Моделирование ленточного ростверка в системе САПФИР-Генератор

Это продолжение статьи по моделированию свайного фундамента в САПФИР-Генератор (https://vk.com/@lirasaprtraining-modelirovanie-trehsvainogo-kusta-v-sisteme-sapfir-generator), в которой был рассмотрен процесс создания ростверка, опирающегося на 3 сваи. Теперь разберём процесс построения ленточного свайного фундамента, находящегося между столбчатыми. Такая конструкция фундамента имеет широкое распространение, в отечественной строительной отрасли.

Расчётная модель ленточного свайного фундамента

Для моделирования ленты, принимаем стержневые КЭ10, которые будут опираться на КЭ57 (сваи). В ПК САПФИР, ленту можно смоделировать при помощи объекта «Балка». Поскольку на ленточный фундамент будет опираться конструкция стены, его размеры следует принять такими, чтобы ширины фундамента хватило для опирания стены, а высота обеспечивала его прочность и технологичность при проведении работ на стройплощадке, на основании этого принимаем размеры ленты bxh=500x700 мм.

Для того, чтобы определить местоположение ленты в плане, отобразим на нём осевую линию наружной стены, которая должна на него опереться.

Лента, в свою очередь, должна опираться на сваи, расположенные в один ряд. Шаг свай выбирается не более максимально допустимого расстояния между сваями (6*d), при этом следует добиться равномерного расположения свай в плане, т.е. каждая лента должна быть поделена сваями на равные части.

Как видно, если выполнять построение балки вручную, то придётся выполнять много рутинных операций:

• построение балок, с поиском пересечений с гранями ростверка, имеющего сложную форму в плане;

• расстановка свай таким способом, чтобы каждая лента была разделена на 3 равные части;

Для автоматизации выполнения рутинных операций, лучше всего задействовать систему САПФИР-Генератор.

Моделирование свайного фундамента в системе САПФИР-Генератор

Определим основные этапы моделирования свайного фундамента:

1 Моделирование ленты

• определение осевой линии ленты ростверка;

• отсечение сегментов осевой линии за пределами столбчатых ростверков;

• построение по оставшимся сегментам балок;

2 Расстановка свай под лентой

• определение осевых линий ленты ростверка;

• деление осевой линии на равные части;

• расстановка свай под лентой ростверка;

Моделирование ленты ростверка

В качестве осевой линии ростверка, примем осевую линию стены. Информацию об этой линии разместим в ноде Ln (набор линий).

Фрагменты линии попадающие внутрь столбчатых ростверков необходимо исключить из выборки, во избежание коллизий между лентой и столбчатым ростверком. Для этого потребуется сформировать контуры ростверков, в пределах которых потом будет происходить удаление сегментов осевой линии. Выполним эту операцию также при помощи нода Ln:

Созданный набор линий будет проходить не по наружной грани ростверка, а по граням свай, т.к. изначально, при построении ростверка, линия контура проходила вдоль наружных граней свай, после чего, в свойствах плиты, назначался параметр «Вылет» - 150 мм от грани сваи.

Чтобы получить линию по периметру ростверков, задействуем нод Offset, создающий подобие исходной линии на заданном расстоянии. В параметрах нода укажем расстояние равное свесу ростверка – 0.15 м.

Теперь, следует «отсечь» сегменты осевой линии стены, попавшие внутрь ростверков, сделаем это при помощи нода CLnByCont. В качестве исходной линии будет служить осевая линия стены, а информацию о линиях контура ростверков подадим на вход InL.

По созданным осевым линиям, построим балки, при помощи нода Beam, назначив им сечение 500х700 мм. В настройках пересечений балок, следует выбрать режим «Осевые и объёмы» - это позволит обеспечить надёжное сопряжение стержня балки с сеткой КЭ столбчатого ростверка.

На этом, построение ленты ростверка можно считать законченным.

Расстановка свай

В качестве осевой линии ростверка, будем использовать осевые линии балок, которые следует поделить на равные части, для равномерной расстановки свай под лентой. Количество частей определяется исходя из длины балки, а также максимально допустимого расстояния между сваями:

• длина балки будет равна расстоянию между осями (6 м), за вычетом размеров ростверков (0.75 м с каждой стороны), итого 6-0.75*2=4.5 м;

• максимально допустимое расстояние между сваями 6*d=6*0.3=1.8 м;

Исходя из этих размеров принимаем решение разделить балку на 3 равные части, чтобы расстояние между сваями было 4.5/3=1.5 м.

Разумеется, это расстояние будет актуальным только для балок по оси «А» (как показано на рисунке), для других балок это расстояние будет отличаться, однако пользователю не придётся каждый раз выполнять вышеуказанные вычисления, т.к. программа будет выполнять их автоматически, для чего мы задействуем нод DivLn. В параметрах нода, настроим тип аппроксимации – количество участков 3 шт.

В созданных точках, следует выполнить расстановку свай, однако нужно исключить из построения крайние точки сегментов. Используем нод фильтрующий элементы списка, в соответствии с заданными параметрами, для которого выберем режим «Запретить» и количество номеров в начале и в конце равное 1.

В оставшихся точках, построим сваи, при помощи нода Pile.

В результате получим ленточный свайный фундамент, примыкающий к столбчатому фундаменту. Расположение свай однорядное, с равномерным шагом по длине ленты.