та споруди. Часте використання пальових фундаментів обумовлено тим, що вони мають більшу несучу здатність в порівнянні з звичайним фундаментами неглибокого закладання. На етапі проектування перед інженерами постає питання; яку модель деформації ґрунтового середовища обрати? Перспективним напрямком проектування пальових фундаментів є підвищення економічності та надійності проектних рішень за рахунок використання раціональної кількості паль та ефективне використання їх несучої здатності. У роботі виконано порівняння напруженодеформованого стану систем «основа – фундаменти – надземні конструкції», що змодельовані різними варіантами: 1) без врахування основи (нижній кінець палі жорстко защемлений); 2) за допомогою коефіцієнтів жорсткості основи, що можуть бути уточнені на різних стадіях розрахунку; 3) моделювання ґрунтового масиву об’ємними скінченними елементами. Порівняно результати розрахунку будівлі з різними варіантами моделювання ґрунтового середовища. Розглянуто вплив фундаментної плити при врахуванні її як несучого елементу на напружено-деформований стан фундаментів. Досліджено перерозподіл зусиль в палях в залежності від різних варіантів моделювання ґрунтового масиву. Виділено характерні палі та вантажні площі: середня, кутова, в ядрі (під залізобетонною стіною), периферійна. Виявлено перерозподіл зусиль між палями і фундаментною плитою. Чисельне моделювання виконано в програмному комплексі «Ліра – САПР 2018».