Моделирование свай или с чего начинается свая

Моделирование свай или с чего начинается свая

0 3857
Программы для моделирования свай

Прочная основа – гарантия долговечности и качества любого сооружения. Фундамент здания и грунтовое основание необходимо рассматривать как единую систему. Такой подход позволяет учитывать неоднородность основания, взаимное влияние элементов фундамента, наличие малопрочных слоев в грунте.

Для чего необходимо моделирование

При проектировании свайного поля и сооружения в целом необходимо предусмотреть поведение фундамента и его основания под нагрузкой и произвести оценку несущей способности сваи.

Возведение объектов производится на неоднородных грунтах, для которых характерна нелинейная связь между напряжениями и разрушительными деформациями. Поэтому, чтобы предупредить конечное разрушение элементов строительной конструкции, проводится моделирование с учетом нелинейности.

Альтернативу полевому испытанию свай составляет численное и центробежное моделирование. В заключительной его стадии вычисляются величины напряжений в элементах фундамента и значение возможной усадки грунта основания.

Учитывая полученные в результате моделирования выводы, определяются конструктивные размеры, тип армирования и разрабатывается структура всех узлов фундамента. В процессе работы проектировщики основываются на требованиях Строительных норм и Правил «Основания зданий и сооружений».

Что учитывается при моделировании свай.

Конструкцию (длину и величину поперечного сечения) и материал сваи назначают, имея расчет несущей способности свайного фундамента. Для ее определения учитывают:

  • принятую схему и тип фундамента;
  • величину и характер действующих нагрузок (постоянные, временные длительные, возможные кратковременные);
  • данные о возводимом объекте (высотные положения, этажность, наличие подвала, нулевая отметка и др.);
  • гидрологические и геологические характеристики грунта (плотность, влажность, удельный вес, коэффициент пористости и прочностные характеристики);
  • глубину залегания подземных вод;
  • влияние конструкций существующих зданий вблизи новостройки;
  • глубину промерзания грунта на участке;
  • особенность строительной технологии.

Методики моделирования, нормативные документы и прочие материалы

Метод центробежного моделирования осуществляется с применением геотехнической центрифуги, которая имитирует натурные испытания элементов фундамента статической нагрузкой. Для испытания геотехнических ситуаций небольших масштабов этот метод является наиболее надежным.

При численном моделировании свай пользуются виртуальными пружинками с заданными параметрами податливости или виртуально жесткими закреплениями. Точными методами являются моделирование способом локальных моделей, интегральных конечных элементов – ИКЭ и методом верификации. Последний из способов требует значительных затрат и практически не используется. Четвертый способ объединяет первые два.

Надежность зданий и сооружений, обеспечиваемая фундаментным основанием, контролируется выполнением технических регламентов (ФЗ от 30.12.09 под №384), перечнем национальных стандартов для обеспечения соблюдения этого закона. Другими, обязательными к выполнению при проектировании и строительстве нормативными документами являются:

  • свод правил СП 50.102.2003 и СП 24.13330.2011;
  • ГОСТ Р 54257-2010;
  • СНиП 3.02.01-87.

Программы на ПК для моделирования

Применение САПР (систем автоматизации проектирования) существенно сокращает время разработки проектов, реализуются они посредством использования специального программного обеспечения. Сейчас известны много продуктов, которые позволяют производить моделирование с анализом напряженно-деформированного состояния систем.

На видео — пример урока моделирования сваи

Компьютерные технологии расчета надежности железобетонных конструкций продвигаются с помощью программного обеспечения:

  • Лира-САПР
  • ArchiCAD
  • «ПРОЛОГ»
  • ANSYS, ABAQUS
  • LS- DYNA
  • PLAXIS 3D Foundation.

Система автоматизированного проектирования основана на оригинальном алгоритме производства расчета и проектирования железобетонных или стальных конструкций. Программное обеспечение позволяет решать задачи нелинейной теории упругости с использованием метода конечных элементов.

Комментарии отсутствуют

Ответить: