автореферат диссертации по строительству, 05.23.02, диссертация на тему:Исследование, проектирование и оптимизация параметров фундаментов каркасных зданий

кандидата технических наук
Анищенко, Евгений Юрьевич
город
Волгоград
год
2004
специальность ВАК РФ
05.23.02
цена
450 рублей
Диссертация по строительству на тему «Исследование, проектирование и оптимизация параметров фундаментов каркасных зданий»

Автореферат диссертации по теме "Исследование, проектирование и оптимизация параметров фундаментов каркасных зданий"

На правах рукописи

Анищенко Евгений Юрьевич

ИССЛЕДОВАНИЕ, ПРОЕКТИРОВАНИЕ И ОПТИМИЗАЦИЯ ПАРАМЕТРОВ ФУНДАМЕНТОВ КАРКАСНЫХ ЗДАНИЙ

Специальность 05.23.02. -Основания и фундаменты, подземные сооружения

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Волгоград - 2004

Работа выполнена в Южно-Российском государственном техническом университете (Новочеркасском политехническом институте)

Научный руководитель: кандидат технических наук, доцент

Евтушенко Сергей Иванович

Официальные оппоненты. доктор технических наук, профессор

Пшеничкина Валерия Александровна

кандидат технических наук, профессор

Абуханов Абдурахман Залимханович

Ведущая организация: ОАО институт «Ростовский

ПромстройНИИпроект »

Защита состоится 3 декабря 2004 г. в 10— часов в ауд. Б-203 на заседании диссертационного совета Д 212.026.01 при Волгоградском государственном архитектурно-строительном университете по адресу: 400074, г.Волгоград, ул. Академическая, 1.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Волгоградского государственного архитектурно-строительного университета.

Автореферат разослан 2004 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

Кукса Л.В.

Общая характеристика работы

Актуальность работы

Снижение стоимости строительства при одновременном обеспечении надежности, оптимизация трудозатрат и времени на сооружение подземных конструкций имеют огромное значение для повышения эффективности использования капитальных вложений, экономии материально-технических средств и повышения качества строительства. Решение этих задач и дальнейшее совершенствование технического прогресса в фундаментостроении в значительной мере обеспечиваются развитием исследований напряженно-деформированного состояния оснований и фундаментов, разработкой новых конструкций фундаментов и совершенствованием методов их расчета. Многочисленные теоретические и экспериментальные исследования расширили представление о силовом взаимодействии фундамента и основания и позволили создать теории их расчета. Однако, до настоящего времени в этой области еще имеется много неизученных вопросов, разрешение которых позволит в большей степени использовать резервы несущей способности грунтовых оснований, железобетонных фундаментов и обеспечить ресурсосберегающие проектные решения.

Использование сборных фундаментов каркасных зданий позволяет сократить сроки строительства и перенести наиболее трудоемкие процессы по возведению фундаментов в заводские условия. Это имеет наибольшее значение при реконструкции действующих предприятий в условиях проведения работ без остановки технологического процесса.

Совершенствование методов и средств проектирования с использованием САПР является важной задачей. Повышение качества автоматизированного проектирования в фундаментостроении проявляется в разработке и использовании информационных технологий, новых методов принятия решений, модулей и программных комплексов оптимального проектирования.

Интенсивное развитие и повсеместное внедрение компьютерной техники создает возможность использовать компьютерные методы для прогноза осадки и оценки НДС оснований фундаментов под колонны каркасных зданий.

Цель диссертационной работы. Совершенствование расчета и конструирования отдельных сборных железобетонных фундаментов каркасных зданий на основе экспериментальных исследований и применения информационных технологий.

1 * ОС. НАЦШММММ«|

| БКЫМММ. I

Задачи исследования:

1. Разработка аппаратно-программного комплекса и совершенствование методики проведения опытов с обработкой результатов в реальном масштабе времени.

2. Проведение экспериментальных исследований для оценки несущей способности и получения схем трещинообразования железобетонных моделей отдельных фундаментов под колонны каркасных зданий.

3. Разработка алгоритмов, программ и их реализация в виде программного комплекса методов расчета нижней оценки несущей способности гибких железобетонных фундаментов, упругопластической осадки оснований, проверки условий продавливания, трещинообразования и раскрытия трещин в столбчатых фундаментах.

4. Адаптация программной оболочки комплекса многокритериальной оптимизации различных типов фундаментов «Автоматизированное проектирование оптимальных фундаментов на естественном основании» (ПК «АПОФЕОС») к операционной системе Windows.

5. Разработка модуля многокритериальной оптимизации параметров сборных отдельных фундаментов под колонны каркасных зданий для ПК «АПОФЕОС».

6. Разработка новых конструкций отдельных сборных фундаментов, имеющих подкладную и опорную плиты.

Научная новизна работы:

1. Разработан интерфейс сопряжения дистанционных датчиков и персонального компьютера с визуализацией результатов опытов в реальном масштабе времени.

2. Получены новые экспериментальные данные о распределении контактных напряжений, а также нормальных вертикальных напряжений по глубине во всем интервале нагружения.

3. Получены новые экспериментальные данные о распределении относительных линейных и сдвиговых деформации в основании железобетонных фундаментов во всем интервале нагружения.

4. Получены схемы излома сборных отдельных фундаментов при внешней нагрузке, использующиеся в расчете фундаментов кинематическим методом предельного равновесия.

5. Разработана методика многокритериальной оптимизации параметров отдельных сборных фундаментов под колонны каркасных зданий для ПК «АПОФЕОС» в модуле «OPTIMUM».

6. Разработана новая конструкция отдельного сборного фундамента, отличающегося поворотом составных элементов опорной плиты относительно продольной оси.

Объектами исследования являются отдельные составные внецентренно нагруженные железобетонные фундаменты каркасных зданий.

Практическая значимость работы:

1. Усовершенствован автоматизированный аппаратно-программный комплекс научных исследований, повышающий информативность и точность результатов экспериментального моделирования. Усовершенствована методика проведения опытов с обработкой и визуализацией результатов в реальном масштабе времени.

2. Усовершенствована иерархическая оболочка, реализующая методику многопараметрической многокритериальной оптимизации ПК «АПОФЕОС» на основе объектно-ориентированного интерфейса Windows XP.

3. Разработан программный модуль для ПК «АПОФЕОС», осуществляющий методику многокритериальной оптимизации параметров отдельных сборных фундаментов под колонны каркасных зданий.

4. Разработан программный комплекс для расчетов грунтовых оснований, включая определение расчетного сопротивления грунта, силы предельного сопротивления основания, нижней оценки несущей способности гибких железобетонных фундаментов, упругопластической осадки основания.

5. Разработан программный комплекс для расчетов фундаментов под колонны каркасных зданий, включая проверку условий продавливания, трещино-образования и определение характера раскрытия трещин.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Усовершенствованная методика экспериментального моделирования работы моделей фундаментов и песчаного основания.

2. Результаты экспериментальных исследований закономерностей взаимодействия моделей сборных фундаментов и песчаного основания.

3. Методика многокритериальной компьютерной оптимизации параметров отдельных сборных фундаментов под колонны каркасных зданий, реализован-

ная в виде модуля программного комплекса «АПОФЕОС» на основе объектно-ориентированного интерфейса Windows XP.

4. Новые конструкции сборных фундаментов, имеющие подкладную и опорную плиты с поворотом составных элементов опорной плиты относительно продольной оси.

Достоверность результатов исследований. В основу экспериментальных исследований положена метрологически обоснованная апробированная методика, разработанная на кафедре «САПР ОСФ» ЮРГТУ (НПИ), позволяющая получить достоверные значения исследуемых параметров. Достоверность результатов опытов подтверждается сходимостью экспериментальных данных с теоретическими решениями и данными других авторов. Правильность полученных выводов подтверждена использованием общепринятых расчетных методов, нормативной и научно-технической литературы и результатов исследо-' ваний других авторов.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены и опубликованы в трудах III и IV Международных научно-практических конференций "Компьютерные технологии в науке, производстве, социальных и экономических процессах" (Новочеркасск, 2002-2003 гг.), на IV Международной научно-практической конференции "Моделирование. Теория, методы и средства" (Новочеркасск, 2004 г.), на конференции "Математическое моделирование и компьютерные технологии", материалы которой опубликованы в журнале "Известия высших учебных заведений. Северо-кавказский регион. Технические науки" (Новочеркасск, 2003), на ежегодных внутривузовских конференциях профессорско-преподавательского состава кафедр строительного профиля ЮРГТУ (НПИ) (2001-2004 гг.), на конференции в Техническом университете г. Дрездена (Германия, 2004 г.). За разработку комплекса согласования тензометрической станции СИИТ-3 с IBM-совместимым компьютером автор был удостоен диплома первой степени на Всероссийской выставке-ярмарке ИННОВ-2003 (г. Новочеркасск).

Внедрение результатов: Результаты исследований и практические рекомендации, разработанные в диссертационной работе, внедрены в проектном институте «Донпроектэлектро», (г.Новочеркасск), в фирме НПФ «Изыскатель», в учебном процессе Ростовского государственного строительного университе-

та, Новочеркасской государственной мелиоративной академии, ЮжноРоссийского государственного технического университета (Новочеркасского политехнического института) и Донского Государственного межрегионального колледжа строительства, экономики и предпринимательства.

Структура и объем работы. Диссертационная работа (161 стр. основного текста, 11 таблиц, 58 рисунков) состоит из введения, пяти глав, общих выводов, списка использованных источников (140 наименований) и приложения.

Публикации. Основные результаты диссертационной работы отражены в шести публикациях, шести свидетельствах об официальной регистрации программ для ЭВМ (РОСПАТЕНТ), патенте на полезную модель.

Теоретические и экспериментальные исследования проведены на кафедре «Системы автоматизированного проектирования объектов строительства и фун-даментостроение» в Южно-Российском государственном техническом университете (Новочеркасском политехническом институте) под руководством, кандидата технических наук, доцента СИ. Евтушенко. Автор выражает признательность за помощь при выполнении исследований профессорам, д.т.н. Ю.Н. Мур-зенко и В.П. Дыбе.

Диссертационная работа выполнена в рамках деятельности научной школы ЮРГТУ (НПИ) «Механика грунтов, основания и фундаменты» (руководитель проф. Ю.Н. Мурзенко).

Основное содержание работы

В первой части рассматриваются результаты ранее проведенных теоретических и экспериментальных исследований взаимодействия системы «основание-фундамент». Основы расчета грунтовых оснований заложены в трудах Ш. Кулона, В. Ренкина, В.И. Курдюмова, Л. Прандтля, В.И. Новотворцева, М.Х. Пигулевского и др.

Основоположниками современной механики грунтов и теории расчета оснований являются К. Терцаги, Н.М. Герсеванов, В.А. Флорин, Н.А. Цытович и ДР-

Процессы, происходящие в основаниях, в условиях предельного состояния изучались в работах Л. Прандтля, М.И. Горбунова-Посадова, Н.А. Цытовича, В.В. Соколовского, И.В. Федорова, Ю.Н. Мурзенко, В.П. Дыбы и др.

Модель упругого полупространства применена Г.Э. Проктором, К Вихар-дом, Н.П. Пузыревским.

Нелинейные модели основания разрабатывали А.С. Строганов, В. Прагер, С.С. Вялов, Г.М. Ломизе, А.Л. Крыжановский, Г.К. Клейн, Е.Ф. Винокуров, ВА Флорин Ю.К. Зарецкий, М.В. Малышев, Ю.Н. Мурзенко, В.П. Дыба и др.

Разработке методов расчета сборных фундаментов посвящен ряд работ ЕА Сорочана, С А Ривкина, АН. Тетиора, А.З. Абуханова и др.

Численные методы расчета оснований и фундаментов разрабатывались А.Б. Фадеевым, Г.В. Васильковым, А.К. Бугровым, В.М. Алексеевым и др.

Ряд вопросов совершенствования методов расчета оснований и фундаментов был разработан в трудах Б.Н. Жемочкина и А.П. Синицина, А.П. Пшенич-кина, В.А Волосухина, АН. Богомолова, В.К. Цветкова, В.А Пшеничкиной.

Новым направлениям развития методов расчета оснований и фундаментов посвящены работы ВА Ильичева, Ю.К. Зарецкого и др.

Существенную роль в совершенствовании методов расчета железобетонных конструкций имеет метод предельного равновесия, разработанный АА Гвоздевым и развитый СМ. Крыловым и Я.М. Немировским. Кинематический метод предельного равновесия, развит в работах Ю.Н. Мурзенко, Л.А Цесарского, А.Ю. Мурзенко, СИ. Политова, СИ. Евтушенко применительно к расчету железобетонных фундаментов, и имеет перспективы дальнейшего совершенствования.

Существенный вклад в развитие экспериментального изучения работы грунтовых оснований под нагрузкой внесли Н.Н. Давиденков, Г.И. Покровский, Н.В. Лалетин, И.С Федоров, В.Ф. Бабков, В.Г. Березанцев, А.Г. Родштейн, М.В. Малышев, П.Д. Евдокимов, Ю.Н. Мурзенко, Г.Е. Лазебник и др.

Ю.Н. Мурзенко и В.В. Ревенко в 1973 г. разработали и впервые применили автоматизированный комплекс с ЭВМ для обработки показаний дистанционных преобразователей в реальном масштабе времени.

Из приведенного обзора следует, что изучение работы отдельных сборных железобетонных фундаментов при внецентренной нагрузке является актуальной задачей.

Во второй части приводится описание автоматизированной системы научных исследований работы сборных фундаментов под колонны зданий на песчаном основании, методика экспериментальных исследований с обработкой ре-

зультатов опытов в реальном масштабе времени и метрологическое обоснование измерений.

Центральным ядром автоматизированной системы научных исследований (АСНИ) оснований и фундаментов является испытательная машина МФ-1 конструкции Ю.Н. Мурзенко. Комплекс АСНИ включает в свой состав следующие устройства: испытательная машина МФ-1, система дистанционных преобразователей (месдозы, деформометры, датчики сдвига), информационно-измерительная система СИИТ-3, персональный компьютер на базе процессора Pentium (рис. 1).

Организация обработки показаний дистанционных датчиков в реальном масштабе времени связана с необходимостью влиять на ход эксперимента в зависимости от результатов оперативной обработки данных, представленных, как правило, в виде таблиц, графиков и изолиний с разной степенью детализации. Ее необходимо выполнять за короткое время с максимальным использованием оборудования.

Сопряжение измерительной станции СИИТ-3 с ЭВМ осуществляется с помощью интерфейса И-2 по кабелю Centronix. Разработанный интерфейс представляет собой расширение стандартного порта принтера. В основе устройства лежит микросхема, которая представляет собой программируемый интерфейс параллельной передачи информации. Для разработки программного обеспечения, на языке Ассемблер написаны драйвера для работы устройства.

Управление нагружшигм

Гидравлические домкраты МФ-1

А

Песчаное

основание

А

Компьютер Память Монитор Принтер

Организация обработки показаний в реалыюм масштабе времени

Библиотека программ

Тензометр ические преобразо ватам

Станция СИИТ-3 э—о Интерфейс И-2

° Месдаы □ Деформшетры а Датчики сдага

Рис. 1. Блок-схема программнй-измерительного комплекса автоматизированной системы научных исследований (АСНИ)

Следующий этап разработки АСНИ заключался в создании программного обеспечения системы управления и обработки результатов.

Программный модуль «Комплекс-1», предназначенный для управления системой СИИТ-3, позволяет выполнять первичную статистическую обработку, вычисление средних значений показаний тензометрической станции Данный модуль используется при градуировке дистанционных измерительных приборов, а также в ходе подготовки экспериментов, для точной установки преобразователей.

Программный модуль «Комплекс-2» предназначен для обработки и визуального представления показаний дистанционных преобразователей в реальном масштабе времени. Входными данными программы служат показания дистанционных датчиков, представленные в цифровом виде, а выходными - графики и таблицы значений напряжений и деформаций основания фундаментов для разных ступеней нагружения, которые могут быть использованы на последующих этапах моделирования. Алгоритм обработки основан на вычислении напряжений и деформаций по градуировочным зависимостям с учетом их нелинейности и гистерезиса.

В третьей части приводятся результаты экспериментальных исследований работы моделей фундаментов под колонны зданий на песчаном основании.

Программа экспериментов включает шестнадцать опытов из трех серий, в которых изменялись эксцентриситет приложения нагрузки, армирование и толщина плитной части железобетонных и конфигурация плитной части сборных моделей фундаментов с ломаным очертанием опорной плиты.

Рис 2 Общий вид железобетонной модели в лотке

В соответствии с планом экспериментальных исследований были изготовлены модели фундаментов железобетонные и из клееной фанеры с ломаным очертанием опорной плиты. Модели состоят из двух частей: нижней опорной и верхней подкладной плит.

Размеры верхних подкладных плит в плане для всех железобетонных моделей составляли 600 х 450 мм, высота 120 мм. Нижняя плитная часть железобетонных моделей изготавливалась высотой 70 и 90 мм, размеры подошвы 1200 мм х 900 мм.

Рис. 3. Схема модели фундамента с ломаным очертанием опорной плиты

Опорная плита модели фундамента с ломанным очершниехМ опорной плиты (рис. 3), размерами 600 х 450 мм в плане, была разделена поперек на три составных элемента, которые в опытах располагались под разным углом. Размеры каждого элемента составляли 200 х 450 мм.

Обработка экспериментальных данных производилась в реальном масштабе времени с помощью разработанных и усовершенствованных при участии автора аппаратных и программных средств АСНИ.

Р, кПа

О 200 400 600 800

—■—Опыт№1 —»—Опыт №2 —Опыт №3 —•—Опыт №4 |

Рис. 4. График осадок основания в экспериментах с железобетонными моделями

Р, кПа

О 200 400 600 800 1000 1200

—•—0° -^-10° 20° -30°

Рис. 5. График осадок основания в экспериментах с поворотом элементов опорной плиты

Эпюры напряжений для железобетонных моделей фундаментов приведены на рис. 6 и 7. Эпюра контактных напряжений в плоскости действия момента имеет седлообразный характер со стороны эксцентриситета во всем интервале нагру-жения для случая приложения нагрузки с эксцентриситетом е=0,1 1. Исчерпание несущей способности модели фундамента при этом происходило за счет разрушения подкладной плиты от продавливания.

Рис. 6. Эпюры нормальных напряжений. Второй опыт первой серии при е=0,11: а) по подошве модели фундамента; б) на глубине г = 0,25 Ь, по п одольной оси.

Рис. 7. Эпюры нормальных напряжений. Четвертый опыт первой серии при е=0,042 I: а) по подошве модели фундамента, б) на глубине ъ = 0,25 Ь, по продольной оси;

Эпюра нормальных вертикальных напряжений на глубине ъ = 0,25 Ь в плоскости действия момента со стороны эксцентриситета также имеет выраженные превышения значений напряжений под проекцией грани подкладной плиты по отношению к значениям напряжений в средней части фундамента (рис. 6.6).

При эксцентриситете приложения нагрузки е=0,042 1 (рис. 7) на первых ступенях нагружения эпюра контактных напряжений имеет седлообразный характер. Для случая жестких штампов, в опытах Ю.Н. Мурзенко и З.Я. Тарику-лиева, в ходе увеличения нагрузки, эпюра контактных напряжений имела седлообразный характер вплоть до нагрузок, близких к предельным и затем преобразовывалась в параболическую. В наших опытах для гибкой модели фундамента, с эксцентриситетом приложения нагрузки е=0,042 1, приращения ординат эпюр напряжений в средней части фундамента увеличивались больше, чем в краевых зонах уже на начальных ступенях нагружения. Эпюра контактных напряжений преобразовывалась в параболическую. Подобное распределение напряжений было отмечено и на глубине ъ=0,25 Ь (рис. 7.6). Результаты опытов согласовываются с данными, полученными СИ. Евтушенко для случая моделей фундаменюв под колонны зданий с разрезкой опорной плиты на два элемента. Передача нагрузки на нижнюю плитную часть происходит через подкладную плиту и именно под ней основание воспринимает большую часть нагрузки, передаваемой на фундамент.

Эпюры напряжений в сечении вдоль короткой стороны имеют четко выраженный параболический характер, что согласовывается с результатами, опытов СИ. Евтушенко.

Для измерения вертикальных линейных деформаций в опытах с железобетонными моделями в основании были установлены деформометры конструкции Ю.Н. Мурзенко и Ю.В. Галашева в уровне подошвы фундамента, а также на отметках по глубине 0,25 Ь и 0 , 5 . Измерение горизонтальных сдвиговых деформаций осуществлялось датчиками сдвига, также расположенными на отметках 0; 0,25 Ь; 0,5 Ь по оси фундамента в плоскости действия момента.

На основании обработки экспериментальных данных построены эпюры вертикальных линейных и изолинии горизонтальных сдвиговых деформаций (рис. 8, 9). Наибольших значений относительные деформации во всем интервале нагружения достигают на глубине 0,5 Ь от подошвы фундамента.

Полученные данные свидетельствуют о том, что уже при малых эксцентричных нагрузках в песчаном основании модели образуются характерные зоны сдвиговых деформаций. Первая зона сдвиговых деформаций примыкает к подошве модели и располагается в ее центральной части. Вторая зона развития сдвиговых деформаций примыкает к краевой части модели фундамента, максимальные значения в данной зоне наблюдаются на глубине 0,5 Ь (рис. 9).

Ь. 1 5. ^

Степень нагряжения

1 - 0,06 Рпр

2 - 0,17 Рпр

3 - 0,29 Рпр

4 - 0,40 Рпр

5 - 0,52 Рпр

6 - 0,64 Рпр

7 - 0,75 Рпр

8 - 0,87 Рпр

9 - 0,99 Рпр

А-0.25Ь

А-0,5ЬТ

Рис. 8. Эпюры вертикальных относительных деформаций £г в угловой зоне

С ростом нагрузки происходят небольшие изменения в характере сдвиговых деформаций под краем фундамента. Это связано с развитием пластических деформаций в краевой зоне фундамента. Характер сдвиговых деформаций под центральной частью фундамента формируется в начале нагружения и с увеличением нагрузки значительно не изменяется, что свидетельствует об образовании под центром фундамента уплотненного ядра.

Анализ экспериментальных данных для серии опытов с моделями фундаментов и поворотом составных элементов опорной плиты показывает, что наибольшее значение величины несущей способности основания достигается для случая поворота плит на угол 20° (рис. 5).

В четвертой части выполнены расчеты предельного состояния гибкого железобетонного фундамента с определением нижней оценки несущей способности по методу В.П. Дыбы и верхней оценки кинематическим методом предельного равновесия с использованием экспериментально полученных схем излома. Приводятся результаты разработки алгоритмов и компьютерных программ расчета столбчатого фундамента на продавливание и трещинообразова-ние, конструирования плитной части столбчатого фундамента «Конструктор»,

расчета осадки основания фундамента «OSADKA», расчета нижней оценки несущей способности гибких железобетонных фундаментов и ynpyi опластиче-ской осадки основания «PLASTIC».

Величина нижней оценки несущей способности гибкого железобетонного фундамента составила N^ =691,2кЯ. Экспериментально полученное в первой серии опытов значение предельной нагрузки составило РтГ1 = 7%0кН .

Результаты исследований, полученные автором, а также С И. Евтушенко, послужили обоснованием применения кинематического метода предельного равновесия для прочностного расчета исследованной конструкции отдельного фундамента под колонну здания. Рассчитанная по данному методу величина предельный нагрузки составила Р^мпр = 755кН. Превышение экспериментально полученной величины предельной нагрузки может быть объяснено некоторым несоответствием фактических и расчетных величин сопротивления арматуры и прочности бетона. В целом, выполненными расчетами подтверждена возможность оценки предельной нагрузки с использованием понятия "коридора" верхних и нижних оценок несущей способности

Созданная при участии автора программа расчета параметров столбчатого фундамента позволяет выполнять расчеты на продавливание и трещинообразо-вание плитной части фундамента по методике СНиП. Программа предназначена для расчетов плитной части столбчатых фундаментов с заданными параметрами, может быть использована для экспресс-расчетов при конструировании в вариантном проектировании плитной части фундаментов, а также расчетная часть программы может быть включена в виде отдельного программного модуля в программные комплексы по оптимизации параметров фундаментов.

Для выбора наименее материалоемкого решения при конструировании плитной части столбчатого фундамента автором была предложена методика последовательного автоматического подбора конфигурации и размеров плитной части столбчатого фундамента, а также создана реализующая ее программа «Конструктор». В расчетной части программы реализована стандартная (по СНиП 2.02.01-83*) методика по проверке столбчатого фундамента на условие продавливания Основными исходными данными для конструирования являются, класс прочности бетона, глубина заложения фундамента и размеры плитной части и подколонника. В качестве рассчитываемых параметров принимаются количество ступеней и высота плитной части фундамента. Подбор осуществляется увеличением значения высоты плитной части фундамента.

Автором был разработан алгоритм и составлена программа «OSADKA» для расчета осадки основания фундамента по методу послойного суммирования.

Алгоритм данной программы используется в качестве одного из расчетных модулей в программном комплексе «Автоматизированное проектирование оптимальных фундаментов на естественном основании» (АПОФЕОС).

Автором создана программа расчета осадки упругопластического основания «Plastic». Программа предназначена для расчета осадок оснований с развитыми областями предельного напряженного состояния грунта, определения расчетного сопротивления грунта R и предельного давления на основание Рпр.

В состав программы входят методики: расчета R - расчетного сопротивления грунта (СНиП 2.02.01-83*); расчета Рпр - предельного давления на основание (СНиП 2.02.01-83*); расчета нижней оценки несущей способности гибких железобетонных фундаментов (В.П. Дыба); расчета SnJ1 - осадки упругопласти-ческого основания (А.К.Бугров).

о

°т

5 t

г 15 f I с

и 20 -J-

25;

I

|—■—Опытные данные —»-"Упругая осадка —А—Упругоплвстическая осадив |

Рис. 10. График осадок в опытах первой серии

В пятой части отражены результаты разработки программной оболочки многокритериальной многопараметрической оптимизации для компьютерных систем на базе современных поколений процессоров под управлением операционной системы Windows, позволяющая выполнять многовариантные расчеты и выделять лучшие проектные решения, а также программного модуля «OPTIMUM» программного комплекса «АПОФЕОС» реализующего методику многокритериальной оптимизации параметров столбчатых фундаментов.

Алгоритмы определения лучших фундаментов на естественном основании реализованы в программном комплексе (ПК) «АПОФЕОС» (автоматизированное проектирование оптимальных фундаментов на естественном основании). Основные концепции структуры комплекса разработаны Ю.Н. Мурзенко.

Модули программного комплекса «АПОФЕОС» представляют собой программы четырех уровней оптимизации:

1-й - анализ и оптимизация исходных данных, выбор критериев и ограничений, построение модели объекта для ее ввода в компьютер;

2-й - структурная оптимизация, выбор лучшего типа фундамента (ЛТФ);

3-й - оптимизация параметров ЛТФ по нескольким расчетным критериям (объем земляных работ, затраты рабочего времени, расход бетона, и др.)-;

4-й - окончательная разработка ЛТФ с использованием программ, реализующих в расчетах современные нелинейные модели основания.

На 1-м уровне пользователь, осуществляя анализ исходных данных по инженерной геологии площадки и особенностям объекта, задает основные критерии и ограничения предъявляемые к проектируемому фундаменту.

На 2-м уровне (этапе структурной оптимизации) решается вопрос выбора типа фундамента, который отвечает конструктивным и технологическим схемам проектируемых зданий, а также условиям строительной площадки.

Третий уровень - параметрическая оптимизация в ПК АПОФЕОС, построен по агрегатному принципу, и состоит из модулей оптимизации параметров, выбранного на втором уровне типа фундамента.

На 4-м уровне оптимизации для принятия окончательного проектного решения выбранный на предыдущих этапах фундамент рассчитывается с применением современных упругопластических моделей оснований, которые обычно реализуются с помощью достаточно сложных компьютерных программ.

Автор данной работы адаптировал структурную оболочку ПК для современного поколения компьютеров на базе процессоров Intel и AMD под управлением операционной системы Windows, а также разработал программный модуль «OPTIMUM» оптимизации параметров столбчатых фундаментов. Для реализации методика параметрической оптимизации при проектирования столбчатых фундаментов используется программная оболочка, которая выполняет функции диспетчеризации, информационной поддержки и связи между собой различных модулей, а также входящие в эту оболочку программные модули: ввода-вывода информации, генерации вариантов и определения критериев.

Для случая столбчатых фундаментов предлагается оптимизировать следующие параметры х, (i=l,...,4). глубина заложения фундамента; ширина подошвы фундамента; длина подошвы фундамента; высота плитной части - h. Оценку предлагается проводить по следующим критериям

- по осадке то есть по отношению осадки фундамента определяемой по методике СНиП к предельно - допустимой осадке;

- объему использованного бетона

Следует отметить, что число критериев -j, как и число параметров -i, может быть увеличено или уменьшено, для чего необходимо добавить или убрать программные блоки, входящие в ПК, в которых вычисляются критерии.

По каждому критерию составляется строка таблицы испытаний, в которой расположены значения критериев в пробных точках и указаны номера соответствующих пробных точек - номера испытаний.

Просматривая эти варианты в усеченной с учетом ограничений на критерии "таблице испытаний", пользователь выделяет области изменения диапазона параметров, наиболее отвечающих критериям оптимальности, и повторяет расчет для точного определения параметров конкурирующих вариантов.

Если было получено большое количество вариантов, неудобное для анализа и не представляющее собой множество Парето, пользователю необходимо ужесточать ограничения на критерии, пока не будет получено подмножество вариантов, не улучшаемое формальными методами (множество Парето).

Основные результаты работы и выводы

1. Усовершенствована методика экспериментального моделирования работы моделей фундаментов и грунтового основания в реальном масштабе времени, обеспечивающая высокую точность измерения исследуемых параметров.

2. Разработаны составляющие аппаратно-программного комплекса АСНИ, включающие плату сопряжения тензометрического комплекса СИИТ-3 через интерфейс И-2 с современным компьютером на базе процессоров Intel и AMD под управлением операционной системы Windows, а также программный модуль «Комплекс, зарегистрированный в Российском агентстве по патентам и товарным знакам (РОСПАТЕНТ), обеспечивающие высокую точность измерения, а также оперативность управления экспериментом.

3. Усовершенствована методика и разработан программный модуль «Комплекс-2» для обработки и визуального представления показаний дистанционных тензометрических преобразователей с учетом гистерезиса показаний в реальном масштабе времени, зарегистрированный в РОСПАТЕНТе.

4. Проверена работоспособность и эффективность конструкций сборных фундаментов с подкладной и опорной плитами.

5. На основании экспериментальных исследований работы моделей железобетонных фундаментов установлено, что в основании железобетонной модели фундамента с гибкой плитной частью при действии нагрузки с большим эксцентриситетом (е=0,1 1) эпюра контактных,напряжений, а также эпюра нормальных вертикальных напряжений на глубине z = 0,25 Ь в плоскости действия момента имеют седлообразный характер во всем интервале нагружения. При действии нагрузки с эксцентриситетом е=0,042 1 на первых ступенях на-гружения эпюра контактных напряжений имеет седлообразный характер. При дальнейшем нагружении эпюра контактных напряжений преобразовывается в параболическую. Эпюры напряжений в сечении вдоль короткой стороны фундамента имеют выраженный параболический характер.

6. На основании экспериментальных исследований работы моделей железобетонных фундаментов установлено, что наибольших значений относительные деформации е2 в угловой зоне модели фундамента во всем интервале нагру-жения достигают на глубине 0,5 Ь от подошвы фундамента. Уже при малых нагрузках в песчаном основании модели образуются характерные зоны сдвиговых деформаций. Первая зона сдвиговых деформаций примыкает к подошве модели и располагается в ее центральной части. Вторая зона развития сдвиговых деформаций примыкает к краевой части модели фундамента, и максимальные значения в данной зоне наблюдаются на глубине 0,5.

7. На основании экспериментальных исследований работы моделей фундамен-' тов, отличающихся поворотом составных элементов опорной плиты, установлено, что наибольшее значение величины несущей способности основания достигается для случая поворота плит на угол 20°.

8. Выполнены расчеты предельного состояния гибкого железобетонного фундамента с определением нижней оценки несущей способности по методу В.П. Дыбы и верхней оценки кинематическим методом предельного равновесия с использованием экспериментально полученных схем излома, подтверждающие возможность оценки предельной нагрузки с использованием понятия "коридора" верхних и нижних оценок несущей способности.

9. Разработан комплекс программ расчета нижней оценки несущей способности гибких железобетонных фундаментов, упругопластической осадки основания, и проверки условий продавливания, трещинообразования и раскрытия трещин столбчатых фундаментов, зарегистрированный в РОСПАТЕНТе.

10. Усовершенствована программная оболочка многокритериальной многопараметрической оптимизации для компьютерных систем на базе современных поколений процессоров (Pentium, AMD) под управлением операционной системы Windows, позволяющая получить лучшие проектные решения.

11. Реализована методика многокритериальной оптимизации параметров для столбчатых фундаментов в программном модуле «OPTIMUM».

12.Методика многокритериальной оптимизации параметров столбчатых фундаментов, а также компьютерные программы внедрены в проектной практике.

Список опубликованных работ по теме диссертации

1. Программа расчета параметров столбчатого фундамента на продавливание и трещинообразование // Компьютерные технологии в науке, производстве, социальных и экономических процессах: Материалы Ш Междунар. науч.-практ. конф., г. Новочеркасск, ноябрь 2002 г.: В 4 ч./ Юж-Рос. гос. техн. ун-т (НПИ). -Новочеркасск: 0 0 0 НПО «ТЕМП», 2002. -Ч. З.-С. 27-30, (соавторы Евтушенко С.И.,СкибинГ.М.).

2. Программа конструирования плитной части железобетонного столбчатого фундамента // Компьютерные технологии в науке, производстве, социальных и экономических процессах: Материалы Ш Междунар. науч.-практ. конф., г. Новочеркасск, ноябрь 2002 г.: В 4 чУ Юж-Рос. гос. техн. ун-т (НПИ). - Новочеркасск: ООО НПО «ТЕМП», 2002. -Ч. 1.-С. 34-36, (соавтор Евтушенко СИ.).

3. Программный модуль «OPTIMUM» ПК «АПОФЕОС» по многокритериальной оптимизации параметров столбчатых фундаментов // Математическое моделирование и компьютерные технологии. Известия высших учебных заведений. Северо-кавказский регион. Технические науки. 2003. Спецвыпуск. С. 105-106, (соавторы Евтушенко СИ., Скибин Г.М.).

4. Программа расчета осадки основания фундамента // Компьютерные технологии в науке, производстве, социальных и экономических процессах: Материалы IV Междунар. науч.-практ. конф., г. Новочеркасск, 14 нояб. 2003 г.: В 4 ч./ Юж-Рос. гос. техн. Ун-т (НПИ). -Новочеркасск:: ЮРГТУ, 2003. -Ч. З.-С. 32-34.

5. Программно-аппаратный комплекс автоматизированной системы научных исследований оснований и фундаментов // Моделирование. Теория, методы и средства: Материалы IV Междунар. науч.-практ. конф., г. Новочеркасск, 9 апр. 2004 г.: В 4 ч./ Юж-Рос. гос. техн. ун-т (НПИ). -Новочеркасск: ЮРГТУ, 2004. -Ч. 2.-С. 40-44, (соавтор Евтушенко СИ.).

6. Результаты экспериментальных исследований совместной работы моделей желе-

зобетонных фундаментов под колонны зданий и песчаного основания // Моделирование. Теория, методы и средства: Материалы IV Междунар. науч.-пракг. конф., г. Новочеркасск, 9 апр. 2004 г.: В 4 ч./ Юж-Рос. гос. техн. ун-т (НПИ) -Новочеркасск: ЮРГТУ, 2004. -Ч. 4.-С. 43-49, (соавторы Мурзенко Ю.Н., Евтушенко СИ.).

7. Расчет параметров столбчатого фундамента на продавливание и трещинообразо-вание. Свид-во об офиц. регистрации программы для ЭВМ 2003610387 РФ / Роспатент.- № 2002612236; Заявл. 15.12.2002; Зарег. в Реестре программ для ЭВМ 14.02.2003, (соавторы Евтушенко С Л., Скибин Г.М.).

8. Конструирование плитной части столбчатого фундамента («Конструктор»). Свид-во об офиц. регистрации программы для ЭВМ 2003610388 РФ / Роспатент.-№ 2002612237; Заявл. 15.12.2002; Зарег. в Реестре программ для ЭВМ 14.02.2003, (соавторы Евтушенко СИ., Скибин ГМ.).

9. Расчет осадки фундамента («OSADKA»). Свид-во об офиц. регистрации программы для ЭВМ 2003611294 РФ / Роспатент.- № 2003610706; Заявл. 03.04.2003; Зарег. в Реестре программ для ЭВМ 28.05.2003, (соавторы Евтушенко СИ., Ски-бин Г.М.).

ЮМногокритериальная оптимизация параметров столбчатых фундаментов («OPTIMUM»). Свид-во об офиц. регистрации программы для ЭВМ 2004610373 РФ / Роспатент.- № 2003612600; Заявл. 10.12.2003; Зарег. в Реестре программ для ЭВМ 06.02.2004, (соавторы Евтушенко СИ., Скибин Г.М.).

11 Обработка показаний тензометрической станции СИИТ-3 («Комплекс-2»). Свид-во об офиц. регистрации программы для ЭВМ 2004610374 РФ / Роспатент.- № 2003612601; Заявл. 10.12.2003; Зарег. в Реестре программ для ЭВМ 06.02.2004.

12 Управление тензометрической станцией СИИТ-3 («Комплекс-1»). Свид-во об офиц. регистрации программы для ЭВМ 2004610372 РФ / Роспатент,- № 2003612599; Заявл. 10.12.2003; Зарег. в Реестре программ для ЭВМ 06.02.2004, (соавторы Евтушенко СИ., Мусаев М М , Евтушенко А.С.).

13 Ленточный фундамент. Пат. 32139 РФ, МКИ Е02Д 27/01.- Заявл. 03.04.03; Опубл. 10.09.03, Бюл. № 25, (соавторы Мурзенко Ю.Н., Евтушенко СИ., Скибин Г.М., Архипов Д.Н.).

В работах [1-3; 5; 7-10; 12-13] автором предложены идеи и алгоритмы по

созданию аппаратно-программных комплексов. В работе [6] изложены, полученные непосредственно автором результаты экспериментальных исследований

Подписано в печать 20.10. 2004 г. Формат 60 х 90 1/16. Бумага офсетная. Печать оперативная. Уч. печ. л. 1,43. Тираж 120 экз. Заказ № 47-1992.

Южно-Российский государственный технический университет (НПИ) Центр оперативной полиграфии ЮРГТУ(НПИ) 346428, г. Новочеркасск, ул. Просвещения. 132, тел. 55-222

№22 6 9 4

Оглавление автор диссертации — кандидата технических наук Анищенко, Евгений Юрьевич

ВВЕДЕНИЕ

1. АНАЛИЗ СОВРЕМЕННОГО СОСТОЯНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ, МЕТОДОВ РАСЧЕТА, МОДЕЛИРОВАНИЯ И ОПТИМИЗАЦИИ ОТДЕЛЬНЫХ ФУНДАМЕНТОВ ПОД КОЛОННЫ ЗДАНИЙ. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ДИССЕРТАЦИОННОЙ РАБОТЫ

1.1 Классификация отдельных сборных фундаментов под колонны каркасных зданий и особенности их конструктивных решений

1.2 Обзор аналитических, инженерных и численных методов расчета, моделирования и оптимизации фундаментов под колонны зданий

1.3 Анализ лабораторных и натурных экспериментальных исследований работы отдельных фундаментов под колонны зданий и грунтового основания

1.4 Цель и задачи диссертационной работы 31 2 АВТОМАТИЗИРОВАННАЯ СИСТЕМА НАУЧНЫХ

ИССЛЕДОВАНИЙ ДЛЯ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО ИЗУЧЕНИЯ РАБОТЫ ФУНДАМЕНТОВ НА ПЕСЧАНОМ ОСНОВАНИИ

2.1 Испытательная установка, аппаратура и методика экспериментальных исследований

2.2 Программно-аппаратный комплекс экспериментальных исследований с обработкой результатов опытов на ЭВМ в реальном масштабе времени

2.3 Метрологическое обоснование измерений. Анализ погрешностей измерений

2.4 Выводы по второй главе

3 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ СОВМЕСТНОЙ РАБОТЫ ОТДЕЛЬНЫХ ФУНДАМЕНТОВ ПОД КОЛОННЫ ЗДАНИЙ И ПЕСЧАНОГО ОСНОВАНИЯ

3.1 Методика экспериментального моделирования

3.2 Характеристики песчаного основания и моделей фундаментов

3.3 Распределение напряжений в процессе нагружения вплоть до предельных нагрузок

3.4 Анализ деформаций песчаного основания железобетонных моделей фундаментов

3.5 Характерные особенности деформации трещинообразования и разрушения моделей железобетонных фундаментов

3.6 Выводы по третьей главе

4 РАСЧЕТЫ ОТДЕЛЬНЫХ ФУНДАМЕНТОВ ПОД КОЛОННЫ ЗДАНИЙ

4.1 Основные положения и принципы подхода к теоретическому решению задачи о предельном состоянии основания гибкого железобетонного фундамента.

4.2 Расчет предельной несущей способности основания под гибким железобетонным фундаментом

4.3 Расчет отдельных сборных фундаментов под колонны зданий кинематическим методом предельного равновесия

4.4 Комплекс программ проектирования фундаментов каркасных зданий

4.5 Выводы по четвертой главе

5 ОПТИМИЗАЦИЯ ПАРАМЕТРОВ ФУНДАМЕНТОВ ПОД КОЛОННЫ КАРКАСНЫХ ЗДАНИЙ ПРИ ВАРИАНТНОМ ПРОЕКТИРОВАНИИ НА ПЕРСОНАЛЬНОМ КОМПЬЮТЕРЕ

5.1 Анализ компьютерных технологий многовариантного проектирования фундаментов и оснований

5.2 Структура многоуровневой оптимизации и принципы параметрической оптимизации, выбор расчетных параметров и критериев качества для оценки проектных вариантов

5.3 Оптимизация фундаментов под колонны каркасных зданий с использованием модуля «OPTIMUM» ПК АПОФЕОС

Введение 2004 год, диссертация по строительству, Анищенко, Евгений Юрьевич

Снижение стоимости строительства при одновременном обеспечении надежности, оптимизация трудозатрат и времени на сооружение подземных конструкций имеют огромное значение для повышения эффективности использования капитальных вложений, экономии материально-технических средств и повышения качества строительства. Решение этих задач и дальнейшее совершенствование технического прогресса в фундаментостроении в значительной мере обеспечиваются развитием исследований напряженно-деформированного состояния оснований и фундаментов, разработкой новых конструкций фундаментов и совершенствованием методов их расчета. Многочисленные теоретические и экспериментальные исследования расширили представление о силовом взаимодействии фундамента и основания и позволили создать теории их расчета. Однако, до настоящего времени еще имеется много неизученных вопросов, разрешение которых позволит в большей степени использовать резервы несущей способности грунтовых оснований, железобетонных фундаментов.

Использование сборных фундаментов каркасных зданий позволяет сократить сроки строительства и перенести трудоемкие процессы по возведению фундаментов в заводские условия. Это имеет наибольшее значение при реконструкции действующих предприятий в условиях проведения работ без остановки технологического процесса.

Совершенствование методов и средств проектирования с использованием САПР является важной задачей. Повышение качества автоматизированного проектирования в фундаментостроении проявляется в разработке и использовании информационных технологий, новых методов принятия решений, модулей и программных комплексов оптимального проектирования.

Интенсивное развитие и повсеместное внедрение компьютерной техники создает возможность использовать компьютерные методы для прогноза Щ осадки и оценки НДС оснований фундаментов под колонны каркасных зданий.

Целью диссертационной работы является совершенствование расчета и конструирования отдельных сборных железобетонных фундаментов каркасных зданий на основе экспериментальных исследований и применения информационных технологий.

Для достижения указанной цели поставлены следующие задачи:

1. Разработка аппаратно-программного комплекса и совершенствование методики проведения опытов с обработкой результатов в реальном масштабе времени.

2. Проведение экспериментальных исследований для оценки несущей способности и получения схем трещинообразования железобетонных моделей отдельных фундаментов под колонны каркасных зданий.

3. Разработка алгоритмов, программ и их реализация в виде программного комплекса методов расчета нижней оценки несущей способности гибких железобетонных фундаментов, упругопластической осадки оснований, проверки условий продавливания, трещинообразования и раскрытия трещин в столбчатых фундаментах.

4. Адаптация программной оболочки комплекса многокритериальной оптимизации различных типов фундаментов «Автоматизированное проектирование оптимальных фундаментов на естественном основании» (ПК «АПОФЕОС») к операционной системе Windows.

5. Разработка модуля многокритериальной оптимизации параметров сборных отдельных фундаментов под колонны каркасных зданий для ПК «АПОФЕОС».

6. Разработка новых конструкций отдельных сборных фундаментов, имеющих подкладную и опорную плиты.

Научная новизна работы заключается в том, что:

1. Разработан интерфейс сопряжения дистанционных датчиков и персонального компьютера с визуализацией результатов опытов в реальном масштабе времени.

2. Получены новые экспериментальные данные о распределении контактных напряжений, а также нормальных вертикальных напряжений по глубине во всем интервале нагружения.

3. Получены новые экспериментальные данные о распределении относительных линейных и сдвиговых деформации в основании железобетонных фундаментов во всем интервале нагружения.

4. Получены схемы излома сборных отдельных фундаментов при внешней нагрузке, использующиеся в расчете фундаментов кинематическим методом предельного равновесия.

5. Разработана методика многокритериальной оптимизации параметров отдельных сборных фундаментов под колонны каркасных зданий для ПК «АПОФЕОС» в модуле «OPTIMUM».

6. Разработана новая конструкция отдельного сборного фундамента, отличающегося поворотом составных элементов опорной плиты относительно продольной оси.

Объектами исследования являются отдельные составные внецентренно нагруженные железобетонные фундаменты каркасных зданий.

Практическая значимость:

1. Усовершенствован автоматизированный аппаратно-программный комплекс научных исследований, повышающий информативность и точность результатов экспериментального моделирования. Усовершенствована методика проведения опытов с обработкой и визуализацией результатов в реальном масштабе времени.

2. Усовершенствована иерархическая оболочка, реализующая методику многопараметрической многокритериальной оптимизации ПК «АПОФЕОС» на основе объектно-ориентированного интерфейса Windows ХР.

3. Разработан программный модуль для ПК «АПОФЕОС», осуществляющий методику многокритериальной оптимизации параметров отдельных сборных фундаментов под колонны каркасных зданий.

4. Разработан программный комплекс для расчетов грунтовых оснований, включая определение расчетного сопротивления грунта, силы предельного сопротивления основания, нижней оценки несущей способности гибких железобетонных фундаментов, упругопластической осадки основания.

5. Разработан программный комплекс для расчетов фундаментов под колонны каркасных зданий, включая проверку условий продавливания, трещи-нообразования и определение характера раскрытия трещин.

На защиту выносятся:

1. Усовершенствованная методика экспериментального моделирования работы моделей фундаментов и песчаного основания.

2. Результаты экспериментальных исследований закономерностей взаимодействия моделей сборных фундаментов и песчаного основания.

3. Методика многокритериальной компьютерной оптимизации параметров отдельных сборных фундаментов под колонны каркасных зданий, реализованная в виде модуля программного комплекса «АПОФЕОС» на основе объектно-ориентированного интерфейса Windows ХР.

4. Новые конструкции сборных фундаментов, имеющие подкладную и опорную плиты с поворотом составных элементов опорной плиты относительно продольной оси.

Достоверность результатов исследований. В основу экспериментальных исследований положена метрологически обоснованная апробированная методика, разработанная на кафедре «САПР ОСФ» ЮРГТУ (НПИ), позволяющая получить достоверные значения исследуемых параметров. Достоверность результатов опытов подтверждается сходимостью экспериментальных данных с теоретическими решениями и данными других авторов. Правильность полученных выводов подтверждена использованием общепринятых расчетных методов, нормативной и научно-технической литературы и результатов исследований других авторов.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены и опубликованы в трудах III и IV Международных научно-практических конференций "Компьютерные технологии в науке, производстве, социальных и экономических процессах" (Новочеркасск, 2002-2003 гг.), на IV Международной научно-практической конференции "Моделирование. Теория, методы и средства" (Новочеркасск, 2004 г.), на конференции "Математическое моделирование и компьютерные технологии", материалы которой опубликованы в журнале "Известия высших учебных заведений. Северокавказский регион. Технические науки" (Новочеркасск, 2003), на ежегодных внутривузовских конференциях профессорско-преподавательского состава кафедр строительного профиля ЮРГТУ (НПИ) (2001-2004 гг.), на конференции в Техническом университете г. Дрездена (Германия, 2004 г.). За разработку комплекса согласования тензометрической станции СИИТ-3 с IBM-совместимым компьютером автор был удостоен диплома первой степени на Всероссийской выставке-ярмарке ИННОВ-2003 (г. Новочеркасск).

Внедрение результатов. Результаты исследований и практические рекомендации, разработанные в диссертационной работе, внедрены в проектном институте «Донпроектэлектро», (г.Новочеркасск), в фирме НПФ «Изыскатель», в учебном процессе Ростовского государственного строительного университета, Новочеркасской государственной мелиоративной академии, Южно-Российского государственного технического университета (Новочеркасского политехнического института) и Донского Государственного межрегионального колледжа строительства, экономики и предпринимательства.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, общих выводов, списка литературы, включающего 140 наименований и приложения. Полный объем диссертации 159 страниц, включая 58 рисунков и 11 таблиц. Основной текст диссертации (без оглавления, списка литературы, приложений, рисунков и таблиц) содержит 108 страниц машинописного текста.

Заключение диссертация на тему "Исследование, проектирование и оптимизация параметров фундаментов каркасных зданий"

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. Усовершенствована методика экспериментального моделирования работы моделей фундаментов и грунтового основания в реальном масштабе времени, обеспечивающая высокую точность измерения исследуемых параметров.

2. Разработаны составляющие аппаратно-программного комплекса АСНИ, включающие плату сопряжения тензометрического комплекса СИИТ-3 через интерфейс И-2 с современным компьютером на базе процессоров Intel и AMD под управлением операционной системы Windows, а также программный модуль «Комплекс-1», зарегистрированный в Российском агентстве по патентам и товарным знакам (РОСПАТЕНТ), обеспечивающие высокую точность измерения, а также оперативность управления экспериментом.

3. Усовершенствована методика и разработан программный модуль «Комплекс-2» для обработки и визуального представления показаний дистанционных тензометрических преобразователей с учетом гистерезиса в реальном масштабе времени, зарегистрированный в РОСПАТЕНТе.

4. Проверена работоспособность и эффективность конструкций сборных составных фундаментов с подкладной и опорной плитами.

5. На основании экспериментальных исследований работы железобетонных моделей фундаментов установлено, что в основании железобетонной модели фундамента с гибкой плитной частью при действии нагрузки с большим эксцентриситетом (е=0,1 L) эпюра контактных напряжений, а также эпюра нормальных вертикальных напряжений на глубине z = 0,25 b в плоскости действия момента имеют седлообразный характер во всем интервале нагруже-ния. При действии нагрузки с эксцентриситетом е=0,042 L на первых ступенях нагружения эпюра контактных напряжений имеет седлообразный характер. При дальнейшем нагружении эпюра контактных напряжений преобразовывается в параболическую. Эпюры напряжений в сечении вдоль короткой стороны фундамента имеют выраженный параболический характер.

6. На основании экспериментальных исследований работы железобетонных моделей фундаментов установлено, что наибольших значений относительные деформации ez в угловой зоне модели фундамента во всем интервале нагружения достигают на глубине 0,5 b от подошвы фундамента. Уже при малых нагрузках в песчаном основании модели образуются характерные зоны сдвиговых деформаций. Первая зона сдвиговых деформаций примыкает к подошве модели и располагается в ее центральной части. Вторая зона развития сдвиговых деформаций примыкает к краевой части модели фундамента, и максимальные значения в данной зоне наблюдаются на глубине 0,5 Ь.

7. На основании экспериментальных исследований работы моделей фундаментов, отличающихся поворотом составных элементов опорной плиты, установлено, что наибольшее значение величины несущей способности основания достигается для случая поворота плит на угол 20°.

8. Выполнены расчеты предельного состояния гибкого железобетонного фундамента с определением нижней оценки несущей способности по методу В.П. Дыбы и верхней оценки кинематическим методом предельного равновесия с использованием экспериментально полученных схем излома, подтверждающие возможность оценки предельной нагрузки с использованием понятия "коридора" верхних и нижних оценок несущей способности.

9. Разработан комплекс программ расчета нижней оценки несущей способности гибких железобетонных фундаментов, упругопластической осадки оснований, и проверки условий продавливания, трещинообразования и раскрытия трещин столбчатых фундаментов, зарегистрированных в РОСПАТЕНТе.

10. Усовершенствована программная оболочка многокритериальной многопараметрической оптимизации для компьютерных систем на базе современных поколений процессоров (Pentium, AMD) под управлением операционной системы Windows, позволяющая получить лучшие проектные решения.

11. Реализована методика многокритериальной оптимизации параметров для столбчатых фундаментов в программном модуле «OPTIMUM».

Библиография Анищенко, Евгений Юрьевич, диссертация по теме Основания и фундаменты, подземные сооружения

1. Сборные железобетонные фундаменты под колонны по чертежам серий КЭ-01-49 и КЭ-01-52 / чертежи повторного применения / ЖБ-358-01. JL: Ленпромстройпроект, 1964. - 38 с.

2. Абуханов А.З. Расчет столбчатого фундамента на промежуточной подготовке: Автореф. дис. канд. техн. наук. / ВНИИОСП. М., 1989. 25

3. Еерсеванов Н.М., Полыпин Д.Е. Теоретические основы механики грунтов. Госстройиздат, 1948. 68 с.

4. Флорин В.А. Основы механики грунтов, т. 1-Й, Госстройиздат. J1.-M., 1959, 1961.-124 с.

5. Цытович Н.А. Расчет осадок фундаментов. М., Стройиздат. 1941.-74 с.

6. Горбунов-Посадов М.И., Маликова Т.А. Расчет конструкций на упругом основании. М., Стройиздат, 1973. 626 с.

7. Цытович Н.А. О методах расчета балок на сжимаемом основании // Труды МИСИ им. В .В. Куйбышева, №14-М. 1956.

8. Соколовский В.В., О предельном равновесии сыпучей среды // «Прикладная математика и механика», т. XV, вып.6, 1951.

9. Федоров И.В. Некоторые задачи упругопластического распределения напряжений в грунтах, связанные с расчетом оснований // Сборник института механики АН СССР. Т XXVI. М., 1958. С. 204-215.

10. Мурзенко Ю.Н. Экспериментально-теоретические исследования силового воздействия фундаментов и песчаного основания. Дисс. докт. техн. наук. Новочеркасск, 1972. - 576 с.

11. Дыба В.П. Напряженно-деформированное состояние ленточных фундаментов в упругопластической стадии работы. Дисс. канд. техн. наук. -Новочеркасск, 1982. 177 с.

12. Проктор Г.Э. Об изгибе балок, лежащих на сплошном упругом основании без гипотезы Винклера-Циммермана. Дипломная работа в Петроградском технологическом институте, 1922. 92с.

13. Пузыревский Н.П. Фундаменты. M.-JL, Госстройиздат, 1934. - 516с.

14. Строганов А.С. Анализ плоской пластической деформации грунта. "Инженерный журнал ", 1965, t.V, вып. 4. С. 16-20.

15. Строганов А.С. Некоторые проблемы пластичности грунтов. Автореферат докторской диссертации. М., 1968. 68 с.

16. Прагер В., Ходж Ф.Г. Теория идеально пластических тел, ИЛ. М., 1956.-86 с.

17. Вялов С.С. Некоторые проблемы механики грунтов // Основания, фундаменты и механика грунтов, 1970, №2. С. 21-23.

18. Ломизе Г.М., Крыжановский А.Л. Основные зависимости напряженного состояния и прочности песчаных грунтов // Основания, фундаменты и механика грунтов, 1966, №3. С. 23-26.

19. Клейн Г.К. Строительная механика сыпучих тел. Госстройиздат, 1956. -130 с.

20. Винокуров Л.П. Прямые методы решения задач для массивов и фундаментов. Изд. Харьковского университета. Харьков, 1956. 97 с.

21. Зарецкий Ю.К. К расчету ленточных фундаментов на нелинено-деформируемом основании. Основания, фундаменты и механика грунтов, 1970, №1.-С. 6-10.

22. Малышев М.В. Распределение напряжений в нелинейно деформируемом основании, нагруженном сосредоточенной силой // Основания, фундаменты и механика грунтов, 1963, №3. С. 18-20.

23. Широков В.И., Соломин В.И., Малышев М.В., Зарецкий Ю.К. Напряженное состояние и перемещения весомого нелинейно деформируемого полупространства // Основания, фундаменты и механика грунтов, 1970, №1. С. 6-11.

24. Мурзенко Ю.Н., Дыба В.П., Распределение деформаций в полупространстве под действием полубесконечных нагрузок // Известия СКНЦ ВШ, серия технические науки, 1975, №4. С.72-75.

25. Ривкин С.А. Расчет фундаментов. Киев: Будивельник. - 1967. - 304 с.

26. Тетиор А. Н. Расчет фундаментных плит при хрупком разрушении // Промышленное строительство. 1979. - №2. - С. 27-29.

27. Васильков Г.В. Эволюционные задачи строительной механики. Синер-гетическая парадигма: Учебное пособие. Ростов-на-Дону: ИнфоСер-вис.-2003.- 180 с. ил.

28. Бугров А.К., А.А. Исаков. Расчеты упругопластических оснований и проектирование фундаментов на них // Исследования и расчеты оснований и фундаментов в нелинейной стадии работы / Межвуз. сб. Новочеркасск : НПИ. 1986. - С. 18-25.

29. Пшеничкина В.А. Вероятностный расчет зданий повышенной этажности на динамические воздействия. -Волгоград: ВолгГАСА, 1996. -118с.

30. Пшеничкин А.П. Вопросы расчета зданий на статистически неоднородных лессовых основаниях // Основания, фундаменты и механика грунтов / Материалы III Всесоюзного совещания. Киев: Будивельник, 1971.

31. Пшеничкин А.П. Консолидация и ползучесть стохастических грунтовых оснований// Расчет и проектирование оснований и фундаментов в сложных инженерно-геологических условиях/ Межвузовский сборник научных трудов. Воронеж. - 1994. - С. 136-142.

32. Богомолов А.Н. Расчет несущей способности оснований сооружений и устойчивости грунтовых массивов в упругопластической постановке. -Пермь, 1996.- 150с.

33. Соколовский В.В. Статика сыпучей среды. Изд. АН СССР, 1942. 56 с.

34. Федоров И.В. Некоторые задачи упругопластического распределения напряжений в грунтах, связанные с расчетом оснований. Инженерный сборник, том XXVI. М., 1958. С. 41-45.

35. Горбунов-Посадов М.И. Расчет устойчивости песчаного основания под жестким штампом в условиях смешанной задачи // Основания, фундаменты и механика грунтов, 1961, №6. С. 28-32.

36. Рейтман Г.М. К расчету полосы, лежащей на упругопластичном основании // Основания, фундаменты и механика грунтов, 1965, №1. С. 27-29.

37. Седых Е.К. Построение эпюры реактивных давлений под жестким фундаментом на основе смешанной упругопластической задачи // Основания, фундаменты и механика грунтов, 1961, №4. С. 13-16.

38. СНиП 2.02.01-83*. Основания зданий и сооружений / Госстрой России.-М.: Стройиздат, 1995. 66 с.

39. Пособие по проектированию оснований зданий и сооружений. НИИ Оснований. М., 1964. 56 с.

40. Кузьмин П.Г., Феронский В.А. Проектирование фундаментов по предельным состояниям. М., 1963. 78 с.

41. Ситников М.А. Номограммы для определения размеров подошвы фундаментов // Основания, фундаменты и механика грунтов, 1966, №1. -С. 18-22.

42. Справочник "Основания и фундаменты" под редакцией Г.И. Швецова, М. Высшая школа, 1992. 324 с.

43. Панков В.К. Арочный эффект в работе высоких траверс составных фундаментов // Труды НУПИ им. С.М. Кирова. Свердловск: УПИ. -1971. -№194. С. 12-16.

44. Заболотняя JI.A. Рекомендации по расчету и конструированию станков элементов сборно-монолитных фундаментов // Информационный листок №175-72. Владивосток. 1972.

45. Пантелеев Н.М. Сборные фундаменты под колонны цехов // Промышленное строительство. 1967, - №4. - С. 15-16.

46. Мурзенко Ю.Н., Цесарский А.А. Применение кинематического метода к расчету железобетонных фундаментов под колонны // Исследования оснований, фундаментов и гидротехнических сооружений / Межвуз. сб. Новочеркасск : НПИ 1970. - С. 35-39.

47. Цесарский А.А. К расчету прочности железобетонных фундаментных плит на продавливание // Исследование напряженнодеформированного состояния оснований и фундаментов / Сб. трудов НПИ. Новочеркасск: НПИ 1971. - С. 41-44.

48. Мурзенко Ю.Н., Цесарский А.А. Расчет несущей способности фундаментов под колонны с учетом их взаимной работы с основанием // Известия Северо-Кавказского научного центра высшей школы. Сер. Технические науки. 1975. - №2. - С. 81-87.

49. Мордовский А.Г. Расчет и проектирование железобетонных ребер и плит складок фундаментов оболочек на упругом основании // Сб. тр. Красноярского промстройниипроекта. 1980. - Вып. 55. - С. 51-59.

50. Цесарский А.А., Кибрик А.Н. Применение сборно-монолитных фундаментных плит под силосные сооружения на территории УССР // Взаимодействие сплошных фундаментных плит с грунтовым массивом / Межвуз. сб. Новочеркасск: НПИ. - 1984. - С. 128-131.

51. Новые направления оптимизации в строительном проектировании/ Андерсон М.С. и др; под ред. Атрека Э.- М: Стройиздат, 1989. 59 с.

52. Борисов В.И. Проблемы векторной оптимизации.- В кн.: Исследование операций. М.: Советское радио, 1972. -С. 12.

53. Солодовников В.В., Зверев В.Ю. Применение методов теории автоматического управления и многокритериальной оптимизации для автоматизации проектирования АСУ ТП. М.: Машиностроение, 1984. 48 с.

54. Шацкова М.В. Методы случайного поиска при оптимизации проектирования фундаментов. Автореферат дисс. канд. техн. наук.-Санкт-Петербург, 1995. 26 с.

55. Моргунов В.Н. Моделирование работы и компьютерная оптимизация параметров фундаментов в вытрамбованных котлованах. Дис. канд. техн. наук. Новочеркасск, 1999. - 173 с.

56. Скибин Г.М. Исследование взаимодействия грунтового основания и ленточных фундаментов и оптимизация проектных решений. Дис. канд. техн. наук. Новочеркасск, 1998. - 173 с.

57. Давиденков Н.Н. Струнный метод измерения деформаций. JL- М.: 1933.-59 с.

58. Покровский Г.И. Центробежное моделирование (новый метод исследования устойчивости и прочности сооружений). M.-JL: ОНТИ, 1935. -54 с.

59. Лалетин Н.В. Основания и фундаменты. М.: Высшая школа,1970. -351 с.

60. Покровский Г.И., Федоров И.С. Центробежное моделирование в строительном деле. М.: Стройиздат, 1968. - 247 с

61. Бабков В.Ф. Обзор экспериментальных работ по измерению напряжений в грунтах. Труды ДорНИИ. М., вып.1, 1938.

62. Березанцев В.Г. Экспериментальные исследования осесимметричного предельного напряженного состояния грунтов // Основания, фундаменты и механика грунтов, 1970, №4. С. 11-15.

63. Родштейн А.Г. Некоторые итоги натурных исследований реактивного давления грунта под подошвой жестких фундаментов // Основания, фундаменты и механика грунтов, 1959, №2. С. 15-19.

64. Малышев М.В. О влиянии среднего главного напряжения на прочность грунта и о поверхностях скольжения // Основания, фундаменты и механика грунтов, 1963, №1. С. 5-9.

65. Евдокимов П.Д., Ширяев В.А., Липовецкая Т.Ф. Распределение напряжений по контакту бетонное сооружение нескальное основание. Изв. им. Веденеева, "Энергия", 1970, т.92.

66. Криворотое А.П. Об условиях работы песчаного основания под подошвой вертикально нагруженного штампа // Основания, фундаменты и механика грунтов, 1965, №3. С. 21-25.

67. Криворотое А.П. Напряженное состояние песчаного основания в начальной стадии выпирания грунта из-под жесткого штампа. Изв. ВУЗов. Строительство и архитектура, 1976, - №2. - С. 125-130.

68. Лазебник Г.Е. Исследование распределения напряжений по подошве фундаментных плит зданий // Основания, фундаменты и механика грунтов. 1982, №2. - С. 13-14.

69. Тепляков А.А. Экспериментальные исследования взаимодействия фундамента и песчаного основания. Дис. канд. техн. наук / МИСИ. М., 1972.- 140 с.

70. Родштейн А.Г. О распределении касательных напряжений по подошве жестких фундаментов // Гидротехническое строительство, М., №9, 1951.-С. 12-15.

71. Родштейн А.Г. Лабораторные и натурные исследования реактивных давлений под жесткими фундаментами на песчаных основаниях // Труды координационных совещаний по гидротехнике. Вып. III, Госэнер-гоиздат, М.-Л., 1962.

72. Липовецкая Т.Ф. Экспериментальные исследования распределения напряжений по подошве жестких штампов расположенных на песчаном основании / Изв. ВНИИГ, т.49, 1953.

73. Липовецкая Т.Ф. Экспериментальные исследования распределения напряжений по подошве жестких штампов расположенных на песчаном основании // Сборник трудов МИСИ, №14, 1956.

74. Баранов Д.С. Измерительные приборы, методика и некоторые результаты исследования распределения давлений в песчаном грунте // Научные совещания, М., 1959.

75. Баранов Д.С. Некоторые вопросы методики измерения давлений в грунтах // Труды координационных совещаний по гидротехнике / Выпуск III. Госэнергоиздат, М.-Л., 1962.

76. Мурзенко Ю.Н. Экспериментальные исследования напряженно-деформированного состояния основания под жестким фундаментом. Дис. канд. техн. наук Новочеркасск, 1964. - 214 с.

77. Мурзенко Ю.Н. Результаты экспериментальных исследований характера распределения нормальных контактных напряжений по подошве жестких фундаментов на песчаном основании // Основания, фундаменты и механика грунтов, 1965, №2. С. 12-15.

78. Мурзенко Ю.Н. Экспериментальные исследования напряженно-деформированного состояния несвязанного основания под жесткимифундаментами. Научные труды "Основания, фундаменты и механика грунтов", Высшая школа, вып.2, 1967.

79. Аринина Э.В. Экспериментальные исследования напряженно-деформированного состояния песчаного основания при осесимметрич-ном нагружении. Дис. канд. техн. наук. Новочеркасск, 1972. - 149 с.

80. Ревенко В.В. Экспериментальные исследования напряженно-деформированного состояния песчаного основания под круглым штампом. Дис. канд. техн. наук. Новочеркасск, 1982. - 160 с.

81. Галашев Ю.В. Упругопластические деформации в песчаном основании круглого штампа. Дис. канд. техн. наук. Новочеркасск, 1986. - 195 с.

82. Евтушенко С.И. Работа сборных плитных фундаментов и грунтового основания. Дис. канд. техн. наук. Новочеркасск, 1988. - 195 с.

83. Шматков В.В. Деформации оснований сплошных плитных фундаментов в нелинейной стадии работы. Дис. канд. техн. наук. Новочеркасск, 1985.-202 с.

84. Субботин А.И. Работа оснований ограниченной распределительной способности. Дис. канд. техн. наук. Новочеркасск, 1995. - 213 с.

85. Анищенко Е.Ю. Обработка показаний тензометрической станции СИИТ-3 («Комплекс-2»). Свид-во об офиц. регистрации программы для ЭВМ 2004610374 РФ / Роспатент. № 2003612601; Заявл. 10.12.2003; Зарег. в Реестре программ для ЭВМ 06.02.2004.

86. Харин Ю.И. Механические процессы, происходящие в песчаном основании жесткого штампа при увеличении нагрузок до предельной. Дис.• канд. техн. наук. М., 1981. - 166 с.

87. Ф 119. Мурзенко Ю.Н., Евтушенко С.И., Скибин Г.М., Анищенко Е.Ю., Архипов Д.Н. Ленточный фундамент. Пат. 32139 РФ, МКИ Е02Д 27/01. -Заявл. 03.04.03; Опубл. 10.09.03, Бюл. № 25.

88. Дыба В.П. Оценки несущей способности гибких железобетонных фун-даментов//Исследования и компьютерное проектирование фундаментов и оснований: Сб. науч. тр./ НГТУ, Новочеркасск, 1996.- С. 10-25.

89. Дыба В.П. Теоретические основы расчета гибких железобетонных0фундаментов. Деп. в ВИНИТИ 08.12.99, №3648-В99 (4,8 п.л.) // Новочеркасск: ЮРГТУ (НПИ), 1999. 70 с.

90. СНиП 2.03.01 .-84. Бетонные и железобетонные конструкции / Госстрой СССР. М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1985. - 79 с.

91. Анищенко Е.Ю., Евтушенко С.И., Скибин Г.М. Расчет осадки фундамента («OSADKA»). Свид-во об офиц. регистрации программы для ЭВМ 2003611294 РФ / Роспатент. № 2003610706; Заявл. 03.04.2003; Зарег. в Реестре программ для ЭВМ 28.05.2003.

92. Разработка компьютерной технологии поиска оптимальных решений в многовариантном проектировании фундаментов и оснований (итоговый отчет). Отчет о НИР № 23.91. Руководитель Мурзенко Ю.Н. НПИ, Новочеркасск, 1993. 89 с.

93. Мурзенко Ю.Н. Расчет оснований зданий и сооружений в упруго* пластической стадии работы с применением ЭВМ. Л.: Ленстройиздат,1989.- 134 с.

94. Murzenko U.N., Morgunov V.N. Conceptual computer Aided Design(CAD) of Building and Ground Foundation as an Integral System/ Proc of the International Conf. on Information Technology in Design EWITD-96 Moscow, 1-5 July 1996- M., 1996. -P.94-96.

95. Dyba V.P. , Evtushenko S.I. Shmatkov V.V. Murzenko A.Y. Fundmentals of optimal computer projecting of construction foundations// Product and Process Modeling in Building Industry: proceceeding og ECPPM'94- The

96. First Europeah Conference on Product and Process Modeling in Building1.dustry. Dresden, Germany, 5-7 Oct. 1994.- Rotterdam Brookfield: A.A. Balkema, 1995. Pp. 219-233.

97. Вермишев Ю.Х. Основы автоматизации проектирования М.: Радио и связь", 1988.-280 с.

98. Мурзенко Ю.Н., Дыба В.П., Луценко А.К. Экспертная система ПК АПОФЕОС для многовариантного проектирования фундаментов и ос

99. Ф нований // IV школа-семинар по фундаментостроению и охране геологической среды. Сочи, 14-18 мая 1992. С. 44 -48.

100. Артоболевский И.И. и др. Постановка и решение задач оптимального проектирования машин. М.: Машиностроение, 1977.

101. Соболь И.М. Многомерные квадратурые формулы и функции Хаара. -М.: Наука, 1969.-288 с.чси мцл;:^1. РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ

102. РОССИЙСКОЕ АГЕНТСТВО ПО ПАТЕНТАМ И ТОВАРНЫМ ЗНАКАМ (РОСПАТЕНТ)1. СВИДЕТЕЛЬСТВО

103. Об официальной регистрации программы для ЭВМ2003611294

104. Расчет осадки фундамента*1 ("OSADKA") Правообладатель(ли):

105. Сграна: Российская Федерацияпо заявке № 2003610706, дата поступления: 3 апреля 2003 г.

106. Зарегистрировано в Реестре программ дня ЭВМг. Москва, 28 мая 2003 г.гЛлЫ^М/ЛЬЪ* t.rt <JI<jM4int<>fl•^/Ti. ,4<J). 'Httfitam.*1. АВТОРСКИЙ ДКЗЕМПЛЯР1. РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ

107. РОССИЙСКОЕ АГЕНТСТВО ПО ПАТЕНТАМ И ТОВАРНЫМ ЗНАКАМ (РОСПАТЕНТ)1. СВИДЕТЕЛЬСТВО

108. Об официальной регистрации программы для ЭВМ2003610388

109. Скк1тп £тнадн4 МнхаАлоШ (RU)

110. Страна: Российская Федерацияпо зайвке № 2002612237, дата поступления: 15 декабря 2002 г.

111. Зарегистрировано в Реестре программ для ЭВМг. Москва, 14 февраля 2003 г.1. ЯПчыфаммым guficMmofi1. ЛЗ). . H<tfit<i*ii'H1. РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ

112. РОССИЙСКОЕ АГЕНТСТВО ПО ПАТЕНТАМ И ТОВАРНЫМ ЗНАКАМ (РОСПАТЕНТ)1. СВИДЕТЕЛЬСТВО

113. Об официальной регистрации программы для ЭВМ2003610387

114. Расчет параметров столбчатого фундамента на продавливание и трещинообразование"1. Л равообладател ь(л и):

115. Юфпо-Р(tccudciatd tocgdaftcmSemwd твхникскиА уннберштт ((НоШв^касски4 полншхнн1ескн4 институт) (RU)1. Автор(ы):сАпнщтко fiStennri 90£ъвён1, $6тутенко Csfned МваноШ, Скийнп ggmtadttd Миха£ло6н1 (RU)

116. Страна: Российская Федерацияпо заявке № 2002612236, дата поступления: 15 декабря 2002 г.

117. Зарегистрировано в Реестре программ для ЭВМг. Москва, 14 февраля 2003 г.ым (jttjwimop.1. РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ

118. РОССИЙСКОЕ АГЕНТСТВО ПО ПАТЕНТАМ И ТОВАРНЫМ ЗНАКАМ (РОСПАТЕНТ)1. СВИДЕТЕЛЬСТВО

119. Об официальной регистрации программы для ЭВМ2004610373

120. Страна: Российская Федерацияfro заявке Ns 2003612600, дата поступления: 10 декабря 2003 г.

121. Зарегистрировано в Реестре программ для ЭВМг. Москва, 6 февраля 2004 г.1. Hnfviamm.1. ЛВТОРСкии ЭКЗЕМПЛЯР1. РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ

122. РОССИЙСКОЕ АГЕНТСТВО ПО ПАТЕНТАМ И ТОВАРНЫМ ЗНАКАМ (РОСПАТЕНТ)1. СВИДЕТЕЛЬСТВО

123. Об официальной регистрации программы для ЭВМ2004610374

124. Обработка показаний тензомегрической станции СИИТ-3" (иКомплекс-2")1. Правообладател ь(ли):

125. QocydafraufaHHoe офлЗобатлыюв йысшто профессиональномуннбфеитет (^ioSoUpicacckud полнавхнн1«скн4 ннстнщш)" (RU)1. Автор(ы):ти/впко &кенп4 Юръе6н1 (RU)

126. Страна: Российская Федерацияпо да явке № 2003612601, дата поступления: 10 декабря 2003 г.

127. Зарегистрировано в Реестре программ для ЭВМг. Москва, 6 февраля 2004 г.1. Aft). iKifrttiMU.л ига рс. к и и1. ЭКЗЕМПЛЯР1. РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ

128. РОССИЙСКОЕ АГЕНТСТВО ПО ПАТЕНТАМ И ТОВАРНЫМ ЗНАКАМ (РОСПАТЕНТ)1. СВИДЕТЕЛЬСТВО

129. Об официальной регистрации программы для ЭВМ2004610372

130. MgcaeS Максим Mnxafaefai, $6яушепко cAndfwi СфшвмI (RU)

131. Страна: Российская Федерацияно заявке № 2003612599, дата поступления: 10 декабря 2003 г.

132. Зарегистрировано в Реестре программ для ЭВМг. Москва, 6 февраля 2004 г.гtfewftaabttAtii jjiifirstmofi.1. А(Р. 'Кофтой

133. УТВЕРЖДАЮ: llptipe к тор II» 1мучной работе Д) I 'IV (НГ1И)1. Профессор. JytMj. 71.iojnitci., м и J1. Павленко Л.В.1f ■ J1003 г.1. УТВЕРЖДАЮ

134. И» нпучнрй PjlfilltL- Н| МЛ iiaotbec-con. л.т.н1э^/tlo.ino vim И Дт; I1.tlO.ll Г1 ILIj, ы У

135. ТЕХНИЧЕСКИЙ АКТ ВНЕДРЕНИЯ ИИ!'1.МИK'lrt МИР I

136. Мы. нижеподписавшиеся. jamMvioiiiHii кафедрой «(.а рии юна юс .ими, основания н ц,ut-MUIITI.I» ) 1(ТНОЧОрКЛССКОЙ ГрСУЯарСТВеННОЙ MC.IHOpOTHBHOii акаЛС'М ИИ- .ПИШИ I. К 1 н. До у чанов

137. Научное тичаще работы ! 1ртрамми "Ч iSAPKAii реа.нте i ав i о мат ичсскии jxiciv i oca i к > i фум .чамеигц no методике С Hull и може! Ги.пч, псполыовииа н вариантном щк'ск)црчв.шип ф\идамсп

138. ТОВ СО (фУЖСНПН BHOBL. BUT ПОДИ Ml. IX И реКОНСфУИрУСМЫХ чдлний.1. Планируемое исподьчоьлние

139. Результаты НИР иршлмоааиы н VI о во Черкасс к о;; ГосудароъенноП мелиора i иниоИ академии в 2003 г.

140. Инг) и фирма исполюииания: I Применение в учебном процессе при куренном И ,чш I luyi-ном проектировании фунламеп row чдчпиП и сооружений.

141. Целевая направленность исследований'. Автоматический расчс! осадки фувдччеп ш

142. Формапяинируелюго внедреиЩ'll.uitailHc .i.i v.i Mo ■i.'i.'.'k"".: и CO J Ii'.iim -.к при . ■ in. i' 1.1;. ■■ - 'I I .1' IIII

143. Bud и объем внедрения: Установка программы ни рабочие* места помимо ерпою к тесаpACKpi.ui* хонгргТнук: ю фуккимю вне ipntcMdi иакадемии.ил.скт ук&шть >-r:iciirni6 ирньи-пснм)2. Ожидаемая эффективность

144. База для сравнения: Существующие расчеты осадки фундаментом методом послойного суммирования.изменяемый вариант ил» принятые н качестве образца лучшие мирешые. очраеленые или агечеа цепные скшшр: i,n

145. Организационно технические преимущества разрабатываемо,■<> варианта' Выполнение автоматического расчета осадки фундамента, сокращение примени при

146. Ожидаемые социально-экономические результаты: Рациональное пспольчонанис времени проектировщиков и повышение качества проектных работ.

147. Ожидаемый годовой эффект от лнедреиия.Упучшетк качества под! отопки с|>;iei: iон но дисциплине «Основания и фундаменты» и компьютерной подготовки.3. Особые условии:

148. ЮРГТУ (НИИ) передает в распоряжение Новочеркасской Государственной мелиорач ивнои академии компьютерную lipoi рамм' «Расчет осадки фундамен та» («OSADKA») и Инструкцию но ее

149. Руководитель работы: Представители заказчика:km. кафе, spoil <чС A 1.11' <Х » Зав. кафедрой «С.'Д. О и Ф» .доцент, к.т.н. доцент, к.т.и.

150. УТВЕРЖДАЮ: Проректор no HLP 1'ОУ ВНР ЮРГТУ (НПИ) профессор, д.т.н.iHpCKTOpJIl 1Ф1. УТВЕРЖДАЮ:1. Павленко А.В.1. Букас А.Ф.2003 г.2003 г.1. ТЕХНИЧЕСКИЙ АКТ ВНЕДРЕминем ВНР !

151. Научное значение работы: автоматический расчет осадки упругопластического основания.1. Планируемое использование

152. Результаты НИР планируется использовать в НПФ «Изыскатель» и 20032004 гг.

153. Вид и форма использования: Применение в проектной практике при проектировании фундаментов зданий и сооружений.

154. Целевая направленность исследований: Автоматический расчет осадки упругопластического основания..4 Форма планируемого внедрения:и >-■ ■ ■ I■■ 'I- внедряемого ийъекп в. в слхпамии коropom используются реэулыя 1 u I'ГГ i

155. Вид и объем внедрения: Установка программы на рабочие места отделараскрыть конкретную рабочую фуншшю внедряемогоинженерно-геологических изысканий НПФ «Изыскатель».объекта. . к ;1 j 11- mhci:iП1Г1 применения)2. Ожидаема» эффективность

156. База для сравнения: Существующие расчеты осадки упругоплас!ическогозаменяем ми плриаЕгт нли принятые п качестве образна лучшие мкравис. отраслевые 1-й отечественные CraiLKiprr.iJоснования.

157. Организационно-технические преимущества разрабатываемого варианта.

158. Ожидаемые соцкалыitt-экономическиерезультаты: Рациональное использование времени проектировщиков и повышение качества проектных работ.

159. Ожидаемый годовой эффект от внедрения: Определяется для кон

160. Заведующий кафедрой «САПР ОСФ» доцент,к.т.н.

161. Представители заказчика: Руководитель отдела ииженериоге о л оги ч£ск и х изысканий Меркулова З.Д.1. Евтушенко С.И.

162. УТВЕРЖДАЮ: УТВЕРЖДАЮ: Hiwrereon 1Ш нцучноК pa&oje 101ТТУ НИЦ) Директор JLl'MKCJiiII-, профессор. л imi' . ■ ' ./ Mi фи in IIначнись. M il. )jp^ 2t)0.V ,(1(0

163. ТЕХНИЧЕСКИЙ АКТ ВНЕДРЕНИЯ НИРпижме НИР I

164. Результаты НИР использованы н Донском Государственном межрш попал!.пом колледже с фонте льет на. экой омнкн п предпринимательства в 2003 i.

165. Вш) и форма использования: Применение в учебном процессе при курсовом и дипломном нпосктиронлнпи фундаментов чланий и сооружений.

166. Целевой направленность исследований: Автоматический расчет осадки фундамента

167. Ожидаемые социачыю'жонолшчетшрезультаты: Рациональное исиолмчианис примени иросктровп ц кои н повышение качества проект111 .ix pat шт.

168. Ожидаемый годовой эффект от гтеЛренин Улучшение качества нилплппги стулшмчн по дисциплине «Строительное гчсло» и комги.ютерной полготовки.

169. Зав. кафе л рой «С А ПР ОС ^Ф» доцент, к.т.н.1. Представители такптчикя:

170. Заведующая вычислительным центром ДГМКОи! Iun ifKf НИР )

171. Вид и форма использования Применение в проектной практике при проектировании фундаментов зданий.и сооружений.

172. Целевая направленность исследований'. Автоматический иаече ! осадки фунламеша.

173. Форма планируемого внедрения:1.илил;|ис аыедряомо! о uffbCtf ,i в соединим которою исплльчуиггея результаты ПИП

174. Um) и объем внедрения: Установка программы на автоматизм pi тайные рабочие местар!. ':. ковкрешую рлбочу'К» .|l; l!K:i'lk> й1КЛр*^МОН>ироектпривши кои с гран тс льном отделе проектного института.обито. угжжп. масштаб применения)

175. Z. Ожидаемая тффск-пшмость2,1 Казадля сравнения: Существующие расчеты осндки фупламеп юн меюлом щк.юштю

176. О.жидт'мый годовой эффект от внедрении:Определяется ятя конкретных ооп.еккщ при1. ИрОСКГИрОИЦИИН.

177. К).1! ТУ (НИИ) передаст н распоряжение ОАО ДОНПРОЕК Г.ШЖТРО комньютериуш программу «Расчет осадки фундамента» («OSADKA») н Инструкцию по ее непольтонап ню (бечнозмстдно).суммирования.

178. АЛ.иСНЯСМ l.lft XIpHjlll, н III llpl 111-1 J.li н K.I'CC IM^ aGpfl;;.; лучшие МНрОВЫС. игр it С; IС HI4C и. Ill ОП'ЧССТКСШП.Ш 11 .lill.ipi и3. Особые условия:1. Руководи ■ ель рай a i ы:

179. Заведующий кафелроп чС.ЛПР ОС'Фи цонепт. к.т.н.1. Представители мкаччнка:

180. Начальник строительною 01 дел а ОАО «ДОНМРОГ-КПЛЕКТРО»v гш гадму . '•' • ■ ■

181. ОI">ЖКropjULIiavч|Ц1 ирл%|i;u |t'jl4:'i;V (111111)шмыкышп У1.f> / •■

182. УТНЦРЖДАКГ Г)роректор i::; 11'111 ч i i. |J1 < )hio;IIIMUT. ii1 1 "- -+Т-Г1.iaajienKii'A.li. .1. ZOOji.liliuoti И Лампi

183. ТЕХНИЧЕСКИЙ АКТ ВНЕДРЕНИЯ НИР1. HIUfKC ПНР )

184. Вид и форма использования: Применение в учебном процессе при курсовом н .чпнлом-иом проектирования фундаменчон зданий и сооружений.

185. Цсчинам нип/щаешюсть исс.титшшй: Автоматический расчет и консфуироннпнс плп иloi'i частп сто.'ючаiы.\ фу цдпмсн щи на продав.и manне и образование i ретин

186. О/яч/низацгшнно ■ технические преимущества разрабатываемого варианта,

187. Зав,кафедрой «С A 111' ОСФч лоненх >

188. Представители за к я )чика:

189. Згш.ка^гедрой «ИГОФ» РГС У3 о CCLitf СК Ail Ф ВДО2Р АЦД я.;1. НА ПОЛЕЗНУЮ МОДЕЛЬ32139 ЛЕНТОЧНЫЙ ФУНДАМЕНТ

190. Г!«тснтообладитель(л и): Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

191. Южно-Российский государственный технический университет (Новочеркасский политехнический институт)

192. Автор(ы); Мурзенко Юлиан Николаевич, Евтушенко Сергей Иванович. С кибин Геннадий Михайлович, Анищенко Евгений Юрьевич, Архипов Дмитрий Николаевич

193. Приоритет полезной модели 3 апреля 2003 г.

194. Зарегистрирована в Государственном peecipe полсчных моделей Российской Федерации 10 сентября 2003 г.

195. Срок действия патента нстскшгг 3 апреля 2048 г.

196. Генеральный директор Российского агентства по патентам и товарным знакам

197. РОССИЙСКОЕ АГЕНТСТВО ПО ИАТВГГЛМ Н ТОВАРНЫМ ЗНАКАМ (ГОС ПАТЕНТ)ж ФЕДЕРАЛЬНЫЙ ИНСТИТУТ0 промышленной собственностиf itpBHMCKt» HW, tvpii IpWmin Г-И.ГСП-J. 1J3W5 T««t+(HI NO60 !) Тоткс I uaij Г1ДЧ fcc W3 31371. Ha

198. П с отметкой о продлении срока действия патента на полезную модель на летс отметкой о внесенных в Государственный реестр полезных моделей Российской Федерации и патент изменениях

199. Заведующий ОРОИ сШщ^Н ---ЧервнкоааП. Ма») Ш (id 32139 (is; Щ51. 7 Е 02 D 27/01

200. РОССИЙСКОЕ АГЕНТСТВО ПО ПАТЕНТАМ И ТОВАРНЫМ ЗНАКАМописание полезной моделик патенту Российской Федерации (титульный лист)I21. 2003108918/20 (22)03.04-200324. 03,04.200346. 10.09.2003 Бюл. Кг 25

201. Мурзенко Ю.Н,, Евтушенко С.И.,

202. Скнбнн Г.М., Л нише н ко Е.Ю., Артгтоы Д.Н.71. (73) Государственное образовательноеучреждение высшего профессиональногообразования Южна-Российский (чхудщкт вен и u It теш и чески Г) университет

203. НоДОКрКВССКИП 1ШЛНТС1Ш1ЧССКНЙ н пеги тут)