Техническая статья

Первый пример: бетонная плита на девяти скучных кучах

Бетонная плита размером 10 х 10 метров и толщиной 180 мм поддерживается девятью буронабивными сваями, из которых четыре буронабивных сваи (узловая опора 5), включая среднюю буронабиванную сваю, принимают на себя только силы в направлении Z. Каждая из двух оставшихся буронабивных свай имеет наклон 10 ° относительно оси X (узловая опора 6), еще две из них имеют наклон 10 ° относительно оси Y (узловая опора 7), а одна буронабивная свая имеет наклон 10 ° вокруг осей X и Y (узловая опора 8), так что горизонтальные силы могут быть поглощены в соответствующих направлениях и система стабильна.

Pисунок 01 - Ground Plan of Concrete Slab on Nine Bored Piles

Система нагружена поверхностной нагрузкой 4,5 кН / м² и двумя линейными нагрузками, каждая с нагрузкой 1,0 кН / м.

В первом варианте моделирования буронабивные сваи отображаются с прямыми и наклонными однозначными жесткими опорами, а во втором варианте буронабивные сваи моделируются как балки с шарнирным соединением. Эти два варианта отличаются только жесткостью деформации балок.

Pисунок 02 - Modeling Option 1 and 2 Without Member Elastic Foundation

Третий вариант моделирования соответствует второму, расширенному за счет упругого основания элемента в локальных направлениях y и z каждого элемента, которые моделируют упругость соответствующего недра.

Pисунок 03 - Modeling Option 3 with Member Elastic Foundation

Для ввода пружинных констант см. Следующую статью Основы упругих элементов 1 : Переводы и часто задаваемые вопросы Как мне указать основания упругих элементов? ,

Результаты показывают различия трех вариантов. Как уже упоминалось выше, между вариантами 1 и 2 нет принципиальной разницы в отношении сил поддержки, поэтому результаты также соответствуют друг другу. При заданной нагрузке в буронабивных сваях возникают силы натяжения, а также силы сжатия, что приводит к тому, что нагрузка распределяется относительно неравномерно в больших количествах одновременно. Что касается максимальной силы поддержки, выберите эти два варианта, чтобы быть на безопасной стороне. На рисунке 04 показаны силы поддержки опций 1 и 2 в одном ряду в режиме видимости.

Pисунок 04 - Support Forces of Options 1 and 2, in One Row in the Visibility Mode

Рекомендуется вводить элемент в упругое основание, чтобы уменьшить опорные силы и распределить их более равномерно. Результирующие силы сдвига и изгибающие моменты являются относительно низкими, так что здесь будут рассматриваться только возникающие нормальные силы и опорные силы. На рисунке 05 показаны силы поддержки вариантов 3 в одном ряду в режиме видимости.

Pисунок 05 - Support Forces of Option 3 with Member Eleastic Foundation, in One Row in Visibility Mode

2. Пример: стальная конструкция на трех буронабивных сваях

Стальная конструкция, состоящая из двух стальных балок, жестко связанных друг с другом, каждая длиной 3 м, а также кронштейна длиной 1 м, нагружается тремя одиночными грузами во всех трех направлениях на конце кронштейна. Три скучные сваи с наклоном 10 ° каждый вокруг оси X и оси Y являются опорами.

Здесь рассматриваются два варианта моделирования: вариант 1 без упругого основания элемента, вариант 2 с упругим основанием элемента.

Pисунок 06 - Isometry Option 2

Если вы рассмотрите конструкционную систему как в плоскости XZ, так и в плоскости YZ, вы быстро заметите, что конструкция нестабильна из-за эффективных линий сил буронабивных свай, пересекающихся в одной общей точке.

Таким образом, вы должны применить член упругое основание здесь.

Резюме

При моделировании буронабивных свай два варианта с упругим основанием или без него дают разные результаты. Вариант без упругого основания элемента может считаться неблагоприятным с точки зрения нормальных сил свай, тогда как вариант с упругим основанием элемента обычно более экономичен. В случае недостаточно жестких конструкций, вы должны использовать элемент эластичного основания, при условии, что никакого другого горизонтального жесткости нет.

Загрузки

Контакты

Свяжитесь с Dlubal

У вас есть какие-либо вопросы или необходим совет?
Свяжитесь с нами через бесплатную поддержку по электронной почте, в чате или на форуме или найдите различные предлагаемые решения и полезные советы на страницах 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

Цена первой лицензии
3 540,00 USD
RSTAB Основная программа
RSTAB 8.xx

Основная программа

Программное обеспечение для расчета конструкций рам, балок и ферм, выполняющее линейные и неьинейные расчеты внутренних сил, деформаций и опорных реакций

Цена первой лицензии
2 550,00 USD