[oper_rus]

Приветствую всех.
Задача: наклонная консольная стойка (см. схему), опирается на фундамент в виде буронабивной моносваи, состоящей из ростверка (3х3м; h=1,5м) и тела сваи (D=1,6м; Н=6м).
Расчёт стойки выполнялся по I-й группе (с.в.+полезная+ветер с пульсацией). Моменты в заделке очень приличные, причём в обеих плоскостях (Му=318т*м; Mz=197т*м).
Грунт (суглинок тяжёлый полутвёрдый) задаётся массивом размерами в плане 7,6х7,6м с помощью объёмных КЭ 271-276 (шаг сетки 0,2*0,2м; h=0,2...0,6м); по контуру массива установлены - КЭ 68-69.
Нелинейное загружение в две стадии: - с.в. массива грунта; - обнуление перемещений, демонтаж части грунта и монтаж стойки с моносваей. Свая задана 3D элементами с характеристиками бетона, тип КЭ 36. Связь сваи с грунтом - посредством односторонней упругой связи с трением между узлами (тип КЭ 264, на сжатие).
Модель хоть и долго, но считает; есть много нюансов, влияющих на конечный результат.
Форум почитал, но в такой постановке ничего не нашёл, может кто подскажет.
Вопросы:
- центр масштабирования для КЭ 68-69 принимается по центру на уровне верха ростверка сваи?
- при задании грунта КЭ 271-276 задается Ke (ветвь вторичного загружения, принял = 5) и условия прочности при сдвиге (1 - Боткина; 2 - Друккера-Прагера; 3 – Кулона-Мора), какой принимать? При условии 1 - Боткина и центре масштабирования на уровне верха сваи получаются неадекватные деформации грунта на первой стадии загружения - ярко выраженное пятно просадки по Z в центре грунтового массива, хотя должно быть равномерно слоями. Если поднять центр масштабирования вверх на ...50м, то деформации на первой стадии становятся равномернее, но на второй стадии получается чудо-чудное. По условию 3 - Кулона-Мора результаты адекватнее и красивее.
- по каким параметрам правильнее анализировать полученные результаты (перемещения, нормальные/касательные напряжения) и с какими нормативами их сравнивать?

[Tyhig]

1) Учесть отклонение положения сваи, ростверка и стойки. В данном случае они будут велики и возможно увеличат усилия в свае в 2 раза.
Рекомендую хотя бы 4-6 свай около 600 мм диаметром, из них 2 козловые наклонные.
2) Сначала не выделываться и посчитать сваю как стержень.
3) Диаметром 1600 мм сваи, конечно, делают, но уже переходят на сборные оболочки. Тут надо к Сергею гидротехнику.
4) Не думаю, что Лира позволит такое посчитать.
5) Анализировать по СП 24 приложение В.
6) Проверить отметки рельефа и свай в модуле Грунт разрезами.

Остальное не знаю.

[румата]

Сообщение от oper_rus - центр масштабирования для КЭ 68-69 принимается по центру на уровне верха ростверка сваи?

А если справку посмотреть?


----- добавлено через ~1 мин. -----

Сообщение от oper_rus - при задании грунта КЭ 271-276 задается Ke (ветвь вторичного загружения, принял = 5)

Это нужно для динамического расчета грунта. Можно и 5 принять. А вообще зависит от скорости приложения нагрузки.

----- добавлено через ~2 мин. -----

Сообщение от oper_rus условия прочности при сдвиге (1 - Боткина; 2 - Друккера-Прагера; 3 – Кулона-Мора), какой принимать?

Кулона-Мора, если грунты не скала.

----- добавлено через ~5 мин. -----

Сообщение от oper_rus - по каким параметрам правильнее анализировать полученные результаты (перемещения, нормальные/касательные напряжения) и с какими нормативами их сравнивать?

Ни с какими нормативами результаты объемного моделирования грунта не сравнишь. А анализировать нужно деформации и напряжения в грунте и свае. Обязательно не забыть проанализировать пластические деформации грунта (величину зон развития и саму величину пластической деформации внутри зон).

[oper_rus]

Респект за отзыв, несколько пояснений:
- применение моносваи обусловлено отводом участка минимальной площади и ограничением приближения в плане к сетям газоснабжения (забивные сваи не вариант, куст ещё может быть, но слишком тесные габариты);
- в условиях не ограниченной площади для подобных объектов всегда применяли КСП, с заданием модели грунта, свай стержнями, КЭ 56 и т.п.;
- подобные моносваи уже применяли, но моменты от стойки были меньше, объекты работают на данный момент;
- весь смысл задания подобной модели сводится к учёту работы моносваи при загружении двумя моментами, при этом, крутящий момент Mz может воспринять только прямоугольный ростверк

[oper_rus]

Сообщение от румата А если справку посмотреть?

При моделировании грунта с условием 1 - Боткин и размещении центра масштабирования "по справке" (центр на уровне верха сваи) получается неадекватная осадка по Z на первой стадии (пятно в центре), что и привело к мысли переместить центр масштабирования наверх...

[румата]

Сообщение от oper_rus При моделировании грунта с условием 1 - Боткин и размещении центра масштабирования "по справке" (центр на уровне верха сваи) получается неадекватная осадка по Z на первой стадии (пятно в центре)...

Вообще такого быть не должно, Кулон-Мор и Боткин отличаются математически в зависимостях, но не так сильно, чтобы давать огромную разницу в результатах. Хорошо бы было увидеть для сравнения осадку по Кулону-Мору.

[oper_rus]

По Кулону-Мору прикрепил в первом посте, повторю ещё раз.
Лучше, уже не такое пятно, но видимо не хватает загружения от с.в. по контуру на КЭ 68-69, попробую догрузить их
Раньше в Лире 2017 ограничивал грунтовый массив КЭ 264, осадки по 1 стадии были чёткие - слоями, но приходилось раза в два увеличивать размеры массива и соответственно увеличивалось время работы. В Лире 2021с увидел новую возможность сокращения объёма за счёт задания безграничного массива и решил использовать его, но что-то идёт не так)

----- добавлено через ~25 мин. -----
Понимаю, что тема узкопрофильная, может порекомендуете к кому можно обратиться за консультацией....

[румата]

Сообщение от oper_rus Лучше, уже не такое пятно, но видимо не хватает загружения от с.в. по контуру на КЭ 68-69, попробую догрузить их

Вообще от собственного веса грунт так не должен деформироваться ни по кулону-Мору ни по Боткину. Такая картина вертикальных деформаций от собственного веса грунта выглядит противоестественно.
Прикрепите расчетную модель. Может кто-то подскажет более конкретно, что там не так.

----- добавлено через ~9 мин. -----

Сообщение от oper_rus - весь смысл задания подобной модели сводится к учёту работы моносваи при загружении двумя моментами, при этом, крутящий момент Mz может воспринять только прямоугольный ростверк

А строго по СП 24, без объемной модели почему не хотите посчитать?

[oper_rus]

Сообщение от румата А строго по СП 24, без объемной модели почему не хотите посчитать?

Слишком нестандартная задача для норм, это как с расчётными динами колонн или расчётом опорного узла для той же наклонной стойки.
Всё же, современные системы САПР при грамотном подходе позволяют на порядок качественнее решить задачу и главное нагляднее

[румата]

Сообщение от oper_rus Моя модель для обсуждения на форуме

А почему у вас элементы, моделирующие бесконечный массив расположены таким странным образом внутри массива (выделено красным)?


----- добавлено через ~2 мин. -----
Да и вообще, ничего хорошего ожидать от такой модели не стОит

[oper_rus]

Сообщение от румата А почему у вас элементы, моделирующие бесконечный массив расположены таким странным образом внутри массива (выделено красным)?

у меня КЭ 68-69 расположены по контуру (типа BOX); Вы какой номер элемента выделили?

[румата]

Сообщение от oper_rus Вы какой номер элемента выделили?

[oper_rus]

видимо баги совместимости

[oper_rus]

у меня так

[румата]

Сообщение от oper_rus видимо баги совместимости

Похоже на жесткие вставки для пластин КЭ 68,69

----- добавлено через ~3 ч. -----

Сообщение от oper_rus у меня так

При переносе схемы в 0,0,0 жесткие вставки с КЭ 68,69 пропали, но расчет не сходится(8-15% погрешности) даже при двухкратном увеличении количества итераций. Поэтому результаты такого расчета нельзя считать достоверными.

[oper_rus]

Сообщение от румата Похоже на жесткие вставки для пластин КЭ 68,69 ----- добавлено через ~3 ч. ----- При переносе схемы в 0,0,0 жесткие вставки с КЭ 68,69 пропали, но расчет не сходится(8-15% погрешности) даже при двухкратном увеличении количества итераций. Поэтому результаты такого расчета нельзя считать достоверными.

Согласитесь, полученные деформации и напряжения вполне логичны и не противоречат здравому смыслу. Как такую задачу можно загнать в рамки СП?
Скорее всего сказывается влияние задания граничных условий и размеры массива грунта, при различных условиях меняется невязка (сразу предупреждал, что много нюансов). Буду экспериментировать...

[румата]

Сообщение от oper_rus Согласитесь, полученные деформации и напряжения вполне логичны и не противоречат здравому смыслу.

Не могу согласиться. Сходимости нет, значит нет и достоверного результата. Даже по смыслу.

Сообщение от oper_rus Как такую задачу можно загнать в рамки СП?

Поставить 2 или 3 сваи и посчитать на горизонтальную нагрузку.

[oper_rus]

Отвечу сам-себе, может кому пригодится.
Довёл схему, погрешность на обеих стадиях менее 1%, т.е. сходимость имеется.
По деформациям - окружающий сваю грунт ведёт себя как упруго-пластический материал, всё очень логично и наглядно.
Конечно для моделирования и анализа таких систем нужно иметь представление о классических расчётных моделях, заложенных в нормах.
Результатом удовлетворён.

[румата]

Сообщение от oper_rus ...всё очень логично и наглядно.

Ничего не наглядно. Для наглядности еще нужно увидель зоны пластического деформирования грунта или зоны выпора грунта. Кроме того, для оценки несущей способности такого фундамента нужно вычислить к-т запаса устойчивости или прочности грунтового массива по предельному стостоянию. Т.е. определить резерв несущей способности такого фундамента. Иначе толку от такого расчета нет - просто веселые картинки.

[oper_rus]

Страшно спросить, как Вы такой узел будете считать в рамках СП и какие коэффициенты притягивать...
А "картинки" и впрямь красивые Ж:-)