27. Класична модель основи Вінклера

Класичною розрахунковою механічною моделлю основи Вінклера є ряд не пов'язаних між собою пружин, закріплених на абсолютно жорсткій основі.

Штамп, прикладений до поверхні такої моделі, при навантаженні вдавлюється на глибину S, пропорційну середньому тиску P і при знятті навантаження повертається в початкове положення. Поверхня цієї моделі за межами штампу не деформується, тобто не враховується робота грунту за межами фундаменту.

Механічні властивості моделі Вінклера характеризуються коефіцієнтом постелі C₁. По фізичному сенсу коефіцієнт постелі означає величину зусилля, яке необхідно прикласти до 1 м² поверхні основи, щоб він осів на 1 м. Розмірність C₁ - кН/м³.

Згідно з гіпотезою Вінклера коефіцієнт постелі в i-ій точці грунту дорівнює відношенню тиску на грунт в цій точці до її осідання:

,        P_i < R_гр.

Приведене рівняння справедливе за умови, коли середній тиск під підошвою фундаменту P не перевищує значення R_гр - розрахункового опору грунту для цього виду грунту і фундаменту. В іншому випадку необхідно використовувати моделі основи, що нелінійно-деформується, або знижувати величину середнього тиску P, збільшуючи розміри площі фундаментів.

У класичній постановці коефіцієнт постелі моделі Вінклера залежить тільки від виду грунту і приймається постійним за всією контактною площею основи і фундаменту.

Для реалізації моделі Вінклера в ПК ЛІРА можуть бути використані СЕ 51, 55. Жорсткість EF_z даних елементів можна визначити за формулою:

EF_z = С₁ F  - по напряму осі Z

де  F - контактна площа основи і фундаменту.