Расчет несущей способности многощелевых фундаментов

Приведены результаты расчетов несущей способности двух- и трехщелевого фундаментов на однородном основании, выполненных при помощи компьютерной программы FEA, в которой формализован метод конечных элементов. По результатам расчетов дана оценка влияния различных факторов (глубины заложения фундамента, межщелевого расстояния, коэффициента бокового давления вмещающего грунта) на напряженное состояние грунта и процесс развития кулоновских областей пластических деформаций. Расчеты выполнены при величине отношения модуля упругости железобетона к модулю деформации грунта, которое равно 103 , что соответствует его реальному значению. Показано, что применение трехщелевого Ш-образного фундамента является нецелесообразным ввиду того, что при прочих равных условиях он проигрывает двухщелевому П-образному фундаменту и по несущей способности, и по осадкам. Анализ результатов сопоставительных расчетов показал, что численные значения величины несущей способности основания двухщелевого фундамента, вычисленные на основе рекомендаций СНиП и СП, могут быть получены на основе вычислений по программе FEA при некоторых значениях коэффициента бокового давления грунта. Сделано предположение, что компьютерная программа FEA может быть рекомендована для использования при соответствующих расчетах. 

1. Сорочан Е. А., Ковалев В. А. Расчет двухщелевых фундаментов мелкого заложения. Основания, фундаменты и механика грунтов. 2006;(1):11–14. URL: https://ofmg.ru/index.php/ofmg/article/view/857

2. Сорочан Е. А., Ревазишвили Р. Г. Исследование работы щелевых фундаментов. Основания, фундаменты и механика грунтов. 1986;(5):12–15.

3. Сорочан Е. А., Быцутенко В. К., Ярутин В. К. Работа малозаглубленных щелевых фундаментов при сейсмических воздействиях. Основания, фундаменты и механика грунтов. 1990;(3):15–17.

4. Павлов В. В. Щелевые фундаменты. Красноярск: Стройиздат; 1992. 139 с.

5. Зубков В. М., Перлей Е. М., Раюк В. Ф., Феоктистова Н. В. Подземные сооружения, возводимые способом «стена в грунте». Ленинград: Стройиздат, Ленингр. отделение; 1977. 200 с. URL: https://dwg.ru/lib/2900

6. Платонова С. В. Напряженно-деформированное состояние ленточного щелевого фундамента. Известия вузов. Строительство. 2011;(1):3–9.

7. Платонова С. В. Исследование влияния заглубления щелевого фундамента на его осадки и напряженное состояние грунтового основания. Журнал Сибирского федерального университета. Серия: Техника и технологии. 2014;7(8):990–997.

8. Иванов А. А., Богомолов А. Н., Богомолова О. А., Нестратов М. Ю., Донсков Р. Е. Экспериментальное исследование процесса образования областей предельного состояния в основании щелевого фундамента на моделях из эквивалентного материала. Интернет-вестник ВолгГАСУ. Сер.: Политематическая. 2013;(2). URL: http://vestnik.vgasu.ru/attachments/IvanonBogomolovBogomolovaNestratovDonskov-2013_2%2827%29.pdf

9. Богомолов А. Н., Бартоломей Л. А., Богомолова О. А. Расчет основания щелевого фундамента по первой группе предельных состояний. Construction and Geotechnics. 2025;16(2):26–36. https://doi.org/10.15593/2224-9826/2025.2.03

10. Брандтль X. Использование коробчатых фундаментов глубокого заложения для передачи больших нагрузок (мосты, электростанции, высотные здания). Реконструкция городов и геотехническое строительство. 2005;(9):100–117. URL: http://georeconstruction.net/journals/09/files/09008.pdf

11. Петров В. П. К вопросу использования щелевых фундаментов на естественном основании для малонагруженных зданий и сооружений. В сб.: Геотехнические проблемы строительства крупномасштабных и уникальных объектов. Труды международной геотехнической конференции, посвященной Году РФ в КР, 23–25 сентября 2004 года, Алматы, Казахстан. Алматы: Казахстанская геотехническая ассоциация; 2004. С. 366–368.

12. Уткин В. С., Борисова О. Л. Расчет надежности щелевого фундамента по критерию несущей способности грунта основания на стадии эксплуатации. Строительство уникальных зданий и сооружений. 2017;(6):7– 17. https://doi.org/10.18720/CUBS.57.1

13. Банников Д. Н. Устойчивость и несущая способность основания ленточных мелкозаглубленных щелевых фундаментов. Наука и техника. 2003;(5):16–19. URL: https://sat.bntu.by/jour/article/view/1639/1538

14. Богомолов А. Н., Богомолова О. А., Редин А. В., Ушаков А. Н. FEA. Российская Федерация. Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2015617889. 23 июля 2015 года. URL: https://vgasu.ru/upload/files/patent/2015_sv2015617889.pdf

15. Фадеев А. Б. Метод конечных элементов в геомеханике. Москва: Недра; 1987. 221 с. URL: https://www.geokniga.org/books/16260

16. Зенкевич О., Чанг И. Метод конечных элементов в теории сооружений и механике сплошных сред. Москва: Недра; 1974. 239 с. URL: https://dwg.ru/dnl/1949

17. Бартоломей Л. А., Богомолова О. А., Гейдт В. Д., Гейдт А. В. Назначение размеров расчетных схем при компьютерном моделировании напряженного состояния основания плитного фундамента на основе метода конечных элементов. Вестник Волгоградского государственного архитектурно-строительного университета. Серия: Строительство и архитектура. 2023;(2):5–17. URL: https://vgasu.ru/nauka/zhurnaly/vestnik-volggasu/arkhiv-vypuskov/2023-2/1/

18. Богомолов А. Н., Ушаков А. Н., Богомолова О. А., Соловьев А. В., Прокопенко А. В., Калиновский С. А. Определение глубины развития областей пластических деформаций в однородном основании заглубленного ленточного фундамента на основе анализа напряженного состояния грунтового массива при помощи методов теории функций комплексного переменного. Вестник Волгоградского государственного архитектурно-строительного университета. Серия: Строительство и архитектура. 2013;(30):13– 26. URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=20362995

19. Богомолова О. А. Расчет несущей способности основания двухщелевого ленточного фундамента. Construction and Geotechnics. 2021;12(1):57–71. https://doi.org/10.15593/2224-9826/2021.1.05

20. Каган А. А. Расчетные показатели физико-механических свойств грунтов. Ленинград: Стройиздат; 1973. 144 с. URL: https://dwg.ru/lib/3053

21. Месчян С. Р. Начальная и длительная прочность глинистых грунтов. Москва: Недра; 1978. 207 с. URL: https://dwg.ru/lib/4159

22. Вялов С. С. Реологические основы механики грунтов. Москва: Высшая школа; 1978. 447 с. URL: https://dwg.ru/dnl/5735

23. Coulomb C. A. Essai sur une application des regles des maximis et minimis a quelquels problemesde statique relatifs, a la architecture. In: Mémoires de mathématique et de physique. Paris: De l'Imprimerie Royale; 1776. Vol. 7. P. 343–387.

24. Coulomb C. A. Application des riles de maximus et minimis a quelques problemes de statique relatifs a L`architecture. In: Memories de savants strangers de L`Academie des sciences de Paris. Paris; 1773. 233 p.