Дослідження перерозподілу зусиль у фундаментній плиті складної конфігурації у малоповерхових будівлях
Бічна панель сторінки статті
Основний зміст сторінки статті
Анотація
Проведено дослідження перерозподілу зусиль у фундаментній плиті складної конфігурації в плані при влаштуванні та не влаштуванні деформаційних швів між блоками малоповерхової будівлі за допомогою числового моделювання за методом скінченних елементів (МСЕ). Розглянуто два варіанти фундаментної плити – з влаштуванням та не влаштуванням деформаційних швів.
Через велику різницю в навантаженнях в різних приміщеннях та зонах будівлі для запобігання нерівномірності деформації основ в якості фундаменту було прийнято монолітний залізобетонний фундамент плитного типу товщиною 400 мм. Каркас будівлі – монолітний залізобетонний з вертикальними несучими елементами у вигляді колон, пілонів та стін, які об’єднанні монолітними плитами перекриття, які створюють диски жорсткості.
Основою для плитного фундаменту слугують піщані ґрунти пилуваті та дрібні, середньої щільності з лінзами супісків пластичних.
Після проведення розрахунків було проаналізовано напружено-деформований стан (НДС) фундаментних конструкцій будівлі, а саме: осідання фундаментної плити, перерозподіл згинальних моментів у фундаментній плиті в напрямках осі X та осі Y та підібрано відповідну площу робочого армування фундаментної плити. В результаті розрахунків було встановлено, що наявність деформаційних швів суттєво впливає на перерозподіл зусиль у фундаментній плиті складної конфігурації у малоповерхових будівлях. При їх влаштуванні відбувається збільшення згинальних моментів у зонах віддалених від стику блоків будівлі з 5% до 20 %. Суттєве збільшення згинальних моментів відбувається в зоні стику блоків будівлі при влаштуванні деформаційних швів. В даних зонах зафіксоване збільшення згинальних моментів від 10% до 3-х разів, що суттєво впливає на витрати армування фундаментної плити. Також показано, що влаштування деформаційних швів практично не впливає на максимальні значення осідання фундаментної плити.
Тому для малоповерхових будівель рекомендовано влаштовувати варіант фундаментної плити без деформаційних швів.
Блок інформації про статтю
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами: Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі. Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі. Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).Посилання
Винников Ю.Л. Порівняння осідань природних і армованих основ плитних фундаментів зерносховищ / Ю.Л.Винников, І.І,Ларцева, В.І.Марченко // Будівельні конструкції: міжвідомчий наук.-техн. зб.–К.: НДІБК – 2011. – Вип. 75.–Кн. 2, С.45-52.
Винников Ю.Л. Розрахунок фундаментної плити силосів на армованій стохастичній основі / Ю.Л. Винников, М.О. Харченко, В.І. Марченко // Мости та тунелі: теорія, дослідження, практика. – Дніпро: ДНУЗТ, 2012.– Вип. 3. - С. 26 – 32.
Жук В.В. До розрахунків спільної роботи будівлі з грунтовою основою в умовах нерівномірних деформацій. / В.В. Жук, В.Л.Підлуцький // Основи та фундаменти: міжвідомчий науково-технічний збірник. – К.: КНУБА. – 2015. – Вип. 36. – С. 9-17.
Жупаненко І. Чисельний аналіз методів розрахунку ґрунтової основи та методів визначення коефіцієнтів постелі. / І.Жупаненко // Основи та фундаменти: Науково-технічний збірник. – К.: КНУБА. – 2020. – Вип. 41. – С. 64-71.
DOI: 10.32347/0475-1132.41.2020.64-71
Корнієнко М.В. Особливості геодезичного моніторингу будівель на плитних фундаментах. / М.В.Корнієнко, В.В.Жук, І.С.Чегодаєв, С.В.Поклонський // Будівельні конструкції: міжвідомчий наук.-техн. зб. – К.: НДІБК – 2016. – Вип.83. – Кн.2, С.606-615.
Маєвська І.В. Оптимізація плитних фундаментів за витратами матеріалів / І.В.Маєвська, Н.В.Блащук, Г.В.Маєвський // Основи та фундаменти: міжвідомчий науково-технічний збірник. – К.: КНУБА. – 2015. – Вип. 37. – С.352-362.
Основи і фундаменти будівель та споруд. ДБН В.2.1-10:2018. – К.: Мінрегіон Украї-ни, 2018. – 36с.
Підлуцький В.Л. Формування НДС у фундаментах зерносушильних комплексів при зміні параметрів грунтів. / В.Л.Підлуцький, О.В.Литвин // Основи та фундаменти: Науково-технічний збірник. – К.: КНУБА. – 2020. – Вип. 41. – С. 55-63.
DOI: 10.32347/0475-1132.41.2020.55-63
Pidlutskyi V. (2017) Research of the interaction of piles with different lengths and the grillage in the foundations of high-rise buildings / V.Pidlutskyi, I.Boyko, V.Nosenko // Civil and environmental engineering reports CEER. Poland. – 2017. – 26 (3). P.59-68. https://doi.org/ 10.1515/ceer-2017-0035
Vynnykov Y.L., Lartceva I.I., Marchenko V.I. (2011). Porivniannia osidan pryrodnykh i armovanykh osnov plytnykh fundamentiv zernoskhovyshch [Comparison of subsidence of natural and reinforced bases of slab foundations of granaries]. Budivelni konstruktsii: mizhvidomchyi nauk.-tekhn. zb. Kyiv: NDIBK, 75(2), 45-52 (in Ukrainian).
Vynnykov Y.L., Kharchenko M.O., Marchenko V.I. (2012). Rozrakhunok fundamentnoi plyty sylosiv na armovanii stokhastychnii osnovi [Design of foundation plate of grain silage on reinforced stochastic soil base]. Mosty ta tuneli: teoriia, doslidzhennia, praktyka. Dnipro: DNURT, 2, 26-32 (in Ukrainian).
Zhuk V.V., Pidlutskyi V.L. (2015). Do rozrakhunkiv spilnoi roboty budivli z hruntovoiu osnovoiu v umovakh nerivnomirnykh deformatsii [To the calculation of soil–foundation–structure interaction in conditions of nonuniform deformations]. Osnovu ta fundamenty: mizhvidomchyi naukovo-tekhnichnyj zbirnyk. Kyiv: KNUBA, 36, 9-17 (in Ukrainian).
Zhupanenko I. (2020). Chyselnyi analiz metodiv rozrakhunku gruntovoi osnovy ta metodiv vyznachennia koefitsiientiv posteli [Numerical analysis of methods for calculating the soil base and methods for determining bed coefficients]. Osnovu ta fundamenty: Naukovo-tekhnichnyj zbirnyk. Kyiv: KNUBA, 41, 64-71 (in Ukrainian). DOI: 10.32347/0475-1132.41.2020.64-71
Korniienko M.V., Zhuk V.V., Chehodaiev I.S., Poklonskyi S.V. (2016). Osoblyvosti heodezychnoho monitorynhu budivel na plytnykh fundamentakh [Features of geodetic monitoring of buildings on slab foundations]. Budivelni konstruktsii: mizhvidomchyi na-uk.-tekhn. zb. Kyiv: NDIBK, 83(2), 606-615 (in Ukrainian).
Maievska I.V., Blashchuk N.V., Maievskyi G.V. (2015). Optymizatsiia plytnykh fundamentiv za vytratamy materialiv [Optimization of slab foundations for material costs]. Osnovu ta fundamenty: mizhvidomchyi naukovo-tekhnichnyj zbirnyk. Kyiv: KNUBA, 37, 352-362 (in Ukrainian).
Osnovy i fundamenty budivel ta sporud. DBN V.2.1–10:2018. (2018). Kyiv: Minregion Ukrayiny, 36 (in Ukrainian).
Pidlutskyi V.L., Lytvyn O.V. (2020). Formuvannia NDS u fundamentakh zernosushylnykh kompleksiv pry zmini parametriv hruntiv [Formation of stress-strain state in the foundations of grain drying complexes when chang-ing soil parameters]. Osnovu ta fundamenty: Naukovo-tekhnichnyj zbirnyk. Kyiv: KNUBA, 41, 55-63 (in Ukrainian). DOI: 10.32347/0475-1132.41.2020.55-63
Pidlutskyi V., Boyko I., Nosenko V. (2017) Research of the interaction of piles with different lengths and the grillage in the foundations of high-rise buildings. Civil and environmental engineering reports CEER. Poland. 26 (3). 59-68. https://doi.org/10.1515/ ceer-2017-0035