The paper suggests advanced trend in reduction of materials consumption for the base slabs owing to their design. As an example, the stress and strain state of the models of solid slabs and slabs with controlled forces interacting with sand base, are addressed in the paper. The models were loaded by static system of concentrated vertical forces. Stress and strain state of the models was assessed by the results of laboratory tray experiments with strain measurement and by the data of numeric calculations by finite element method with application of Coulomb-Mohr soil model. Based on the comparison of obtained results, it is demonstrated that the slab with controlled forces has advantages over a solid slab. For example, owing to the control of forces, it becomes possible to avoid alternation in bending moments diagram, flatten the values of support bending moments for intermediate supports and achieve more smooth deflection of the slab, thus creating prerequisites for significant reduction of materials consumption. Apart from this, it was established that experimental values of bending moments and slab deflection are qualitatively consistent with numerical prediction, while the finite element calculation gives slightly inflated absolute values as compared to the experiment results. The results of the studies may appear useful in the design of base slabs for supports of overhead roads, trestlework along with industrial civil buildings and frame type structures with regular grids of columns.

Предложено перспективное направление по снижению материалоемкости фундаментных плит за счет конструктивного исполнения. В качестве примера рассмотрено напряженно-деформированное состояние моделей сплошной плиты и плиты с регулируемыми усилиями при взаимодействии с песчаным основанием. Нагружение моделей осуществлялось статической системой сосредоточенных вертикальных сил. Напряженно-деформированное состояние моделей оценивалось по результатам лабораторных лотковых опытов с применением тензометрии и данным численных расчетов методом конечных элементов с использованием модели грунта Кулона-Мора. На основе сопоставления полученных результатов показано, что плита с регулируемыми усилиями имеет преимущества по сравнению со сплошной плитой. Например, за счет регулирования усилий удается избавиться от знакопеременности в эпюре изгибающих моментов, выровнять значения опорных изгибающих моментов для промежуточных опор, добиться более плавного прогиба плиты, следовательно создаются предпосылки для существенного снижения материалоемкости. Кроме того, установлено, что экспериментальные значения изгибающих моментов и прогибов плит качественно согласуются с численным прогнозом. При этом конечно-элементный расчет дает несколько завышенные абсолютные значения величин по сравнению с экспериментом. Результаты исследований могут быть полезны при проектировании фундаментных плит под опоры путепроводов, эстакад, а также промышленно-гражданских зданий и сооружений каркасного типа с регулярной сеткой колонн.

• The effect of design on interaction of foundation slabs with the base
  • 1. Introduction
  • 2. Methods
    • 2.1. Description of tested models
    • 2.2. Experiment method
  • 3. Results and Discussion
  • 4. Conclusions
• Влияние конструктивного исполнения на взаимодействие фундаментных плит с основанием

Инженерно-строительный журнал / Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого. — Санкт-Петербург: СПбПУ, 2017-. — Периодичность: 8 раз в год. — Выходит с 2017 г. (с № 5). — Электрон. журнал. — Свободный доступ из сети Интернет (чтение, печать, копирование). — Текст: электронный

Инженерно-строительный журнал: специализированный научный журнал / Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого, Инженерно-строительный институт. — Санкт-Петербург: СПбПУ, 2008 -. № 5 (89), 2019. — 1 файл (19,8 Мб). — Свободный доступ из сети Интернет (чтение, печать, копирование). — Электрон. журнал. — <URL:http://elib.spbstu.ru/dl/2/j21-62.pdf>.