Несна здатність основи відповідно до Єврокоду 7 в LIRA-FEM 2025

Вступ

Проектні підходи в EN 1997-1

В LIRA-FEM 2025 (система ҐРУНТ) реалізовано розрахунок міцності основи відповідно до норм EN 1997-1:2004 (Eurocode 7: Geotechnical design – Part 1: General rules).

В нормах EN 1997-1 описано три підходи до проектування основи. Вибір проектного підходу визначається на національному рівні, а також може залежати від особливостей проблеми проектування, яку розглядає проектувальник. Кожен із цих підходів відображає певний спосіб комбінації наборів приватних коефіцієнтів для отримання розрахункових значень від дії навантаження та опору основи.

Набори приватних коефіцієнтів поділяються на три групи:

1. приватні коефіцієнти для зовнішнього навантаження: позначаються символом А і беруться з таблиці А.3 (додатка А стандарту EN 1997-1); 
2. приватні коефіцієнти для характеристик ґрунтів: позначаються символом М і беруться з таблиці А.4 (додатка А стандарту EN 1997-1);
3. приватні коефіцієнти для опору основи: позначаються символом R і беруться з таблиці А.5–А.6 (додатка А стандарту EN 1997-1).

У нормах EN 1997-1 описані такі проектні підходи комбінування наборів приватних коефіцієнтів:

Проектний підхід 1. Розглядаються дві комбінації наборів приватних коефіцієнтів:

Комбінація 1: A1 + M1 + R1

Комбінація 2: A2 + M2 + R1

Проектний підхід 2. Розглядається одна комбінація приватних коефіцієнтів: 

A1 + M1 + R2

Проектний підхід 3. Розглядається одна комбінація приватних коефіцієнтів: 

A1 (або A2) + M2 + R

Реалізація проектних підходів у LIRA-FEM

У системі ҐРУНТ передбачена можливість комбінування наборів приватних коефіцієнтів M і R (для характеристик ґрунтів та опору основи відповідно). Можливість комбінування наборів коефіцієнтів A (для зовнішнього навантаження) передбачається у системі ВІЗОР, використовуючи модуль РСЗ/РСН. 

У діалоговому вікні «Параметри розрахунку» при виборі норм Єврокод відкриваються поля для задання коефіцієнтів груп M та R. Значення коефіцієнтів, що використовуються, користувач визначає залежно від обраного проектного підходу.

Рис. 1. Формування комбінацій наборів коефіцієнтів.

Несна здатність ґрунту

У системі ҐРУНТ реалізовано розрахунок міцності основи ULS (Ultimate Limit State)  відповідно до Додатку Д, норм EN 1997-1:2004. Вертикальна несна здатність основи визначається за формулою:

,                                                 (1)

 – гранична напруга в підошві фундаменту;

 – розрахунковий опір основи, розрахунок якої описаний у розділах 2.1 та 2.2 цієї статті.

- коефіцієнт редукції опору ґрунту. Значення  береться з діалогу "Параметри розрахунку" (рис. 1).

У нормах Єврокод, при розрахунку , враховуються умови підстилаючого шару: вони можуть бути дреновані або недреновані. В залежності від умов підстилаючого шару використовуються ефективні або повні властивості ґрунту. Ефективні (,,) використовуються для дренованих умов. Повні (’, ,
) для недренованих умов. В системі ҐРУНТ, в обох випадках, як характеристичні значення властивостей ґрунту використовуються ті значення, які задав користувач у діалозі “Характеристики ґрунтів” у колонці даних для ПС1 (рис. 2). Тому, у разі недренованих умов, у діалозі “Характеристики ґрунтів” у колонці даних для ПС1 необхідно вводити повні значення властивостей ґрунту, а у разі дренованих умов – характеристичні.

Рис. 2. Властивості ґрунту, які використовуються при розрахунку R.

У додатку Д, норм EN 1997-1, при розрахунку R, використовуються коефіцієнти, що залежать від форми фундаменту, а також кута нахилу фундаменту до горизонталі. Ці параметри задаються у діалоговому вікні «Навантаження» або «Група імпортованих навантажень» після натискання на галочку «Розрахунок R» (рис. 3).

Рисунок 3. Використовувані характеристики ґрунтів при розрахунку R.

Недреновані умови

Розрахунковий опір основи визначається за формулою:

,                                 (2)

Дреновані умови

Розрахунковий опір основи визначається за формулою:

,         (3)