[primdim]

Подскажите, как закрепить фундаментную плиту в Лире. Здание 5 этажное, каркасное с диафрагмами жесткости, сейсмика 8 баллов, в основании суглинки. Верно ли будет наложение связей во всех узлах плиты по Х и У, и задание С1 1500т/м3?

[primdim]

Вот собственно характеристики грунтов

Суглинок полутвердый мощность 2,1-2,6м:
плотность 1,94 г/см3
пластичность Ip= 0,157
пок. текучести IL=0,2/0,5
Модуль деформации E/Ев=26/23 МПа
С1=18/16 КПа
С2=26/24 КПа
Ф1=19/17
Ф2=22/20

Мергель глинистый, тугопластичный - 4-5м:
плотность 1,63 г/см3
пластичность Ip= 0,178
пок. текучести IL=0,6
Модуль деформации E/Ев=16/14 МПа
С1=-/43 КПа
С2=-/43 КПа
Ф1=-/23
Ф2=-/23

Мергель глинистый, полутвердый:
плотность 1,62 г/см3
пластичность Ip= 0,16
пок. текучести IL=0,1
Модуль деформации E/Ев=29/29 МПа
С1=-/50 КПа
С2=-/75 КПа
Ф1=-/22
Ф2=-/25

в сухом /в водонасыщеном состоянии.
все грунты находятся в водонасышенном состоянии


Согласно ДБН В.1.1-12:2006 (сейсмика) при прямом динамическом методе расчета согласно п.2.4.12 "Коэффициенты жесткости и демпфирования основания допускается определять по методике СНиП 2.02.05-87 "Фундаменты машин с динамическими нагрузками"
Где по п.1.25. “Основную упругую характеристику естественных оснований фундаментов машин - коэффициент упругого равномерного сжатия , Сz (тс/м3), следует определять, как правило, по результатам испытаний.
При отсутствии экспериментальных данных значение Сz для фундаментов с площадью подошвы А не более 200 м допускается определять по формуле 4", в которую входят:
где b0 - коэффициент, м-1, принимаемый равным для песчаных грунтов 1, для супесей и суглинков 1,2, для глин и крупнообломочных грунтов 1,5;
Е - модуль деформации грунта под подошвой фундамента, кПа (тс/м2),
А - площадь подошвы фундамента, м2.
Для фундаментов с площадью подошвы А, превышающей 200 м2, значение коэффициента Сz принимается как для фундаментов с площадью подошвы А=200м2.

Правомерно ли будет использование этих рекомендаций при cпектральном методе расчета?

[sanyul]

Мое мнение - сейсмические нагрузки надо считать при жестком защемлении. Это и проще, и в запас идет, если что...
С моделированием грунта при сейсмике можно таких дров наломать, что мама не горюй!

[Sid Barret]

Николай Баглаев

вот Байков как-то однозначно думает..

primdim, да, это правомерно для определения частот, форм колебаний и перемещений при особом сочетании нагрузок, а также при расчете здания на устойчивость против опрокидывания (сюда же применяется односторонняя работа грунта на сжатие)

[Romka]

Сообщение от sanyul Мое мнение - сейсмические нагрузки надо считать при жестком защемлении. Это и проще, и в запас идет, если что...

Формы колебаний сравнивали при полном защемлении и при упругом основании? А они отличаются кардинально. При этом логично, что с упругим основанием - более корректные формы колебания
Как вы армируете ФП при жестком закреплении?

Поэтому чтобы и характер колебаний был приближен к реальности и можно было получить армирование ФП и запас получился я для себя выбрал такой вариант:
- по Х, У закрепляю во всех точках ФП, зная, что если и есть в ФП продольные усилия, то они для нее как укус комарика для слона - незначительны
- по Z задаю максимально жесткое основание (или по СНиП фунд машин с динам нагрузками или увеличиваю статический С1 в 10 раз). Такое закрепление по вертикали уже достаточно жесткое.

[Sid Barret]

Сообщение от Romka - по Х, У закрепляю во всех точках ФП, зная, что если и есть в ФП продольные усилия, то они для нее как укус комарика для слона - незначительны

поправлю коллегу, что сие справедливо для толстых плит и при отсутствии температурных деформаций (иногда и такое бывает)

[EUDGEN]

Romka,
Sid Barret,
Николай Баглаев,
sanyul,
коллеги
На вопрос автора темы однозначного ответа быть не может...И это объяснимо:
1. В упруго-линейной постановке точный учет динамических факторов, без учета физ-нелинейных, априори является некорректным...Правильно сказано, что в СНиПе по сейсмике рассматривается условная защемленная консоль и этим нужно руководствоваться. Стремление учесть влияние всяких других факторов на податливость, период, перераспределение, продольные силы в фундаментах, трение грунта по подошве фунд. и т.д. может увенчаться глобальным ребусом, для разгадки которого потребуется целое НИИ... Резюме: прочность наземных конструкций на особое сочетание нагрузок (загружений) нужно считать при защемлении в фунд-тах.
2. Теперь по поводу фунд. плиты. Основное назначение фунд.плиты - демпфер между основанием (грунтами, сваями ...) и наземными конс-циями. И этот демпфер должен обеспечить условия по жизнеспособности от передаваемых нагрузок с наземной части сооружения, на все виды воздействий. Т.е. модель должна быть О-Ф-З.
Повторюсь, что наземные кон-ции решаются по п.1. Что касается фундаментов, то следует рассмотреть два варианта: 1 - расчет на основное сочетание при переменном упруго-деформированном основании (Грунт, Кросс и т.п.). 2 - расчет на особое сочетание при упругом (демпфирующем) основании, с повышенным коэф. постели. Поскольку, продольные усилия в фунд.плите не являются характерными в работе плиты, деформациями по Х и У можно пренебречь. Кручением вокруг оси Z тоже можно пренебречь.
3. Вопрос о коэф-тах постели рассмотрен в других темах...

[sanyul]

Совершенно верно, EUDGEN. Полностью с вами согласен!

Сообщение от Romka Формы колебаний сравнивали при полном защемлении и при упругом основании? А они отличаются кардинально. При этом логично, что с упругим основанием - более корректные формы колебания Как вы армируете ФП при жестком закреплении?

Конечно, сравнивал! Знаю, что отличаются, поэтому стараюсь, чтобы корректные формы колебаний были также и при жестком защемлении.
Фундаменты армирую при упругом основании, при заделке определяю только сейсмические силы

[Николай Баглаев]

to Sid Barret

Из какой книги цитата? Чтобы долго не искать....
Хотелось бы посмотреть не только кусочек. В приведенном рисунке говорится о том, что податливость влияет - это действительно так. Но что дальше пишет автор и в каком контексте - нужно смотреть.

[Sid Barret]

Сообщение от EUDGEN Резюме: прочность наземных конструкций на особое сочетание нагрузок (загружений) нужно считать при защемлении в фунд-тах.

речь не идет о прочности несущих конструкций, имеется ввиду вопрос общей устойчивости системы ОФЗ, где учет податливости основания необходим! все смешали


Николай Баглаев

ЖБК, спец.курс, изд.2, В.Н Байков

[Николай Баглаев]

to Sid Barret

К сожалению, у меня более позднее издание - в нем не нашел.....В каком разделе об этом говорится? Я искал в Конструкции зданий, возводимых в сейсмических районах....

[EUDGEN]

Сообщение от Sid Barret речь не идет о прочности несущих конструкций, имеется ввиду вопрос общей устойчивости системы ОФЗ, где учет податливости основания необходим! все смешали

Напрашивается вопрос:
1. В каких нормативах о этом прописано?
2. Как Вы это делаете, если умеете?

Вопросы не из любопытства...
Дело в том, что методика расчета О-Ф-З с учетом сейсмического воздействия чрезвычайно сложна. Во-первых, сейсмоволна подбирается к сооружению радиально и тангециально. Что хуже не всегда ясно. Как-то интегрировать, тоже пока не известно. Далее, первоначальный импульс приходится на контакт грунтов и фундаментов и лишь затем начинает колебаться сооружение - своего рода реакция на возбуждение. А далее еще запутаннее: пока сооружение колеблется, фундамент и вообще контакт с грунтом уже в покое (зависит от характера воздействия). Тут задача трансцедентная - кто на кого воздействует и каковы граничные условия, если таковые могут быть применены для описаной ситуации. Короче, очень сложно формализовать процесс. Для этого должны быть нормативы, прописанные для реалистичного применения в практике выполнения расчетов. Я такого пока не встречал...
Поделитесь опытом...
Заранее спасибо.

[SergeyKonstr]

Немного подождал. Никто не отвечает. Тогда осмелюсь ответить.

Сообщение от EUDGEN 1. В каких нормативах о этом прописано?

"Основание и ......" Первое что нужно делать, это проверять устойчивость всего зданиям, и конкретно по основаниям. Что толку если у вас, как вы говорите на жесткой платформе, обеспечится прочость конструкций,что толку: само здание потеряет устойчивость, да еще и очень жесткое, поскольку вы расчитаете и еще увеличите его жесткость введением тех или иных жесткостей, и совершенно, а может быть и вредна эта прочность, а вы будете ее увеличитвать. В Китае тоже упало здание всем жестким прикладом. И что из этого.
Решение вопроса о том, учитывать ли податливость основания при решении сейсмики, конкретно в нормах по сейсмике остается до сих пор октрытым (поскольку в прямых нормах по сейсмике этого учета нет, "гуляй Вася, ешь опилки, мы живем на лесопилке"). Хотя уже в СП есть коэф. менее нуля, отражающие свойства грунтов. Ну это так-сяк. Первое что нужно делать, это проверять устойчивость всего зданиям, и конкретно по основаниям. Учитывать ли податливость основания при решении сейсмики, конкретно в нормах России, по сейсмике остается до сих пор октрытым. В международном масштабе данная проблема уже обозначена, она обозначается как SSI (soil-structure interaction), и общепринимается что нужно учитывать податливость основания. В этих рамках уже решено, как сейсмическая волна приближается к сооружению и как меняется сейсмическая волна от здания (ну это впримитивном виде).
Вам правильно говорят, что при расчете устойчивости всего здания нужно учитывать податливость основания, поскольку этот вопрос без него можно и не решить (согласно SSI без учета можно решать только только спектры-отклики). Ну уж если решается вопрос об устойчивости здания, вопрос от прочности надфундаментных конструкций (в запас прочности) можно решать и при определении сейсмических нагрузок на жестком основании, правда как это решать - это уже другое дело.

[Николай Баглаев]

SergeyKonstr,

Мне кажется, Вы немного не о том говорите....
Жесткое защемление применяется при определении динамических характеристик сооружения и определении сейсмических нагрузок (так называемая "динамическая модель"). А далее это здание с полученными сейсмическими нагрузками считается с учетом грунтов ("Статическая модель").
И при этом расчете уже рассматривается устойчивость здания на основании.

[EUDGEN]

Сообщение от Николай Баглаев SergeyKonstr, Мне кажется, Вы немного не о том говорите.... Жесткое защемление применяется при определении динамических характеристик сооружения и определении сейсмических нагрузок (так называемая "динамическая модель"). А далее это здание с полученными сейсмическими нагрузками считается с учетом грунтов ("Статическая модель"). И при этом расчете уже рассматривается устойчивость здания на основании.

Напрашиваются следующие вопросы:
1. Какие сейсмические нагрузки рассматривать в статическом расчете? Среднеквадратичные или по худшей форме?
2. Какое условие надо соблюсти, чтобы устойчивость здания было гарантированым? Может быть на опрокидывание? Или другое? И, если не трудно дайте ссылку на СНиП или СП.
PS
Конечно, это уже не по теме...

[SergeyKonstr]

Сообщение от Николай Баглаев Жесткое защемление применяется при определении динамических характеристик сооружения и определении сейсмических нагрузок (так называемая "динамическая модель"

Да нет, Николай Баглаев, я все в тему. Отличительной особенностью SSI и является учет полубесконечной геометрии и инерционности грунтового основания. Следовательно сейсмические нагрузки нужно определять с учетом податливости грунтов.

Сообщение от Николай Баглаев ... применяется при определении динамических характеристик сооружения и определении сейсмических нагрузок (так называемая "динамическая модель"). А далее это здание с полученными сейсмическими нагрузками считается с учетом грунтов ("Статическая модель")

В этом я с вами согласен. Но не согласен, что сейс. нагрузки нужно определять на совершенно жестком основании, и расчет грунтов по их несущей способности (устойчивость сооружения) с учетом сейс. нагрузок, определенных на абсолютной жесткости. Кстати, укажите, где в нормах предписано определение сейс. нагрузки на абсолютной жесткости (вариант жестко защемленного стержня не берем, в природе такого встетить редко можно). Чаще такие расчеты делаются, принимая фунд. плиту абсолютно жесткой, правда это не дает определить в ней усилия.

Сообщение от EUDGEN 2. Какое условие надо соблюсти, чтобы устойчивость здания было гарантированым? Может быть на опрокидывание? Или другое? И, если не трудно дайте ссылку на СНиП или СП.

На устойчивость, в том числе и на опрокидывание, ввиду потери ее. Регламентируется СНиП "Основания....", при этом условие р<R не принимается к рассмотрению. Расчет следует вести по первой группе предельных состояний (по принятой нормами теории предельного равновесия).

Сообщение от EUDGEN Конечно, это уже не по теме...

Что это не по теме. Очень даже по теме. Что вы хотите расчитать, такое закрепление и нужно принять.

"2.4. Расчетная схема системы сооружение - основание - или фундамент - основание должна выбираться с учетом наиболее существенных факторов, определяющих напряженное состояние и деформации основания и конструкций сооружения (статической схемы сооружения, особенностей его возведения, характера грунтовых напластований, свойств грунтов основания, возможности их изменения в процессе строительства и эксплуатации сооружения и т.д.). Рекомендуется учитывать пространственную работу конструкций, геометрическую и физическую нелинейность, анизотропность, пластические и реологические свойства материалов и грунтов".
А далее каждый выбирает в меру своей "расчетной испорченности".

[Николай Баглаев]

SergeyKonstr,
Насколько я понимаю, SSI применимо к прямому динамическому анализу. В этом случае мы можем исследовать прохождение волны в том числе через грунты и их в этом случае безусловно НУЖНО учитывать. Когда мы говорим о упрощенных подходах - то тут есть определенные предпосылки, методов расчета, заложенных в нормы.

EUDGEN,
Сейсмические нагрузки по одной из форм можно только в том случае, если она приносит более 90 процентов модальной массы. Иначе нужно брать сумму по СНиП (через корень квадратный из суммы квадратов) или по CQC или по другим методикам....

[SergeyKonstr]

Сообщение от Николай Баглаев Когда мы говорим о упрощенных подходах - то тут есть определенные предпосылки, методов расчета, заложенных в нормы.

И спорить с вами не буду. Однако, как я считаю, прежде чем считать конструкции, а я допускаю их расчет на нагрузки, принятые на абс. жестком основании, нужно проверить устойчивость сооружения. А приняв для этого сейм. нагрузки, как на абс. жестком основании, большие (с ударением на "о"), можно не получить желаемую картину (а она будет не достоверная). И что же в этом случае, вообще что ли отказываться от строительства. Или все же применить податливость основания?

[Николай Баглаев]

SergeyKonstr,
Я бы пересморел схему.... Данный вопрос плохо исследован и, в этом случае, принимать решения о существенном снижении нагрузки я считаю некорректным.

[EUDGEN]

Сообщение от SergeyKonstr "2.4. Расчетная схема системы сооружение - основание - или фундамент - основание должна выбираться с учетом наиболее существенных факторов, определяющих напряженное состояние и деформации основания и конструкций сооружения (статической схемы сооружения, особенностей его возведения, характера грунтовых напластований, свойств грунтов основания, возможности их изменения в процессе строительства и эксплуатации сооружения и т.д.). Рекомендуется учитывать пространственную работу конструкций, геометрическую и физическую нелинейность, анизотропность, пластические и реологические свойства материалов и грунтов". А далее каждый выбирает в меру своей "расчетной испорченности".

Спасибо за ответ, но:
1. Хотелось бы увидеть реалистичный профессионализм, а не формальный. Дело в том, что посчитать на сейсмику сооружение с учетом "пространственной работы конструкций, геометрической и физической нелинейности, анизотропности, учесть пластические и реологические свойства материалов и грунтов" весьма проблематично... Что-нибудь из личного опыта можете посоветовать, желательно с иллюстрацией или описанием последовательности выполнения такого учета. И какие подводные камни (ребусы) могут возникнуть или возникали? Вопрос не академический, скорее, практический, исходя из реального и обоснованного подхода.
2. По поводу устойчивости: в каких единицах, процентах, коэффициентах и по какому критерию можно судить о устойчивости? Если речь идет о допускаемом крене, то это несколько другой аспект... Опять же, из личного опыта конкретизируйте, желательно на каком-то примере. Поясню. Дело в том, что алгоритмы оценки устойчивости сооружения, примененные в различных программах, пользователю недоступны и неизвестны, а выдаваемые программами в результате расчета коэф-нт устойчивости больше или меньше единицы всегда вызывает сомнение в связи с невозможностью проверки доступными средствами (формулами, условиями и т.д.). Возможно, я задачу хочу упростить до условия: воздействие <= сдерживания, аналогичного многим условиям прочности, при которых внутренний потенциал не должен превышаться внешним воздействием. В этом случае свои сложности: как оценить (рассчитать) потенциал и как вычислить угрозу от воздействия? В СНиПах подобного учета и оценки устойчивости я не встречал...
3. Если интересует, я оценку устойчивости от сейсмического воздействия определяю по критерию М опрокид < М удерж. И если, сейсмическая сила известна поярусно (и посчитана верно, замечу, что при защемлении она вегда больше, чем при учете податливости основания), то опрокидывание от сейсмики считается, как сумма Si * hi, а удерживает сооружение от опрокидывания вертикальная нагрузка умноженная на 0.5 В (меньший габарит сооружения).
Возможно я что-то не доучитываю такой проверкой, хотелось бы услышать мнение коллег...

[SergeyKonstr]

EUDGEN. Говоря об устойчивости сооружения, я в первую очередь имею в виду вот что:
РАСЧЕТ ОСНОВАНИЙ ПО НЕСУЩЕЙ СПОСОБНОСТИ
2.57. Целью расчета оснований по несущей способности являются обеспечение прочности и устойчивости оснований, а также недопущение сдвига фундамента по подошве и его опрокидывания. Принимаемая в расчете схема разрушения основания (при достижении им предельного состояния) должна быть как статически, так и кинематически возможна для данного воздействия и конструкции фундамента или сооружения.
2.3. Расчет оснований по несущей способности должен производиться в случаях, если:
а) на основание передаются значительные горизонтальные нагрузки (подпорные стены), фундаменты распорных конструкций и т.п.), в том числе сейсмические;...
Ну если основание не выдержит, сооружение резко наклонится в одну сторону, а то и опрокинется, что дальше то считать. И вот тут то как раз вопрос о нагрузках.