Обчислення коефіцієнтів ліжку З 1 і С 2 в ПК ЛІРА проводиться за схемою лінійно деформується півпростору з усередненими характеристиками багатошарової основи - модулем деформації E гр і коефіцієнтом Пуассона μ гр.
E гр = Σ (σ z pk * h k) / Σ (σ z pk * h k / E k),
μ гр = Σ (μ k * h k) / Н з (k = 1> m), де
σ z pk - середнє додаткове вертикальне напруга в подслое
k (кожен шар дробиться на 8 підшарів);
h k - товщина підшару k;
E k - модуль деформації подслоя k;
μ k - коефіцієнт Пуассона подслоя k;
Н с - глибина стисливої товщі;
m - кількість підшарів.
= Е гр / (Н з * (1 μ гр 2));
= Е гр * Н с / (6 (1 + μ гр)).
9.15 Облік роботи конструкцій спільно з пружним підставою
В інженерній практиці прийнято розраховувати плити і ростверки на пружній основі як самостійні конструкції. схильні до дії навантажень. приходять від надземних конструкцій. ПК ЛІРА дозволяє розраховувати конструкції всієї споруди в цілому. враховуючи при цьому великі резерви несучої здатності. Прикладом може служити розрахунок конструкцій на пружній основі спільно з надземним будовою. Ефект такої розрахункової моделі показаний на рис .9.11.
На рис .9.11. а й 9.11. б показані схема навантаження і деформована схема балки або плити в разі. якщо вони розраховуються як самостійні конструкції.
Якщо розрахункова схема передбачає включення в роботу верхніх перекриттів. то момент М буде сприйматися мембранним зусиллям в плиті (або ростверку) на пружній основі та встановленими вище перекриттями. т. е. в роботу включається конструкція заввишки Н (як правило. основний ефект дає включення тільки першого поверху). Як видно з рис .9.11. м в конструкціях на пружній основі виникають розтягують мембранні зусилля і невеликі місцеві моменти. а в верхніх перекриттях - стискають мембранні зусилля.
Необхідно мати на увазі. що в другому випадку в конструкціях колон і стін виникають зсувні зусилля і потрібно забезпечити їх сприйняття. Для спрощення на рис .9.11 показана плоска стіна. У загальному випадку ця схема просторова. плита (або ростверк) на пружній основі та диск перекриття сприймають мембранні зусилля в двох напрямках. а колони і стіни працюють на зрушення також в двох напрямках.
Якщо при розрахунку конструкцій на пружній основі розділеного схемою використовуються елементи балкового ростверку і плити то в другому випадку необхідно використовувати стрижень загального вигляду і оболонкові елементи. які сприймають ізгібние і мембранні зусилля. Як правило. облік спільної роботи конструкцій на пружній основі та верхніх перекриттів дозволяє в кілька разів скоротити витрату матеріалів.
9.16 Розрахунок оболонок і плит. підкріплених ребрами
При розрахунку оболонок і плит. підкріплених ребрами. завжди виникає проблема. яка частина плити або оболонки включається в роботу ребра. Якщо моделювати ребро стрижнем таврового перетину. то виникає питання про ширину полки такого стрижня. Існує рекомендація про те. що кожен звис полки не повинен перевищувати 6h (див. рис .9.12. а.)
Ця рекомендація досить розпливчаста. т. к. передбачає рівномірний включення плити на ділянці 12h в роботу ребра. Насправді розподіл мембранних зусиль в плиті має вигляд. представлений на рис .9.12. б.
ПК ЛІРА дозволяє отримати точне рішення задачі (в рамках точності дискретизації) на основі наступного прийому.
Власне плита моделюються кінцевими елементами оболонки. здатними сприймати мембранну групу зусиль. Розрахункові вузли розташовуються тільки в серединній поверхні оболонки. Між ребрами повинні бути кілька вузлів (рис .9.13), щоб змоделювати нерівномірний розподіл мембранних зусиль між ребрами.
Ребра моделюються стрижнем загального вигляду з перетином b × h р і підвішуються на абсолютно жорстких вставках до розрахункових вузлів.