[Tarasova]

Доброго времени суток всем!
Подскажите пожалуйста, может кто-нибудь уже сталкивался с похожей ситуацией.
Проектируем общественное каркасное монолитное здание в Иркутске. Сейсмика 9 баллов. Шаг колонн 6х7,2м, в качестве ядер жесткости - лестничные клетки.
Фундамент - отдельные ростверки под колонны и сваи (2 типа свай - 9м и 11м).
Возник вопрос, как правильно смоделировать сваю в "Лире"?
Возможны 2 варианта:
1) просто задать жесткую опору (тогда возникают непомерно большие усилия в сваях под л/кл - с одной стороны л/кл сжатие, с другой стороны - отрыв - 50т)
2) задавать КЭ51 с конечными жесткостями (но жесткость Pz можно высчитать исходя из длительного действия нагрузки, а сейсмика - нагрузка кратковременная). В примере по расчету каркаса монолитного здания в старке жесткость основания на динамические нагрузки увеличивают в 10 раз, по сравнению с расчетом на статические нагрузки. но откуда взяли такие цифры (10 раз) не указано. Жесткость сваи посчитанная в мономахе примерно 10000т/м.
когда закладываем эту жесткость отрыв в сваях всего 10т, когда закладываем жесткость сваи по z - 100000т/м тогда усилия приближаются к обыкновенной опоре по z.

как сделать корректней?

и еще вопрос - необходимо ли объединять фундаменты между собой?

[SergeyKonstr]

Сообщение от Tarasova задавать КЭ51 с конечными жесткостями

КЭ 51 - это пружинка с линейной жесткость, причем работает как на растяжение, так и на сжатие. Податливость куста свай на сжатие не равна сумме податливостей входящих в куст свай. Кроме того куст свай имеет и горизонтальные линейные податливости и крены. Задав жесткость по z - 100000т/м, вы предполагаете, что и на сжатие, и на растяжение пружина будет деформироваться в равной степени. Следовательно при жесткости "...примерно 10000т/м..." перемещение в пружине более, чем при жесткости в 100000т/м, следовательно и усилия будут меньше, при этом вы предполагаете, что от выдергивающей нагрузки куст поднимается вверх. Податливость на выдергивание - вопрос интересный. Следует помнить, что от действия выдергивающей нагрузки грунт, заключенный между сваями в кусте, может выдергиваться вместе со всем кустом, увеличивая тем самым противодействие выдергиванию, а может и не выдергиваться. Это определяется расчетом. Поэтому составить расчетную схему нужно таким образом, чтобы куст не вырывало из грунта, не было бы вертикальных перемещений куста свай, и здесь его жесткое закрепление узла, моделирующего ростверк по z, при определении на него отрывной нагрузки.
Для лестничной клетки типичная ошибка задания податливостей только как для одиночных свай. Сваи здесь имеют разную податливость, на перефирии она больше, к центру меньше, сваи, расположенные на перефирии нагружаются уже больше от статических нагрузок.

Сообщение от Tarasova но откуда взяли такие цифры (10 раз) не указано.

Предполагается, что к моменту сейсмики осадка стабилизировалась и далее основание под сооружением работает упруго, а упругий модуль деформации грунта более даваемого в геологии упруго-пластичного модуля.

[Tarasova]

спасибо за ответ. все вопросы которые вы написали конешно волнуют и нас. ясно что на сжатие и на выдергивание свая работает по разному и надо бы задавать разную жесткость пружины на растяженние и сжатие. но как это в лире загнать - я незнаю. если б возможно было, то усилия перераспределились бы и на сжатие пошло побольше, на растяжение поменьше.
больше всего волнует вопрос как увеличивается жесткость основания, во сколько раз, нигде не можем найти эту зависимость. в старке увеличивают в 10 раз, нашли пример расчета в лире на сейсмику там увеличивают коэффициенты постели в 3-4 раза, тоже не объясняя каким образом.
если я правильно поняла из Ваших рассуждений в моем случае остается только один вариант способа задачи сваи - жесткая заделка безо всяких пружин. те огромные усилия которые получаются, пойдут в запас, построим бомбоубежище
В некоторых рекомендациях по расчету на сейсмику написано, что упругость основания в некоторых случаях может уменьшить сейсмическую нагрузку, но это одно предложение безо всяких формул и расчетов. Насчет жесткости сваи на горизонтальную нагрузку: сваю задавали и как консольный стержень (отказались от этого варианта, так как перемещения каркаса большие, усилия в каркасе меньше от сейсмики, в сваях моменты большие) хотели задать горизонтальную жесткость пружинками через 1м но тоже возникает вопрос о том, какую жесткость этих пружин брать, во сколько раз увеличивать...
насчет того почему увеличивается жесткость грунта тоже понятно, во первых осадки стабилизировались, во вторых осадка это длительный процесс, а сейсмика нагрузка кратковременная, так быстро основание среагировать (дать расчетную осадку) не успеет.
Вопрос сейчас остается такой - либо задать жестко по Z либо жесткую пружину. только непонятно какую жесткость пружины брать. и опять встает вопрос о том, что жесткость на растяжение и сжатие разная, и как задать ее...

[viking1963]

Выполнил расчет здания на свайном фундаменте (Камчатка, 10 баллов)
нагрузки на сваи получились вродебы адекватными. Вводил пружинки.
Как я понимаю - главное - получить результаты, близкие к реальной ситуации
Offtop: ранее частенько выполнял расчеты свайных фундаментов именно с пружинками - здания построены, вродеб ничего не упало

[UnAtom]

Tarasova
Увеличение жесткости основания в 10 раз это примерный показатель, который учитывает повышение модуля деформации (а вернее его составляющих) за счёт быстродействующих кратковременных нагрузок, коими является сейсмика. Откуда взята цифра именно 10? Скорее всего из "СНиП РК Строительство в сейсмических районах" п.5.14 (Примечание).
Сваи же рекомендую моделировать стержнями, делёнными на сегменты по 1м. В каждом узле сегмента связь КЭ-56 со значениями Rx=Ry=Сx*1м=Cy*1м? полученными по приложению 1 "СНиП Свайные фундаменты" для варианта расчёта по первому предельному состоянию и увеличенные в 3-5 раз, или по вашему желанию в 10. Под нижним концом сваи, либо жесткое защемление (если стойка), либо тоже пружина КЭ-56 со значением осадки отношения давления на одну сваю на её осадку (тоже увеличенну в 10 раз).
Учёт различности работы сваи вниз и вверх к сожалению в линейной постановке решить по моему невозможно. Зато можно в нелинейной путём задания двух односторонних КЭ-256 под нижним концом сваи, один из которых будет работать на сжатие и "срываться" после достижения предельной величины, а второй на растяжение по тому же принципу. Есть конечно идея "размазать" КЭ-256 по z по всей длине сваи (типа учёт работы по боковой пов-ти), но на данный момент это типа только мои идеи, ничем кроме слабой теоретической базы пока не поддерживаемые.