Модель грунтового основания

союз советскихсоциАлистичеснихРЕСПУБЛИК 4(51) Е 02 В 1/02 ГОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРпОделАм изоБРетений и ОтнРытий фЪы,ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЬ:"К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУЕ(54)(57) МОДЕЛЬ ГРУНТОВОГО ОСНОВАНИЯ, включающая раму, поярусно расположенные шарнирно соединенные между собой распределительные элементы и,801141159 А упругие элементы сжатия, о т л и - ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения точности моделирования за счет" уточнения зоны деформирования поверхности основания, распределительные элементы расположены в шахматном порядке, соединение распределительных элементов выполнено в виде штока с балкой в нижней части и консолью в верхней, один из шарниров распределительных элементов неподвижно установлен на балке штока, а второй - с возможностью горизонтального перемещения между балкой и консолью, причем шток установлен с возможностью вертикального перемеще-ния, а балка штока шарнирно соединена с упругим элементом сжатия.1141159 1Изобретение относится к строитель- новлен на катках 6 мству, в частности к исследованию консолью 5 с возможнсвойств грунтового основания на мо- ния в горизонтальнойделях. дая балка 4 соединенИзвестно устройство для моделиро.ментом 7 сжатия шаривания грунтового основания, включаю- эий элемент 7 сжатиящее упругие опорные элементы 11. пределительным элемеНедостаток этого устройства за- щего яруса шарниромключается в том, что оно не позволя- распределительных элет моделировать ограниченную по глу ков 3 установлена набине и простиранию зону деформации Жесткость упругихоснования.сжатия .С принимают1Наиболее близкой по технической по вертикали, так исущности к изобретению является мо- каждого яруса, что пдель грунтового основания., включаю ровать неоднородностщая раму, поярусно расположенные шар- тов как по глубине,нирно соединенные между собой распре- ранию.делительные элементы и упругие эле- Работа модели расменты сжатия 23.мере загружения осноНедостаток известного устройства 20 сосредоточнной силойзаключается в том, что оно не позво- ем силы Р сжимается,ляет моделировать ограниченную по один упругий элементпростиранию зону деформации основа- него яруса и переданияпод ним распределитеЦель изобретения - повышение точ нагрузку на два упруности моделирования за счет уточне- сжатия второго ярусания зоны деформирования поверхности эти элементы, опираяоснования. них распределительнЦель достигается тем, что в моде- . передают нагрузку нли грунтового основания, включающей элемента 7 сжатия трраму, поярусно расположенные шарнир- т,д. Это приводит кно соединенные. между собой распреде- ко часть упругих элелительные элементы и упругие элемен- оказывается сжатой,ты сжатия, распределительные элемен- распределительные элты ра"положены в шахматном порядке, рающиеся через штоксоединение распределительных эле один сжатыи упругий35мментов выполнено. в виде штока с бал- мещаются по направлекой в нижней части и консолью в верх- свободно поворачиваюней, один из шарниров распредели- нагруженные упругиетельных элементов неподвижно установ- рающиеся на смещенны40лен на балке штока, а второй - с тельные элементы 1,возможностью горизонтального пере- кальные перемещения.мещения между балкой и консолью, при- вертикальные перемещчем шток установлен с возможностью все нагруженные упрувертикального перемещения, а балка15и некоторая часть нештока шарнирно соединена с упругим гих элементов 7, чтоэлементом сжатия. ,кальные перемещенияНа чертеже изображена модель грунтового основания, общий вид.Модель грунтового основания со 0 стоит из распределительных элементов 1, установленных горизонтально в несколько ярусов, с шарнирами 2 на концах соединенных между собой а помоЭ55 щью штока 3, имеющего в нижней части 5 балку 4 и в верхней части консоль 5. Причем один из шарниров 2 каждого распределительного элемента 1,уста-ежду балкой 4 иостью перемещеплоскости, кажа с упругим эле"иром 8, а упру"соединен с раснтом 1 нижележа 9. Вся системаементов 1 и штораме 10.элементов 7переменной.какпо простираниюозволяет моделиь реальных грунтак и по простисмотрена на привания сжимающейР. Под действичерез шток 37 сжатия верх-ет через лежащийльный элемент 1гих элемента 7В свою очередьсь на два соседых элементаа три упругихетьего яруса итому, что тольментов 7 моделиВ то же времяементы 1, опи 3 хотя .бы наэлемент 7, перению нагрузки и отся. Поэтому неэлементы 7, опие распределиполучают вертиТаким образом,ения получаютгие элементы 7нагруженных упрувызывает вертиповерхности модели ширинои г за пределами силы Р.. Ширина зоны деформирования поверхности основанияза пределами области нагружения не зависит от характера внешней нагрузки и определяется зависимостьюг=71 ь (1) . где Ъ " шаг податливых элеменТов сжатия;ь " количество ярусов модели.Количество ярусов модели н и жесткости упругих элементов сжатия С,Заказ 458/24 Тираж 649 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб:, д. 4/5 еФилиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 3каждого яруса принимают иэ условия соответствия вертикальных перемещений точек модели реальным грунтовым условиям. Число ярусов принимают с использованием формулы (1 ), а для назначения жесткостей С. используютзависимости, получаемые из рассмотрения загружения модели вертикальной сосредоточенной силой Р.Например, для пятиярусной модели у Р ( С + ЗС, ++ 35 Сф 3 С2 С 8 С 6 С,1 28 С/Э1+ - + + - (Р С 15 С 7 С4 йС СЭ 16 С 8 СР 1 3 СЭ 7 сэ2 16 С 1, 2 С 4 СР, ф 2563 С5 159где у - вертикальные перемещения точек модели.Зависимости для перемещений точек модели с меньшим числом ярусов получаются из формул (2) при постановке в них СпмПосле подбора числа ярусов и жесткостей упругих элементов сжатия модели на ней проводят исследования взаимодействия фундаментных конструкций с грунтовой средой, Исследуемые фундаменты устанавливают на поверхность модели основания и загружают заданной внешней нагрузкой. По полученным деформациям упругих элементов 7 сжатия и значениям их ф жесткостей С, определяют перемещения поверхности основания и величины контактных давлений под подошвой фундамента.Использование изобретения позволит повысить точность моделирования реальных оснований при проектировании фундаментных конструкций.