Вплив послідовності зведення будинків на формування напружено-деформованого стану системи «основа-фундамент-надземні конструкції»

Основний зміст сторінки статті

Людмила Скочко
Артем Шабалтун

Анотація

Розвиток числового моделювання як основного методу розрахунку будинків дозволяє на сьогодні не просто оцінити напружено-деформований стан, який формується у конструкціях споруд після їх зведення, а дає можливість оцінити еволюцію розвитку напруженого стану в елементах будівлі з моменту початку будівництва до прикладання експлуатаційних навантажень. Саме вплив процесу зведення окремого будинку та вплив черговості зведення секцій багатосекційних будинків досліджено в даній роботі.


Розглянуто різні варіанти черговості зведення секцій без врахування поступового зведення поверхів. Також наведені результати формування напружено-деформованого стану системи «основа – фундамент – надземні конструкції» для задачі з поетапним зведенням будинків - по 5 поверхів.


Будівництво кожної наступної секції здійснює вплив на збудовану цілком або частково сусідню секцію. Цей ефект досліджено для оцінки впливу на зусилля у конструкціях та врахування можливої зміни зони формування максимальних деформацій та напружень.


Розглянуто наступні постановки задач:



  • створення скінчено-елементної моделі (СЕМ) без врахування етапів зведення будинку;

  • розрахунок будинку з поетапним завантаженням по 5 поверхів. Врахування зміни черговості зведення секцій;

  • формування СЕМ з врахуванням черговості зведення секцій без включення послідовності зведення поверхів в межах поточної секції;

  • дослідження впливу розрахунку секцій багатосекційного будинку без та з урахуванням зведення наступних секцій.


Дослідження впливу черговості будівництва та монтажу об’єкту дає змогу оцінити напружено-деформований стан системи «основа – фундамент – надземні конструкції» на різних етапах будівництва. Отримані результати показали зміни в роботі схеми, які зафіксовані на всіх етапах будівництва.


Розглянуто взаємодію паль в різних зонах секцій, роботу ростверків в фундаментах висотних будівель. Дослідження проведено за допомогою числового моделювання системи «основа - фундаменти – надземні конструкції». Досліджено перерозподіл зусиль в палях в залежності від постановки задач з етапності зведення секцій і конструктивних параметрів (розташування паль в характерних зонах, вплив жорсткостей надземної частини на перерозподіл зусиль).


Виділено характерні зони у фундаменті: це центральні, бічні, кутові та особливо на стиках суміжних секцій. Виявлено перерозподіл зусиль між палями і ростверком.

Блок інформації про статтю

Як цитувати
Скочко, Л., & Шабалтун, А. (2020). Вплив послідовності зведення будинків на формування напружено-деформованого стану системи «основа-фундамент-надземні конструкції». Основи та Фундаменти / Bases and Foundations, (41), 32–44. https://doi.org/10.32347/0475-1132.41.2020.32-44
Розділ
Статті
Біографії авторів

Людмила Скочко, Київський національний університет будівництва і архітектури

доцент кафедри геотехніки

кандидат технічних наук

 

Артем Шабалтун, Київський національний університет будівництва і архітектури

Магістр кафедри геотехніки

 

Посилання

Бойко І.П. Особливості взаємодії пальо-вих фундаментів під висотними будинка-ми з їх основою. / І.П.Бойко // Основи і фундаменти: Міжвідомчий науково-технічний збірник. – К.: КНУБА. – 2006. – Вип. 30. – С. 3-8.

Носенко В.С. Напружено-деформований стан пальово-плитних фундаментів сек-ційних висотних будинків: дис. ... канд. техн. наук: 05.23.02 / Носенко Віктор Сер-гійович. – К.: КНУБА, 2012. – 175с.

Основи та фундаменти будівель і споруд ДБН В.2.1.-10:2018 – [Чинний від 2019–01–01]. – К.: Мінрегіонбуд України, 2018. – 36с.

Підлуцький В.Л. Взаємодія фундаментної плити з палями різної довжини з грунто-вою багатошаровою основою: дис. ... канд. техн. наук: 05.23.02 / Підлуцький Василь Леонідович. – К.: КНУБА, 2013. – 230с.

Підлуцький В.Л. Вплив крайових умов на перерозподіл зусиль у фундаментних кон-струкціях висотних будинків. / В.Л. Під-луцький // Збірник наукових праць. Серія: Галузеве машинобудування, будівництво. - Полтава: ПолтНТУ. – 2015. – № 2(44). – С.177 – 185.

Підлуцький В.Л. Пальові фундаменти ви-сотних будівель в складних грунтових умовах / В.Л. Підлуцький, І.П. Бойко // Ві-сник Придніпровської державної академії будівництва та архітектури. – Дніпропет-ровськ, ДВНЗ ПДАБА, - 2014. - №8. – С.23-32.

Носенко В.С. Особливості проектування фундаментів суміжних висотних споруд / В.С. Носенко // Сучасні технології, мате-ріали і конструкції в будівництві: Науко-во-технічний збірник. – Вінниця: УНІВЕР-СУМ-Вінниця. – 2009. – №1(6). – С.44-47.

Boyko I.P. Finite element simulation of the loss of stable resistance in a foundation-soil system / I.P. Boyko, V.S. Boyandin, A.E. Delnik, A.L. Kozak, A.S. Sakharov // Archive of Applied Mechanics - № 62. – 1992. – р. 316-328.

Bоyko I.P. (2006). Osoblyvosti vzaiemodii palovykh fundamentiv pid vysotnymy budynkamy z yikh osnovoiu [Features of the interaction of pile foundations under high-rise buildings with their foundation]. Osnovu i fundamenty: Mizhvidomchyj naukovo-tekhnichnyj zbirnyk. Kyiv: KNUBA, 30, 3-8 (in Ukrainian).

Nosenko V.S. (2012). Napruzheno-deformovanyj stan paljovo-plytnykh fundamentiv sekcijnykh vysotnykh budynkiv [Stress-strain state of plate-pile foundations of sectional high-rise buildings]. Dys. kand. tekhn. nauk: 05.23.02. Kyiv: KNUBA, 175 (in Ukrainian).

Osnovy ta fundamenty budivelʹ i sporud: DBN V.2.1.-10:2018. (2018) - [Chynnyy vid 2019-01-01]. - Kyiv: Minrehionbud Ukrayiny, 36 (in Ukrainian).

Pidlutskyi V.L. (2013). Vzayemodiya fundamentnoyi plyty z palyamy riznoyi dovzhyny z gruntovoyu bagatosharovoyu osnovoyu [Interaction of a base plate with piles of different lengths with a soil multilayer basis]. Dys. kand. tekhn. nauk: 05.23.02. Kyiv: KNUBA, 230 (in Ukrainian).

Pidlutskyi V.L. (2015). Vplyv kraiovykh umov na pererozpodil zusyl u fundamentnykh konstruktsiiakh vysotnykh budynkiv [The influence of boundary conditions on the redistribution of efforts in the foundation structures of high-rise buildings]. Zbirnyk naukovykh prats. Seriia: Haluzeve mashynobuduvannia, budivnytstvo. Poltava: PoltNTU, 2 (44), 177-185 (in Ukrainian).

Pidlutskyi V.L., Boyko I.P. (2014) Palovi fundamenty vysotnykh budivel v skladnykh hruntovykh umovakh [Pile foundations of high-rise buildings in difficult soil conditions]. Visnyk Prydniprovskoi derzhavnoi akademii budivnytstva ta arkhitektury. Dnipropetrovsk, DVNZ PDABA, 8, 23-32 (in Ukrainian).

Nosenko V.S. (2009). Osoblyvosti proektuvannia fundamentiv sumizhnykh vysotnykh sporud [Features of designing the foundations of adjacent high-rise buildings]. Suchasni tekhnolohii, materialy i konstruktsii v budivnytstvi: Naukovo-tekhnichnyi zbirnyk. Vinnytsia: UNIVERSUM-Vinnytsia, 1(6), 44-47 (in Ukrainian).

Boyko I.P., Boyandin V.S., Delnik A.E., Kozak A.L., Sakharov A.S. (1992). Finite element simulation of the loss of stable resistance in a foundation-soil system. Archive of Applied Mechanics, 62, 316-328.