Эффективная площадь
Для решения задачи внецентренно нагруженных оснований программа предлагает две опции для определения эффективной величины площади основания:
- принимается прямоугольная форма полезной площади
- принимается общая конфигурация полезной площади
Прямоугольная форма
В подобных случаях используется упрощенное решение. В случае осевого эксцентриситета момент изгиба действует только в одной плоскости) анализ принимает равномерное распределение контактного напряжения σ, приложенного только на часть основания l1, которая меньше в 2 раза эксцентриситета e по сравнению с общей длиной l.
Определение эффективной площади при осевом эксцентриситете
Для расчета контактного напряжения учитываем только эффективную площадь (b*l1), т.е.:
В общем при внецентренной нагрузке (к фундаменту приложена вертикальная сила V и изгибающие моменты M1 и M2) за напряжение подставляем внецентренно действующую силу с эксцентриситетами:
Размеры эффективной площади определяются из условия, что сила V должна действовать центрически:
Общая конфигурация контактного напряжения
В случае внецетренного напряжения поиск эффективной площади идёт со статическим допущением, что равнодействующая сила V должна действовать в центре тяжести сжимаемой площади. Теоретически правильное решение представлено на рис.:
Определение напряжения при эксцентриситете общего вида: общий вид конфигурации
Ввиду значительной сложности определения точного положения нейтральной оси,(определяющей для нахождения эффективной площади), в программу GEO 5 встроено решение по Хайтеру и Андерсу1), в котором эффективные площади определяются на основе графиков.
1 Highter, W.H. - Anders,J.C.: Dimensioning Footings Subjected to Eccentric Loads Journal of Geotechnical Engineering. ASCE, Vol. 111, No GT5, pp 659 - 665