Embed Size (px)
Citation preview
ОСОБЛИВОСТІ ВИЗНАЧЕННЯ КУЩОВОГО ЕФЕКТУ
ПАЛЬ ПРИ ДІЇ ГОРИЗОНТАЛЬНИХ
НАВАНТАЖЕНЬ
ДЕРЖАВНЕ ПІДПРИЄМСТВО Науково-дослідний інститут будівельних конструкцій
(Київ Україна)
Канд техн наук cнс РК Ковальський мнс ДА Карпенко
Восьма всеукраїнська науково-технічна конференція
ldquoМеханіка ґрунтів геотехніка та фундаментобудуванняrdquo м Полтава 11-14 листопада 2013 р
Мета досліджень
Розробити методику щодо визначення величини кущового ефекту при дії на палі горизонтальних
навантажень та верифікації математичних моделей з використанням даних польових випробувань
Аналіз останніх досягнень та публікацій
В останній редакції нормативного документу що регламентує розрахунки пальових фундаментів відсутні
будь-які вказівки щодо розрахунки кущового ефекту паль при дії горизонтальних навантажень Хоча в
попередньому нормативному документі такі вказівки були Це приведена емпірична формула яка в основному
залежала від геометричних параметрів пальового фундаменту ndash діаметру паль та відстані між палями у
фундаменті
В закордонних працях кущовий ефект привrsquoязують до кроку паль та кількості рядів Таким чином
величину кущового ефекту також визначають з врахуванням лише геометрії пальового фундаменту без
врахування інженерно-геологічної будови
Постанова проблеми в загальному вигляді та її звrsquoязок з
найважливішими науковими та практичними завданнями
Визначення кущового ефекту при дії горизонтальних навантажень на пальові
фундаменти не представлено в сучасних нормативних документах України Хоча згідно
вимог нормативного документу врахування кущового ефекту обовrsquoязкове Тому
визначення величини кущового ефекту при дії на палі горизонтальних навантажень є
актуальним питанням
Oacutentildeeumlicirc acirciacute ucircaring icirc aacuteicirc ccediliacute agravedividearingiacute egraveyuml
Iacute agraventildeucirciuml iacute icirc eacute atildeethoacuteiacuteograve - aacutearingograveicirc iacute ugravearingaacutearingiacute uuml iuml aringntildeicirc ecirciuml etharingegraveigrave oacuteugravearingntildeograveacircaringiacute iacute icirc igrave aringeumlecircegraveeacute ntilde acircecirceumlthorndividearingiacuteegravearingigraventildeograveethicirc egraveogravearingeumluumliacute icirc atildeicirc igrave oacutentildeicirc ethagrave
Ntildeoacuteiuml aringntildeuuml iuml aringntildedivideagraveiacuteegraventildeograveagraveyuml iuml eumlagraventildeograveegravedivideiacute icirc eacuteecircicirc iacute ntildeegraventildeogravearingiacuteoumlegraveegrave
Iuml aringntildeicirc ecirc ntildeetharingaumliacute aringeacute ecircethoacuteiuml iacute icirc ntildeograveegrave ecircacircagraveethoumlaringacircucirceacuteiuml eumlicirc ograveiacute ucirceacute
Ntildeoacuteiuml aringntildeuuml iuml aringntildedivideagraveiacute egraventildeograveagraveyuml ntilde iuml ethicirc ntildeeumlicirc yumligrave egraveiuml aringntildeecircagrave iuml eumlagraventildeograveegravedivideiacute icirc eacute ecircicirc iacute ntildeegraventildeogravearingiacute oumlegraveegrave
Iuml aringntildeicirc ecirc igrave aringeumlecircegraveeacute ecircacircagraveethoumlaringacircucirceacute ntildeetharingaumliacute aringeacuteiuml eumlicirc ograveiacute icirc ntildeograveegrave egrave iuml eumlicirc ograveiacute ucirceacute iacute agraventildeucircoslasharingiacute iacute ucirceacute acircicirc aumlicirc eacutentilde aringaumlegraveiacute egravedivideiacute icirc eacute eumlegraveiacute ccedilicirc eacute ntildeetharingaumliacute aringeacute ecircethiumloacuteiacute icirc ntildeograveegrave
Iuml aringntildeicirc ecirc ntildeetharingaumliacute aringeacute ecircethoacuteiuml iacute icirc ntildeograveegrave ntildeetharingaumliacute aringeacuteiuml eumlicirc ograveiacute icirc ntildeograveegrave egrave iuml eumlicirc ograveiacute ucirceacute iacute agraventildeucircugravearingiacute iacute ucirceacute acircicirc aumlicirc eacute
oacuteethicirc acircaringiacute uuml atildeethoacuteiacute ograveicirc acircucircotilde acircicirc auml igrave
1
2
5
9
15
19
20
23
22
24
Ntildeoacuteatildeeumlegraveiacute icirc ecirc igrave aringethatildearingeumluumliacute ucirceacute iuml ucirceumlaringacircagraveograveucirceacuteograveoacuteatildeicirc - egrave igrave yumlatildeecircicirc iuml eumlagraventildeograveegravedivideiacute icirc eacute ecircicirc iacute ntildeegraventildeogravearingiacuteoumlegraveegrave24
23
22
20
19
15
9
5
2
1
11049
11400
9500
11399
Iuml aringntildeicirc ecirc ntildeetharingaumliacute aringeacute ecircethoacuteiuml iacute icirc ntildeograveegrave ecircacircagraveethoumlaringacircucirceacute ntildeetharingaumliacute aringeacuteiuml eumlicirc ograveiacute icirc ntildeograveegrave egrave iuml eumlicirc ograveiacute ucirceacute iacute agraventildeucircoslasharingiacute iacute ucirceacute acircicirc aumlicirc eacute
Iuml aringntildeicirc ecirc ntildeetharingaumliacute aringeacute ecircethoacuteiuml iacute icirc ntildeograveegrave ecircacircagraveethoumlaringacircucirceacute ntildeetharingaumliacute aringeacuteiuml eumlicirc ograveiacute icirc ntildeograveegrave egrave iuml eumlicirc ograveiacute ucirceacute iacute agraventildeucircoslasharingiacute iacute ucirceacute acircicirc aumlicirc eacuteicirc aumliacute icirc ethicirc aumliacute ucirceacute iuml icirc atildeethagraveiacute ntildeicircntildeograveagraveacircoacute
Iuml aringntildeicirc ecirc igrave aringeumlecircegraveeacute ecircacircagraveethoumlaringacircucirceacute ntildeetharingaumliacute aringeacuteiuml eumlicirc ograveiacute icirc ntildeograveegrave egrave iuml eumlicirc ograveiacute ucirceacute iacute agraventildeucircoslasharingiacute iacute ucirceacute acircicirc aumlicirc eacuteicirc aumliacute icirc ethicirc aumliacute ucirceacute iuml icirc atildeethagraveiacute ntildeicircntildeograveagraveacircoacute
ІГЕКоефіцієнт пористості
е
Показник текучості
ІL
α = 085
E кПаγII кНм3
ІІ град
сІІ кПа
1 049 - 183 26 40 280002 044 060 204 25 150 180005 046 - 200 36 50 340009 049 040 203 22 180 15000
15 056 - 199 32 30 3000019 055 - 201 35 30 3500020 053 - 203 35 30 4000023 055 - 203 35 30 4000022 055 - 202 33 40 3300024 075 031-072 194 23 380 25000
Таблиця 1 ndash Фізико-механічні характеристики ґрунтів інженерно-геологічних елементів
Для визначення кущового ефекту пальового фундаменту при дії горизонтальних навантажень використаємо інженерно-геологічну будову яка була визначена в безпосередній близькості біля дослідного куща (проведено випробування двох паль голови яких обrsquoєднанні монолітним залізобетонним ростверком)
Інженерно-геологічна будова була визначена безпосередньо біля випробуваного куща за результатами статичного зондування Посадка дослідної палі на інженерно-геологічний розріз зображено на рис 1
Рівень підземних вод на абсолютній відмітці від рівня землі - 11049 м (відносна відмітка - 35 м) У таблиці 1 представлені величини фізико-механічних характеристик ґрунтів ІГЕ виділених при виконанні статичного зондування
Рисунок 1 ndash Посадка випробувальної палі на інженерно-геологічний розріз
1
1
ETHicirc ccedilethsup3ccedil 1-1
Рисунок 2 ndash Геометричні розміри пальового куща із 2-х паль (1 розрахункова модель)
З врахуванням вище приведеного при розрахунках було
розглянуто дві розрахункові моделі
- 1 розрахункова модель - просторова модель пальового куща з
2-х паль (див рис 2)
- 2 розрахункова модель - просторова модель пальового куща з
76-ти паль (див рис 3)
Кущовий ефект досліджувався при середніх навантаженнях на
палях рівним 800 кН таким чином для 1-ї розрахункової моделі в
рівні ростверку прикладалась сила - 1600 кН для 2-й розрахункової
моделі - 3200 кН (в поперечному напрямку для одного ряду з 4-х
паль)
Для розрахункових моделей використані наступні вихідні дані
Характеристики паль діаметр паль - 10 м довжина паль 19 м
глибина занурення паль від рівня землі - 19 м абсолютна відмітка
поверхні ґрунту біля паль - 11399 м абсолютна відмітка прикладення
горизонтальної сили - 11600 м абсолютна відмітка низу паль -
9500 м палі буроінєкційні - клас бетону С2530 (В30)
1
34
Agrave0 Agrave Acirc Ntilde D
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19
A B C D
ETHicirc ccedilethsup3ccedil 2-2
11400
11600
9500
A
B
C
D
2
2
Рисунок 3 ndash Геометричні розміри пальового ростверку із 76-ти паль (2 розрахункова модель)
Рисунок 4 ndash Поверхня головнихнапружень Кулона-Мора у просторі (с=0)
Рисунок 5 ndash Місцева нумерація розташування ввузлів () і пунктів інтеграцій 15-ти вузлового елементу
(PLAXIS 3D - Introductory version)
Розрахунок виконувався в три етапи На першому етапі формується природний напружений стан
основи з прикладанням до вузлів скінчено-елементної схеми навантажень від власної ваги ґрунту і
початкові умови від генерування тиску води На другому етапі в розрахункову схему вводяться кінцеві
елементи паль На третьому - вводяться плоскі елементи ростверку і прикладається зовнішнє
горизонтально-зосереджене навантаження
Щоб виключити вплив граничних умов на отримуваний результат розміри геометричної моделі
збільшені на 19 м нижче пяти паль і на 45 м від паль в горизонтальному напрямку Граничні умови в
нижній частині моделі представлені у вигляді суцільного защемлення а вертикальні стінки у вигляді
шарнірно - рухомих опор
Методика розрахунку в PLAXIS 3D
Рисунок 6 ndash Загальний вигляд розрахункової моделі із 2-х паль
в програмному комплексі PLAXIS 3D
Рисунок 7 ndash Загальний вигляд розрахункової моделі із 76 паль
в програмному комплексі PLAXIS 3D
Рисунок 8 ndash Зусилля які отримують при розрахунку стержневих елементів та елементів
пластин
Теоретичною основою використаної програми є метод скінчених елементів (МСЕ) реалізований
у формі переміщень Компютерна модель складається із стрижневих кінцевих елементів (КЕ)
(вертикальних і горизонтальних) оболонкових (вертикальних і горизонтальних) кінцевих елементів
Граничні умови для геометричної моделі прийняті такі ж самі як для моделі в PLAXIS 3D
Методика розрахунку в LIRA-WINDOWS
Примітка X Y Z ndash глобальні осі X1 Y1 Z1 ndash локальні осі елементу
10 Універсальний стрижень
довільно XYZ UXUYUZ
1 Використовується для одно- двох- та тривимірних задач 2 Допускається наявність пружної основи
41 Універсальний прямокутний елемент оболонки
довільно XYZ UXUYUZ
1 Допускається наявність пружної основи 2 Враховуються властивості матеріалу ndash ізотропія ndash трансверсальна ізотропія ndash ортотропія ndash анізотропія
44 Універсальний чотирикутний елемент оболонки
довільно XYZ UXUYUZ
Таблиця 2 ndash Типи кінцевих елементів
Рисунок 9 ndash Загальний вигляд розрахункової моделі із 2-х паль в програмному комплексі
Lira-Windows
Рисунок 10 ndash Загальний вигляд розрахункової
моделі із 76 паль в програмному комплексі
Lira-Windows
Рисунок 11 ndash Загальний вигляд розрізу та збільшенні фрагменти деформованої системи laquoгрунт ndash палі ndash ростверкraquo в напрямку Uz для 1-й розрахункової моделі (при N = 1600 кН)
Рисунок 12 ndash Загальний вигляд розрізу та збільшенні фрагменти деформованої системи laquoгрунт ndash палі ndash ростверкraquo в напрямку Uz для 2-й розрахункової моделі (при N = 3200 кН вздовж одного ряду із 4-х паль)
Рисунок 13 ndash Ізополя переміщень паль (без ґрунту) в напрямку Uzдля 1-й розрахункової моделі (при N = 1600 кН)
Рисунок 14 ndash Ізополя переміщень паль (без ґрунту) в напрямку Uz для 2-й розрахункової моделі (при N = 3200 кН
вздовж одного ряду із 4-х паль)
За даними
результатів
випробувань мм
За даними
розрахунків по
PLAXIS
За даними
розрахунків по
Lira-Windows
Примітка
150 190 195
розходження результатів
PLAXIS 277
Lira-Windows 300
Таблиця 3 ndash Величина горизонтальних переміщень паль в рівні поверхні землі
Перша розрахункова модель використовується для верифікації прийнятої математичної моделі
системи laquoоснова ndash пальовий фундаментraquo Горизонтальні переміщення паль в рівні поверхні землі за
результатами випробування та за результатами розрахунків при навантаженні на кожну палю 800 кН
приведені в табл 3
Розходження між дослідними даними та розрахунковими можна пояснити тим що в
розрахунок прийняті характеристики ґрунту із забезпеченістю 085 таким чином отримана
розбіжність результатів є приємливою
Кущовий ефект визначається як переміщення в контрольній точці для пальового фундаменту із
76 паль до переміщення пальового фундаменту із 2 паль
ЗАГАЛЬНІ ВИСНОВКИ
Виконане порівняння отриманих розрахункових величин з дослідними даними показує що
розбіжність величин переміщень паль при дії горизонтального навантаження становить 277hellip30 Таке
розходження між дослідними даними та розрахунковими можна пояснити тим що в розрахунках
прийняті характеристики ґрунту із забезпеченістю 085 таким чином отримана розбіжність результатів є
приємливою
Як видно з табл 4 при збільшенні кількості переміщення пальового фундаменту збільшується
тобто проявляється кущовий ефект який обовrsquoязково необхідно враховувати при розвrsquoязанні системи
laquoоснова-фундамент-надфундаментна конструкціяraquo Особливо актуальне дане питання у випадках коли
вирішується контактна задача для будівель та споруд із значними горизонтальними навантаженнями
Таблиця 4 ndash Величина кущового ефекту
Розрахунковий
комплекс
Горизонтальні
переміщення для
фундаменту із 2 паль
Горизонтальні
переміщення для
фундаменту із 76 паль
Величина кущового
ефекту
PLAXIS 190 720 379
Lira-Windows 195 797 408
ДЯКУЮ ЗА УВАГУ
ОСОБЛИВОСТІ ВИЗНАЧЕННЯ КУЩОВОГО ЕФЕКТУ ПАЛЬ ПРИ ДІЇ ГОРИЗОНТАЛЬНИХ
НАВАНТАЖЕНЬ
Мета досліджень
Розробити методику щодо визначення величини кущового ефекту при дії на палі горизонтальних
навантажень та верифікації математичних моделей з використанням даних польових випробувань
Аналіз останніх досягнень та публікацій
В останній редакції нормативного документу що регламентує розрахунки пальових фундаментів відсутні
будь-які вказівки щодо розрахунки кущового ефекту паль при дії горизонтальних навантажень Хоча в
попередньому нормативному документі такі вказівки були Це приведена емпірична формула яка в основному
залежала від геометричних параметрів пальового фундаменту ndash діаметру паль та відстані між палями у
фундаменті
В закордонних працях кущовий ефект привrsquoязують до кроку паль та кількості рядів Таким чином
величину кущового ефекту також визначають з врахуванням лише геометрії пальового фундаменту без
врахування інженерно-геологічної будови
Постанова проблеми в загальному вигляді та її звrsquoязок з
найважливішими науковими та практичними завданнями
Визначення кущового ефекту при дії горизонтальних навантажень на пальові
фундаменти не представлено в сучасних нормативних документах України Хоча згідно
вимог нормативного документу врахування кущового ефекту обовrsquoязкове Тому
визначення величини кущового ефекту при дії на палі горизонтальних навантажень є
актуальним питанням
Oacutentildeeumlicirc acirciacute ucircaring icirc aacuteicirc ccediliacute agravedividearingiacute egraveyuml
Iacute agraventildeucirciuml iacute icirc eacute atildeethoacuteiacuteograve - aacutearingograveicirc iacute ugravearingaacutearingiacute uuml iuml aringntildeicirc ecirciuml etharingegraveigrave oacuteugravearingntildeograveacircaringiacute iacute icirc igrave aringeumlecircegraveeacute ntilde acircecirceumlthorndividearingiacuteegravearingigraventildeograveethicirc egraveogravearingeumluumliacute icirc atildeicirc igrave oacutentildeicirc ethagrave
Ntildeoacuteiuml aringntildeuuml iuml aringntildedivideagraveiacuteegraventildeograveagraveyuml iuml eumlagraventildeograveegravedivideiacute icirc eacuteecircicirc iacute ntildeegraventildeogravearingiacuteoumlegraveegrave
Iuml aringntildeicirc ecirc ntildeetharingaumliacute aringeacute ecircethoacuteiuml iacute icirc ntildeograveegrave ecircacircagraveethoumlaringacircucirceacuteiuml eumlicirc ograveiacute ucirceacute
Ntildeoacuteiuml aringntildeuuml iuml aringntildedivideagraveiacute egraventildeograveagraveyuml ntilde iuml ethicirc ntildeeumlicirc yumligrave egraveiuml aringntildeecircagrave iuml eumlagraventildeograveegravedivideiacute icirc eacute ecircicirc iacute ntildeegraventildeogravearingiacute oumlegraveegrave
Iuml aringntildeicirc ecirc igrave aringeumlecircegraveeacute ecircacircagraveethoumlaringacircucirceacute ntildeetharingaumliacute aringeacuteiuml eumlicirc ograveiacute icirc ntildeograveegrave egrave iuml eumlicirc ograveiacute ucirceacute iacute agraventildeucircoslasharingiacute iacute ucirceacute acircicirc aumlicirc eacutentilde aringaumlegraveiacute egravedivideiacute icirc eacute eumlegraveiacute ccedilicirc eacute ntildeetharingaumliacute aringeacute ecircethiumloacuteiacute icirc ntildeograveegrave
Iuml aringntildeicirc ecirc ntildeetharingaumliacute aringeacute ecircethoacuteiuml iacute icirc ntildeograveegrave ntildeetharingaumliacute aringeacuteiuml eumlicirc ograveiacute icirc ntildeograveegrave egrave iuml eumlicirc ograveiacute ucirceacute iacute agraventildeucircugravearingiacute iacute ucirceacute acircicirc aumlicirc eacute
oacuteethicirc acircaringiacute uuml atildeethoacuteiacute ograveicirc acircucircotilde acircicirc auml igrave
1
2
5
9
15
19
20
23
22
24
Ntildeoacuteatildeeumlegraveiacute icirc ecirc igrave aringethatildearingeumluumliacute ucirceacute iuml ucirceumlaringacircagraveograveucirceacuteograveoacuteatildeicirc - egrave igrave yumlatildeecircicirc iuml eumlagraventildeograveegravedivideiacute icirc eacute ecircicirc iacute ntildeegraventildeogravearingiacuteoumlegraveegrave24
23
22
20
19
15
9
5
2
1
11049
11400
9500
11399
Iuml aringntildeicirc ecirc ntildeetharingaumliacute aringeacute ecircethoacuteiuml iacute icirc ntildeograveegrave ecircacircagraveethoumlaringacircucirceacute ntildeetharingaumliacute aringeacuteiuml eumlicirc ograveiacute icirc ntildeograveegrave egrave iuml eumlicirc ograveiacute ucirceacute iacute agraventildeucircoslasharingiacute iacute ucirceacute acircicirc aumlicirc eacute
Iuml aringntildeicirc ecirc ntildeetharingaumliacute aringeacute ecircethoacuteiuml iacute icirc ntildeograveegrave ecircacircagraveethoumlaringacircucirceacute ntildeetharingaumliacute aringeacuteiuml eumlicirc ograveiacute icirc ntildeograveegrave egrave iuml eumlicirc ograveiacute ucirceacute iacute agraventildeucircoslasharingiacute iacute ucirceacute acircicirc aumlicirc eacuteicirc aumliacute icirc ethicirc aumliacute ucirceacute iuml icirc atildeethagraveiacute ntildeicircntildeograveagraveacircoacute
Iuml aringntildeicirc ecirc igrave aringeumlecircegraveeacute ecircacircagraveethoumlaringacircucirceacute ntildeetharingaumliacute aringeacuteiuml eumlicirc ograveiacute icirc ntildeograveegrave egrave iuml eumlicirc ograveiacute ucirceacute iacute agraventildeucircoslasharingiacute iacute ucirceacute acircicirc aumlicirc eacuteicirc aumliacute icirc ethicirc aumliacute ucirceacute iuml icirc atildeethagraveiacute ntildeicircntildeograveagraveacircoacute
ІГЕКоефіцієнт пористості
е
Показник текучості
ІL
α = 085
E кПаγII кНм3
ІІ град
сІІ кПа
1 049 - 183 26 40 280002 044 060 204 25 150 180005 046 - 200 36 50 340009 049 040 203 22 180 15000
15 056 - 199 32 30 3000019 055 - 201 35 30 3500020 053 - 203 35 30 4000023 055 - 203 35 30 4000022 055 - 202 33 40 3300024 075 031-072 194 23 380 25000
Таблиця 1 ndash Фізико-механічні характеристики ґрунтів інженерно-геологічних елементів
Для визначення кущового ефекту пальового фундаменту при дії горизонтальних навантажень використаємо інженерно-геологічну будову яка була визначена в безпосередній близькості біля дослідного куща (проведено випробування двох паль голови яких обrsquoєднанні монолітним залізобетонним ростверком)
Інженерно-геологічна будова була визначена безпосередньо біля випробуваного куща за результатами статичного зондування Посадка дослідної палі на інженерно-геологічний розріз зображено на рис 1
Рівень підземних вод на абсолютній відмітці від рівня землі - 11049 м (відносна відмітка - 35 м) У таблиці 1 представлені величини фізико-механічних характеристик ґрунтів ІГЕ виділених при виконанні статичного зондування
Рисунок 1 ndash Посадка випробувальної палі на інженерно-геологічний розріз
1
1
ETHicirc ccedilethsup3ccedil 1-1
Рисунок 2 ndash Геометричні розміри пальового куща із 2-х паль (1 розрахункова модель)
З врахуванням вище приведеного при розрахунках було
розглянуто дві розрахункові моделі
- 1 розрахункова модель - просторова модель пальового куща з
2-х паль (див рис 2)
- 2 розрахункова модель - просторова модель пальового куща з
76-ти паль (див рис 3)
Кущовий ефект досліджувався при середніх навантаженнях на
палях рівним 800 кН таким чином для 1-ї розрахункової моделі в
рівні ростверку прикладалась сила - 1600 кН для 2-й розрахункової
моделі - 3200 кН (в поперечному напрямку для одного ряду з 4-х
паль)
Для розрахункових моделей використані наступні вихідні дані
Характеристики паль діаметр паль - 10 м довжина паль 19 м
глибина занурення паль від рівня землі - 19 м абсолютна відмітка
поверхні ґрунту біля паль - 11399 м абсолютна відмітка прикладення
горизонтальної сили - 11600 м абсолютна відмітка низу паль -
9500 м палі буроінєкційні - клас бетону С2530 (В30)
1
34
Agrave0 Agrave Acirc Ntilde D
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19
A B C D
ETHicirc ccedilethsup3ccedil 2-2
11400
11600
9500
A
B
C
D
2
2
Рисунок 3 ndash Геометричні розміри пальового ростверку із 76-ти паль (2 розрахункова модель)
Рисунок 4 ndash Поверхня головнихнапружень Кулона-Мора у просторі (с=0)
Рисунок 5 ndash Місцева нумерація розташування ввузлів () і пунктів інтеграцій 15-ти вузлового елементу
(PLAXIS 3D - Introductory version)
Розрахунок виконувався в три етапи На першому етапі формується природний напружений стан
основи з прикладанням до вузлів скінчено-елементної схеми навантажень від власної ваги ґрунту і
початкові умови від генерування тиску води На другому етапі в розрахункову схему вводяться кінцеві
елементи паль На третьому - вводяться плоскі елементи ростверку і прикладається зовнішнє
горизонтально-зосереджене навантаження
Щоб виключити вплив граничних умов на отримуваний результат розміри геометричної моделі
збільшені на 19 м нижче пяти паль і на 45 м від паль в горизонтальному напрямку Граничні умови в
нижній частині моделі представлені у вигляді суцільного защемлення а вертикальні стінки у вигляді
шарнірно - рухомих опор
Методика розрахунку в PLAXIS 3D
Рисунок 6 ndash Загальний вигляд розрахункової моделі із 2-х паль
в програмному комплексі PLAXIS 3D
Рисунок 7 ndash Загальний вигляд розрахункової моделі із 76 паль
в програмному комплексі PLAXIS 3D
Рисунок 8 ndash Зусилля які отримують при розрахунку стержневих елементів та елементів
пластин
Теоретичною основою використаної програми є метод скінчених елементів (МСЕ) реалізований
у формі переміщень Компютерна модель складається із стрижневих кінцевих елементів (КЕ)
(вертикальних і горизонтальних) оболонкових (вертикальних і горизонтальних) кінцевих елементів
Граничні умови для геометричної моделі прийняті такі ж самі як для моделі в PLAXIS 3D
Методика розрахунку в LIRA-WINDOWS
Примітка X Y Z ndash глобальні осі X1 Y1 Z1 ndash локальні осі елементу
10 Універсальний стрижень
довільно XYZ UXUYUZ
1 Використовується для одно- двох- та тривимірних задач 2 Допускається наявність пружної основи
41 Універсальний прямокутний елемент оболонки
довільно XYZ UXUYUZ
1 Допускається наявність пружної основи 2 Враховуються властивості матеріалу ndash ізотропія ndash трансверсальна ізотропія ndash ортотропія ndash анізотропія
44 Універсальний чотирикутний елемент оболонки
довільно XYZ UXUYUZ
Таблиця 2 ndash Типи кінцевих елементів
Рисунок 9 ndash Загальний вигляд розрахункової моделі із 2-х паль в програмному комплексі
Lira-Windows
Рисунок 10 ndash Загальний вигляд розрахункової
моделі із 76 паль в програмному комплексі
Lira-Windows
Рисунок 11 ndash Загальний вигляд розрізу та збільшенні фрагменти деформованої системи laquoгрунт ndash палі ndash ростверкraquo в напрямку Uz для 1-й розрахункової моделі (при N = 1600 кН)
Рисунок 12 ndash Загальний вигляд розрізу та збільшенні фрагменти деформованої системи laquoгрунт ndash палі ndash ростверкraquo в напрямку Uz для 2-й розрахункової моделі (при N = 3200 кН вздовж одного ряду із 4-х паль)
Рисунок 13 ndash Ізополя переміщень паль (без ґрунту) в напрямку Uzдля 1-й розрахункової моделі (при N = 1600 кН)
Рисунок 14 ndash Ізополя переміщень паль (без ґрунту) в напрямку Uz для 2-й розрахункової моделі (при N = 3200 кН
вздовж одного ряду із 4-х паль)
За даними
результатів
випробувань мм
За даними
розрахунків по
PLAXIS
За даними
розрахунків по
Lira-Windows
Примітка
150 190 195
розходження результатів
PLAXIS 277
Lira-Windows 300
Таблиця 3 ndash Величина горизонтальних переміщень паль в рівні поверхні землі
Перша розрахункова модель використовується для верифікації прийнятої математичної моделі
системи laquoоснова ndash пальовий фундаментraquo Горизонтальні переміщення паль в рівні поверхні землі за
результатами випробування та за результатами розрахунків при навантаженні на кожну палю 800 кН
приведені в табл 3
Розходження між дослідними даними та розрахунковими можна пояснити тим що в
розрахунок прийняті характеристики ґрунту із забезпеченістю 085 таким чином отримана
розбіжність результатів є приємливою
Кущовий ефект визначається як переміщення в контрольній точці для пальового фундаменту із
76 паль до переміщення пальового фундаменту із 2 паль
ЗАГАЛЬНІ ВИСНОВКИ
Виконане порівняння отриманих розрахункових величин з дослідними даними показує що
розбіжність величин переміщень паль при дії горизонтального навантаження становить 277hellip30 Таке
розходження між дослідними даними та розрахунковими можна пояснити тим що в розрахунках
прийняті характеристики ґрунту із забезпеченістю 085 таким чином отримана розбіжність результатів є
приємливою
Як видно з табл 4 при збільшенні кількості переміщення пальового фундаменту збільшується
тобто проявляється кущовий ефект який обовrsquoязково необхідно враховувати при розвrsquoязанні системи
laquoоснова-фундамент-надфундаментна конструкціяraquo Особливо актуальне дане питання у випадках коли
вирішується контактна задача для будівель та споруд із значними горизонтальними навантаженнями
Таблиця 4 ndash Величина кущового ефекту
Розрахунковий
комплекс
Горизонтальні
переміщення для
фундаменту із 2 паль
Горизонтальні
переміщення для
фундаменту із 76 паль
Величина кущового
ефекту
PLAXIS 190 720 379
Lira-Windows 195 797 408
ДЯКУЮ ЗА УВАГУ
ОСОБЛИВОСТІ ВИЗНАЧЕННЯ КУЩОВОГО ЕФЕКТУ ПАЛЬ ПРИ ДІЇ ГОРИЗОНТАЛЬНИХ
НАВАНТАЖЕНЬ
Oacutentildeeumlicirc acirciacute ucircaring icirc aacuteicirc ccediliacute agravedividearingiacute egraveyuml
Iacute agraventildeucirciuml iacute icirc eacute atildeethoacuteiacuteograve - aacutearingograveicirc iacute ugravearingaacutearingiacute uuml iuml aringntildeicirc ecirciuml etharingegraveigrave oacuteugravearingntildeograveacircaringiacute iacute icirc igrave aringeumlecircegraveeacute ntilde acircecirceumlthorndividearingiacuteegravearingigraventildeograveethicirc egraveogravearingeumluumliacute icirc atildeicirc igrave oacutentildeicirc ethagrave
Ntildeoacuteiuml aringntildeuuml iuml aringntildedivideagraveiacuteegraventildeograveagraveyuml iuml eumlagraventildeograveegravedivideiacute icirc eacuteecircicirc iacute ntildeegraventildeogravearingiacuteoumlegraveegrave
Iuml aringntildeicirc ecirc ntildeetharingaumliacute aringeacute ecircethoacuteiuml iacute icirc ntildeograveegrave ecircacircagraveethoumlaringacircucirceacuteiuml eumlicirc ograveiacute ucirceacute
Ntildeoacuteiuml aringntildeuuml iuml aringntildedivideagraveiacute egraventildeograveagraveyuml ntilde iuml ethicirc ntildeeumlicirc yumligrave egraveiuml aringntildeecircagrave iuml eumlagraventildeograveegravedivideiacute icirc eacute ecircicirc iacute ntildeegraventildeogravearingiacute oumlegraveegrave
Iuml aringntildeicirc ecirc igrave aringeumlecircegraveeacute ecircacircagraveethoumlaringacircucirceacute ntildeetharingaumliacute aringeacuteiuml eumlicirc ograveiacute icirc ntildeograveegrave egrave iuml eumlicirc ograveiacute ucirceacute iacute agraventildeucircoslasharingiacute iacute ucirceacute acircicirc aumlicirc eacutentilde aringaumlegraveiacute egravedivideiacute icirc eacute eumlegraveiacute ccedilicirc eacute ntildeetharingaumliacute aringeacute ecircethiumloacuteiacute icirc ntildeograveegrave
Iuml aringntildeicirc ecirc ntildeetharingaumliacute aringeacute ecircethoacuteiuml iacute icirc ntildeograveegrave ntildeetharingaumliacute aringeacuteiuml eumlicirc ograveiacute icirc ntildeograveegrave egrave iuml eumlicirc ograveiacute ucirceacute iacute agraventildeucircugravearingiacute iacute ucirceacute acircicirc aumlicirc eacute
oacuteethicirc acircaringiacute uuml atildeethoacuteiacute ograveicirc acircucircotilde acircicirc auml igrave
1
2
5
9
15
19
20
23
22
24
Ntildeoacuteatildeeumlegraveiacute icirc ecirc igrave aringethatildearingeumluumliacute ucirceacute iuml ucirceumlaringacircagraveograveucirceacuteograveoacuteatildeicirc - egrave igrave yumlatildeecircicirc iuml eumlagraventildeograveegravedivideiacute icirc eacute ecircicirc iacute ntildeegraventildeogravearingiacuteoumlegraveegrave24
23
22
20
19
15
9
5
2
1
11049
11400
9500
11399
Iuml aringntildeicirc ecirc ntildeetharingaumliacute aringeacute ecircethoacuteiuml iacute icirc ntildeograveegrave ecircacircagraveethoumlaringacircucirceacute ntildeetharingaumliacute aringeacuteiuml eumlicirc ograveiacute icirc ntildeograveegrave egrave iuml eumlicirc ograveiacute ucirceacute iacute agraventildeucircoslasharingiacute iacute ucirceacute acircicirc aumlicirc eacute
Iuml aringntildeicirc ecirc ntildeetharingaumliacute aringeacute ecircethoacuteiuml iacute icirc ntildeograveegrave ecircacircagraveethoumlaringacircucirceacute ntildeetharingaumliacute aringeacuteiuml eumlicirc ograveiacute icirc ntildeograveegrave egrave iuml eumlicirc ograveiacute ucirceacute iacute agraventildeucircoslasharingiacute iacute ucirceacute acircicirc aumlicirc eacuteicirc aumliacute icirc ethicirc aumliacute ucirceacute iuml icirc atildeethagraveiacute ntildeicircntildeograveagraveacircoacute
Iuml aringntildeicirc ecirc igrave aringeumlecircegraveeacute ecircacircagraveethoumlaringacircucirceacute ntildeetharingaumliacute aringeacuteiuml eumlicirc ograveiacute icirc ntildeograveegrave egrave iuml eumlicirc ograveiacute ucirceacute iacute agraventildeucircoslasharingiacute iacute ucirceacute acircicirc aumlicirc eacuteicirc aumliacute icirc ethicirc aumliacute ucirceacute iuml icirc atildeethagraveiacute ntildeicircntildeograveagraveacircoacute
ІГЕКоефіцієнт пористості
е
Показник текучості
ІL
α = 085
E кПаγII кНм3
ІІ град
сІІ кПа
1 049 - 183 26 40 280002 044 060 204 25 150 180005 046 - 200 36 50 340009 049 040 203 22 180 15000
15 056 - 199 32 30 3000019 055 - 201 35 30 3500020 053 - 203 35 30 4000023 055 - 203 35 30 4000022 055 - 202 33 40 3300024 075 031-072 194 23 380 25000
Таблиця 1 ndash Фізико-механічні характеристики ґрунтів інженерно-геологічних елементів
Для визначення кущового ефекту пальового фундаменту при дії горизонтальних навантажень використаємо інженерно-геологічну будову яка була визначена в безпосередній близькості біля дослідного куща (проведено випробування двох паль голови яких обrsquoєднанні монолітним залізобетонним ростверком)
Інженерно-геологічна будова була визначена безпосередньо біля випробуваного куща за результатами статичного зондування Посадка дослідної палі на інженерно-геологічний розріз зображено на рис 1
Рівень підземних вод на абсолютній відмітці від рівня землі - 11049 м (відносна відмітка - 35 м) У таблиці 1 представлені величини фізико-механічних характеристик ґрунтів ІГЕ виділених при виконанні статичного зондування
Рисунок 1 ndash Посадка випробувальної палі на інженерно-геологічний розріз
1
1
ETHicirc ccedilethsup3ccedil 1-1
Рисунок 2 ndash Геометричні розміри пальового куща із 2-х паль (1 розрахункова модель)
З врахуванням вище приведеного при розрахунках було
розглянуто дві розрахункові моделі
- 1 розрахункова модель - просторова модель пальового куща з
2-х паль (див рис 2)
- 2 розрахункова модель - просторова модель пальового куща з
76-ти паль (див рис 3)
Кущовий ефект досліджувався при середніх навантаженнях на
палях рівним 800 кН таким чином для 1-ї розрахункової моделі в
рівні ростверку прикладалась сила - 1600 кН для 2-й розрахункової
моделі - 3200 кН (в поперечному напрямку для одного ряду з 4-х
паль)
Для розрахункових моделей використані наступні вихідні дані
Характеристики паль діаметр паль - 10 м довжина паль 19 м
глибина занурення паль від рівня землі - 19 м абсолютна відмітка
поверхні ґрунту біля паль - 11399 м абсолютна відмітка прикладення
горизонтальної сили - 11600 м абсолютна відмітка низу паль -
9500 м палі буроінєкційні - клас бетону С2530 (В30)
1
34
Agrave0 Agrave Acirc Ntilde D
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19
A B C D
ETHicirc ccedilethsup3ccedil 2-2
11400
11600
9500
A
B
C
D
2
2
Рисунок 3 ndash Геометричні розміри пальового ростверку із 76-ти паль (2 розрахункова модель)
Рисунок 4 ndash Поверхня головнихнапружень Кулона-Мора у просторі (с=0)
Рисунок 5 ndash Місцева нумерація розташування ввузлів () і пунктів інтеграцій 15-ти вузлового елементу
(PLAXIS 3D - Introductory version)
Розрахунок виконувався в три етапи На першому етапі формується природний напружений стан
основи з прикладанням до вузлів скінчено-елементної схеми навантажень від власної ваги ґрунту і
початкові умови від генерування тиску води На другому етапі в розрахункову схему вводяться кінцеві
елементи паль На третьому - вводяться плоскі елементи ростверку і прикладається зовнішнє
горизонтально-зосереджене навантаження
Щоб виключити вплив граничних умов на отримуваний результат розміри геометричної моделі
збільшені на 19 м нижче пяти паль і на 45 м від паль в горизонтальному напрямку Граничні умови в
нижній частині моделі представлені у вигляді суцільного защемлення а вертикальні стінки у вигляді
шарнірно - рухомих опор
Методика розрахунку в PLAXIS 3D
Рисунок 6 ndash Загальний вигляд розрахункової моделі із 2-х паль
в програмному комплексі PLAXIS 3D
Рисунок 7 ndash Загальний вигляд розрахункової моделі із 76 паль
в програмному комплексі PLAXIS 3D
Рисунок 8 ndash Зусилля які отримують при розрахунку стержневих елементів та елементів
пластин
Теоретичною основою використаної програми є метод скінчених елементів (МСЕ) реалізований
у формі переміщень Компютерна модель складається із стрижневих кінцевих елементів (КЕ)
(вертикальних і горизонтальних) оболонкових (вертикальних і горизонтальних) кінцевих елементів
Граничні умови для геометричної моделі прийняті такі ж самі як для моделі в PLAXIS 3D
Методика розрахунку в LIRA-WINDOWS
Примітка X Y Z ndash глобальні осі X1 Y1 Z1 ndash локальні осі елементу
10 Універсальний стрижень
довільно XYZ UXUYUZ
1 Використовується для одно- двох- та тривимірних задач 2 Допускається наявність пружної основи
41 Універсальний прямокутний елемент оболонки
довільно XYZ UXUYUZ
1 Допускається наявність пружної основи 2 Враховуються властивості матеріалу ndash ізотропія ndash трансверсальна ізотропія ndash ортотропія ndash анізотропія
44 Універсальний чотирикутний елемент оболонки
довільно XYZ UXUYUZ
Таблиця 2 ndash Типи кінцевих елементів
Рисунок 9 ndash Загальний вигляд розрахункової моделі із 2-х паль в програмному комплексі
Lira-Windows
Рисунок 10 ndash Загальний вигляд розрахункової
моделі із 76 паль в програмному комплексі
Lira-Windows
Рисунок 11 ndash Загальний вигляд розрізу та збільшенні фрагменти деформованої системи laquoгрунт ndash палі ndash ростверкraquo в напрямку Uz для 1-й розрахункової моделі (при N = 1600 кН)
Рисунок 12 ndash Загальний вигляд розрізу та збільшенні фрагменти деформованої системи laquoгрунт ndash палі ndash ростверкraquo в напрямку Uz для 2-й розрахункової моделі (при N = 3200 кН вздовж одного ряду із 4-х паль)
Рисунок 13 ndash Ізополя переміщень паль (без ґрунту) в напрямку Uzдля 1-й розрахункової моделі (при N = 1600 кН)
Рисунок 14 ndash Ізополя переміщень паль (без ґрунту) в напрямку Uz для 2-й розрахункової моделі (при N = 3200 кН
вздовж одного ряду із 4-х паль)
За даними
результатів
випробувань мм
За даними
розрахунків по
PLAXIS
За даними
розрахунків по
Lira-Windows
Примітка
150 190 195
розходження результатів
PLAXIS 277
Lira-Windows 300
Таблиця 3 ndash Величина горизонтальних переміщень паль в рівні поверхні землі
Перша розрахункова модель використовується для верифікації прийнятої математичної моделі
системи laquoоснова ndash пальовий фундаментraquo Горизонтальні переміщення паль в рівні поверхні землі за
результатами випробування та за результатами розрахунків при навантаженні на кожну палю 800 кН
приведені в табл 3
Розходження між дослідними даними та розрахунковими можна пояснити тим що в
розрахунок прийняті характеристики ґрунту із забезпеченістю 085 таким чином отримана
розбіжність результатів є приємливою
Кущовий ефект визначається як переміщення в контрольній точці для пальового фундаменту із
76 паль до переміщення пальового фундаменту із 2 паль
ЗАГАЛЬНІ ВИСНОВКИ
Виконане порівняння отриманих розрахункових величин з дослідними даними показує що
розбіжність величин переміщень паль при дії горизонтального навантаження становить 277hellip30 Таке
розходження між дослідними даними та розрахунковими можна пояснити тим що в розрахунках
прийняті характеристики ґрунту із забезпеченістю 085 таким чином отримана розбіжність результатів є
приємливою
Як видно з табл 4 при збільшенні кількості переміщення пальового фундаменту збільшується
тобто проявляється кущовий ефект який обовrsquoязково необхідно враховувати при розвrsquoязанні системи
laquoоснова-фундамент-надфундаментна конструкціяraquo Особливо актуальне дане питання у випадках коли
вирішується контактна задача для будівель та споруд із значними горизонтальними навантаженнями
Таблиця 4 ndash Величина кущового ефекту
Розрахунковий
комплекс
Горизонтальні
переміщення для
фундаменту із 2 паль
Горизонтальні
переміщення для
фундаменту із 76 паль
Величина кущового
ефекту
PLAXIS 190 720 379
Lira-Windows 195 797 408
ДЯКУЮ ЗА УВАГУ
ОСОБЛИВОСТІ ВИЗНАЧЕННЯ КУЩОВОГО ЕФЕКТУ ПАЛЬ ПРИ ДІЇ ГОРИЗОНТАЛЬНИХ
НАВАНТАЖЕНЬ
1
1
ETHicirc ccedilethsup3ccedil 1-1
Рисунок 2 ndash Геометричні розміри пальового куща із 2-х паль (1 розрахункова модель)
З врахуванням вище приведеного при розрахунках було
розглянуто дві розрахункові моделі
- 1 розрахункова модель - просторова модель пальового куща з
2-х паль (див рис 2)
- 2 розрахункова модель - просторова модель пальового куща з
76-ти паль (див рис 3)
Кущовий ефект досліджувався при середніх навантаженнях на
палях рівним 800 кН таким чином для 1-ї розрахункової моделі в
рівні ростверку прикладалась сила - 1600 кН для 2-й розрахункової
моделі - 3200 кН (в поперечному напрямку для одного ряду з 4-х
паль)
Для розрахункових моделей використані наступні вихідні дані
Характеристики паль діаметр паль - 10 м довжина паль 19 м
глибина занурення паль від рівня землі - 19 м абсолютна відмітка
поверхні ґрунту біля паль - 11399 м абсолютна відмітка прикладення
горизонтальної сили - 11600 м абсолютна відмітка низу паль -
9500 м палі буроінєкційні - клас бетону С2530 (В30)
1
34
Agrave0 Agrave Acirc Ntilde D
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19
A B C D
ETHicirc ccedilethsup3ccedil 2-2
11400
11600
9500
A
B
C
D
2
2
Рисунок 3 ndash Геометричні розміри пальового ростверку із 76-ти паль (2 розрахункова модель)
Рисунок 4 ndash Поверхня головнихнапружень Кулона-Мора у просторі (с=0)
Рисунок 5 ndash Місцева нумерація розташування ввузлів () і пунктів інтеграцій 15-ти вузлового елементу
(PLAXIS 3D - Introductory version)
Розрахунок виконувався в три етапи На першому етапі формується природний напружений стан
основи з прикладанням до вузлів скінчено-елементної схеми навантажень від власної ваги ґрунту і
початкові умови від генерування тиску води На другому етапі в розрахункову схему вводяться кінцеві
елементи паль На третьому - вводяться плоскі елементи ростверку і прикладається зовнішнє
горизонтально-зосереджене навантаження
Щоб виключити вплив граничних умов на отримуваний результат розміри геометричної моделі
збільшені на 19 м нижче пяти паль і на 45 м від паль в горизонтальному напрямку Граничні умови в
нижній частині моделі представлені у вигляді суцільного защемлення а вертикальні стінки у вигляді
шарнірно - рухомих опор
Методика розрахунку в PLAXIS 3D
Рисунок 6 ndash Загальний вигляд розрахункової моделі із 2-х паль
в програмному комплексі PLAXIS 3D
Рисунок 7 ndash Загальний вигляд розрахункової моделі із 76 паль
в програмному комплексі PLAXIS 3D
Рисунок 8 ndash Зусилля які отримують при розрахунку стержневих елементів та елементів
пластин
Теоретичною основою використаної програми є метод скінчених елементів (МСЕ) реалізований
у формі переміщень Компютерна модель складається із стрижневих кінцевих елементів (КЕ)
(вертикальних і горизонтальних) оболонкових (вертикальних і горизонтальних) кінцевих елементів
Граничні умови для геометричної моделі прийняті такі ж самі як для моделі в PLAXIS 3D
Методика розрахунку в LIRA-WINDOWS
Примітка X Y Z ndash глобальні осі X1 Y1 Z1 ndash локальні осі елементу
10 Універсальний стрижень
довільно XYZ UXUYUZ
1 Використовується для одно- двох- та тривимірних задач 2 Допускається наявність пружної основи
41 Універсальний прямокутний елемент оболонки
довільно XYZ UXUYUZ
1 Допускається наявність пружної основи 2 Враховуються властивості матеріалу ndash ізотропія ndash трансверсальна ізотропія ndash ортотропія ndash анізотропія
44 Універсальний чотирикутний елемент оболонки
довільно XYZ UXUYUZ
Таблиця 2 ndash Типи кінцевих елементів
Рисунок 9 ndash Загальний вигляд розрахункової моделі із 2-х паль в програмному комплексі
Lira-Windows
Рисунок 10 ndash Загальний вигляд розрахункової
моделі із 76 паль в програмному комплексі
Lira-Windows
Рисунок 11 ndash Загальний вигляд розрізу та збільшенні фрагменти деформованої системи laquoгрунт ndash палі ndash ростверкraquo в напрямку Uz для 1-й розрахункової моделі (при N = 1600 кН)
Рисунок 12 ndash Загальний вигляд розрізу та збільшенні фрагменти деформованої системи laquoгрунт ndash палі ndash ростверкraquo в напрямку Uz для 2-й розрахункової моделі (при N = 3200 кН вздовж одного ряду із 4-х паль)
Рисунок 13 ndash Ізополя переміщень паль (без ґрунту) в напрямку Uzдля 1-й розрахункової моделі (при N = 1600 кН)
Рисунок 14 ndash Ізополя переміщень паль (без ґрунту) в напрямку Uz для 2-й розрахункової моделі (при N = 3200 кН
вздовж одного ряду із 4-х паль)
За даними
результатів
випробувань мм
За даними
розрахунків по
PLAXIS
За даними
розрахунків по
Lira-Windows
Примітка
150 190 195
розходження результатів
PLAXIS 277
Lira-Windows 300
Таблиця 3 ndash Величина горизонтальних переміщень паль в рівні поверхні землі
Перша розрахункова модель використовується для верифікації прийнятої математичної моделі
системи laquoоснова ndash пальовий фундаментraquo Горизонтальні переміщення паль в рівні поверхні землі за
результатами випробування та за результатами розрахунків при навантаженні на кожну палю 800 кН
приведені в табл 3
Розходження між дослідними даними та розрахунковими можна пояснити тим що в
розрахунок прийняті характеристики ґрунту із забезпеченістю 085 таким чином отримана
розбіжність результатів є приємливою
Кущовий ефект визначається як переміщення в контрольній точці для пальового фундаменту із
76 паль до переміщення пальового фундаменту із 2 паль
ЗАГАЛЬНІ ВИСНОВКИ
Виконане порівняння отриманих розрахункових величин з дослідними даними показує що
розбіжність величин переміщень паль при дії горизонтального навантаження становить 277hellip30 Таке
розходження між дослідними даними та розрахунковими можна пояснити тим що в розрахунках
прийняті характеристики ґрунту із забезпеченістю 085 таким чином отримана розбіжність результатів є
приємливою
Як видно з табл 4 при збільшенні кількості переміщення пальового фундаменту збільшується
тобто проявляється кущовий ефект який обовrsquoязково необхідно враховувати при розвrsquoязанні системи
laquoоснова-фундамент-надфундаментна конструкціяraquo Особливо актуальне дане питання у випадках коли
вирішується контактна задача для будівель та споруд із значними горизонтальними навантаженнями
Таблиця 4 ndash Величина кущового ефекту
Розрахунковий
комплекс
Горизонтальні
переміщення для
фундаменту із 2 паль
Горизонтальні
переміщення для
фундаменту із 76 паль
Величина кущового
ефекту
PLAXIS 190 720 379
Lira-Windows 195 797 408
ДЯКУЮ ЗА УВАГУ
ОСОБЛИВОСТІ ВИЗНАЧЕННЯ КУЩОВОГО ЕФЕКТУ ПАЛЬ ПРИ ДІЇ ГОРИЗОНТАЛЬНИХ
НАВАНТАЖЕНЬ
1
34
Agrave0 Agrave Acirc Ntilde D
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19
A B C D
ETHicirc ccedilethsup3ccedil 2-2
11400
11600
9500
A
B
C
D
2
2
Рисунок 3 ndash Геометричні розміри пальового ростверку із 76-ти паль (2 розрахункова модель)
Рисунок 4 ndash Поверхня головнихнапружень Кулона-Мора у просторі (с=0)
Рисунок 5 ndash Місцева нумерація розташування ввузлів () і пунктів інтеграцій 15-ти вузлового елементу
(PLAXIS 3D - Introductory version)
Розрахунок виконувався в три етапи На першому етапі формується природний напружений стан
основи з прикладанням до вузлів скінчено-елементної схеми навантажень від власної ваги ґрунту і
початкові умови від генерування тиску води На другому етапі в розрахункову схему вводяться кінцеві
елементи паль На третьому - вводяться плоскі елементи ростверку і прикладається зовнішнє
горизонтально-зосереджене навантаження
Щоб виключити вплив граничних умов на отримуваний результат розміри геометричної моделі
збільшені на 19 м нижче пяти паль і на 45 м від паль в горизонтальному напрямку Граничні умови в
нижній частині моделі представлені у вигляді суцільного защемлення а вертикальні стінки у вигляді
шарнірно - рухомих опор
Методика розрахунку в PLAXIS 3D
Рисунок 6 ndash Загальний вигляд розрахункової моделі із 2-х паль
в програмному комплексі PLAXIS 3D
Рисунок 7 ndash Загальний вигляд розрахункової моделі із 76 паль
в програмному комплексі PLAXIS 3D
Рисунок 8 ndash Зусилля які отримують при розрахунку стержневих елементів та елементів
пластин
Теоретичною основою використаної програми є метод скінчених елементів (МСЕ) реалізований
у формі переміщень Компютерна модель складається із стрижневих кінцевих елементів (КЕ)
(вертикальних і горизонтальних) оболонкових (вертикальних і горизонтальних) кінцевих елементів
Граничні умови для геометричної моделі прийняті такі ж самі як для моделі в PLAXIS 3D
Методика розрахунку в LIRA-WINDOWS
Примітка X Y Z ndash глобальні осі X1 Y1 Z1 ndash локальні осі елементу
10 Універсальний стрижень
довільно XYZ UXUYUZ
1 Використовується для одно- двох- та тривимірних задач 2 Допускається наявність пружної основи
41 Універсальний прямокутний елемент оболонки
довільно XYZ UXUYUZ
1 Допускається наявність пружної основи 2 Враховуються властивості матеріалу ndash ізотропія ndash трансверсальна ізотропія ndash ортотропія ndash анізотропія
44 Універсальний чотирикутний елемент оболонки
довільно XYZ UXUYUZ
Таблиця 2 ndash Типи кінцевих елементів
Рисунок 9 ndash Загальний вигляд розрахункової моделі із 2-х паль в програмному комплексі
Lira-Windows
Рисунок 10 ndash Загальний вигляд розрахункової
моделі із 76 паль в програмному комплексі
Lira-Windows
Рисунок 11 ndash Загальний вигляд розрізу та збільшенні фрагменти деформованої системи laquoгрунт ndash палі ndash ростверкraquo в напрямку Uz для 1-й розрахункової моделі (при N = 1600 кН)
Рисунок 12 ndash Загальний вигляд розрізу та збільшенні фрагменти деформованої системи laquoгрунт ndash палі ndash ростверкraquo в напрямку Uz для 2-й розрахункової моделі (при N = 3200 кН вздовж одного ряду із 4-х паль)
Рисунок 13 ndash Ізополя переміщень паль (без ґрунту) в напрямку Uzдля 1-й розрахункової моделі (при N = 1600 кН)
Рисунок 14 ndash Ізополя переміщень паль (без ґрунту) в напрямку Uz для 2-й розрахункової моделі (при N = 3200 кН
вздовж одного ряду із 4-х паль)
За даними
результатів
випробувань мм
За даними
розрахунків по
PLAXIS
За даними
розрахунків по
Lira-Windows
Примітка
150 190 195
розходження результатів
PLAXIS 277
Lira-Windows 300
Таблиця 3 ndash Величина горизонтальних переміщень паль в рівні поверхні землі
Перша розрахункова модель використовується для верифікації прийнятої математичної моделі
системи laquoоснова ndash пальовий фундаментraquo Горизонтальні переміщення паль в рівні поверхні землі за
результатами випробування та за результатами розрахунків при навантаженні на кожну палю 800 кН
приведені в табл 3
Розходження між дослідними даними та розрахунковими можна пояснити тим що в
розрахунок прийняті характеристики ґрунту із забезпеченістю 085 таким чином отримана
розбіжність результатів є приємливою
Кущовий ефект визначається як переміщення в контрольній точці для пальового фундаменту із
76 паль до переміщення пальового фундаменту із 2 паль
ЗАГАЛЬНІ ВИСНОВКИ
Виконане порівняння отриманих розрахункових величин з дослідними даними показує що
розбіжність величин переміщень паль при дії горизонтального навантаження становить 277hellip30 Таке
розходження між дослідними даними та розрахунковими можна пояснити тим що в розрахунках
прийняті характеристики ґрунту із забезпеченістю 085 таким чином отримана розбіжність результатів є
приємливою
Як видно з табл 4 при збільшенні кількості переміщення пальового фундаменту збільшується
тобто проявляється кущовий ефект який обовrsquoязково необхідно враховувати при розвrsquoязанні системи
laquoоснова-фундамент-надфундаментна конструкціяraquo Особливо актуальне дане питання у випадках коли
вирішується контактна задача для будівель та споруд із значними горизонтальними навантаженнями
Таблиця 4 ndash Величина кущового ефекту
Розрахунковий
комплекс
Горизонтальні
переміщення для
фундаменту із 2 паль
Горизонтальні
переміщення для
фундаменту із 76 паль
Величина кущового
ефекту
PLAXIS 190 720 379
Lira-Windows 195 797 408
ДЯКУЮ ЗА УВАГУ
ОСОБЛИВОСТІ ВИЗНАЧЕННЯ КУЩОВОГО ЕФЕКТУ ПАЛЬ ПРИ ДІЇ ГОРИЗОНТАЛЬНИХ
НАВАНТАЖЕНЬ
Рисунок 4 ndash Поверхня головнихнапружень Кулона-Мора у просторі (с=0)
Рисунок 5 ndash Місцева нумерація розташування ввузлів () і пунктів інтеграцій 15-ти вузлового елементу
(PLAXIS 3D - Introductory version)
Розрахунок виконувався в три етапи На першому етапі формується природний напружений стан
основи з прикладанням до вузлів скінчено-елементної схеми навантажень від власної ваги ґрунту і
початкові умови від генерування тиску води На другому етапі в розрахункову схему вводяться кінцеві
елементи паль На третьому - вводяться плоскі елементи ростверку і прикладається зовнішнє
горизонтально-зосереджене навантаження
Щоб виключити вплив граничних умов на отримуваний результат розміри геометричної моделі
збільшені на 19 м нижче пяти паль і на 45 м від паль в горизонтальному напрямку Граничні умови в
нижній частині моделі представлені у вигляді суцільного защемлення а вертикальні стінки у вигляді
шарнірно - рухомих опор
Методика розрахунку в PLAXIS 3D
Рисунок 6 ndash Загальний вигляд розрахункової моделі із 2-х паль
в програмному комплексі PLAXIS 3D
Рисунок 7 ndash Загальний вигляд розрахункової моделі із 76 паль
в програмному комплексі PLAXIS 3D
Рисунок 8 ndash Зусилля які отримують при розрахунку стержневих елементів та елементів
пластин
Теоретичною основою використаної програми є метод скінчених елементів (МСЕ) реалізований
у формі переміщень Компютерна модель складається із стрижневих кінцевих елементів (КЕ)
(вертикальних і горизонтальних) оболонкових (вертикальних і горизонтальних) кінцевих елементів
Граничні умови для геометричної моделі прийняті такі ж самі як для моделі в PLAXIS 3D
Методика розрахунку в LIRA-WINDOWS
Примітка X Y Z ndash глобальні осі X1 Y1 Z1 ndash локальні осі елементу
10 Універсальний стрижень
довільно XYZ UXUYUZ
1 Використовується для одно- двох- та тривимірних задач 2 Допускається наявність пружної основи
41 Універсальний прямокутний елемент оболонки
довільно XYZ UXUYUZ
1 Допускається наявність пружної основи 2 Враховуються властивості матеріалу ndash ізотропія ndash трансверсальна ізотропія ndash ортотропія ndash анізотропія
44 Універсальний чотирикутний елемент оболонки
довільно XYZ UXUYUZ
Таблиця 2 ndash Типи кінцевих елементів
Рисунок 9 ndash Загальний вигляд розрахункової моделі із 2-х паль в програмному комплексі
Lira-Windows
Рисунок 10 ndash Загальний вигляд розрахункової
моделі із 76 паль в програмному комплексі
Lira-Windows
Рисунок 11 ndash Загальний вигляд розрізу та збільшенні фрагменти деформованої системи laquoгрунт ndash палі ndash ростверкraquo в напрямку Uz для 1-й розрахункової моделі (при N = 1600 кН)
Рисунок 12 ndash Загальний вигляд розрізу та збільшенні фрагменти деформованої системи laquoгрунт ndash палі ndash ростверкraquo в напрямку Uz для 2-й розрахункової моделі (при N = 3200 кН вздовж одного ряду із 4-х паль)
Рисунок 13 ndash Ізополя переміщень паль (без ґрунту) в напрямку Uzдля 1-й розрахункової моделі (при N = 1600 кН)
Рисунок 14 ndash Ізополя переміщень паль (без ґрунту) в напрямку Uz для 2-й розрахункової моделі (при N = 3200 кН
вздовж одного ряду із 4-х паль)
За даними
результатів
випробувань мм
За даними
розрахунків по
PLAXIS
За даними
розрахунків по
Lira-Windows
Примітка
150 190 195
розходження результатів
PLAXIS 277
Lira-Windows 300
Таблиця 3 ndash Величина горизонтальних переміщень паль в рівні поверхні землі
Перша розрахункова модель використовується для верифікації прийнятої математичної моделі
системи laquoоснова ndash пальовий фундаментraquo Горизонтальні переміщення паль в рівні поверхні землі за
результатами випробування та за результатами розрахунків при навантаженні на кожну палю 800 кН
приведені в табл 3
Розходження між дослідними даними та розрахунковими можна пояснити тим що в
розрахунок прийняті характеристики ґрунту із забезпеченістю 085 таким чином отримана
розбіжність результатів є приємливою
Кущовий ефект визначається як переміщення в контрольній точці для пальового фундаменту із
76 паль до переміщення пальового фундаменту із 2 паль
ЗАГАЛЬНІ ВИСНОВКИ
Виконане порівняння отриманих розрахункових величин з дослідними даними показує що
розбіжність величин переміщень паль при дії горизонтального навантаження становить 277hellip30 Таке
розходження між дослідними даними та розрахунковими можна пояснити тим що в розрахунках
прийняті характеристики ґрунту із забезпеченістю 085 таким чином отримана розбіжність результатів є
приємливою
Як видно з табл 4 при збільшенні кількості переміщення пальового фундаменту збільшується
тобто проявляється кущовий ефект який обовrsquoязково необхідно враховувати при розвrsquoязанні системи
laquoоснова-фундамент-надфундаментна конструкціяraquo Особливо актуальне дане питання у випадках коли
вирішується контактна задача для будівель та споруд із значними горизонтальними навантаженнями
Таблиця 4 ndash Величина кущового ефекту
Розрахунковий
комплекс
Горизонтальні
переміщення для
фундаменту із 2 паль
Горизонтальні
переміщення для
фундаменту із 76 паль
Величина кущового
ефекту
PLAXIS 190 720 379
Lira-Windows 195 797 408
ДЯКУЮ ЗА УВАГУ
ОСОБЛИВОСТІ ВИЗНАЧЕННЯ КУЩОВОГО ЕФЕКТУ ПАЛЬ ПРИ ДІЇ ГОРИЗОНТАЛЬНИХ
НАВАНТАЖЕНЬ
Рисунок 6 ndash Загальний вигляд розрахункової моделі із 2-х паль
в програмному комплексі PLAXIS 3D
Рисунок 7 ndash Загальний вигляд розрахункової моделі із 76 паль
в програмному комплексі PLAXIS 3D
Рисунок 8 ndash Зусилля які отримують при розрахунку стержневих елементів та елементів
пластин
Теоретичною основою використаної програми є метод скінчених елементів (МСЕ) реалізований
у формі переміщень Компютерна модель складається із стрижневих кінцевих елементів (КЕ)
(вертикальних і горизонтальних) оболонкових (вертикальних і горизонтальних) кінцевих елементів
Граничні умови для геометричної моделі прийняті такі ж самі як для моделі в PLAXIS 3D
Методика розрахунку в LIRA-WINDOWS
Примітка X Y Z ndash глобальні осі X1 Y1 Z1 ndash локальні осі елементу
10 Універсальний стрижень
довільно XYZ UXUYUZ
1 Використовується для одно- двох- та тривимірних задач 2 Допускається наявність пружної основи
41 Універсальний прямокутний елемент оболонки
довільно XYZ UXUYUZ
1 Допускається наявність пружної основи 2 Враховуються властивості матеріалу ndash ізотропія ndash трансверсальна ізотропія ndash ортотропія ndash анізотропія
44 Універсальний чотирикутний елемент оболонки
довільно XYZ UXUYUZ
Таблиця 2 ndash Типи кінцевих елементів
Рисунок 9 ndash Загальний вигляд розрахункової моделі із 2-х паль в програмному комплексі
Lira-Windows
Рисунок 10 ndash Загальний вигляд розрахункової
моделі із 76 паль в програмному комплексі
Lira-Windows
Рисунок 11 ndash Загальний вигляд розрізу та збільшенні фрагменти деформованої системи laquoгрунт ndash палі ndash ростверкraquo в напрямку Uz для 1-й розрахункової моделі (при N = 1600 кН)
Рисунок 12 ndash Загальний вигляд розрізу та збільшенні фрагменти деформованої системи laquoгрунт ndash палі ndash ростверкraquo в напрямку Uz для 2-й розрахункової моделі (при N = 3200 кН вздовж одного ряду із 4-х паль)
Рисунок 13 ndash Ізополя переміщень паль (без ґрунту) в напрямку Uzдля 1-й розрахункової моделі (при N = 1600 кН)
Рисунок 14 ndash Ізополя переміщень паль (без ґрунту) в напрямку Uz для 2-й розрахункової моделі (при N = 3200 кН
вздовж одного ряду із 4-х паль)
За даними
результатів
випробувань мм
За даними
розрахунків по
PLAXIS
За даними
розрахунків по
Lira-Windows
Примітка
150 190 195
розходження результатів
PLAXIS 277
Lira-Windows 300
Таблиця 3 ndash Величина горизонтальних переміщень паль в рівні поверхні землі
Перша розрахункова модель використовується для верифікації прийнятої математичної моделі
системи laquoоснова ndash пальовий фундаментraquo Горизонтальні переміщення паль в рівні поверхні землі за
результатами випробування та за результатами розрахунків при навантаженні на кожну палю 800 кН
приведені в табл 3
Розходження між дослідними даними та розрахунковими можна пояснити тим що в
розрахунок прийняті характеристики ґрунту із забезпеченістю 085 таким чином отримана
розбіжність результатів є приємливою
Кущовий ефект визначається як переміщення в контрольній точці для пальового фундаменту із
76 паль до переміщення пальового фундаменту із 2 паль
ЗАГАЛЬНІ ВИСНОВКИ
Виконане порівняння отриманих розрахункових величин з дослідними даними показує що
розбіжність величин переміщень паль при дії горизонтального навантаження становить 277hellip30 Таке
розходження між дослідними даними та розрахунковими можна пояснити тим що в розрахунках
прийняті характеристики ґрунту із забезпеченістю 085 таким чином отримана розбіжність результатів є
приємливою
Як видно з табл 4 при збільшенні кількості переміщення пальового фундаменту збільшується
тобто проявляється кущовий ефект який обовrsquoязково необхідно враховувати при розвrsquoязанні системи
laquoоснова-фундамент-надфундаментна конструкціяraquo Особливо актуальне дане питання у випадках коли
вирішується контактна задача для будівель та споруд із значними горизонтальними навантаженнями
Таблиця 4 ndash Величина кущового ефекту
Розрахунковий
комплекс
Горизонтальні
переміщення для
фундаменту із 2 паль
Горизонтальні
переміщення для
фундаменту із 76 паль
Величина кущового
ефекту
PLAXIS 190 720 379
Lira-Windows 195 797 408
ДЯКУЮ ЗА УВАГУ
ОСОБЛИВОСТІ ВИЗНАЧЕННЯ КУЩОВОГО ЕФЕКТУ ПАЛЬ ПРИ ДІЇ ГОРИЗОНТАЛЬНИХ
НАВАНТАЖЕНЬ
Рисунок 7 ndash Загальний вигляд розрахункової моделі із 76 паль
в програмному комплексі PLAXIS 3D
Рисунок 8 ndash Зусилля які отримують при розрахунку стержневих елементів та елементів
пластин
Теоретичною основою використаної програми є метод скінчених елементів (МСЕ) реалізований
у формі переміщень Компютерна модель складається із стрижневих кінцевих елементів (КЕ)
(вертикальних і горизонтальних) оболонкових (вертикальних і горизонтальних) кінцевих елементів
Граничні умови для геометричної моделі прийняті такі ж самі як для моделі в PLAXIS 3D
Методика розрахунку в LIRA-WINDOWS
Примітка X Y Z ndash глобальні осі X1 Y1 Z1 ndash локальні осі елементу
10 Універсальний стрижень
довільно XYZ UXUYUZ
1 Використовується для одно- двох- та тривимірних задач 2 Допускається наявність пружної основи
41 Універсальний прямокутний елемент оболонки
довільно XYZ UXUYUZ
1 Допускається наявність пружної основи 2 Враховуються властивості матеріалу ndash ізотропія ndash трансверсальна ізотропія ndash ортотропія ndash анізотропія
44 Універсальний чотирикутний елемент оболонки
довільно XYZ UXUYUZ
Таблиця 2 ndash Типи кінцевих елементів
Рисунок 9 ndash Загальний вигляд розрахункової моделі із 2-х паль в програмному комплексі
Lira-Windows
Рисунок 10 ndash Загальний вигляд розрахункової
моделі із 76 паль в програмному комплексі
Lira-Windows
Рисунок 11 ndash Загальний вигляд розрізу та збільшенні фрагменти деформованої системи laquoгрунт ndash палі ndash ростверкraquo в напрямку Uz для 1-й розрахункової моделі (при N = 1600 кН)
Рисунок 12 ndash Загальний вигляд розрізу та збільшенні фрагменти деформованої системи laquoгрунт ndash палі ndash ростверкraquo в напрямку Uz для 2-й розрахункової моделі (при N = 3200 кН вздовж одного ряду із 4-х паль)
Рисунок 13 ndash Ізополя переміщень паль (без ґрунту) в напрямку Uzдля 1-й розрахункової моделі (при N = 1600 кН)
Рисунок 14 ndash Ізополя переміщень паль (без ґрунту) в напрямку Uz для 2-й розрахункової моделі (при N = 3200 кН
вздовж одного ряду із 4-х паль)
За даними
результатів
випробувань мм
За даними
розрахунків по
PLAXIS
За даними
розрахунків по
Lira-Windows
Примітка
150 190 195
розходження результатів
PLAXIS 277
Lira-Windows 300
Таблиця 3 ndash Величина горизонтальних переміщень паль в рівні поверхні землі
Перша розрахункова модель використовується для верифікації прийнятої математичної моделі
системи laquoоснова ndash пальовий фундаментraquo Горизонтальні переміщення паль в рівні поверхні землі за
результатами випробування та за результатами розрахунків при навантаженні на кожну палю 800 кН
приведені в табл 3
Розходження між дослідними даними та розрахунковими можна пояснити тим що в
розрахунок прийняті характеристики ґрунту із забезпеченістю 085 таким чином отримана
розбіжність результатів є приємливою
Кущовий ефект визначається як переміщення в контрольній точці для пальового фундаменту із
76 паль до переміщення пальового фундаменту із 2 паль
ЗАГАЛЬНІ ВИСНОВКИ
Виконане порівняння отриманих розрахункових величин з дослідними даними показує що
розбіжність величин переміщень паль при дії горизонтального навантаження становить 277hellip30 Таке
розходження між дослідними даними та розрахунковими можна пояснити тим що в розрахунках
прийняті характеристики ґрунту із забезпеченістю 085 таким чином отримана розбіжність результатів є
приємливою
Як видно з табл 4 при збільшенні кількості переміщення пальового фундаменту збільшується
тобто проявляється кущовий ефект який обовrsquoязково необхідно враховувати при розвrsquoязанні системи
laquoоснова-фундамент-надфундаментна конструкціяraquo Особливо актуальне дане питання у випадках коли
вирішується контактна задача для будівель та споруд із значними горизонтальними навантаженнями
Таблиця 4 ndash Величина кущового ефекту
Розрахунковий
комплекс
Горизонтальні
переміщення для
фундаменту із 2 паль
Горизонтальні
переміщення для
фундаменту із 76 паль
Величина кущового
ефекту
PLAXIS 190 720 379
Lira-Windows 195 797 408
ДЯКУЮ ЗА УВАГУ
ОСОБЛИВОСТІ ВИЗНАЧЕННЯ КУЩОВОГО ЕФЕКТУ ПАЛЬ ПРИ ДІЇ ГОРИЗОНТАЛЬНИХ
НАВАНТАЖЕНЬ
Рисунок 8 ndash Зусилля які отримують при розрахунку стержневих елементів та елементів
пластин
Теоретичною основою використаної програми є метод скінчених елементів (МСЕ) реалізований
у формі переміщень Компютерна модель складається із стрижневих кінцевих елементів (КЕ)
(вертикальних і горизонтальних) оболонкових (вертикальних і горизонтальних) кінцевих елементів
Граничні умови для геометричної моделі прийняті такі ж самі як для моделі в PLAXIS 3D
Методика розрахунку в LIRA-WINDOWS
Примітка X Y Z ndash глобальні осі X1 Y1 Z1 ndash локальні осі елементу
10 Універсальний стрижень
довільно XYZ UXUYUZ
1 Використовується для одно- двох- та тривимірних задач 2 Допускається наявність пружної основи
41 Універсальний прямокутний елемент оболонки
довільно XYZ UXUYUZ
1 Допускається наявність пружної основи 2 Враховуються властивості матеріалу ndash ізотропія ndash трансверсальна ізотропія ndash ортотропія ndash анізотропія
44 Універсальний чотирикутний елемент оболонки
довільно XYZ UXUYUZ
Таблиця 2 ndash Типи кінцевих елементів
Рисунок 9 ndash Загальний вигляд розрахункової моделі із 2-х паль в програмному комплексі
Lira-Windows
Рисунок 10 ndash Загальний вигляд розрахункової
моделі із 76 паль в програмному комплексі
Lira-Windows
Рисунок 11 ndash Загальний вигляд розрізу та збільшенні фрагменти деформованої системи laquoгрунт ndash палі ndash ростверкraquo в напрямку Uz для 1-й розрахункової моделі (при N = 1600 кН)
Рисунок 12 ndash Загальний вигляд розрізу та збільшенні фрагменти деформованої системи laquoгрунт ndash палі ndash ростверкraquo в напрямку Uz для 2-й розрахункової моделі (при N = 3200 кН вздовж одного ряду із 4-х паль)
Рисунок 13 ndash Ізополя переміщень паль (без ґрунту) в напрямку Uzдля 1-й розрахункової моделі (при N = 1600 кН)
Рисунок 14 ndash Ізополя переміщень паль (без ґрунту) в напрямку Uz для 2-й розрахункової моделі (при N = 3200 кН
вздовж одного ряду із 4-х паль)
За даними
результатів
випробувань мм
За даними
розрахунків по
PLAXIS
За даними
розрахунків по
Lira-Windows
Примітка
150 190 195
розходження результатів
PLAXIS 277
Lira-Windows 300
Таблиця 3 ndash Величина горизонтальних переміщень паль в рівні поверхні землі
Перша розрахункова модель використовується для верифікації прийнятої математичної моделі
системи laquoоснова ndash пальовий фундаментraquo Горизонтальні переміщення паль в рівні поверхні землі за
результатами випробування та за результатами розрахунків при навантаженні на кожну палю 800 кН
приведені в табл 3
Розходження між дослідними даними та розрахунковими можна пояснити тим що в
розрахунок прийняті характеристики ґрунту із забезпеченістю 085 таким чином отримана
розбіжність результатів є приємливою
Кущовий ефект визначається як переміщення в контрольній точці для пальового фундаменту із
76 паль до переміщення пальового фундаменту із 2 паль
ЗАГАЛЬНІ ВИСНОВКИ
Виконане порівняння отриманих розрахункових величин з дослідними даними показує що
розбіжність величин переміщень паль при дії горизонтального навантаження становить 277hellip30 Таке
розходження між дослідними даними та розрахунковими можна пояснити тим що в розрахунках
прийняті характеристики ґрунту із забезпеченістю 085 таким чином отримана розбіжність результатів є
приємливою
Як видно з табл 4 при збільшенні кількості переміщення пальового фундаменту збільшується
тобто проявляється кущовий ефект який обовrsquoязково необхідно враховувати при розвrsquoязанні системи
laquoоснова-фундамент-надфундаментна конструкціяraquo Особливо актуальне дане питання у випадках коли
вирішується контактна задача для будівель та споруд із значними горизонтальними навантаженнями
Таблиця 4 ndash Величина кущового ефекту
Розрахунковий
комплекс
Горизонтальні
переміщення для
фундаменту із 2 паль
Горизонтальні
переміщення для
фундаменту із 76 паль
Величина кущового
ефекту
PLAXIS 190 720 379
Lira-Windows 195 797 408
ДЯКУЮ ЗА УВАГУ
ОСОБЛИВОСТІ ВИЗНАЧЕННЯ КУЩОВОГО ЕФЕКТУ ПАЛЬ ПРИ ДІЇ ГОРИЗОНТАЛЬНИХ
НАВАНТАЖЕНЬ
Рисунок 9 ndash Загальний вигляд розрахункової моделі із 2-х паль в програмному комплексі
Lira-Windows
Рисунок 10 ndash Загальний вигляд розрахункової
моделі із 76 паль в програмному комплексі
Lira-Windows
Рисунок 11 ndash Загальний вигляд розрізу та збільшенні фрагменти деформованої системи laquoгрунт ndash палі ndash ростверкraquo в напрямку Uz для 1-й розрахункової моделі (при N = 1600 кН)
Рисунок 12 ndash Загальний вигляд розрізу та збільшенні фрагменти деформованої системи laquoгрунт ndash палі ndash ростверкraquo в напрямку Uz для 2-й розрахункової моделі (при N = 3200 кН вздовж одного ряду із 4-х паль)
Рисунок 13 ndash Ізополя переміщень паль (без ґрунту) в напрямку Uzдля 1-й розрахункової моделі (при N = 1600 кН)
Рисунок 14 ndash Ізополя переміщень паль (без ґрунту) в напрямку Uz для 2-й розрахункової моделі (при N = 3200 кН
вздовж одного ряду із 4-х паль)
За даними
результатів
випробувань мм
За даними
розрахунків по
PLAXIS
За даними
розрахунків по
Lira-Windows
Примітка
150 190 195
розходження результатів
PLAXIS 277
Lira-Windows 300
Таблиця 3 ndash Величина горизонтальних переміщень паль в рівні поверхні землі
Перша розрахункова модель використовується для верифікації прийнятої математичної моделі
системи laquoоснова ndash пальовий фундаментraquo Горизонтальні переміщення паль в рівні поверхні землі за
результатами випробування та за результатами розрахунків при навантаженні на кожну палю 800 кН
приведені в табл 3
Розходження між дослідними даними та розрахунковими можна пояснити тим що в
розрахунок прийняті характеристики ґрунту із забезпеченістю 085 таким чином отримана
розбіжність результатів є приємливою
Кущовий ефект визначається як переміщення в контрольній точці для пальового фундаменту із
76 паль до переміщення пальового фундаменту із 2 паль
ЗАГАЛЬНІ ВИСНОВКИ
Виконане порівняння отриманих розрахункових величин з дослідними даними показує що
розбіжність величин переміщень паль при дії горизонтального навантаження становить 277hellip30 Таке
розходження між дослідними даними та розрахунковими можна пояснити тим що в розрахунках
прийняті характеристики ґрунту із забезпеченістю 085 таким чином отримана розбіжність результатів є
приємливою
Як видно з табл 4 при збільшенні кількості переміщення пальового фундаменту збільшується
тобто проявляється кущовий ефект який обовrsquoязково необхідно враховувати при розвrsquoязанні системи
laquoоснова-фундамент-надфундаментна конструкціяraquo Особливо актуальне дане питання у випадках коли
вирішується контактна задача для будівель та споруд із значними горизонтальними навантаженнями
Таблиця 4 ndash Величина кущового ефекту
Розрахунковий
комплекс
Горизонтальні
переміщення для
фундаменту із 2 паль
Горизонтальні
переміщення для
фундаменту із 76 паль
Величина кущового
ефекту
PLAXIS 190 720 379
Lira-Windows 195 797 408
ДЯКУЮ ЗА УВАГУ
ОСОБЛИВОСТІ ВИЗНАЧЕННЯ КУЩОВОГО ЕФЕКТУ ПАЛЬ ПРИ ДІЇ ГОРИЗОНТАЛЬНИХ
НАВАНТАЖЕНЬ
Рисунок 10 ndash Загальний вигляд розрахункової
моделі із 76 паль в програмному комплексі
Lira-Windows
Рисунок 11 ndash Загальний вигляд розрізу та збільшенні фрагменти деформованої системи laquoгрунт ndash палі ndash ростверкraquo в напрямку Uz для 1-й розрахункової моделі (при N = 1600 кН)
Рисунок 12 ndash Загальний вигляд розрізу та збільшенні фрагменти деформованої системи laquoгрунт ndash палі ndash ростверкraquo в напрямку Uz для 2-й розрахункової моделі (при N = 3200 кН вздовж одного ряду із 4-х паль)
Рисунок 13 ndash Ізополя переміщень паль (без ґрунту) в напрямку Uzдля 1-й розрахункової моделі (при N = 1600 кН)
Рисунок 14 ndash Ізополя переміщень паль (без ґрунту) в напрямку Uz для 2-й розрахункової моделі (при N = 3200 кН
вздовж одного ряду із 4-х паль)
За даними
результатів
випробувань мм
За даними
розрахунків по
PLAXIS
За даними
розрахунків по
Lira-Windows
Примітка
150 190 195
розходження результатів
PLAXIS 277
Lira-Windows 300
Таблиця 3 ndash Величина горизонтальних переміщень паль в рівні поверхні землі
Перша розрахункова модель використовується для верифікації прийнятої математичної моделі
системи laquoоснова ndash пальовий фундаментraquo Горизонтальні переміщення паль в рівні поверхні землі за
результатами випробування та за результатами розрахунків при навантаженні на кожну палю 800 кН
приведені в табл 3
Розходження між дослідними даними та розрахунковими можна пояснити тим що в
розрахунок прийняті характеристики ґрунту із забезпеченістю 085 таким чином отримана
розбіжність результатів є приємливою
Кущовий ефект визначається як переміщення в контрольній точці для пальового фундаменту із
76 паль до переміщення пальового фундаменту із 2 паль
ЗАГАЛЬНІ ВИСНОВКИ
Виконане порівняння отриманих розрахункових величин з дослідними даними показує що
розбіжність величин переміщень паль при дії горизонтального навантаження становить 277hellip30 Таке
розходження між дослідними даними та розрахунковими можна пояснити тим що в розрахунках
прийняті характеристики ґрунту із забезпеченістю 085 таким чином отримана розбіжність результатів є
приємливою
Як видно з табл 4 при збільшенні кількості переміщення пальового фундаменту збільшується
тобто проявляється кущовий ефект який обовrsquoязково необхідно враховувати при розвrsquoязанні системи
laquoоснова-фундамент-надфундаментна конструкціяraquo Особливо актуальне дане питання у випадках коли
вирішується контактна задача для будівель та споруд із значними горизонтальними навантаженнями
Таблиця 4 ndash Величина кущового ефекту
Розрахунковий
комплекс
Горизонтальні
переміщення для
фундаменту із 2 паль
Горизонтальні
переміщення для
фундаменту із 76 паль
Величина кущового
ефекту
PLAXIS 190 720 379
Lira-Windows 195 797 408
ДЯКУЮ ЗА УВАГУ
ОСОБЛИВОСТІ ВИЗНАЧЕННЯ КУЩОВОГО ЕФЕКТУ ПАЛЬ ПРИ ДІЇ ГОРИЗОНТАЛЬНИХ
НАВАНТАЖЕНЬ
Рисунок 11 ndash Загальний вигляд розрізу та збільшенні фрагменти деформованої системи laquoгрунт ndash палі ndash ростверкraquo в напрямку Uz для 1-й розрахункової моделі (при N = 1600 кН)
Рисунок 12 ndash Загальний вигляд розрізу та збільшенні фрагменти деформованої системи laquoгрунт ndash палі ndash ростверкraquo в напрямку Uz для 2-й розрахункової моделі (при N = 3200 кН вздовж одного ряду із 4-х паль)
Рисунок 13 ndash Ізополя переміщень паль (без ґрунту) в напрямку Uzдля 1-й розрахункової моделі (при N = 1600 кН)
Рисунок 14 ndash Ізополя переміщень паль (без ґрунту) в напрямку Uz для 2-й розрахункової моделі (при N = 3200 кН
вздовж одного ряду із 4-х паль)
За даними
результатів
випробувань мм
За даними
розрахунків по
PLAXIS
За даними
розрахунків по
Lira-Windows
Примітка
150 190 195
розходження результатів
PLAXIS 277
Lira-Windows 300
Таблиця 3 ndash Величина горизонтальних переміщень паль в рівні поверхні землі
Перша розрахункова модель використовується для верифікації прийнятої математичної моделі
системи laquoоснова ndash пальовий фундаментraquo Горизонтальні переміщення паль в рівні поверхні землі за
результатами випробування та за результатами розрахунків при навантаженні на кожну палю 800 кН
приведені в табл 3
Розходження між дослідними даними та розрахунковими можна пояснити тим що в
розрахунок прийняті характеристики ґрунту із забезпеченістю 085 таким чином отримана
розбіжність результатів є приємливою
Кущовий ефект визначається як переміщення в контрольній точці для пальового фундаменту із
76 паль до переміщення пальового фундаменту із 2 паль
ЗАГАЛЬНІ ВИСНОВКИ
Виконане порівняння отриманих розрахункових величин з дослідними даними показує що
розбіжність величин переміщень паль при дії горизонтального навантаження становить 277hellip30 Таке
розходження між дослідними даними та розрахунковими можна пояснити тим що в розрахунках
прийняті характеристики ґрунту із забезпеченістю 085 таким чином отримана розбіжність результатів є
приємливою
Як видно з табл 4 при збільшенні кількості переміщення пальового фундаменту збільшується
тобто проявляється кущовий ефект який обовrsquoязково необхідно враховувати при розвrsquoязанні системи
laquoоснова-фундамент-надфундаментна конструкціяraquo Особливо актуальне дане питання у випадках коли
вирішується контактна задача для будівель та споруд із значними горизонтальними навантаженнями
Таблиця 4 ndash Величина кущового ефекту
Розрахунковий
комплекс
Горизонтальні
переміщення для
фундаменту із 2 паль
Горизонтальні
переміщення для
фундаменту із 76 паль
Величина кущового
ефекту
PLAXIS 190 720 379
Lira-Windows 195 797 408
ДЯКУЮ ЗА УВАГУ
ОСОБЛИВОСТІ ВИЗНАЧЕННЯ КУЩОВОГО ЕФЕКТУ ПАЛЬ ПРИ ДІЇ ГОРИЗОНТАЛЬНИХ
НАВАНТАЖЕНЬ
Рисунок 12 ndash Загальний вигляд розрізу та збільшенні фрагменти деформованої системи laquoгрунт ndash палі ndash ростверкraquo в напрямку Uz для 2-й розрахункової моделі (при N = 3200 кН вздовж одного ряду із 4-х паль)
Рисунок 13 ndash Ізополя переміщень паль (без ґрунту) в напрямку Uzдля 1-й розрахункової моделі (при N = 1600 кН)
Рисунок 14 ndash Ізополя переміщень паль (без ґрунту) в напрямку Uz для 2-й розрахункової моделі (при N = 3200 кН
вздовж одного ряду із 4-х паль)
За даними
результатів
випробувань мм
За даними
розрахунків по
PLAXIS
За даними
розрахунків по
Lira-Windows
Примітка
150 190 195
розходження результатів
PLAXIS 277
Lira-Windows 300
Таблиця 3 ndash Величина горизонтальних переміщень паль в рівні поверхні землі
Перша розрахункова модель використовується для верифікації прийнятої математичної моделі
системи laquoоснова ndash пальовий фундаментraquo Горизонтальні переміщення паль в рівні поверхні землі за
результатами випробування та за результатами розрахунків при навантаженні на кожну палю 800 кН
приведені в табл 3
Розходження між дослідними даними та розрахунковими можна пояснити тим що в
розрахунок прийняті характеристики ґрунту із забезпеченістю 085 таким чином отримана
розбіжність результатів є приємливою
Кущовий ефект визначається як переміщення в контрольній точці для пальового фундаменту із
76 паль до переміщення пальового фундаменту із 2 паль
ЗАГАЛЬНІ ВИСНОВКИ
Виконане порівняння отриманих розрахункових величин з дослідними даними показує що
розбіжність величин переміщень паль при дії горизонтального навантаження становить 277hellip30 Таке
розходження між дослідними даними та розрахунковими можна пояснити тим що в розрахунках
прийняті характеристики ґрунту із забезпеченістю 085 таким чином отримана розбіжність результатів є
приємливою
Як видно з табл 4 при збільшенні кількості переміщення пальового фундаменту збільшується
тобто проявляється кущовий ефект який обовrsquoязково необхідно враховувати при розвrsquoязанні системи
laquoоснова-фундамент-надфундаментна конструкціяraquo Особливо актуальне дане питання у випадках коли
вирішується контактна задача для будівель та споруд із значними горизонтальними навантаженнями
Таблиця 4 ndash Величина кущового ефекту
Розрахунковий
комплекс
Горизонтальні
переміщення для
фундаменту із 2 паль
Горизонтальні
переміщення для
фундаменту із 76 паль
Величина кущового
ефекту
PLAXIS 190 720 379
Lira-Windows 195 797 408
ДЯКУЮ ЗА УВАГУ
ОСОБЛИВОСТІ ВИЗНАЧЕННЯ КУЩОВОГО ЕФЕКТУ ПАЛЬ ПРИ ДІЇ ГОРИЗОНТАЛЬНИХ
НАВАНТАЖЕНЬ
Рисунок 13 ndash Ізополя переміщень паль (без ґрунту) в напрямку Uzдля 1-й розрахункової моделі (при N = 1600 кН)
Рисунок 14 ndash Ізополя переміщень паль (без ґрунту) в напрямку Uz для 2-й розрахункової моделі (при N = 3200 кН
вздовж одного ряду із 4-х паль)
За даними
результатів
випробувань мм
За даними
розрахунків по
PLAXIS
За даними
розрахунків по
Lira-Windows
Примітка
150 190 195
розходження результатів
PLAXIS 277
Lira-Windows 300
Таблиця 3 ndash Величина горизонтальних переміщень паль в рівні поверхні землі
Перша розрахункова модель використовується для верифікації прийнятої математичної моделі
системи laquoоснова ndash пальовий фундаментraquo Горизонтальні переміщення паль в рівні поверхні землі за
результатами випробування та за результатами розрахунків при навантаженні на кожну палю 800 кН
приведені в табл 3
Розходження між дослідними даними та розрахунковими можна пояснити тим що в
розрахунок прийняті характеристики ґрунту із забезпеченістю 085 таким чином отримана
розбіжність результатів є приємливою
Кущовий ефект визначається як переміщення в контрольній точці для пальового фундаменту із
76 паль до переміщення пальового фундаменту із 2 паль
ЗАГАЛЬНІ ВИСНОВКИ
Виконане порівняння отриманих розрахункових величин з дослідними даними показує що
розбіжність величин переміщень паль при дії горизонтального навантаження становить 277hellip30 Таке
розходження між дослідними даними та розрахунковими можна пояснити тим що в розрахунках
прийняті характеристики ґрунту із забезпеченістю 085 таким чином отримана розбіжність результатів є
приємливою
Як видно з табл 4 при збільшенні кількості переміщення пальового фундаменту збільшується
тобто проявляється кущовий ефект який обовrsquoязково необхідно враховувати при розвrsquoязанні системи
laquoоснова-фундамент-надфундаментна конструкціяraquo Особливо актуальне дане питання у випадках коли
вирішується контактна задача для будівель та споруд із значними горизонтальними навантаженнями
Таблиця 4 ndash Величина кущового ефекту
Розрахунковий
комплекс
Горизонтальні
переміщення для
фундаменту із 2 паль
Горизонтальні
переміщення для
фундаменту із 76 паль
Величина кущового
ефекту
PLAXIS 190 720 379
Lira-Windows 195 797 408
ДЯКУЮ ЗА УВАГУ
ОСОБЛИВОСТІ ВИЗНАЧЕННЯ КУЩОВОГО ЕФЕКТУ ПАЛЬ ПРИ ДІЇ ГОРИЗОНТАЛЬНИХ
НАВАНТАЖЕНЬ
За даними
результатів
випробувань мм
За даними
розрахунків по
PLAXIS
За даними
розрахунків по
Lira-Windows
Примітка
150 190 195
розходження результатів
PLAXIS 277
Lira-Windows 300
Таблиця 3 ndash Величина горизонтальних переміщень паль в рівні поверхні землі
Перша розрахункова модель використовується для верифікації прийнятої математичної моделі
системи laquoоснова ndash пальовий фундаментraquo Горизонтальні переміщення паль в рівні поверхні землі за
результатами випробування та за результатами розрахунків при навантаженні на кожну палю 800 кН
приведені в табл 3
Розходження між дослідними даними та розрахунковими можна пояснити тим що в
розрахунок прийняті характеристики ґрунту із забезпеченістю 085 таким чином отримана
розбіжність результатів є приємливою
Кущовий ефект визначається як переміщення в контрольній точці для пальового фундаменту із
76 паль до переміщення пальового фундаменту із 2 паль
ЗАГАЛЬНІ ВИСНОВКИ
Виконане порівняння отриманих розрахункових величин з дослідними даними показує що
розбіжність величин переміщень паль при дії горизонтального навантаження становить 277hellip30 Таке
розходження між дослідними даними та розрахунковими можна пояснити тим що в розрахунках
прийняті характеристики ґрунту із забезпеченістю 085 таким чином отримана розбіжність результатів є
приємливою
Як видно з табл 4 при збільшенні кількості переміщення пальового фундаменту збільшується
тобто проявляється кущовий ефект який обовrsquoязково необхідно враховувати при розвrsquoязанні системи
laquoоснова-фундамент-надфундаментна конструкціяraquo Особливо актуальне дане питання у випадках коли
вирішується контактна задача для будівель та споруд із значними горизонтальними навантаженнями
Таблиця 4 ndash Величина кущового ефекту
Розрахунковий
комплекс
Горизонтальні
переміщення для
фундаменту із 2 паль
Горизонтальні
переміщення для
фундаменту із 76 паль
Величина кущового
ефекту
PLAXIS 190 720 379
Lira-Windows 195 797 408
ДЯКУЮ ЗА УВАГУ
ОСОБЛИВОСТІ ВИЗНАЧЕННЯ КУЩОВОГО ЕФЕКТУ ПАЛЬ ПРИ ДІЇ ГОРИЗОНТАЛЬНИХ
НАВАНТАЖЕНЬ
ЗАГАЛЬНІ ВИСНОВКИ
Виконане порівняння отриманих розрахункових величин з дослідними даними показує що
розбіжність величин переміщень паль при дії горизонтального навантаження становить 277hellip30 Таке
розходження між дослідними даними та розрахунковими можна пояснити тим що в розрахунках
прийняті характеристики ґрунту із забезпеченістю 085 таким чином отримана розбіжність результатів є
приємливою
Як видно з табл 4 при збільшенні кількості переміщення пальового фундаменту збільшується
тобто проявляється кущовий ефект який обовrsquoязково необхідно враховувати при розвrsquoязанні системи
laquoоснова-фундамент-надфундаментна конструкціяraquo Особливо актуальне дане питання у випадках коли
вирішується контактна задача для будівель та споруд із значними горизонтальними навантаженнями
Таблиця 4 ndash Величина кущового ефекту
Розрахунковий
комплекс
Горизонтальні
переміщення для
фундаменту із 2 паль
Горизонтальні
переміщення для
фундаменту із 76 паль
Величина кущового
ефекту
PLAXIS 190 720 379
Lira-Windows 195 797 408
ДЯКУЮ ЗА УВАГУ
ОСОБЛИВОСТІ ВИЗНАЧЕННЯ КУЩОВОГО ЕФЕКТУ ПАЛЬ ПРИ ДІЇ ГОРИЗОНТАЛЬНИХ
НАВАНТАЖЕНЬ
ДЯКУЮ ЗА УВАГУ
ОСОБЛИВОСТІ ВИЗНАЧЕННЯ КУЩОВОГО ЕФЕКТУ ПАЛЬ ПРИ ДІЇ ГОРИЗОНТАЛЬНИХ
НАВАНТАЖЕНЬ
