Модель грунтової основи поряд розташованих різноповерхових споруд
Бічна панель сторінки статті
Основний зміст сторінки статті
Анотація
У сучасній геотехніці, завдяки розвитку інформаційних технологій та отримання потужних комплексів для розрахунку всієї системи «основа – фундамент – споруда», одним з основним наукових напрямків є розробка, удосконалення та дослідження моделей грунтових основ для забезпечення адекватної взаємодії складових системи при будівництві та експлуатації будівель та споруд (далі, споруд).
У статті запропоновано удосконалену модель грунтової основи у вигляді суцільного шару скінченної розподільчої здатності для моделювання та розрахунку поряд розташованих різноповерхових споруд у системі «основа - фундаменти – споруди» у потужних розрахункових комплексах SOFiSTiK, ABAQUS, PLAXIS, SCAD, Ліра тощо. Удосконалена модель враховує параметри фізико-механічних характеристик грунтів основи, геометричний профіль з урахуванням розподільчої здатності основи та різні граничні умови, але відрізняється від існуючих моделей тим, що має ступінчастий геометричний профіль на нижній границі моделі через різні стисливі товщини під кожним фундаментом споруд. Використання цієї моделі дозволяє підвищити точність моделювання грунтової основи для великорозмірних фундаментів поряд розташованих споруд для отримання надійних результатів напружено-деформованого стану системи «основа – фундаменти – споруди».
На прикладі продемонстровано моделювання та розрахунок плитних фундаментів двосекційної багатоповерхової будівлі у системі «основа - фундаменти – споруди», що взаємодіє із удосконаленною моделлю грунтової основи (в даному випадку розглядається лінійне деформування грунтів під навантаженням), з урахуванням різної поверховості секцій. Результати чисельних досліджень на конкретному прикладі розрахунку показують, що врахування різних величин стисливих товщ у моделі під різнонавантаженними фундаментами призводить до збільшення моментних зусиль до 65% у порівнянні з моделюванням загальної стисливої товщі, що може призводити до руйнування конструкцій великорозмірних плитних фундаментів.
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
Лучковский И.Я. Взаимодействие конс-трукций с основанием / И.Я. Лучковский. – Харкiв: ХДАГХ (Бiблiотека журналу IТЕ), 2000. – Том 3. – 264 с.
Винников Ю.Л. Моделювання процесів ущільнення грунту при вісесиметричному напружено–деформованому стані основ: дис. ... докт. техн. наук : спец. 05.23.02 / Ю.Л. Винников. – Київ, 2005. – 468 с.
Кушнер С.Г. Расчет деформаций основа-ний зданий и сооружений / С.Г. Кушнер. – Запорожье, 2008. – 496 с.
Основи та фундаменти будівель і споруд ДБН В.2.1.-10:2018 – [Чинний від 2019–01–01]. – К.: Мінрегіонбуд України, 2018. – 36с.
Тер-Мартиросян З.Г. Механика грунтов / З.Г. Тер-Мартиросян. – М.: АСВ, 2009. – 309 с.
Lutchkovsky, I.J. Definition of the parameters of an elastic finite layer / I.J. Lutchkovsky, O.V. Samorodov // Proceedings of the XVI European Conference on Soil Mechanics and Geotechnical Engineering for Infrastructure and Development. Edinburgh, Scotland: 2015. – P. 3711-3715.
Заява на патент на винахід № a202301804, Україна МПК E02D 27/12. МОДЕЛЬ ГРУ-НТОВОЇ ОСНОВИ (Самородов О.В., Та-бачніков С.В.). Харківський національний університет міського господарства ім. О.М. Бекетова. – Заявл. 25.04.2023.
Самородов О.В. Вплив граничних умов на розподільчу здатність та деформативність моделі ґрунтової основи у вигляді лінійно-деформованого шару скінченної ширини / О.В. Самородов, В.А. Александрович, С.В. Табачніков, О.В. Гаврилюк // Наука та будiвництво. – №2 (36)’. – Київ: ДП «ДНДІБК», 2023. – С. 12-19.
Empfehlungen des Arbeitskreises «Numerik in der Geotechnik» – EANG. Deutsche Gesellschaft für Geotechnik e.V. (ed.), 2014. – 196 рp.
Kh Mohd Najmu Saquib Wani, Rakshanda Showkat. «Soil Constitutive Models and Their Application in Geotechnical Engineering: A Review», International Journal of Engineering Research & Technology (IJERT), Vol. 7 Issue 04, pp. 137-145, 2018.
Jean-Louis Briaud. «Geotechnical Engineering: Unsaturated and Saturated Soils», John Wiley & Sons, Inc., Hoboken, New Jersey, US, 2013.
Бойко І. П. Вплив послідовності зве-дення суміжних секцій висотного будинку на перерозподіл зусиль у пальових фун-даментах / І.П. Бойко, В.С. Носенко // Збі-рник наукових праць Полтавського націо-нального технічного університету ім. Ю. Кондратюка. Сер.: Галузеве машинобу-дування, будівництво. - 2012. - Вип. 4(1). - С. 54–60.
Носенко В.С. Напружено-деформований стан пальово-плитних фу-ндаментів секційних висотних будинків: дис. ... канд. техн. наук: 05.23.02 / Носен-ко Віктор Сергійович. – К.: КНУБА, 2012. – 240с.
Носенко В.С. Вплив жорсткості несу-чих конструкцій будинку зі збірного залі-зобетону на напружено-деформований стан фундаментів із буроін’єкційних паль / В.С. Носенко, О.А. Кривенко // Основи і фундаменти: Міжвідомчий науково-технічний збірник. – К.: КНУБА. – 2020. – Вип. 40. – С. 48-57.
Скочко Л.О. Вплив послідовності зве-дення будинків на формування напруже-но-деформованого стану системи «осно-ва-фундамент-надземні конструкції» / Л.О. Скочко, А.М. Шабалтун // Основи і фундаменти: Міжвідомчий науково-технічний збірник. – К.: КНУБА. – 2020. – Вип. 41. – С. 32-44.
Ter-Martirosyan Z. G. Soil beds of high-rise buildings / Z.G. Ter-Martirosyan, A.Z. Ter-Martirosyan // Soil Mechanics and Foundation Engineering, – 2019. – 46(5), – 165-179.
Braja M.D. Shallow foundations. Bearing capacity and settlements / M.D. Braja // CRC Press. Taylor & Francis Group. – 2017.
Luchkovsky, I.Ya. (2000). Vzaimodeystviye konstruktsiy s osnovaniyem [Interaction of structures with the base]. Kharkiv: KHDAKH (Library of the ITA journal), Vol-ume 3, 264 p. (in Russian)
Vynnykov, Yu.L. (2005). Modelyuvannya protsesiv ushchilnennya hruntu pry visesym-etrychnomu napruzheno–deformovanomu stani osnov [Modeling soil compaction pro-cesses in the axisymmetric stress-strain state of bases]. (Doctoral dissertation, specializa-tion 05.23.02). Kyiv, 468 p. (in Ukrainian)
Kushner, S.G. (2008). Raschet deformatsiy osnovaniy zdaniy i sooruzheniy [Calculation of deformations of the foundations of build-ings and structures]. Zaporizhzhia: 496 p. (in Russian)
Osnovy ta fundamenty budivelʹ i sporud: DBN V.2.1.-10:2018. (2018) - [Chynnyy vid 2019-01-01]. - Kyiv: Minrehionbud Ukrayiny, 36 (in Ukrainian).
Ter-Martirosyan, Z.G. (2009). Mekhanika gruntov [Soil mechanics]. M: ASV, 309 p. (in Russian)
Lutchkovsky, I.J., & Samorodov, O.V. (2015). Definition of the parameters of an elastic finite layer. Proceedings of the XVI European Conference on Soil Mechanics and Geotechnical Engineering for Infra-structure and Development. 3711-3715.
Patent application No. a202301804, Ukraine IPC E02D 27/12. MODEL HRUNTOVOYI OSNOVY [A SOIL BASE MODEL] (Samorodov, O.V., Tabachnykov, S.V.). Kharkiv National University of Urban Econ-omy named after O.M. Beketov. Filed 25.04.2023.
Samorodov, O.V., Alexandrovich, V.A., Tabachnykov, S.V., & Havryliuk, O.V. (2023). Vplyv hranychnykh umov na rozpodilchu zdatnist ta deformatyvnist modeli gruntovoyi osnovy u vyhlyadi lini-yno-deformovanoho sharu skinchennoyi shyryny [The influence of boundary condi-tions on the distribution capability and de-formability of the model of the soil base in the form of a linearly deformed layer of fi-nite width]. Science and construction, 2 (36), 12-19.
Empfehlungen des Arbeitskreises Numerik in der Geotechnik" – EANG. Deutsche Ge-sellschaft für Geotechnik e.V. (Ed.). (2014). 196 p
Kh Mohd Najmu Saquib Wani, Rakshanda Showkat. (2018). Soil Constitu-tive Models and Their Application in Ge-otechnical Engineering: A Review. Interna-tional Journal of Engineering Research & Technology (IJERT), 7(04), 137-145.
Briaud, J-L. (2013). Geotechnical Engi-neering: Unsaturated and Saturated Soils. Hoboken, NJ: John Wiley & Sons, Inc.
Boyko, I.P., Nosenko, V.S. (2012). Vplyv poslidovnosti zvedennya sumizhnykh sektsiy vysotnoho budynku na pererozpodil zusyl u palovykh fundamentakh [The influ-ence of the sequence of construction of ad-jacent sections of a high-rise building on the redistribution of forces in pile foundations]. Zbirnyk naukovykh prats. Seriia: Haluzeve mashynobuduvannia, budivnytstvo. Poltava: PoltNTU, (1), 54-60. (in Ukrainian).
Nosenko, V.S. (2012). Napruzheno-deformovanyj stan paljovo-plytnykh funda-mentiv sekcijnykh vysotnykh budynkiv [Stress-strain state of plate-pile foundations of sectional high-rise buildings]. (Doctoral dissertation, specialization 05.23.02). Kyiv: KNUBA, 240 p. (in Ukrainian).
Nosenko, V.S., Krivenko, O.A. (2020). Vplyv zhorstkosti nesuchykh konstruktsiy budynku zi zbirnoho zalizobetonu na napru-zheno-deformovanyy stan fundamentiv iz buroinyektsiynykh pal [The influence of the stiffness of the bearing structures of a pre-cast concrete building on the stress-strain state of foundations made of augercast piles]. Osnovu i fundamenty: Mizhvidomchyj naukovo-tekhnichnyj zbirnyk, 40, 48-57 (in Ukrainian).
Skochko, L., Shabaltun, A. (2020). Vplyv poslidovnosti zvedennya budynkiv na formuvannya napruzheno-deformovanoho stanu systemy «osnova-fundament-nadzemni konstruktsiyi [The influence of the sequence of building construction on the formation of the stress-strain state of the base-foundation-superstructures sys-tem]. Osnovu i fundamenty: Mizhvidomchyj naukovo-tekhnichnyj zbirnyk, (41), 32-44 (in Ukrainian).
Ter-Martirosyan, Z.G., Ter-Martirosyan, A.Z. (2009). Soil beds of high-rise buildings. Soil Mechanics and Foundation Engineer-ing, 46(5), 165-179.
Braja M.D. (2017). Shallow founda-tions. Bearing capacity and settlements. CRC Press. Taylor & Francis Group.