«Расчёт и проектирование сложных объектов» международный семинар расчётчиков в г. Москва Некоторые проблемы численного моделирования конструкций свайных фундаментов Москва, апреля 2011 г. Михаил Самофалов*, Мантас Тунайтис** *UAB «Projektų ekspertizė», г. Вильнюс, Литва **UAB «Тiltų ekspertų centras», г. Вильнюс, Литва

Содержание доклада Планирование численного эксперимента Формулировка задачи моделирования свайно- плитного фундамента Результаты численного моделирования свайно- плитного фундамента Формулировка задачи моделирования свайных фундаментов под колонны Результаты численного моделирования свайных фундаментов под колонны Выводы и рассуждения, дискуссия

Задача 1: свайно-плитный фундм. Расчётные схемы: варианты 1 и 2

Задача 1: свайно-плитный фундм. Расчётные схемы: варианты 3 и 4

Задача 1: разные расчётные схемы Анализ различных вариантов расчётных схем фундаментов 1) 3)4) 2)

Задача 1: характеристики грунта Однородный грунт (песок): * объёмный вес 22,2 кН/м 3 ; * конусная прочность 7,9 МПа; * боковое трение 199 МПа; * гол внутреннего трения 32 град.; * сцепление 104 кПа; * модуль деформации 66,0 МПа; * прочность (предельная) 1,6 МПа. Бетон класса C30/37, модуль упругости 33 ГПа.

Задача 1: варианты расчёта 0Плита 1.0 м на упругом основании (без свай) 1Плита 1.0 м на 4 рядах свай (112 шт.), 400 2aПлита 1.0 м на 6 рядах свай (114 шт.), 400 2bПлита 1.0 м на 6 рядах свай (114 шт.), 600 3aПлита 1.0 м на 8 рядах свай (112 шт.), 400 3bПлита 1.0 м на 8 рядах свай (112 шт.), 600 4aПлита 1.0 м на 10 рядах свай (110 шт.), 400 4bПлита 1.0 м на 10 рядах свай (110 шт.), 700 4cПлита 0.7 м на 10 рядах свай (110 шт.), 700

Задача 1: разные расчётные схемы Сваи загружены изгибающими моментами и изгибом плиты

Задача 1: результаты расчёта свай Изгибающие моменты и смещения свай по вариантам расчёта Разница в полученных результатах указывает на обязательность тщательного исследования таких вопросов

Задача 1: результаты расчёта плиты Вариант расчёта 0. Осадки: наибольшая мм

Задача 1: результаты расчёта плиты Вариант расчёта 1. Осадки: наибольшая мм

Задача 1: результаты расчёта плиты Варианты 2a, 2b, 3a и 3b. Осадки: max 49, 47, 38 и 35 мм 2a2a2b2b 3a 3b

Задача 1: результаты расчёта плиты Варианты 4a, 4b и 4c. Осадки: max 25, 23 и 21 мм 4с 4a4a 4b4b

Задача 1: результаты по плите Осадки плиты (половины) по вариантам расчёта

Задача 1: результаты расчёта плиты Варианты расчёта 0 и 1. Моменты: max 0.90 и 0.78 МНм 0 1

Задача 1: результаты расчёта плиты Вар. 2a, 2b, 3a и 3b. Моменты: 0.83, 0.91, 1.02 и 1.05 МНм 2a2a2b2a2a 3a3b

Задача 1: результаты расчёта плиты Вар. 4a, 4b и 4с. Моменты: 0.17, 0.29 и 0.31 МНм 4a4a4b4b 4b4b

Задача 1: результаты по плите Изгибающие моменты в плите (1/2) по вариантам расчёта

Задача 2: фундаменты под колонны Расчётная схема поперечной рамы. Ростверки со сваями

Задача 2: расчёт отдельной сваи Результаты предварительного расчёта одиночной сваи в конкретных грунтовых условиях: коэффициент постели; изгибающий момент; поперечная сила; осевая сила; смещение

Задача 2: разные расчётные схемы Анализ различных вариантов расчётных схем фундаментов

Задача 2: варианты расчёта 1) Статически определимая равновесная система 2) Статически неопределимая система 3) Моделируется лишь верхняя часть свай 4) Моделируются сваи во всю длину 5) Вариант аналогичный 2-ому, но вместе с надземной поперечной рамой 6) Как 3-ий, но вместе с поперечной рамой 7) Как 4-ый, но вместе с поперечной рамой

Задача 2: результаты расчёта свай Изгибающие моменты и смещения свай по вариантам расчёта Разница в полученных результатах указывает на обязательность тщательного исследования таких вопросов

Задача 2: результ. по ростверкам Изгибающие моменты в ростверках по вариантам расчёта

Задача 2: числа для сравнения Разница между различными вариантами расчёта свай Осевые силы. Ось «А»Осевые силы. Ось «Е» Перемещения

Задача 2: надземная рама Усилия и перемещения в характерных сечениях рамы

Выводы и рассуждения При рассмотрении сложных задач важно помнить как о равновесии сил, так и о равновесии перемещений (кинематических параметров), а также жесткостей (физических параметров) в общей системе Для сложных сооружений следует разрабатывать индивидуальный алгоритм расчёта с исследованием параметров В решении сложных систем важное влияние на результат могут оказывать казалось бы незначительные допущения

«Расчёт и проектирование сложных объектов» международный семинар расчётчиков в г. Москва Некоторые проблемы численного моделирования конструкций свайных фундаментов Москва, апреля 2011 г. Михаил Самофалов*, Мантас Тунайтис** *UAB «Projektų ekspertizė», г. Вильнюс, Литва **UAB «Тiltų ekspertų centras», г. Вильнюс, Литва

Задача 2: натурные испытания Испытания свай на строительной площадке: отдельных -- под вертикальной нагрузкой; пары свай -- под горизонтальной