Модель грунта для перехлеста фундамента

Техническая статья

В предыдущей статье в дополнение к традиционному методу модуля реакции грунтового основания представлены различные варианты поверхностных упругих оснований. Данная статья описывает другой метод для поверхностного основания. Этот метод рассматривает смежные участки грунта посредством перехлеста фундамента. В этом случае характеристики фундамента взяты из текущих работ Пастернака и Барвашова.

 

Уравнение по Пастернаку

$$\begin{array}{l}{\mathrm c}_1\;=\;\frac{\displaystyle{\mathrm E}_0}{\mathrm H\;⋅\;(1\;-\;2\;⋅\;\mathrm\mu²)}\\{\mathrm c}_2\;=\;{\mathrm E}_0\;⋅\;\frac{\displaystyle\mathrm H}{6\;⋅\;(1\;+\;\mathrm\mu)}\end{array}$$
где
$${\mathrm E}_0\;=\;\mathrm{elastic}\;\mathrm{modulus}\;=\;{\mathrm E}_\mathrm s\;⋅\;\frac{\displaystyle1\;-\;\mathrm\mu\;-\;2\;⋅\;\mathrm\mu²}{1\;-\;\mathrm\mu}$$
H = толщина фундамента
μ = коэффициент Пуассона

Уравнение по Барвашову

$$\begin{array}{l}{\mathrm c}_1=\;\frac{\displaystyle{\mathrm E}_0}{\mathrm H\;⋅\;(1\;-\;\mathrm\mu²)}\\{\mathrm c}_2\;=\;{\mathrm E}_0\;⋅\;\frac{\displaystyle\mathrm H}{20\;⋅\;(1\;-\;\mathrm\mu²)}\end{array}$$
где
$${\mathrm E}_0\;=\;{\mathrm E}_\mathrm s\;⋅\;\frac{\displaystyle1\;-\;\mathrm\mu\;-\;2\;⋅\;\mathrm\mu²}{1\;-\;\mathrm\mu}$$
H = толщина фундамента
μ = коэффициент Пуассона

Перехлесты фундамента, примененные в данном методе, должны в идеале простираться достаточно далеко, пока осадка на краю перехлеста фундамента не будет близка к нулю. Кроме того, дополнительная зона не должна иметь дополнительной результирующей жесткости, поэтому толщина перехлеста фундамента должна быть очень небольшой.

Кроме краткого времени вычисления еще одним преимуществом данного варианта является учет сопротивления сдвигу. Кроме того, этот метод позволяет графически отображать изменение осадки вне края фундамента. Таким образом, аналогично можно представить взаимодействие между несколькими отдельными зданиями, которые оказывают влияние друг на друга через котлован осадки.

Пример

E0 = 10 000 кН/м2
μ = 0.2
H = 3 м

$$\begin{array}{l}{\mathrm c}_{1,\mathrm z}\;=\;\frac{\displaystyle{\mathrm E}_0}{\mathrm H\;⋅\;(1\;-\;2\;⋅\;\mathrm\mu²)}\;=\;\frac{\displaystyle10,000}{3\;⋅\;(1\;-\;2\;⋅\;0.2²)}\;=\;3,623.19\;\mathrm{kN}/\mathrm m²\\{\mathrm c}_{2,\mathrm v}\;=\;{\mathrm E}_0\;⋅\;\frac{\displaystyle\mathrm H}{6\;⋅\;(1\;+\;\mathrm\mu)}\;=\;1,000\;⋅\;\frac{\displaystyle3}{6\;⋅\;(1\;+\;0.2)}\;=\;4,166.67\;\mathrm{kN}/\mathrm m²\end{array}$$

Figure 01 - Support Conditions for Surface Elastic Foundation

Figure 02 - Local Deformations of Base Plate and Foundation Overlap

Figure 03 - Interaction of Two Separate Buildings

Литература

[1] Barth, C. & Rustler, W. (2013). Finite Elemente in der Baustatik-Praxis (2nd ed.). Berlin: Beuth.

Ссылки

Контакты

Свяжитесь с Dlubal

У вас есть какие-либо вопросы или необходим совет?
Свяжитесь с нами или ознакомьтесь с различными предлагаемыми решениями и полезными советами на странице часто задаваемых вопросов.

+49 9673 9203 0

info@dlubal.com

RFEM Основная программа
RFEM 5.xx

Основная программа

Программное обеспечение для расчета конструкций методом конечных элементов (МКЭ) плоских и пространственных конструктивных систем, состоящих из плит, стен, оболочек, стержней (балок), тел и контактных элементов

RFEM Прочие
RF-SOILIN 5.xx

Дополнительный модуль

Анализ взаимодействия грунт-конструкция и определение коэффициентов упругости основания по данным о грунте