181
железобетона, балка была доставлена на место и положена сразу в целом виде на
предварительно подготовленную поверхность грунтового основания. В этом случае
собственный вес балки в ее расчетной схеме может быть приложен как нагрузка на линейно-
деформируемую систему «балка-основание» (рис. 7.1, б).
2. Балка изготовлена как монолитная железобетонная конструкция прямо на месте ее
установки: установили арматурный каркас балки, изготовили опалубку и, заливая бетон в
опалубку балки, изготовили монолитную железобетонную балку.
При таком способе возведения балки ее собственный вес прикладывать к расчетной
схеме балки, изображенной на рис. 7.1.б, нельзя. В этом варианте возведения балки можно
приближенно считать, что собственный вес заливаемого в опалубку бетона передастся на
основание как вес равномерно распределенной массы тяжелой жидкости с объемным весом
жидкого ж/бетона. Сама же балка после затвердения бетона испытывать деформации и
усилия от собственного веса не будет. Могут быть рассмотрены и другие схемы,
учитывающие условия возведения балки.
Рассмотренный вопрос относится к проблеме составления расчетных схем
строительных
конструкций и сооружений с учетом последовательности их возведения и в
данном задании не рассматривается.
Последовательность расчета
1. Перед началом работы на компьютере вручную на листе бумаги
составляем расчетную схему балки, разбив ее на конечные элементы (КЭ)
типа 2. При этом рекомендуется в местах приложения сосредоточенных сил и
моментов намечать узлы КЭ (рис. 7.1, б).
2. Дальнейший расчет с использованием программы SCAD уже известен
из расчетов балок, рассмотренных ранее.
Отличие при расчете
балки на упругом основании модели Винклера
состоит в назначении жесткостей конечных элементов типа 2. В этом случае
кроме задания жесткостей самих стержневых элементов необходимо задать
коэффициент постели «c » грунта, с которым КЭ типа 2 имеет контакт по его
длинной стороне.
Примечание для учащихся:
В данном задании в расчетной схеме МКЭ (см. рис. 7.1, б) предполагается, что по
контакту КЭ типа 2 с грунтом (по длине КЭ) имеет место двухсторонняя связь: подошва
балки не отрывается от плоскости грунта под балкой как при сжимающих, так и при
растягивающих напряжениях между ними.
В реальных условиях, когда нет сцепления подошвы балки с грунтом, растягивающие
напряжения по контакту балки, лежащей на грунтовом основании, возникнуть не могут.
Произойдет отрыв подошвы балки от поверхности грунта. В этом случае, результат расчета
балки по расчетной схеме, изображенной на рис. 7.1. б, при котором появились
растягивающие напряжения, не будет соответствовать действительности и должен быть
уточнен.
Задача с отрывом балки даже от линейно-деформируемого грунтового основания