Назначение коэффициентов постели элементам расчетной схемы с помощью программы Кросс

Вычисление коэффициентов постели под плитой фундамента выполняется программой Кросс на основе данных геологических изысканий, представленных в виде характеристик скважин. Исходные данные для расчета включают информацию о площадке строительства, которая содержит габариты площадки, положение скважин и их характеристики, положение и геометрию существующих на площадке зданий и сооружений, а также другие данные, предусмотренные в программе Кросс [2]. Эта информация должна быть подготовлена заранее в программе Кросс и записана в виде файла с расширением .crs. В дальнейшем при каждом обращении к программе Кросс можно использовать эту информацию путем вызова нужного файла.

Для определения коэффициентов постели чаще всего необходимо выполнить несколько итераций, используя для каждой следующей итерации значения давления на грунт под плитой фундамента, полученные на предыдущем шаге. В качестве давления на грунт используется величина R_z — реакция грунта. До выполнения первого расчета коэффициенты постели (чаще всего одинаковые для всех элементов плиты) назначаются пользователем. Если площадка строительства подготовлена, то для связи с программой Кросс следует выполнить следующие действия:

• нажать кнопку Расчет коэффициентов упругого основания в инструментальной панели Назначение;
• выбрать (отметить) фрагмент расчетной схемы, для которого вычисляются коэффициенты постели (элементы, входящие во фрагмент, должны лежать в одной плоскости и образовывать связную область);
• нажать кнопку  инструментальной панели;
• если текущие результаты расчета включают значения Rz, то появляется диалоговое окно Выбор загружения, в выпадающем списке которого следует выбрать номер загружения или комбинации загружений, определяющей Rz (или нажать кнопку Продолжить без учета реакций для отказа от использования  значений реакций);

• в появившемся диалоговом окне Выбор площадки предусмотрены следующие варианты продолжения работы:

1. загрузка одного или нескольких файлов с расширением .crs, содержащих заранее подготовленные данные о площадке строительства. Для этого следует нажать кнопку Добавить и выбрать в стандартном окне Open (Открыть) среды Windows необходимые файлы;

2. удалить ранее загруженные файлы из списка Файл площадки, отметив их маркеры и нажав кнопку Удалить;

3. активировать маркер в строке с файлом площадки, которую предполагается использовать в расчете, и нажать кнопку Продолжить с выбранной площадкой.

4. если в качестве продолжения работы будет выбран вариант Продолжить без площадки, то появится окно сообщений с предложением открыть существующую площадку и в случае утвердительного ответа выбор площадки выполняется в стандартном окне Open (Открыть).

После выполнения последнего действия загружается программа Кросс с подготовленной ранее площадкой.

Главное преимущество варианта выбора площадки через одноименное окно заключается в том, что после первого расчета программа запоминает положение плиты фундамента на площадке и не требует его повторять на последующих шагах итерационного процесса. 

В начальном состоянии фрагмент расчетной схемы (фундаментная плита), для которого определяются коэффициенты постели, размещается в левом нижнем углу площадки, а его контур, отмеченный курсором в виде пересечения стрелок, может перемещаться вслед за движением мыши. После перемещения контура в нужное положения следует нажать левую кнопку мыши, в результате чего положение плиты будет зафиксировано в габаритах площадки.

Следует помнить, что фрагмент расчетной схемы не может располагаться вне габаритов площадки, а также пересекать линии, ограничивающие эти габариты, и контуры других фундаментов (например, существующих зданий), ранее размещенных на площадке. При размещении плиты в габаритах площадки достаточно выдерживать точность позиционирования, измеряемую несколькими метрами, что практически не влияет на результаты расчета.

Если существующий и рассчитываемый фундаменты находятся достаточно близко, то точность позиционирования должна быть выше.

При первом расчете давление на грунт (нагрузка) и отметка подошвы задаются пользователем по правилам, описанным в руководстве к программе Кросс. После получения значения R_z на каждом следующем шаге итерации задается только отметка подошвы (дополнительная нагрузка может задаваться, если это необходимо).

В качестве сравнительной оценки полученного на текущем шаге решения с решением на предыдущем шаге можно рассматривать вертикальные перемещения узлов плиты. Решение о прекращении итерационного процесса и принятии полученных коэффициентов постели в качестве расчетных принимает пользователь в зависимости от характера решаемой задачи.

После выполнения расчета в программе Кросс правила назначения коэффициентов постели каждому конечному элементу определяются по правилам, которые пользователь установит в диалоговом окне.

В этом диалоговом окне с помощью маркеров устанавливаются правила назначения коэффициентов постели элементам расчетной схемы. Предусмотрено два варианта назначения:

• назначение каждому конечному элементу, входящему в рассматриваемый фрагмент, «индивидуального» значения коэффициента постели (на основании значения, которое программа Кросс вычислила в центре элемента);
• назначение заданного количества интервалов значений коэффициентов по установленным правилам (используемое значение может быть принято как минимальное, максимальное или среднее значение границ интервала).

Наконец, пользователь может сам задать значения границ интервалов, которые должна использовать программа. Для этого нужно активировать маркер Значения коэффициентов, после чего в таблице ввести необходимые значения коэффициентов.

Специальный маркер позволяет использовать режим, при котором одновременно с назначением коэффициента C₁ элементам будут назначены коэффициенты С_1uv упругого основания в плоскости, равные μC₁. По умолчанию μ=0.7 (в соответствии с рекомендациями п. 6.1.3 СП 26.13330), но эта величина может быть изменена пользователем.