Расчеты фундаментов в складских помещениях (скадах) требуют учета веса хранимых материалов, а также динамических нагрузок от погрузочно-разгрузочных операций. Например, для фундамента под стеллажами следует рассмотреть параметры нагрузки, которые включают статические и может быть, динамические нагрузки от подъемников и вилочных погрузчиков.
Также важно учитывать грунтовые условия и, при необходимости, применять методы повышения устойчивости фундамента, такие как заглубление или использование монолитных плит. В случае высоких нагрузок может потребоваться увеличение размеров фундамента или использование дополнительных опор для равномерного распределения нагрузки.
Моделирование плитного фундамента (КРОСС)
Согласно п. 2.37 СНиП 2.02.01-83* "Основания зданий и сооружений", расчёт основания должен производиться из условия совместной работы сооружения и основания. В общем случае алгоритм моделирования плиты на упругом основании в SCAD следующий:
В программе КРОСС необходимо создать площадку:
задать приблизительные размеры будущей площадки
задать расположение буровых скважин
задать характеристики грунтов
задать данные по скважинам
сохранить площадку и выйти из программы
В SCAD определить среднее давление здания на основание. Для этого необходимо разделить вес здания на площадь фундаментной плиты. При определении веса здания необходимо использовать нормативные значения постоянных и длительных нагрузок. Ориентировочный вес здания можно определить на основе данных "протокола решения задачи"
Произвести экспорт фундаментной плиты в КРОСС:
использовать готовую площадку
задать расположение здания на площадке
задать глубину заложения фундаментной плиты и нагрузку на фундаментную плиту, определённую в п.2
произвести расчёт
сохранить данные для SCAD
закрыть КРОСС
В SCAD применить результат расчёта коэф-тов постели. Использовать средние значения, не более 10 штук
Произвести расчёт модели в SCAD. В результате расчёта будет получено новое распределение давления фундаментной плиты на грунт основания
Снова произвести экспорт фундаментной плиты в КРОСС. На этот раз SCAD предложит использовать результаты расчёта в качестве нагрузки на грунт основания. Необходимо выбрать комбинацию загружений, отвечающую нормативным значениям постоянных и длительных нагрузок
использовать готовую площадку
задать расположение здания на площадке
задать глубину заложения фундаментной плиты; нагрузку задать равной 0 (значения автоматически берутся из SCAD)
произвести расчёт
сохранить данные для SCAD
закрыть КРОСС
Повторить пункты 4-5-6 несколько раз. Как определить правильное количество итераций — не известно. Представляется, что достаточно 3-4 итераций. Обратите внимание, что получить сходимость скорее всего не получится. В какой-то момент значения начнут колебаться туда-сюда с каждой новой итерацией
Обсуждение
Игорь , 2013-02-08 02:44
Я думаю надо добавить информацию по поводу закрепления плиты по горизонтали (Х, У), где и как закреплять
Dmitry Rudenko , 2013-02-08 13:21
Граничные условия по X и Y я рекомендую делать с помощью пружинок во всех узлах фундаментной плиты. Практика показывает, что жёсткое закрепление даже нескольких узлов искажает результаты.
П.С. Редактирование своих комментариев возможно для зарегистрированных пользователей. После последнего сбоя на сайте я отключил возможность регистрации, но можно попробовать вернуть её назад
Игорь , 2013-02-08 18:02
Я согласен, что нужно закреплять во всех узлах, но не совсем согласен (возможно от незнания) с пружинками, потому что если перебрать с их жесткостью, то мы получим те же самые жесткие закрепления, а если недобрать, то получим завышенные напряжения. К тому же, в справке по лире рекомендуется закреплять все узлы плиты по Х и У, сам же я получил адекватные напряжения в плите в SCADe, лишь закрепив все узлы плиты.
Фундаментная плита в SCAD. Часть 1: Разработка расчетной схемы
Любое здание или сооружение имеет фундамент, и башни с мачтами не исключение. Существуют разные варианты фундаментов, выбор типа которых зависит от множества факторов. В частности, для мачт и башен наиболее популярны столбчатые и плитные фундаменты со сваями и без. В текущей статье будет рассматриваться фундаментная плита в SCAD под опору антенную, а именно — башню.
Исходные данные
Как было оговорено выше, фундаментная плита в SCAD будет рассчитываться под башню, расстояние между башмаками которой составляет 3,5 м. Соответственно, задаемся (для примера) общими габаритами квадратной в плане плиты с шириной стороны в 4,5 м с консолью практически в 0.5 м.
Создание расчетной схемы фундаментной плиты в SCAD
Шаг 1. Создание очертания плиты
Для того, чтобы создать очертание плиты, необходимо создать в SCAD 4 граничных узла. Как вставлять узлы и добавлять другие на расстоянии можно узнать в п. «Создание узлов» в этой статье.
Рекомендую строить расчетную схему симметрично осям, то есть, если длина плиты 4,5 м, то отступ точек от центра будет составлять 2,25 м (рис. 1). После того, как все четыре узла будут введены в SCAD (рис. 2) , необходимо замкнуть их контуром, называемой пластиной.
Чтобы ввести пластину, необходимо на панели инструментов в закладке «Узлы и элементы» перейти в сверток «Элементы» и выбрать «Ввод 4-ех узловых пластин» (рис. 3). При активированном инструменте ввода пластин выделяются 4 созданных ранее узла и нажимается галочка «ОК». Итог представлен на рис. 4.
Напомню, что SCAD — программа для расчета по методу конечных элементов, поэтому созданную пластину требуется разбить на множество маленьких пластинок, причем чем больше их будет, тем точнее расчет. Но для оптимального расчета достаточно задаваться шириной ячеек, равной предполагаемой толщины плиты.
Для примера можно взять разбиение контура плиты на участки по 0.3 х 0.3 м. Для этого нужно выбрать инструмент «Дробление 4-ех узловых пластин» (рис. 5) и задать количество дроблений. Как указывалось выше, количество дроблений равно: 4,5 м / 0,3 м = 15 шт (рис. 6). Полученный вид триангулированной (так называется процесс разбиения на мелкие элементы) плиты представлен на рис. 7.
Шаг 2. Вставка опорных узлов башни на плиту
Если ранее производился расчет башни или мачты, то опорные узлы (рис. 8) с той схемы нужно вставить на проектируемую фундаментную плиту. Так как расстояние между узлами равно 3.5 м, то новые узлы вставляются с расстоянием 1,75 м от центра плиты. Расставленные точки на плите представлены на рис. 9.
Следует отметить, что добавленные узлы на плиту никак с ней не связаны, их нужно включить в разбивочную сетку. В SCAD существует специальный инструмент для того, чтобы осуществить это: «Узлы и элементы» — «Элементы» — «Дробление пластин с учетом промежуточных узлов» (рис. 10). Чтобы все сработало, надо просто выделить пластину, на которой лежит узел, нажать «ОК» и образуются треугольные пластины (рис. 11).
Шаг 3. Назначение жесткости опорной плите
Для пластин жесткость задается нажатием кнопки «Назначение жесткостей пластинам» (рис. 12). В появившемся окне (рис. 13) выбираются характеристики проектируемой плиты — «ОК» — выбор всей плиты и осуществляется применение новых свойств.
Шаг 4. Создание загружений при расчете фундаментной плиты в SCAD
В текущей расчетной схеме можно задать два загружения:
- собственный вес;
- нагрузка от опоры антенной.
Собственный вес прикладывается SCADом автоматически, аналогично тому, как описано в этой статье. Нагрузка от опоры антенной предоставляются от отдельного расчета. В данном случае нагрузки показаны на рис. 14, а приложенные усилия на рис. 15.
Шаг 5. Создание комбинации загружений
В древе управления расчетным проектом в подразделе «Специальные исходные данные» выбрать «Комбинации загружений». В этом окне нужно создать совокупность одновременно действующих на фундаментную плиту нагрузок (рис. 16).
Шаг 6. Назначение связей на плиту
В качестве упрощения, можно задать ограничение плиты в двух диаметрально противоположных узлах (углах), где в первом будут ограничения по X и Y, а во втором по X (рис. 18). Но лучше всего использовать связи конечной жесткости.
В следующей части «Фундаментная плита в SCAD» речь пойдет о работе программы КРОСС и формировании коэффициентов постели.
