Всем привет! На связи Евгений Кондаков. Сегодня заметка из серии «Для начинающих расчётчиков». У меня на курсах есть тема, посвященная использованию законтурных элементов упругого основания. Но как показывает обратная связь, не всегда сразу приходит понимание для чего они вообще нужны. И здесь я хочу показать наглядно, как они работают.
Для начала вспомним про две самые распространенные модели упругого основания:
- Модель Винклера (без учета распределяющей способности грунта) – «клавишная» модель. Такую модель можно представить в виде отдельных «пружинок» под плитой, не соединенных друг с другом. Численная характеристика модели Винклера – коэффициент постели C1 (т/м3), показывающий, какое давление нужно приложить на основание, чтобы «сжать» его на 1 метр.
- Модель Пастернака (с учетом распределяющей способности грунта) – «пружинки» связаны друг с другом. Здесь, как и в случае с моделью Винклера, используется коэффициент C1, но ещё появляется коэффициент С2 (т/м).
И вот именно для второй модели требуются эти самые законтурные элементы. Их задача – моделировать работу грунта за пределами контура фундаментной плиты.
Законтурные элементы бывают двух видов: двухузловой – полоса грунта, одноузловой – клин.
Надо сказать, что при использовании модулей ГРУНТ или КРОСС вводить законтурные элементы нет необходимости: грунт и так работает за пределами фундаментной плиты.
Рассмотрим несколько наглядных анимированных примеров:
- Модель Пастернака проиллюстрирована фиктивными пластинчатыми элементами за контуром фундаментной плиты. Жёсткость этих пластин на 3-5 порядков меньше, чем жёсткость фундамента. На них также назначены коэффициенты C1 и C2.
2. Модель Винклера с теми же фиктивными пластинами, но без коэффициента C2.
Теперь в числах. Сравним перемещения узлов фундаментной плиты в четырех вариантах:
Как видно, перемещения по 1 и 2, а также 3 и 4 вариантам попарно почти совпадают.
Вывод здесь такой: модель Пастернака без законтурных элементов будет работать как модель Винклера, а чтобы учесть работу грунта за пределами фундаментной плиты, нужно или добавлять законтурные элементы, или «развивать» контур фиктивными пластинами (не забывая при этом про C2).
На сегодня у меня всё. До новых встреч!