Дослідження напружено-деформованого стану ґрунтової основи та фундаментів під обладнання при значних горизонтальних навантаженнях
Бічна панель сторінки статті
Основний зміст сторінки статті
Анотація
В даній роботі проведено дослідження можливості розрахунку фундаментів на стійкість проти зрушення по підошві та перекидання при значних горизонтальних навантаженнях за допомогою програмно-обчислювального комплексу «ЛІРА-САПР».
Дослідження реалізовано шляхом аналізу величини горизонтальних (зсув) та вертикальних (перекидання) переміщень фундаменту під маневрову лебідку при двох варіантах інженерно-геологічних умов майданчику забудови.
Шляхом «ручного» розрахунку виявлено, що при першому варіанті інженерно-геологічних умов стійкість фундаменту забезпечена, при другому – ні. Тому такі інженерно-геологічні умови є ілюстративними для дослідження можливостей розрахунку за допомогою програмного комплексу.
Фундамент шириною b=1,8 м, довжиною l=4,2 м і висотою h=2,35 м моделюється об’ємними скінченними елементами. Нижній шар, який контактує з ґрунтовою основою, моделюється чотирикутними скінченними елементами плити (плита на пружній основі).
Тертя під підошвою моделюється в’язями скінченної жорсткості (одновузловими скінченними елементами), які додаються у кожному вузлі плити, що моделює нижній шар фундаменту.
Жорсткість таких скінченних елементів в напрямку глобальної осі X та осі Y визначається автоматично в системі «ГРУНТ» за методикою СНиП 2.02.05-87.
Підсумовуючи проведене дослідження, можна сказати, що розширені можливості ПК «ЛІРА-САПР», зокрема реалізація алгоритму визначення коефіцієнтів жорсткості основи за методикою СНиП 2.02.05-87, дозволяє розраховувати фундаменти на стійкість проти зрушення по підошві та перекидання чисельними методами. Це дозволяє, по-перше, повністю автоматизувати розрахунок фундаментів, по-друге, при автоматизованому розрахунку додатково враховувати негативний вплив сусідніх фундаментів, що є актуальним, оскільки значних горизонтальних навантажень зазнають, переважно, фундаменти під машини і механізми.
Крім того, проведене дослідження виявило відсутність кінематичного критерію оцінки стійкості фундаменту. При ручному розрахунку критерієм забезпечення стійкості фундаменту проти зрушення є умова статичної рівноваги. При розрахунку методом скінченних елементів, реалізованим в ПК «ЛІРА» і подібних, визначальними є переміщення, тож вбачається перспективним дослідження питання критерію стійкості фундаменту проти зрушення по переміщеннях. Зокрема, виокремлення із загальних переміщень фундаменту величини переміщень разом з деформованою ґрунтовою основою і переміщень ковзання фундаменту по основі.
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
Жупаненко І.В. Чисельний аналіз методів розрахунку ґрунтової основи та методів визначення коефіцієнтів постелі. / І.В. Жупаненко // Основи і фундаменти: Міжвідомчий науково-технічний збірник. – К.: КНУБА. – 2020. – Вип. 41. – С. 64-71.
Жупаненко І.В. Чисельне дослідження збіжності методів визначення коефіцієнтів жорсткості при різних інженерно-геологічних умовах основи. / І.В. Жупаненко // Основи і фундаменти: Міжвідомчий науково-технічний збірник. – К.: КНУБА. 2021. Вип. 42. С. 46-52.
Основи і фундаменти будівель та споруд ДБН В.2.1-10:2018 – [Чинний від 2019-01-01]. – К.: Мінрегіонбуд України, 2018. – 36 с.
Підлуцький В.Л. Дослідження впливу складного навантаження на фундаменти неглибокого закладання та формування реактивної епюри в ґрунтовій основі / В.Л.Підлуцький // Основи та фундаменти: Науково-технічний збірник. – К.: КНУБА. – 2022. – Вип. 45. – С. 55-67.
DOI: 10.32347/0475-1132.45.2022.55-67.
Настанова з проектування підпірних стін ДСТУ-Н Б В.2.1-31:2014 [Чинний від 2015-10-01]. – К.: Мінрегіонбуд України, 2015. – 86 с.
Фундаменты машин с динамическими нагрузками СНиП 2.02.05-87 [Чинний від 1988-07-01]. – М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1988. - 32 с.
Zhupanenko I.V. (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 i fundamenty: Mizhvidomchyj naukovo-tekhnichnyj zbirnyk. Kyiv: KNUBA, 41, 64-71 (in Ukrainian).
Zhupanenko I.V. (2021). Chyselne doslidzhennya zbizhnosti metodiv vyznachennya koefitsiyentiv zhorstkosti pry riznykh inzhenerno-heolohichnykh umovakh osnovy [Numerical study of the convergence of methods for determining bed coefficients under different geological conditions of the base]. Osnovu i fundamenty: Mizhvidomchyj naukovo-tekhnichnyj zbirnyk. Kyiv: KNUBA, 42, 46-52 (in Ukrainian).
Osnovy i fundamenty budivelʹ ta sporud DBN V.2.1-10:2018. (2018) – [Chynnyy vid 2019-01-01]. – Kyiv: Minrehionbud Ukrayiny, 36 (in Ukrainian).
Pidlutskyi V.L. (2022). Doslidzhennia vplyvu skladnoho navantazhennia na fundamenty nehlybokoho zakladannia ta formuvannia reaktyvnoi epiury v gruntovii osnovi [Investigation of the impact of complex loading on the shallow foundations and the formation of a reactive layer in the soil base]. Osnovu ta fundamenty: Naukovo-tekhnichnyj zbirnyk. Kyiv: KNUBA, 45, 55-67 (in Ukrainian). DOI: 10.32347/0475-1132.45.2022.55-67
Nastanova z proektuvannya pidpirnykh stin DSTU-N B V.2.1-31:2014(2015) [Chynnyy vid 2015-10-01]. – Kyiv: Minrehionbud Ukrayiny. 86 (in Ukrainian).
Fundamenty mashin s dinamicheskimi nagruzkami SNiP 2.02.05-87 (1988) [Chinniy víd 1988-07-01]. – M.: TSITP Gosstroya SSSR, 32 (in Russian).