Вплив жорсткості стиків панельного будинку на напружено-деформований стан фундаментних конструкцій
Бічна панель сторінки статті
Основний зміст сторінки статті
Анотація
В роботі виконано порівняння напружено-деформованих станів пальових фундаментів будинку в залежності від методу моделювання стиків стінових панелей між собою.
Застосування стінових панелей обумовлено тим, що їх монтаж є відносно швидким технологічним процесом, але недоліком таких будинків є серед іншого відсутність вільного просторового планування [1]. Під час створення числової моделі виникають питання: яким методом (типом з’єднання елементів панелей між собою) моделювати стики збірних залізобетонних конструкцій і як це впливає на напружено-деформований стан у надземних конструкціях та фундаментах?
У даній роботі представлено вплив прийнятого рішення (обраного методу моделювання стиків) на напружено-деформований стан пальових фундаментів.
Виконано порівняння напружено-деформованого стану пальового фундаменту (паль та ростверку), що були отримані при використанні наступних варіантів моделювання стиків:
- залізобетонні елементи: монолітне перекриття, монолітна сходово-ліфтова шахта та збірні стінові панелі між собою з’єднані жорстко;
- стики між залізобетонними елементами виконані за допомогою принципу «об’єднання переміщень», тобто вузли скінченних елементів конструкцій є розшитими і взаємодіють між собою на основі певних параметрів: горизонтальні стики – враховують лише вертикальні переміщення (об’єднання переміщень в ГСК по осі Z); вертикальні – враховують переміщення тільки в горизонтальній площині (по осям X та Y, в ГСК);
- стики між залізобетонними елементами виконані за допомогою функціоналу ПК «Сапфір». Горизонтальні стики враховують заповнення розчином (так званий платформний стик), поведінка якого описується пружним законом деформування. Вертикальні стики враховують закладні деталі, за допомогою яких відбувається з’єднання елементів між собою у відповідних місцях, що передбачені проектом.
Показано, що вибір варіанту моделювання стика залізобетонних конструкцій впливає на НДС не тільки фундаментних конструкцій, а й вертикальних несучих елементів будинку (стінових панелей та монолітних конструкцій сходово-ліфтової шахти). При використанні різних варіантів моделювання стиків, можна отримати кількісні відмінності у зусиллях від 2 до 20% та тип стику практично не впливає на деформації фундаментних конструкцій.
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
Носенко В.С. Вплив жорсткості несучих конструкцій будинку зі збірного залізобе-тону на напружено-деформований стан фундаментів із буроін’єкційних паль. / В.С. Носенко, О.А. Кривенко // Основи і фундаменти: Науково-технічний збірник. – К.: КНУБА. – 2020. – Вип. 40. – С. 48-57.
ДБН В.2.6-198:2014. Сталеві конструкції. Норми проектування / Мінрегіон України – Київ, 2014. – 206с.
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.
Городецкий А.С. Компьютерные модели конструкций / А.С. Городецкий, И. Д. Евзеров. – Київ: ФАКТ, 2007. – 392с.
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.
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.
Сахаров В.О. Моделювання взаємодії па-льового фундаменту з нелінійною осно-вою в умовах прибудови: дис. ... канд. техн. наук: 05.23.02 / Сахаров Володимир Олександрович. – К.: КНУБА, 2005. – 215 с.
Antone F. Analysis of linear structures on nonlinear pile foundations. / Antone F. Sayegh, Frank K. Tso. // Computers and Structures. - 1988. - No. 29 (4). – P. 633 - 643.
Гоцуляк Є.О. Розрахунок осадки і несучої здатності паль при їх взаємодії в плитно-му фундаменті. / Є.О. Гоцуляк, М.В. Корнієнко, А.М. Шельменко // Опір матеріалів і теорія споруд. - 2010. – No. 86 (2010). – С. 124 - 130.
Sandy H.L. Cheen, Xinliu Wu. The value range of contact stiffness factor between pile and soil based on penalty function. - IOP Conf. Series: Earth and Environmental Science (ICEESE). - 2018. – No. 128 (2018).
Nosenko V.S., Krivenko O.A. (2020). Vplyv zhorstkosti nesuchykh konstruktsiy budynku zi zbirnoho zalizobetonu na napruzheno-deformovanyy stan fundamentiv iz buroinʺyektsiynykh palʹ [The influence of the stiffness of the load-bearing structures of the house made of precast concrete on the stress-deformed state of the foundations made of bored-injection piles]. Osnovu i fundamenty: naukovo-tekhnichnyj zbirnyk. Kyiv: KNUBA, 40, 48-57 (in Ukrainian).
DBN [state building regulations] В.2.6-198:2014. Stalevi konstruktsiyi. Normy proektuvannya [Steel structures. Design standards] / Minrehion Ukrayiny – Kyiv, 2014. – 206p (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.
Gorodetskiy A.S. (2007). Kompiuternye modely konstruktsyi [Computer models of structures]. Kyiv, FAKT, 392 (in Russian).
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).
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).
Sakharov V.O. (2005). Modelyuvannya vzayemodiyi paljovogo fundamentu z nelinijnoyu osnovoyu v umovakh prybudovy [Modeling of the interaction of a pile foundation with a nonlinear basis in the conditions of an extension]. Dys. kand. tekhn. nauk: 05.23.02. Kyiv: KNUBA, 215 (in Ukrainian).
Antone F. Sayegh, Frank K. Tso. (1988). Analysis of linear structures on nonlinear pile foundations. Computers and Structures. 29 (4). 633-643.
Gotsulyak E.O., Kornienko M.V., Shelmenko A.M. (2010). Rozrakhunok osadky i nesuchoyi zdatnosti palʹ pry yikh vzayemodiyi v plytnomu fundamenti [Calculation of settlement and bearing capacity of piles with their support in a slab foundation]. Resistance of materials and theory of structures. No. 86 (2010). 124 - 130.
Sandy H. L. Cheen, Xinliu Wu. (2018). The Value Range of Contact Stiffness Factor between Pile and Soil Based on Penalty Function. IOP Conf. Series: Earth and Environmental Science (ICEESE). 128 (2018).