Результаты численного моделирования

 

Рис 1. Расчетная схема сооружения в осях 1-9/А-И (отображены: фундаментная плита толщиной 0,3 м, наружные стены толщиной 0,2 м и плита покрытия толщиной 0,15 м)

Рис 2. Расчетная схема сооружения в осях 1-9/А-И (отображена сетка колонн с шагом в осях 2-7/Б-Е с шагом в осях 2-7 – 9 м, в осях Б-Е – 9 м, сечением 30х30 см, второстепенные балки с шагом 3 м, в осях Б-Е сечением 15х40 см и главные балки с шагом 9 м, в осях 2-7, сечением 30х75 см)

Рис 3. Фрагмент расчетной схемы сооружения (отображена фундаментная плита толщиной 30 см, плита покрытия толщиной 15 см и стены с толщиной 20 см)

Рис. 4 Цветовые обозначения жёсткостей элементов.

 

Рис. 5 Сетка осей сооружения

Рис. 6. Фрагмент расчетной схемы в осях 5-6/А-И с отображением нагрузок от собственного веса элементов на 1 погонный метр длины элемента (вес фундаментной плиты – 0,75 Т/м², вес наружной стены – 0,5 Т/м², вес колонны – 0,225 Т/м², вес второстепенной балки – 0,15 Т/м, вес главной балки – 0,562  Т/м, вес плиты покрытия – 0,375 Т/м²)

 

Рис. 7. Фрагмент расчетной схемы в осях 5-6/А-И с отображением нагрузки от грунтовой засыпки на плите покрытия 2,07 Т/м²

Рис. 8. Фрагмент расчетной схемы в осях 5-6/А-И с отображением снеговой нагрузки на плите покрытия 0,18 Т/м²

Рис. 9. Фрагмент расчетной схемы в осях 5-6/А-И с отображением нагрузки от активного давления грунта на наружные стены сооружения, от 1,9 до 6,3 Т/м²

Рис. 10. Фрагмент расчетной схемы в осях 5-6/А-И с отображением нагрузки от гидростатического давления воды на фундаментную плиту и наружные стены сооружения, от 0 до 1,92 Т/м²

Рис. 11. Фрагмент расчетной схемы в осях 5-6/А-И с отображением временной (полезной или эксплуатационной нагрузки) на фундаментную плиту сооружения 3,84 Т/м²

 

Рис. 12. Коэффициент упругого основания под фундаментной плитой, моделирующий реакцию грунтового основания, Т/м³

Расчетные сочетания нагрузок были заданы по требованиям СП 20.13330.2018 с учетом воздействия постоянных и временных нагрузок:

1) От собственного веса сооружения

2) От веса грунта засыпки

3) От снеговой нагрузки

4) От бокового давления грунта

5) От давления грунтовых вод

6) От полезной нагрузки (воды в резервуаре)

 

Рис. 13. Таблица загружений

В расчетах были учтены следующие основные комбинации загружений:

1) С понижающими коэффициентами

2) Полное сочетание нагрузок

3) Не учитывается нагрузка от давления жидкости в резервуаре

4) Не учитывается боковое давление грунта

Рис. 14. Таблица комбинаций загружений

Рис. 15 Деформированная схема сооружения

Рис. 16 Деформированная схема сооружения

Максимальные деформации наблюдаются при комбинации 4. Схема изображена в полном виде и с удалением стен и перекрытий для лучшего отображения деформаций колонн и балок.

Расчет нагрузки от веса здания по Z:

Найдем сумму значений СВ(1), грунтовой засыпки(2) и полезной(6) нагрузки по Z

Сумма по Z = 23150 т

Определим площадь фундаментной плиты S = 3024 м²

И вычислим нагрузку, приходящуюся на 1 м² грунта под подошвой сооружения q =7.65 T /м²

Изополе осадок (вертикальных перемещений основания). Отчет сформирован программой Кросс (64-бит).

 

Схема площадки

Список грунтов

Наименование	Удельный вес, Т/м3	Модуль деформации, Т/м2	Модуль упругости, Т/м2	Коэффициент Пуассона	Коэффициент переуплотнения	Давление переуплотнения, Т/м2
пески	1,8	3200	26666,667	0,3	1	0
супеси	1,9	2600	21666,667	0,35	1	2,5
глины	1,95	2000	16666,667	0,42	1	5

 

 

Список скважин

Наименование	Координаты, м		Описание скважин
1) 1	23,052	32,521	Грунт	Отметка верхней границы, м	Скачок эффект. напряж, Т/м2
			пески	0	0
			супеси	-1,2	0
			глины	-2,2	0

 

Нагрузка

Нагрузка на фундаментную плиту 7,65 Т/м²

Отметка подошвы фундаментной плиты 0 м

 

Нижняя отметка сжимаемой толщи определяется в точке с координатами: (24;31,5) м

 

 

Результаты расчета

Минимальное значение коэффициента постели 297,867 Т/м³

Максимальное значение коэффициента постели 1233,97 Т/м³

Среднее значение коэффициента постели 503,794 Т/м³

Среднеквадратичное отклонение коэффициента постели 0,018

Отметка сжимаемой толщи определялась в точке с координатами (24;31,5) м

Нижняя отметка сжимаемой толщи в данной точке -17,28 м

Толщина слоя сжимаемой толщи в данной точке 17,28 м

Максимальная осадка 2,568 см

Средняя осадка 1,708 см

Крен фундаментной плиты 4,636*10^-4 град

Суммарная нагрузка 23133,6 Т

Объем извлеченного грунта 0 м³

 

Коэффициенты постели

Осадка

 

 

Усилия в элементах

Рис. 17 Усилия N в стержневых элементах

 Рис. 18 Усилия M_k в стержневых элементах

Рис. 19 Усилия M_y в стержневых элементах

Рис. 20 Усилия M_z в стержневых элементах

Рис. 21 Усилия Q_z в стержневых элементах

Рис. 22 Усилия Q_y в стержневых элементах

 

 

РЕЗУЛЬТАТЫ АРМИРОВАНИЯ

Так как направление арматуры указано в местных осях, под рисунками будет указана её пространственная ориентация.

Фундаментная плита

Рис. 23 Ориентация местных осей относительно общей системы координат

Рис. 24 Интенсивность S1 (нижняя по X)

Рис. 25 Интенсивность S2 (верхняя по X)

Рис. 26 Интенсивность S3 (нижняя по Y)

Рис. 27 Интенсивность S4 (верхняя по Y)

Рис. 28 Площадь вертикальной поперечной арматуры AW_x

 

 

Рис. 29 Площадь горизонтальной поперечной арматуры AW_y

Плита покрытия

Рис. 30 Ориентация местных осей относительно общей системы координат

Рис. 31 Интенсивность S1 (нижняя по X)

Рис. 32 Интенсивность S2 (верхняя по X)

Рис. 33 Интенсивность S3 (нижняя по Y)

Рис. 34 Интенсивность S4 (верхняя по X)

 

Стены

Рис. 35 Ориентация местных осей относительно общей системы координат

Рис. 36 Интенсивность S1 (нижняя по X)

Рис. 37 Интенсивность S2 (верхняя по X)

Рис. 38 Интенсивность S3 (нижняя по Y)

Рис. 39 Интенсивность S4 (верхняя по X)

Рис. 40 Площадь поперечной арматуры AW_x

Рис. 41 Площадь поперечной арматуры AW_y

Колонны

Рис. 42 Ориентация местных осей относительно общей системы координат

Рис. 43 Площадь S1 (несимметричная)

Рис. 44 Площадь S2 (несимметричная)

Главные балки

Рис. 45 Ориентация местных осей относительно общей системы координат

Рис. 46 Площадь S1 (несимметричная)

Рис. 47 Площадь S2 (несимметричная)

Рис. 48 Площадь поперечной арматуры AW₁

Рис. 49 Площадь поперечной арматуры AW₂

Второстепенные балки

Рис. 50 Ориентация местных осей относительно общей системы координат

Рис. 51 Площадь S1 (несимметричная)

Рис. 52 Площадь S2 (несимметричная)

Рис. 53 Площадь S3 (несимметричная)

Рис. 54 Площадь S4 (несимметричная)

 

Рис. 55 Площадь AW₁

Рис. 56 Площадь AW₂