Оцінка впливу змінної жорсткості основи та стадійності зведення на напружено–деформований стан фундаментної плити
DOI:
https://doi.org/10.32347/0475-1132.52.2026.38-51Ключові слова:
LIRA–FEM, числове моделювання, змінні коефіцієнти постеліАнотація
У сучасній практиці проєктування фундаментних плит багатоповерхових будівель розрахунок взаємодії системи «основа–фундамент–будівля» найчастіше виконується із використанням спрощених моделей ґрунтової основи, у яких коефіцієнти постелі приймаються постійними по всій площі фундаменту та незмінними на всіх етапах навантаження. Такий підхід значно спрощує процес розрахунку, однак не повною мірою відображає реальну роботу ґрунтового масиву, жорсткість якого змінюється залежно від рівня навантаження, напружено-деформованого стану та етапності зведення споруди.
У даній роботі досліджено вплив урахування стадійності зведення будівлі та змінної жорсткості ґрунтової основи на напружено-деформований стан фундаментної плити багатоповерхової каркасно-монолітної будівлі. Для дослідження розглянуто різні варіанти розрахункових моделей ґрунтової основи, які відрізняються підходом до визначення коефіцієнтів постелі та урахуванням поетапного формування конструктивної системи будівлі в процесі монтажу.
Числове моделювання виконано методом скінченних елементів у програмному комплексі «LIRA-FEM» із використанням систем «Монтаж» та «Ґрунт». У процесі моделювання враховано поетапне введення конструктивних елементів у роботу, поступове прикладання навантажень, накопичення деформацій на попередніх стадіях будівництва та зміну жорсткісних характеристик ґрунтової основи залежно від поточного рівня навантаження.
Проведено порівняння результатів розрахунку за величинами осідань фундаментної плити,
внутрішніх зусиль та необхідної площі робочого армування. Отримані результати показали, що врахування етапності зведення будівлі та змінної жорсткості основи суттєво впливає на напружено-деформований стан фундаментної конструкції, характер розподілу внутрішніх зусиль і необхідну кількість армування.
Встановлено, що використання більш детальної розрахункової моделі системи «основа–фундамент–будівля» дозволяє уточнити результати розрахунку фундаментної плити та підвищити достовірність оцінки її роботи в реальних умовах експлуатації. Отримані результати підтверджують доцільність урахування етапності зведення та змінної жорсткості ґрунтової основи при проєктуванні фундаментних конструкцій з метою зниження матеріаломісткості та забезпечення необхідної надійності й експлуатаційної придатності будівель.
Посилання
Міністерство розвитку громад та територій України. (2018). Основи та фундаменти спо-руд. Основні положення проєктування (ДБН В.2.1-10:2018). Мінрегіон України.
Бойко, І. П., Жук, В. В., Корнієнко, М. В., & Сахаров, О. С. (2004). Напружено-деформований стан пальового фундаменту висотної каркасної будівлі з урахуванням спільної роботи з ґрунтовим масивом. Буді-вельні конструкції, 61(1), 19–22.
Підлуцький, В. Л. (2022). Дослідження впливу складного навантаження на фунда-менти неглибокого закладання та форму-вання реактивної епюри в ґрунтовій основі. Основи та фундаменти, 45, 55–67. https://doi.org/10.32347/0475-1132.45.2022.55-67
Максименко, В. П., & Войтенко, П. В. (2011). Дослідження напружено-деформованого стану фундаментної плити на основі триви-мірної моделі. Сучасне промислове та циві-льне будівництво, 7(4), 193–203.
Барабаш, М. С., Кір’язєв, П. М., Лапенко, О. І., & Ромашкіна, М. А. (2019). Основи комп’ютерного моделювання (2-ге вид.). Національний авіаційний університет.
Носенко, В., & Кашоїда, О. (2020). Вплив моделі ґрунтової основи та паль на напру-жено-деформований стан фундаменту і не-сучих конструкцій висотного будинку. In Conference Proceedings of International Scientific-Practical Conference of Young Scientists “BUILD-MASTER-CLASS-2020” (pp. 130–131). Kyiv National University of Construction and Architecture.
Ministry for Communities and Territories Development of Ukraine. (2018). Osnovy ta fundamenty sporud. Osnovni polozhennia proiektuvannia (DBN V.2.1-10:2018) [Bases and foundations of structures. Basic design provisions (DBN V.2.1-10:2018)]. Minrehion Ukrainy.
Boiko, I. P., Zhuk, V. V., Korniienko, M. V., & Sakharov, O. S. (2004). Napruzheno-deformovanyi stan palovoho fundamentu vysotnoi karkasnoi budivli z urakhuvanniam spilnoi roboty z gruntovym masyvom [Stress-strain state of a pile foundation of a high-rise frame building considering interaction with the soil mass]. Budivelni Konstruktsii [Building Structures], 61(1), 19–22.
Pidlutskyi, V. L. (2022). Doslidzhennia vplyvu skladnoho navantazhennia na fundamenty nehlybokoho zakladannia ta formuvannia reaktyvnoi epiury v gruntovii osnovi [Investigation of the influence of complex loading on shallow foundations and formation of the reactive pressure diagram in the soil base]. Osnovy ta Fundamenty [Bases and Foundations], 45, 55–67. https://doi.org/10.32347/0475-1132.45.2022.55-67
Maksymenko, V. P., & Voitenko, P. V. (2011). Doslidzhennia napruzheno-deformovanoho stanu fundamentnoi plyty na osnovi tryvymirnoi modeli [Investigation of the stress-strain state of a foundation slab based on a three-dimensional model]. Suchasne Promyslove ta Tsyvilne Budivnytstvo [Modern Industrial and Civil Construction], 7(4), 193–203.
Barabash, M. S., Kiriaziev, P. M., Lapenko, O. I., & Romashkina, M. A. (2019). Osnovy kompiuternoho modeliuvannia [Fundamentals of computer modeling] (2nd ed.). National Aviation University.
Nosenko, V., & Kashoida, O. (2020). Vplyv modeli gruntovoi osnovy ta pal na napruzheno-deformovanyi stan fundamentu i nesuchykh konstruktsii vysotnoho budynku [Influence of the soil foundation and pile model on the stress-strain state of the foundation and load-bearing structures of a high-rise building]. In Conference Proceedings of the International Scientific-Practical Conference of Young Scientists "BUILD-MASTER-CLASS-2020" (pp. 130–131). Kyiv National University of Construction and Architecture.
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2026 Людмила Бондарева
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).
