В современной строительной практике часто проектируются и строятся не отдельные здания, а целые комплексы зданий или многосекционные здания, каждая секция которых имеет свой фундамент, что требует учета взаимовлияния зданий друг на друга и накладывает определенные сложности при расчете. ПК ЛИРА 10 позволяет успешно решить эту проблему, более того, можно просчитывать фундаменты, лежащие в разных уровнях.
На примере расчета многосекционного здания (рис. 1) рассмотрим особенности моделирования таких зданий.
Рис. 1. Расчетная модель многосекционного здания
Фундамент этого здания не только разделен на несколько частей деформационными швами, но и имеет различные высотные отметки.
Рассмотрим алгоритм моделирования взаимодействия сооружения с грунтом основания.
- Выделяем элемент фундамента, для удобства работы в дальнейшем, можно создать новую вкладку. Для этого нужно нажать на плюс в правом верхнем углу (рис. 2).
- В команде «Упругое основание» выбираем «Пластины» и ставим галочку «Уточнять по модели грунта» (рис. 2). В первом приближении, пока мы не знаем, какая реальная нагрузка будет приходить на грунт основания, можем задать приблизительное значение нагрузки, опираясь на опыт. После заполнения всех полей необходимо нажать кнопку «Назначить».
Рис. 2. Задание параметров упругого основания
- Переходим в «Редактор грунта». В редакторе грунта необходимо задать расположение скважин, задать свойства инженерно-геологических элементов согласно отчета об инженерно-геологических изысканиях. По умолчанию в свойствах скважин задаётся глубина залегания слоев. При задании свойств скважин, удобно указывать абсолютную отметку устья скважины, для чего в интерфейсе имеется соответствующее поле.
Рис. 3. Задание скважин
- После добавления скважин и задания всех параметров необходимо указать абсолютную отметку фундаментной плиты. Для этого нужно левой кнопкой мыши указать на любой элемент и задать в соответствующем поле высотную отметку (рис. 4).
Рис. 4. Задание абсолютной отметки фундамента
Многоуровневость фундаментной плиты программой оценивается автоматически в соответствии с расчетной схемой. При этом, фундаментная плиты может иметь и разрывы, что не повлияет на расчет.
Если сделать разрез, то на нем хорошо видно, что плита имеет разные уровни (рис. 5).
Рис. 5. Разрез по фундаменту
- Далее необходимо задать параметры для расчета и выполнить определение коэффициентов постели.
С методами расчета коэффициентов постели можно ознакомится в одной из предыдущих заметок.
Дополнительно обратим внимание на величину, которую многие пользователи оставляют без внимания, а именно, минимальную глубину сжимаемой толщи (рис. 6).
Рис. 6. Задание характеристик расчета
Минимальная глубина сжимаемой толщи должна быть определена по п. 5.6.41 СП 22.13330.
При этом глубина сжимаемой толщи не должна быть меньше Hmin, равной b/2 при b≤10 м, (4+0,1b) при 10<b<60 м и 10 м при b>60 м. Где b – меньшая сторона фундамента.
В нашем примере она составит Hmin=4+0.1b=4+0.1·17=5.7 м.
- Производим расчет коэффициентов постели.
Как известно, коэффициенты постели дают нам связь только по вертикальному направлению, и, если мы не закрепим модель в горизонтальных направлениях, то программа выдаст нам ошибку о геометрической изменяемости системы. Существует несколько методов закрепления основания: жесткое защемление всей плиты от горизонтальных смещений, закрепление крестом, закрепление упругими связями. Последний метод является более предпочтительным. В рамках данной заметки мы не будем рассматривать подробно плюсы и минусы различных методик, возможно вынесем их в отдельную заметку.
После задания закреплений, можно отправлять задачу на расчет, мы помним, что в начальном приближении задали произвольную нагрузку, после проведения расчета нам нужно уточнить нагрузку на грунт.
Последовательность действий следующая:
- Включаем РСН и выводим результаты по пластинам
- Включаем отображение Rz.
- Переходим во вкладку «Спец. результаты»
- Выбираем команду «Преобразование результатов в исходные данные»
- Тип сочетания – нормативное. Нажимаем на кнопку «Преобразовать»
- Переходим в исходные данные и пересчитываем задачу.
При пересчете, ПК ЛИРА 10 задаст вопрос «Параметры грунтового основания необходимо пересчитать. Пересчитать?». Нажимаем «Да».
Таких итераций может быть произведено до 6. Критерием остановки тут должны служить коэффициенты постели, а именно, их изменения. Т.е. после очередной итерации коэффициенты не должны значительно изменится. Результаты определения коэффициентов постели приведены на рисунке 7.
Рис. 7. Результаты определения коэффициентов постели.
Если у вас возникли вопросы, вы можете задать их нашим специалистам в чате на сайте, на форуме ЛИРА 10 или в теме обсуждения в социальной сети «Вконтакте»
