Using nastran calculation complex for contact problem solution of improved round foundation

R. A. Timchenko, D. A. Krishko, A. V. Bogatynskiy

Abstract


Annotation.  Goal.  For  the  purpose  of  determining  the  validity  of  the  hypothesis  of  the  mechanism  of  the  proposed  circular foundation decided to make a comparison of the results of his work obtained by the active experiment and mathe matical modeling. As a tool to perform this task, use spatial version of Nastran in-CAD software package that allows you to solve the problem by finite element  method.  Methods.  For  experimental  studies  used  a  simplified  model  of  the  proposed  foundation.  Inserts  made  of  low modulus  material,  in  the  slots  of  the  contact  surface  to  redistribute  stress,  which  is  especially  important  in  conditions  of  uneven deformable base. Another advantage of this design is the foundation of education arch effect between the support portions of the contact surface. The aim of the experiment was to optimize the active design parameters of the foundation slab. To investigat e the effect of these factors on the bearing capacity of the foundation: x1-  the ratio of module liner deformation and ground base K = E '/ E; x2-  the height of the cavities h, mm. The parameter optimization to maximize bearing capacity of the foundation was chosen. Results.  As a result, we can see the convergence of the results obtained with active experiment  and using mathematical modeling. Also, we can observe the elastic core area under the pads of the low modulus material. This confirms the hypothesis about the origin of the arch effect under the proposed foundation. As a result, when comparing the subsidence graphs obtained by different methods, confirmed  the  presence  of  self-regulation  effect  in  the  proposed  circular  foundation.  The  scientific  novelty  and  practical significance.  Painting under the strain finite element model proposed by the foundation indicates the presence of discharging arches and,  as  a  consequence  of  the  formation  of  the  arch  effect.  Research  subsidence  foundation  model  allows  us  to  speak  about  the confirmation of the occurrence of self-regulatory effect hypothesis.


Keywords


bearing capacity, non-uniform deformation of the base, round plate, PC NASTRAN

References


Adler U.P., Markova E.V.and Granovskiy U.V. Planirovanie eksperimenta pri poiske optimalnykh resheniy [An experiment planning in the search for optimal solutions]. Moscow, Nauka Publ., 1976, 276 p. (in Russian)

Derzhavni Budivelni Normy [State Building Guidelines] V. 1.1.-5-2000. Zakhyst vid nebezpechnykh heolohichnykh protsesiv. Budynky i sporudy na pidroblyuvanykh terytoriyakh i prosidayuchykh gruntakh [Protection from dangerous geological processes. Buildings on undermined territories and subsidence soils]; Vved. z 2000-07-01. – Kyiv, 2000. – Ch. 1: Budynky i sporudy na pidroblyuvanykh terytoriyakh [Part 1: Buildings on undermined territories]. – 70 s.; Ch.2: Budynky i sporudy na prosidayuchykh hruntakh [Part 2: Buildings and structures on subsidence soils]. 89 p. (in Ukrainian)

Derzhavni Standarty Ukrainy [State Standards of Ukraine] V.2.1-17: 2009. Osnovy ta pidvalyny budynkiv i sporud. Grunty. Metody laboratornoho vyznachennia fizychnykh vlastyvostey [Bases and foundations of buildings and structures. Soils. Laboratory

determination methods of physical properties]. Kyiv, Ministerstvo rehionalnoho rozvytku ta budivnytstva Ukrayiny [Ministry of Regional Development and Construction of Ukraine], 2009. 101 p. (in Ukrainian)

Ershova N.M. Dispersionnyy analiz dannykh nablyudeniy s pomoshchyu paketa analiza prilozheniya Excel [Dispersion analysis of observational data using the application of analysis package Excel]. Visnyk Prydniprovskoi derzhavnoi akademii

budivnitstva ta arkhitektury [Visnyk Prydniprovska State Academy of Civil Engineering and Architecture]. Dnipropetrovsk,PDABtaA Publ., 2009, no. 3, pp. 10-20. (in Russian)

Ershova N.M. Metodika planirovaniya i provedeniya eksperimenta pri obrabotke dannykh sredstvami Excel [Methods of planning and carrying out the experiment in the data processing with Excel] Visnik Pridniprovskoi derzhavnoi akademii budivnitstva

ta arkhitektury [Visnyk Prydniprovska State Academy of Civil Engineering and Architecture]. Dnipropetrovsk, PDABtaA Publ., 2009, no. 2, pp. 7-18. (in Russian)

Pat. 100021 Ukraine, MPK (2013) E02D. Fundament pid sporudu bashtovoho typu [The foundation for tower-type building] 00021 Ukraine, MPK (2013) E02D. Timchenko R.O., Bohatynskyy A.V. (Ukraine). – № u 2014 01294; Zayavl. 10.02.2014; opubl. 10.07.2015, Byul. no. 18. 7 p. (in Ukrainian)

Rogova T.B. Sdvizheniya i deformatsii porod i zemnoy poverkhnosti pri vedenii gornykh rabot [Displacement and deformation of rocks and earth surface during mining operations]. Kemerovo, KuzGTU, 2015, 50 p. (in Russian)

Rukovodstvo po proektirovaniyu zdaniy i sooruzheniy na podrabatyivaemykh territoriyakh. Chast I: Iskhodnye dannye dlya proektirovaniya zdaniy i sooruzheniy na podrabatyivaemykh territoriyakh [Guidelines for the design of buildings and structures on

undermined territories. Part I: Baseline data for the design of buildings and structures on undermined territories]. Donetskiy PromstroyNIIproekt, NIISK. – Moscow, Stroyizdat Publ., 1983, 136 p. (in Russian)

Rukovodstvo po proektirovaniyu zdaniy i sooruzheniy na podrabatyivaemykh territoriyakh. Chast III. Bashennye, transportnye i zaglublennye sooruzheniya, truboprovody [Guidelines for the design of buildings and structures on undermined territories. Part III.

Tower, transport and buried structures, pipes]. NIISK Gosstroya SSSR – Moscow Stroyizdat Publ., 1985, 211 p. (in Russian)

Samchenko R.V. Opyt ustraneniya krena vodonapornoy bashni [Experience of water tower roll eliminate]. Budivelnikonstruktsii [Building constructions]. Kyiv, NDIBK, 2004, V. 61, t. 2, pp. 122-125. (in Russian)

Timchenko R.A. Metodika rascheta kruglykh plitnykh fundamentov v usloviyakh neravnomerno-deformiruemogo osnovaniya pri slozhnom nagruzhenii [Methods of calculating the round slab foundation under uneven-deformable base with complex loading].

Krivoy Rog, Krivorozhskiy tehnicheskiy universitet, 2008, 24 p. (in Russian)

Fidarov M.I. Proektirovanie i vozvedenie preryvistykh fundamentov [Design and construction of the intermittent foundations]. Moscow, Stroyizdat Publ., 1986, 156 p. (in Russian)


GOST Style Citations


1. Адлер, Ю.П. Планирование эксперимента при поиске оптимальных решений. // Ю.П.Адлер, Е.В.Маркова, Ю.В.Грановский. – М.: Наука, 1976. – 276 с.

2. ДБН В. 1.1.-5-2000. Захист від небезпечних геологічних процесів. Будинки і споруди на підроблюваних територіях і просідаючих ґрунтах; Введ. з 2000-07-01. – Київ, 2000. – Ч. 1: Будинки і споруди на підроблюваних територіях). – 70 с.; Ч.2: Будинки і споруди на просідаючих грунтах. – 89 с.

3. ДСТУ Б В.2.1-17: 2009. Основи та підвалини будинків і споруд. Ґрунти. Методи лабораторного визначення фізичних властивостей. – К.: Міністерство регіонального розвитку та будівництва України, 2009. – 101 с.

4. Ершова, Н.М. Дисперсионный анализ данных наблюдений с помощью пакета анализа приложения Excel / Н.М. Ершова // Вiсник Приднiпровської державної академiї будiвництва та архiтектури. – Днiпропетровськ: ПДАБтаА, 2009. -№ 3. – С. 10-20.

5. Ершова, Н.М. Методика планирования и проведения эксперимента при обработке данных средствами Excel / Н.М. Ершова // Вiсник Приднiпровської державної академiї будiвництва та архiтектури. – Днiпропетровськ: ПДАБтаА, 2009. – № 2. – С. 7-18.

6. Пат. 100021 Україна, МПК (2013) Е02D. Фундамент під споруду баштового типу 00021 Україна, МПК (2013) Е02D. Тімченко Р.О., Богатинський А.В. (Україна). – № u 2014 01294; Заявл. 10.02.2014; опубл. 10.07.2015, Бюл. № 18. № 18. – 7 с.

7. Рогова Т.Б. Сдвижения и деформации пород и земной поверхности при ведении горных работ./ Т.Б. Рогова. –Кемерово: КузГТУ, 2015. – 50 с.

8. Руководство по проектированию зданий и сооружений на подрабатываемых территориях. Часть I: Исходные данные для проектирования зданий и сооружений на подрабатываемых территориях // Донецкий ПромстройНИИпроект, НИИСК. –М.: Стройиздат, 1983. – 136 с.

9. Руководство по проектированию зданий и сооружений на подрабатываемых территориях. Часть III. Башенные, транспортные и заглубленные сооружения, трубопроводы. / НИИСК Госстроя СССР – М.: Стройиздат, 1985. – 211 с.

10. Самченко Р.В. Опыт устранения крена водонапорной башни / Р.В. Самченко // Будівельні конструкції. – К.: НДІБК, 2004. – Вип. 61, т. 2. – С. 122-125.

11. Тимченко Р.А. Методика расчета круглых плитных фундаментов в условиях неравномерно -деформируемого основания при сложном нагружении / Р.А. Тимченко – Кривой Рог: Криворожский технический университет, 2008. – 24 с.

12. Фидаров М.И. Проектирование и возведение прерывистых фундаментов. – М. Стройиздат, 1986. – 156 с.



Refbacks

  • There are currently no refbacks.