Основи та Фундаменти / Bases and Foundations http://bf.knuba.edu.ua/ Основи та фундаменти uk-UA 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). bondareva.lo@knuba.edu.ua (LIUDMYLA BONDAREVA) bondareva.lo@knuba.edu.ua (Liudmyla Bondareva) нд, 21 гру 2025 13:50:01 +0200 OJS 3.2.1.2 http://blogs.law.harvard.edu/tech/rss 60 Застосування методу кутових точок та числового моделювання для оцінки взаємного впливу фундаментів http://bf.knuba.edu.ua/article/view/347200 <p>У роботі представлено результати дослідження впливу нового фундаменту на напружено-деформований стан ґрунтової основи та існуючого фундаменту сусідньої споруди. Метою дослідження було порівняння ефективності та точності традиційної аналітичної методики - методу кутових точок - із числовим моделюванням у середовищі програмного комплексу ЛІРА-САПР, що реалізує пружно-пластичну поведінку ґрунту.</p> <p>Отримані результати показали, що аналітичний метод кутових точок дозволяє швидко оцінити зони можливих додаткових осідань і впливу на сусідні споруди, проте не враховує реального розподілу напружень у неоднорідному ґрунтовому масиві та взаємодії з жорсткістю фундаментних конструкцій. Натомість числове моделювання в ПК ЛІРА-САПР забезпечує детальніший аналіз напружено-деформованого стану ґрунту, дозволяє врахувати складну геометрію та нелінійну роботу матеріалів, що особливо важливо у випадках складних ґрунтових умов і наявності декількох сусідніх фундаментів.</p> <p>Порівняння результатів двох підходів показало узгодженість у прогнозі загальних тенденцій зміни осідань і напружень, але водночас виявило розбіжності в абсолютних значеннях переміщень, які у ряді випадків сягали 20–30 %.</p> <p>Результати дослідження показали, що навіть за відносно жорсткого ґрунту з модулем деформації E=28&nbsp;МПа взаємний вплив фундаментів може бути істотним і потребує врахування у проєктуванні для запобігання виникнення нерівномірних деформацій існуючої споруди. Відмінності між результатами двох методик вказують на те, що використання лише аналітичного підходу може призвести до недооцінки ризику нерівномірних деформацій існуючої споруди.</p> <p>Дослідження показало, що новий плитний фундамент суттєво впливає на напружено-деформований стан ґрунту та осідання існуючого фундаменту. Аналітичний метод кутових точок дозволяє швидко оцінити орієнтовний рівень додаткових осідань та зону впливу, проте результати мають усереднений характер. Числове моделювання у ПК ЛІРА-САПР із використанням пружно-пластичної моделі відображає реальний розподіл напружень, локальні максимуми осідань та пластичні деформації ґрунту, що підвищує точність прогнозу. <u>Дана робота присвячена пам’яті Городецького Олександра Сергійовича.</u></p> Ігор БОЙКО Авторське право (c) 2025 http://creativecommons.org/licenses/by/4.0 http://bf.knuba.edu.ua/article/view/347200 нд, 21 гру 2025 00:00:00 +0200 Вплив золи винесення на міцнісні характеристики http://bf.knuba.edu.ua/article/view/347208 <p>В даній роботі пропонується використати побічні продукти промислового виробництва в якості мінеральної добавки до складу ґрунтоцементну для покращення економічної та екологічної ефективності матеріалу. Адже при недостатній несучій здатності природних ґрунтових умов необхідно виконувати зміцнення шляхом улаштування армування, одним із перспективних напрямків і являється виконання підсилень з ґрунтоцементних елементів. Головними складовими ґрунтоцементних елементів є ґрунт, який знаходиться безпосередньою на будівельному майданчику, та в'яжуча речовина, яка є однією із найдорожчих складових. Тому виходячи із цього в даній роботі пропонується додавати до складу ґрунтоцементну побічні відходи промисловості за для покращення характеристик ґрунтоцементну та здешевлення. Одним із таких відходів і є зола винесення яка добре себе зарекомендувала при додаванні її до бетонних сумішей.</p> <p>Виконані фізичні досліди полягали у тому, щоб визначити вплив вмісту золи винесення у складі ґрунтоцементну у якості мінеральної добавки на міцнісні характеристики. Для виконання даного дослідження було розроблено програму дослідження, яка базувалась на поступовому заміщенні в’яжучої речовини на золу винесення у певному відсотковому співвідношенні. Для розробки методики виготовлення ґрунтоцементної суміші був проаналізований та перейнятий досвід з попередніх досліджень інших авторів. Для виготовлення зразків використовувалися кубічні та призматичні форми, а для покращення процесу тужавіння зразки знаходились на протязі 28 діб у вологому середовищі. Для випробовування зразків на стиск використовувався прес.</p> <p>Проведення серії дослідів на стиск підтвердило основні висновки щодо доцільності використання золи винесення в якості мінеральної добавки до складу ґрунтоцементної суміші, а поступове заміщення в’яжучого на золу винесення до певного відсоткового співвідношення покращує характеристики ґрунтоцементну, а також в свою чергу буде мати позитивний економічний та екологічний ефект.</p> Авторське право (c) 2025 http://creativecommons.org/licenses/by/4.0 http://bf.knuba.edu.ua/article/view/347208 нд, 21 гру 2025 00:00:00 +0200 Інтегрована методика оцінки фізико-механічних характеристик флішу Карпат з використанням геофізики та числового FEM/LEM-аналізу стійкості схилів http://bf.knuba.edu.ua/article/view/347213 <p>Карпатський фліш є однією з найбільш складних у геотехнічному сенсі геологічних товщ, що характеризується дуже змінною структурою, чергуванням пісковиків, алевролітів і сланців, підвищеною тріщинуватістю та вираженою анізотропією механічних властивостей. Такі особливості значно ускладнюють визначення фізико-механічних параметрів та прогнозування стійкості схилів.</p> <p>У роботі представлено комплексний підхід до оцінки механічної поведінки флішових порід, що поєднує результати буріння, статичного зондування (CPT/CPTu), геофізичних методів (сейсмоакустика, електророзвідка), лабораторних досліджень та числового моделювання методом скінченних елементів (МСЕ). На основі інтерпретації геофізичних досліджень виділено категорії скельних порід за ступенем вивітрювання та структурного порушення, для яких визначено параметри міцності для моделей ґрунтового середовища Hoek–Brown та Mohr–Coulomb.</p> <p>Розрахункові параметри верхніх шарів вивітреного флішу уточнені шляхом зворотного аналізу. Для розрахунку використано два підходи: перший - із застосуванням підходу φ–c редукції в середовищі Plaxis 2D, та аналітичний розрахунок методом Бішопа у програмі GEO-5. Зворотній аналіз виконано при умові, що схил знаходиться на межі рівноваги, тобто параметри підібрано так, щоб коефіцієнт стійкості дорівнював 1. Порівняння результатів МСЕ та аналітичних розрахунків продемонструвало узгодженість між підходами та підтвердило достовірність підібраних параметрів для різних сценаріїв формування зсувів, як поверхневих так і глибоких. Варто зауважити, що зворотній аналіз виконано для нормативних значень міцнісних параметрів, тобто без коефіцієнтів, що використовуються у Єврокоді 7, для розрахунку стійкості, тобто для підходу DA3 (design approaches 3).</p> <p>Отримані результати показують, що комплексне поєднання даних геофізичної розвідки, польових та лабораторних вишукувань і числового моделювання дозволяє визначати механічні властивості флішу та суттєво підвищує якість прогнозування стійкості схилів у Карпатському регіоні. Представлена методика може бути використана при проєктуванні та оцінці ризиків для природних схилів, де присутні флішові товщі.</p> Людмила БОНДАРЕВА Авторське право (c) 2025 http://creativecommons.org/licenses/by/4.0 http://bf.knuba.edu.ua/article/view/347213 нд, 21 гру 2025 00:00:00 +0200 Різниця в роботі бурових і забивних паль в складі стрічково-пальового фундаменту за результатами фізичного моделювання http://bf.knuba.edu.ua/article/view/347339 <p>В даній роботі розглядається дослідження спільної роботи ростверку та паль у складі стрічкового пальового фундаменту мілкого закладання під дією вертикального навантаження. У практиці проєктування несучу здатність фундаменту часто визначають виходячи з окремих характеристик паль, не враховуючи роботу ростверку та ефект сумісної роботи паль та ростверку в гуртовому середовищі. Проте участь ростверку у сприйнятті та розподіленні навантажень може суттєво змінювати розподіл зусиль між елементами конструкції та впливати на напружено-деформаційний стан системи «стрічковий пальовий ростверк – палі - грунтова основа».</p> <p>Виконано фізичне моделювання на маломасштабних моделях у лабораторних умовах. Досліджено вплив способу влаштування паль (бурові та забивні), їх довжини, кроку та геометричних характеристик на роботу фундаменту. Ґрунтова основа моделювалася піском середньої крупності з контролем вологості та щільності, навантаження прикладалося поступово з вимірюванням осідань і розподілу навантажень між палями за допомогою тензодатчиків.</p> <p>Отримані результати показали, що включення в роботу ростверку при сумісній роботі підвищує несучу здатність суми несучих здатностей елементів конструкції, що вказує на складні геотехнічні процеси в грунті, які позитивно впливають на сумісну роботу паль та ростверку. Та при використанні бурових паль несуча здатність фундаменту перевищує несучу здатність тих для тих же геометричних параметрів при використанні забивних паль. Що вказує на здатність бурових паль краще реалізувати несучу здатність при сумісній роботі.</p> <p>То ж використання паль, по більшій мірі забивних, в стічковому фундаменті значно підвищує несучу здатність фундаменту в цілому, що може бути використаним для більш економічного рішення при проектуванні для будівництва.</p> Авторське право (c) 2025 http://creativecommons.org/licenses/by/4.0 http://bf.knuba.edu.ua/article/view/347339 нд, 21 гру 2025 00:00:00 +0200 Будівельно інформаційне моделювання в прикладних задачах геотехніки http://bf.knuba.edu.ua/article/view/347340 <p>Технологія інформаційного моделювання будівель (BIM) стала ключовим інструментом цифрової трансформації у будівельній галузі, забезпечуючи інтеграцію даних, візуалізацію проєктних рішень та ефективну координацію між учасниками будівництва (концепція, 2021). Додатково використання BIM технологій є ефективним при виконанні моніторингу стану ґрунтів у реальному часі, що дозволяє здійснювати динамічне управління проектом під час будівництва. Це особливо актуально для складних та небезпечних інженерно-геологічних умов, де необхідно оперативно реагувати на зміни фізико-механічних та деформаційних характеристик ґрунтів. Збір даних за допомогою датчиків та інтеграція їх у цифрову модель дозволяє не тільки ефективно контролювати процеси, але й передбачати можливі негативні зміни ґрунтового середовища ще до того, як вони можуть виникнути. Проте її застосування в геотехнічній інженерії досі перебуває на початковому етапі. У публікації досліджено особливості впровадження BIM у геотехнічну практику, проаналізовано його переваги, обмеження та перспективи подальшого розвитку. Встановлено, що складні інженерно-геологічні умови майданчиків будівництва, труднощі з отриманням точних даних про інженерно-геологічні елементи, нестандартизованість робочих архітектурно-будівельних креслень, відсутність єдиної систематизованої та уніфікованої бази для представлення геотехнічної інформації ускладнюють інтеграцію BIM у геотехнічне проєктування. Окрему увагу приділено проблемі взаємодії між BIM-командами, розробниками та постачальниками геотехнічних даних, зокрема труднощам вилучення інформації з архівних записів, що зберігаються у спеціальних форматах. У межах дослідження проведено SWOT-аналіз, який дозволив систематизувати сильні та слабкі сторони, можливості та ризики впровадження BIM у геотехнічній інженерії. Зазначено, що функції BIM з координації та віртуалізації добре відповідають потребам геотехнічного моделювання, особливо в інфраструктурних проєктах. Для успішної інтеграції геологічної інформації в BIM-моделі необхідне спеціалізоване програмне забезпечення, стандарти обміну даними, підготовка фахівців та міждисциплінарна співпраця. Застосування BIM у геотехнічній інженерії має значний потенціал для підвищення точності, якості проєктування, зменшення кількості помилок, покращення процесу прийняття рішень та загального підвищення ефективності реалізації будівельних проєктів</p> Тетяна ДИПТАН, Олег МАЛИШЕВ Авторське право (c) 2025 http://creativecommons.org/licenses/by/4.0 http://bf.knuba.edu.ua/article/view/347340 нд, 21 гру 2025 00:00:00 +0200 Застосування методу кутових точок у аналізі напружень під плитним фун-даментом: порівняння з числовим моделюванням (модель Кулона-Мора) http://bf.knuba.edu.ua/article/view/347341 <p>Останнім часом, в умовах розвитку будівництва, особливо в умовах стрімкої урбанізації та високої щільності забудови, проектування фундаментів стає дедалі складнішим завданням. Від інженерів та проєктувальників вимагається не лише висока точність у розрахунках, а й обґрунтованість технічних рішень та гарантія максимальної надійності конструкцій. Одним із найважливіших і найвідповідальніших етапів є детальне вивчення та аналіз напружено-деформованого стану ґрунтової основи, яка безпосередньо сприймає навантаження від споруди. Саме точність оцінки напружено-деформованого стану в подальшому визначає стійкість, довговічність і безпеку всієї будівлі.</p> <p>Визначення напружень під підошвою фундаменту може здійснюватися з різним ступенем деталізації — від використання спрощених аналітичних підходів до складного тривимірного моделювання, яке враховує нелінійну реакцію ґрунту на дію навантаження. Вибір конкретного підходу визначається складністю об’єкта, інженерно-геологічними умовами ділянки, категорією відповідальності споруди та необхідною точністю розрахунків.</p> <p>Врахування нелінійної поведінки ґрунтової основи є важливим, оскільки реальний ґрунт не демонструє лінійну залежність між напруженнями та деформаціями. На відміну від пружної моделі, нелінійне моделювання дозволяє точніше оцінити осідання, розподіл напружень та реальні межі міцності ґрунту. Це підвищує достовірність розрахунків, зменшує ризики недооцінки деформацій і сприяє оптимізації конструктивних рішень.</p> <p>У роботі здійснено порівняння між аналітичним методом кутових точок та числовим моделюванням при визначенні напружень у ґрунтовій основі під фундаментом. Основна увага приділена оцінці точності, обґрунтованості та можливості практичного застосування аналітичного методу в умовах реального ґрунтового середовища. Дослідження виконано на прикладі плитного фундаменту на піщаній ґрунтовій основі. Для числового моделювання було застосовано програмний комплекс «Midas GTS NX». При цьому для ґрунтового масиву було використано об’ємні скінчені елементи та модель Кулона-Мора, що описує закономірність поведінки ґрунту під навантаженням. Зафіксовано значне заниження значень контактних напружень для кутової та периферійної зони плити та суттєве завищення для центральної. З віддаленням від підошви фундаменту різниця поступово зменшується. Виведено коефіцієнт розбіжності.</p> Вероніка ЖУК, Олександр ГАВРИЛЮК Авторське право (c) 2025 http://creativecommons.org/licenses/by/4.0 http://bf.knuba.edu.ua/article/view/347341 нд, 21 гру 2025 00:00:00 +0200 Визначення напружень у ґрунтовій основі під плитним фундаментом: метод кутових точок і лінійно-пружне моделювання http://bf.knuba.edu.ua/article/view/347365 <p>У сучасних умовах розвитку будівельної галузі, зокрема в контексті інтенсивної урбанізації та високої щільності міської забудови, процес проектування фундаментів набуває особливої складності. Від інженерів та проектувальників вимагається високий рівень точності, обґрунтованості розрахунків та забезпечення максимальної надійності конструкцій. Одним із ключових і найвідповідальніших етапів цього процесу є ретельне дослідження та аналіз напружено-деформованого стану ґрунтової основи, яка безпосередньо сприймає навантаження від споруди. Від правильності оцінки цього стану значною мірою залежить стабільність, довговічність і безпечність усієї споруди.</p> <p>Оцінка напружень під підошвою фундаментів може виконуватися з різним рівнем точності - від простих аналітичних формул до повноцінного 3D-моделювання з врахуванням нелінійної закономірності поведінки ґрунту під навантаженням. Вибір методу залежить від складності об'єкта, інженерно-геологічних умов, рівня відповідальності споруди та вимог до точності розрахунку.</p> <p>Представлене дослідження впливу методу розрахунку напружень під підошвою фундаменту виконано на прикладі плитного фундаменту прямокутної форми на одношаровій ґрунтовій основі, що складена піском середньої крупності. Напруження було визначено аналітичним способом, а саме, методом кутових точок, та порівняно з результатами числового моделювання взаємодії фундаменту з ґрунтом.</p> <p>Для числового моделювання було застосовано програмний комплекс «Midas GTS NX». При цьому для ґрунтового масиву було використано об’ємні скінчені елементи та лінійно-пружна модель, що описує закономірність поведінки ґрунту під навантаженням.</p> <p>Зафіксовано невідповідність напружень, визначених аналітичним шляхом, реальному характеру розподілу напружень під фундаментом. Виявлено похибку аналітичної методики оцінки напружень методом кутових точок, особливо для контактних напружень на рівні підошви фундаменту. Запропоновано кореляційні коефіцієнти для центральної та периферійних зон плитного фундаменту для підвищення надійності результатів аналітичного розрахунку напружень під фундаментом. Заплановано продовження досліджень, направлених на аналіз впливу моделі ґрунтового середовища, показників ґрунтової основи та величини тиску на ґрунт основи.</p> Остап КАШОЇДА, Олександр ГАВРИЛЮК Авторське право (c) 2025 http://creativecommons.org/licenses/by/4.0 http://bf.knuba.edu.ua/article/view/347365 нд, 21 гру 2025 00:00:00 +0200 Оцінка стійкості схилу в Карпатському регіоні з використанням різних розрахункових методів http://bf.knuba.edu.ua/article/view/347367 <p>Приведено порівняння результатів оцінки стійкості зсувонебезпечного схилу з використанням різних методів розрахунку.</p> <p>В якості об’єкту дослідження було обрано територію будівництва готельного комплексу у Карпатському регіоні.</p> <p>Особливістю інженерно-геологічних умов на даній ділянці є наявність напівскельних ґрунтів з високими міцнісними характеристиками (пісковики) та вивітрилих напівскельних ґрунтів (аргіліт, алевровіт) чиї параметри наближені до пилувато-глинистих ґрунтів. Дані інженерно-геологічні елементи перешаровуються між собою, за рахунок цього можливе формування потенційної поверхні ковзання між шарами цих ґрунтів. Під час інженерно-геологічних вишукувань також був виконаний комплекс геофізичних досліджень - зондування становленням електромагнітного поля у ближній зоні та природного імпульсного електромагнітного поля Землі. Ці геофізичні дослідження підтвердили складність геологічної будови масиву та наявність локальних обводнених зон із аномально низьким електричним опором. Такі зони є потенційно небезпечними з точки зору формування поверхонь ковзання.</p> <p>Для комплексної оцінки стійкості схилу розрахунки були проведені з використанням двох різних розрахункових методів і з використанням сучасного програмного забезпечення.</p> <p>Числове моделювання напружено-деформованого стану зсувонебезпечного схилу виконано з використанням методу скінчених елементів в програмному комплексі Plaxis 2D, розрахунок стійкості якого базується на методиці&nbsp; програмного зниження параметрів міцності ґрунтів (φ/c&nbsp;reduction).</p> <p>Оцінка стійкості схилу методом граничної рівноваги, за методикою Шахунянца, з використанням полігональної поверхні ковзання виконано в модулі «Стійкість схилу» програмного комплексу GEO5.</p> <p>Розрахунки були виконані для різних етапів будівництва: 1-й етап – оцінка стійкості схилу в природному стані (до початку будівельних робіт); 2-й етап – оцінка стійкості схилу на етапі розробки котловану до проектної відмітки; 3-й етап – оцінка стійкості схилу на етапі експлуатації (з врахуванням експлуатаційних навантажень нової будівлі).</p> <p>Показано, що використання двох різних методів оцінки стійкості надає змогу комплексно оцінити стійкість схилу. Це особливо важливо для проєктування і будівництва об’єктів у межах зсувонебезпечних територій, де як природні, так і техногенні фактори можуть суттєво впливати на поведінку ґрунтового масиву.</p> Віктор Носенко, Артур МАЛАМАН Авторське право (c) 2025 http://creativecommons.org/licenses/by/4.0 http://bf.knuba.edu.ua/article/view/347367 нд, 21 гру 2025 00:00:00 +0200 Порівняння аналітичного та числового підходів до визначення напружень у ґрунті під плитним фундаментом http://bf.knuba.edu.ua/article/view/347429 <p>Проектування плитних фундаментів ґрунтується на правильній оцінці взаємодії конструкції з ґрунтовою основою, зокрема на достовірному визначенні контактних напружень. Вибір методу розрахунку має безпосередній вплив на результати оцінки несучої здатності та прогнозування деформацій основи. Традиційно для інженерної практики широко застосовуються аналітичні методи, зокрема метод кутових точок, завдяки їх простоті та відносно невеликій трудомісткості. Проте такі методи спираються на спрощені припущення щодо напружено-деформованого стану ґрунту, що може призводити до помилок у специфічних умовах, наприклад при нерівномірному навантаженні, складній геометрії або неоднорідності основи.</p> <p>Сучасні числові методи, зокрема моделювання методом скінченних елементів, дають змогу враховувати складніший характер роботи ґрунту, включаючи пружно-пластичні властивості та реалістичні граничні умови. Проте, вони вимагають значних обчислювальних ресурсів, досвіду роботи зі спеціалізованим програмним забезпеченням та детальної вихідної інформації про властивості ґрунтів.</p> <p>Дослідження результатів, отриманих аналітичним методом і числовим моделюванням, є актуальним як з точки зору перевірки точності та меж застосування традиційних підходів, так і для уточнення впливових коефіцієнтів та адаптації розрахункових методик до сучасних вимог. Розуміння відмінностей у кількісних та якісних результатах дозволить інженерам обґрунтовано обирати метод розрахунку залежно від умов проектування, а також оптимізувати співвідношення між точністю, ресурсами та часом виконання розрахунків.</p> <p>У статті представлено результати порівняння визначення контактних напружень у ґрунтовій основі під плитним фундаментом прямокутної форми, отриманих за аналітичним методом кутових точок та шляхом числового моделювання у середовищі скінчено-елементного аналізу для пружно-лінійної та пружно-пластичної моделей (з використанням критерію міцності Кулона–Мора).</p> <p>Метою дослідження є уточнення коефіцієнтів впливу, що застосовуються в методі кутових точок, а також виявлення кількісних і якісних розбіжностей між підходами та окреслення меж їх коректного застосування. Порівняння показало суттєві відмінності не лише у величинах контактних напружень, але й у формі поверхні їх розподілу. Попередньо визначено коефіцієнти розбіжності для дослідженого випадку.</p> Остап КАШОЇДА, Вероніка ЖУК Авторське право (c) 2025 http://creativecommons.org/licenses/by/4.0 http://bf.knuba.edu.ua/article/view/347429 нд, 21 гру 2025 00:00:00 +0200 Числове моделювання поведінки групи паль у піщаних ґрунтах при верти-кальному статичному навантаженні http://bf.knuba.edu.ua/article/view/347431 <p>У роботі представлено результати числового моделювання напружено-деформованого стану системи «група паль – ґрунтова основа» у піщаних ґрунтах під дією вертикального статичного навантаження. Дослідження спрямовано на визначення впливу відстані між палями на особливості перерозподілу напружень у ґрунтовому масиві, характер деформацій та ефективність роботи пальового поля. Для аналізу побудовано тривимірну скінчено-елементну модель, що включає ґрунтовий масив, палі та жорсткий ростверк. Поведінку ґрунту описано модифікованою ковпачковою моделлю Друкера–Прагера, яка дозволяє врахувати як зсувні пластичні деформації, так і об’ємне ущільнення, що є критично важливим для адекватного відтворення роботи паль у піщаних середовищах. Параметри міцності та деформативності ґрунту визначено на основі даних CPT-тестування.</p> <p>Розглянуто два варіанти просторового розташування паль у групі: з кроком L = 3d та L = 6d (де d – діаметр палі). Показано, що при меншій відстані між палями утворюється спільна зона ущільнення ґрунту, яка забезпечує сумісну роботу елементів та підвищує несучу здатність системи. При збільшенні відстані до L = 6d зони напружень не перекриваються, палі працюють фактично як одиночні, що зменшує групову ефективність і призводить до нижчої несучої здатності. Аналіз розподілу повздовжніх зусиль уздовж стовбура показав, що частка навантаження, яка передається бічною поверхнею кутових паль, становить 73% при L = 3d та знижується до 62% при L = 6d, що підтверджує залежність роботи палі від ступеня взаємодії з ущільненим ґрунтом.</p> <p>&nbsp;</p> <p>Отримані результати узгоджуються з експериментальними даними F. Lizzi (1985) та підтверджують, що оптимальний крок розміщення паль забезпечує баланс між взаємодією в групі та ефективністю роботи системи.</p> <p>Висновки підкреслюють необхідність урахування пластичних деформацій ґрунту та оптимального кроку розміщення паль для раціонального проєктування пальових фундаментів у піщаних основах.</p> <p>Проведене моделювання може бути використано для уточнення параметрів при проектуванні пальових фундаментів у піщаних ґрунтах.</p> <p>&nbsp;</p> Олександр ЛИТИВН, Віталій РУЧКІВСЬКИЙ Авторське право (c) 2025 http://creativecommons.org/licenses/by/4.0 http://bf.knuba.edu.ua/article/view/347431 нд, 21 гру 2025 00:00:00 +0200 Числове моделювання дії удару та вибуху на елементи системи «основа - захисна споруда» http://bf.knuba.edu.ua/article/view/347438 <p>Проектування надійних захисних споруд або окремих елементів їх конструкцій потребує комплексного аналізу зміни напружено-деформованого стану їх елементів як системи “основа – захисна споруда” під дією різних за характером впливів. Необхідно враховувати багато вхідних параметрів, які безпосередньо впливають на результати розрахунків.</p> <p>В роботі продемонстровані результати числового моделювання оцінки впливу влучання снаряду масою 300 кг зі швидкістю 60&nbsp;м/с у фрагмент стіни захисної споруди, кут атаки, якого змінювався відносно горизонталі і мав наступні значення: 0°, 15°, 45°, 60°. Також аналізувався вплив від детонації бойової частини з вагою вибухової речовини близької до 100 кг у тротиловому еквіваленті. Для виконання розрахунків використовувався програмний комплекс Ansys/LS-Dyna.</p> <p>Фрагмент стіни має товщину 1200 мм, а основою для неї слугують фундаменти неглибокого закладання. Армується стіна в чотири шари стержнями різного діаметру та перемінним кроком. Покриття захисної споруди являє собою багатошарову залізобетонну плиту, яка виконується по металевим балкам.</p> <p>При створенні числової моделі системи “основа – захисна споруда” використовувався метод Лагранжа. Геометрія стіни, покриття, фундаменту і ґрунту зроблена за допомогою твердих об’ємних елементів, а дискретне армування залізобетонних конструкцій балочними елементами. Для моделювання впливу вибуху застосовувався підхід Лагранжа-Ейлера. Вибухівка задавалась фізично, а її поведінка описувалась рівнянням стану.</p> <p>В результаті дослідження впливу удару на фрагмент стіни захисної споруди було встановлено, що зміна кута атаки снаряду має суттєвий вплив на рівень та форму пошкоджень захисної конструкції. Різниця між площами зон пошкоджень для кутів 0° та 60° доходить до 70%, а розбіжності в значеннях напружень, що виникають в армуванні складає 20% та 73% для зовнішньої та внутрішньої граней стіни відповідно.</p> <p>Продемонстровано пошкодження стіни захисної споруди від дії впливу вибуху. На зовнішній стороні вони є розподіленими, а на внутрішній зосереджені в центрі. Площа зони пластичних деформацій на 41% для зовнішньої та 18 % для внутрішньої граней більша від зони викликаної ударом снаряду із кутом атаки 0°. Напруження в армуванні досягають граничних значень – 500&nbsp;МПа. При комбінації впливів, дія вибуху має набагато більший ефект на стіну захисної споруди, кут атаки впливає не суттєво.</p> Віктор НОСЕНКО, Дмитро НЕЧИПОРЕНКО Авторське право (c) 2025 http://creativecommons.org/licenses/by/4.0 http://bf.knuba.edu.ua/article/view/347438 нд, 21 гру 2025 00:00:00 +0200