Подшивалов Иван Иванович – канд. техн. наук, доц. кафедры оснований, фундаментов и испытания сооружений.
634003, г. Томск, пл. Соляная, 2.
Podshivalov Ivan Ivanovich – cand. tech. Sciences, Associate Professor of the Department of Foundations, Foundations and Testing of Structures.
634003, Tomsk, Solyanaya sq., 2.
Журавлев Алексей Владимирович – специалист, соискатель кафедры оснований, фундаментов и испытания сооружений.
634003, г. Томск, пл. Соляная, 2.
Zhuravlev Alexey Vladimirovich – specialist, applicant for the department of foundations, foundations and testing of structures.
634003, Tomsk, Solyanaya sq., 2.
Актуальность. Настоящая работа посвящена моделированию напряженно-деформированного состояния кирпичного здания повышенной этажности на свайном фундаменте в сложных инженерно-геологических условиях с использованием проектно-вычислительного комплекса MicroFe, который позволяет создать расчетную схему в системе «основание–фундамент–здание» с использованием свай в виде стержневых конечных элементов в грунтовом массиве.
Цель. Анализ напряженно-деформированного состояния системы «основание – фундамент – здание», получение расчетных значений усилий и армирования в ростверке.
Материалы и методы. Расчет проводился как в линейной постановке, так и в конструктивно нелинейной постановке с односторонними нелинейными связями между объемными элементами грунта и стержневыми элементами свай.
Результаты. В нелинейной постановке решения задачи при ограничении допускаемой расчетной нагрузки на сваи получено перераспределение усилий между сваями через ростверк.
Выводы. Линейный расчет проводится в случае, когда наибольшие усилия в сваях не превышают заданную расчетную нагрузку. Если это условие не выполняется, то в расчетной модели вводится ограничение по величине предельной нагрузки на сваи, равной расчетному значению, и расчет выполняется с учетом конструктивной нелинейности односторонних связей между стержневыми элементами свай и объемными элементами грунта. Решение задачи в нелинейной постановке позволяет учесть перераспределение усилий между сваями через ростверк, в результате чего за счет изменения расположения свай можно получить оптимальное конструктивное решение как свайного фундамента, так и надземной части здания.
Relevance. This work is devoted to modeling the stress-strain state of a high-rise brick building on a pile foundation in engineering and geological conditions using the MicroFe design and computing complex, which allows you to create a design scheme in the “base – foundation – building” system using piles in the form of rod end. elements in the soil mass.
Goal. Analyzed-deformed state of the system “base – foundation – building”, obtaining the calculated values of tension and reinforcement in the grillage.
Materials and methods. The calculation was carried out both in a linear formulation and in a constructively nonlinear formulation with one-sided nonlinear connections between bulk soil elements and pile bar elements. Results. In a nonlinear formulation of the solution to the problem, with a limitation of the permissible design load on the piles, a redistribution of efforts between the piles through the grillage is obtained.
Conclusions. Linear calculation is carried out in the case when the greatest forces in the piles do not exceed the specified design load. If this condition is not met, then in the design model, a limitation is introduced on the value of the ultimate load on the piles, equal to the design value, and the calculation is performed considering the constructive nonlinearity of one-sided connections between the pile bar elements and bulk soil elements. Solving the problem in a non-linear formulation allows us to consider the redistribution of efforts between the piles through the grillage, because of which, by changing the location of the piles, it is possible to obtain an optimal design solution for both the pile foundation and the overhead part of the building.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.