[Tandr]

Добрый день!
Прошу совета по следующему вопросу:
Проектируем монолитное здание с двумя подземными этажами.
Возникла необходимость рассчитать вот такую схему (см. файл).
Хотел просчитать на устойчивость грунта окружающего сваи и сразу возникла куча вопросов:
1. Согласно "Руководству по проектированию свайных фундаментов" в п.1 приложения есть примечание: "расчет устойчивости грунта основания, окружающего сваю, не требуется для свай размером поперечного сечения =<0,6 м, погруженных в грунт на глубину более 10d, за исключением случаев погружения свай в илы или глинистые грунты текучепластичной и текучей консистенции. Применимо ли это в моем случае.
2. Если все же расчитытваем грунт на устойчивость, то как правильно определить расчетное напряжение в грунте? Есть вариант смоделировать сваю стержневыми элементами с введением переменных коэф. постели согласно п.2 руководства. Но что дальше делать с полученными значениями момента и поперечной силы? Как от них перейти к напряжениям в грунте?
Прошу помочь разобраться, т.к. у меня уже каша в голове (боюсь не очень съедобная)!

[Tandr]

Не ужели такую чушь написал, что ни у кого даже слов нет?

[Кулик Алексей aka kpblc]

За 2 часа рабочего времени хочешь получить нормальный ответ? Вряд ли это возможно... Погоди хотя бы до утра.

[Tandr]

Да, Алексей, вы правы. Вот только терпения все меньше, мозги закипают

[sudakov]

См. формулу 31 к п.7.
М0, Н0 см. п. 5. М и Н (см. п. 4) получите в расчетном комплексе
z = 0.85/alphaд при l’>=2.6 (уверен, что будет так). l’ см. п. 3.
Alfaд, bc см. п.3.
Полученное значение sigmaz должно удовлетворять условию 25(14)

P.S. Не понял почему ленточный и стобчастый ростверк на разных отметках.

[Tandr]

sudakov,

Ленточный ростверк выше столбчатого потому, что это обусловлено технологией производства работ. Планируется сначала завязать ленточный ростверк со всем каркасом и только после этого разрабатывать оставшийся под перекрытием грунт.
Формулу 31 к п.7 я уже пощупал, после этого окончательно вошел в ступор: получив в ростверке М=172,5 кН*м и Q=197.8 кН, просчитал напряжения в гунте по формулам 27 и 31 получил значения 102 и 75,9 кН/м2 соответсвенно, но!!!!! посчитав напяжение по предлагаемому в п.7 табличному методу получил напряжение всего 40 кН/м2.
И еще вопрос: если я расматриваю сваю как балку на упругом основании то может правильнее во все выше указанные формулы подставлять значения М и Q в сечении сваи в уровне отрывки котлована?

[sudakov]

Сообщение от Tandr Ленточный ростверк выше столбчатого потому, что это обусловлено технологией производства работ. Планируется сначала завязать ленточный ростверк со всем каркасом и только после этого разрабатывать оставшийся под перекрытием грунт.

А что будет выполнять роль стены подвала, если у Вас сваи с шагом 1.6м?

Сообщение от Tandr И еще вопрос: если я расматриваю сваю как балку на упругом основании то может правильнее во все выше указанные формулы подставлять значения М и Q в сечении сваи в уровне отрывки котлована?

Думаю расчет надо вести для двух вариантов: на момент монтажа и на момент эксплуатации. Т. е. до разработки грунта и после. Для второго варианта принять ростверк как высокий (М0 = М+Qxl0, и значения l и z другие).

[Tandr]

sudakov,
Роль стены подвала будет выполнять монолитная стена, устраиваемая по сваям (железобетонная обделка).
То что считать придется на стадии монтажа и эксплуатации это я уже понял. Давайте разберемся в сути расчета:
1) вычисление напряжения производиться от усилий, действующих не в ростверке, а в сечении сваи в определенном уровне ниже поверхности отрывки;
2) задавшись коэффициентами постели мы моделируем сваю как балку, в SCADе это скорее всего будет выглядить следующим образом: участок сваи расположенный выше поверхности отрывки задается пространственным стержнем, ниже поверхности отрывки - тем же стержнем, но с переменными по высоте (глубине) коэффициентами постели (вычисленные по СНиП).
3) таким образом мы можем получить значения М и Q (H) для любого сечения сваи. Приняв за Мо и Но полученные значения усилий М и Q соответсвующие определеной глубине z, мы можем определить значение напряжения в каждой точке по глубине погружения сваи.
Если я не прав, поправьте, пожайлуста!

[Tandr]

Народ!!! НУ скажите вы на конец, прав я в своих рассуждениях или нет????

[sudakov]

Мне кажется, что Вы немного перемудрили с моделированием. В отдельном модуле считаете несущую способность сваи, исходя из глубины котлована, геологии, метода устройства сваи в грунте, геометрических размеров, а также ее осадку. Потом задаете сваю как стержень, жестко защемленный в грунте с пружиной внизу, допускающей вертикальные перемещения согласно вычисленной осадке. Длина стержня lo+2/альфад, согласно п.5.2 Руководства. Количество согласно нагрузок на вертикальный элемент каркаса.
М и Н – расчетные значения поперечной силы и изгибающего момента, действующие со стороны ростверка на голову сваи (п. 4 Приложения) принимаете согласно результатов расчета. Но = Н, Мо = М+Нхlо.
z = 0,85/альфад, т.к. у Вас, скорее всего, l'>=2,5. Если меньше, то расчет ведется для двух глубин: z=l/3, z=l (п.6 Приложения). Альфад считаете по формуле 8(6) Приложения с учетом пояснений к п.2 Приложения.
Сигмаz вычисляете по формуле 31 Приложения, при этом должно выполнятся условие 25(14) Приложения.

[Oleshka]

Добрый вечер, эта методика расчета хорошо расписана в учебнике Костерина, к сожалению электронной версии нет

[Tandr]

sudakov,
Спасибо за разъяснение методики, изложенной в руководстве. Но прочитайте еще раз пост 6. В руководстве изложены 3 методики определения напряжений в грунте и усилий в свае, и все три дают разные результаты!!! Что то не очень хочется принимать ни один из них. Поэтому я и хочу смоделировать сваи с учетом их работы на горизонтальную нагрузку. Пружинка на конце стержня, предлагаемая вами, может служить для моделирования работы сваи на вертикальную нагрузку.
Задавать сваю стержнем длиной lo+2/альфад и не учитывать в расчете окружающий грунт, считаю не корректным. Набрасаю схемку в SCADе, чтобы было проще объяснить что же я хочу.

Вот набросал схемку для наглядности.

Что то тема затихла....
Не ужели ни кто не может дать четкий ответ: что то, что я здесь на вертел, правильно или что чушь полная?!
Корифеи форума, где же вы? Отзовитесь! Помогите разобраться до конца!

Посчитал количество просмотров темы и количество ответов, прикольно в среднем на 1 ответ 60 просмотров.

[Кулик Алексей aka kpblc]

Tandr, во-первых, модераторы тоже просматривают темы. Во-вторых, топик-апить не дело. Твои сообщения объединены.

[RomanM]

Пытаюсь разобраться в методике расчета сваи на действие горизонтальной силы и момента (прил. Д СП 50-102-2003)
и применит ее к расчету ограждения котлована

Смысл методики вцелом понятен: свая рассматривается как заделанная в грунте, характеризующимся коэффициентом постели, линейно возрастающим с глубиной.
Результаты расчета по СП внутренних усилий в свае и отпора грунта хорошо сходятся с МКЭ расчетом.

НО
проблема возникает при определении допустимого давления на грунт сигмаZ по формуле Д.17

Логика подсказывает, что допустимое давление на грунт должно определяться значением пассивного давления грунта на заданной глубине, что косвенно подтверждается методиками аналогичных расчетов, см. например:
1. "Методические рекомендации по проектированию свайной крепи котлованов метрополитенов", ЦНИИС Минтрансстроя СССР
или
2. справочник по основаниям и фундаментам Сорочана Е.А. - стр. 155, расчет на местную прочность грунта

вопреки этому СП (как и свайный СНиП) дают иную зависимость (см. приложение)

С коэффинциентами "эта" в формуле вроде ясно: первый из них в большинстве случаев равен единице, второй в рассматриваемом случае через несколько промежуточных действий сокращается с коэффициентом "4" над косинусом.
Происхождение коэффициента "кси" остается загадкой, как и общий смысл формулы.

Разница в расчете по двум формулам для несвязного грунта составляет 4-5раз (формула СП показывает меньшие значения предельного давления).
Таким образом, шпунт из примера в источнике [1], запроектированный с некоторым запасом, категорически не проходит по методике СП.

Кто знает откуда "растут ноги" у формулы СП?
Посьба знатоков вопроса отозваться.

[Tandr]

RomanM,
Значение коффициента "кси", как я понимаю, зависит от способа устройства свай, т.к. при забивных сваях не производится выемка грунта и его разуплотнение, то принимается большое значение чем для свай выполненых по технологии с выемкой грунта. Тут не мешает заметить, что методика изложенная в СП практически до запятой переписана из "Руководства по проектированию свайных фундаментов" 1980 г., НО в указаном руководстве существует еще два метода оппределения расчета свай на горизонтальные нагрузки. Все три метода + метод описанный у Сорочана дают разные результаты. И это только для определения расчетного давления на грунт!!!

[topos2]

RomanM, по твоему вопросу.
Первая формула интересна для анализа. В скобках – сдвиговые напряжения, косинус показывает направление нормальных напряжения. Красиво!
Но она выведена по другому. Если не смотреть на сигма Z, то остальное это расчетное сопротивления, которое является всего лишь разностью между активным и пассивным напряжениями (с одной и другой стороны) откорректированными коэф. ню.
Эту формулу легко получить если из пассивного =гамма*h*tg^2(45+фи/2)+2*с* tg(45+фи/2) вычесть активное (формула та же но меняются знаки)
Еще надо коэф. бокового давления представить в виде
Для пассивного tg^2(45+фи/2)=(1+sin фи)/ (1-sin фи), для активного - другие знаки.
RomanM, если интересуют темы горизонтально нагруженных глубоких фундаментов - см. такие фамилии Силин, Завриев, Шпиро. Можно Глотов (но у него учебники со справочниками и дается немного в сжатом виде)

Tandr, путь твой верен, но мой скад слишком стар

[RomanM]

Tandr, topos2,

спасибо за ответы и ссылки на авторов
происхождение формулы сигмаZ теперь понятно (физический смысл ее - пока нет)
буду копать дальше в указанных направлениях

[topos2]

Сообщение от RomanM происхождение формулы сигмаZ теперь понятно (физический смысл ее - пока нет) буду копать дальше в указанных направлениях

Видимо действительно не понял. Формулу, которую привели в #14, она записана не верно. Там должен быть знак < - это условие.
Слева - сигма Z. Это давление от сооружения (раз там есть внешние нагрузки), определяемое по ф.Д19 из СП.
Справа - это разница в горизонтальном давления от грунта (или краевых реации) максимума (пассивного отпора) и минимума (активного).

[RomanM]

Сообщение от topos2 Видимо действительно не понял. Формулу, которую привели в #14, она записана не верно. Там должен быть знак < - это условие. Слева - сигма Z. Это давление от сооружения (раз там есть внешние нагрузки), определяемое по ф.Д19 из СП. Справа - это разница в горизонтальном давления от грунта (или краевых реации) максимума (пассивного отпора) и минимума (активного).

topos2,
Да понял Я. У меня же над формулой написано: предельное давление на грунт. Само собой разумеется, что давление на грунт от сваи должно быть меньше этого предельного, хотя для корректности следовало бы записать сигмаZ в квадратных скобках.

Вопрос не в этом. Вопрос в том, почему давление, действующее на грунт, сравнивается не с пассивным давлением (отпором) грунта, а с разностью пассивного и активного.
Я рассуждаю примерно так. Если есть эпюра давлений сваи на грунт, полученная из расчета сваи, как защемленной в грунте с коэф. постели Сz, то для того, чтобы грунт, окружающий сваю, выдержал это давление, необходимо, чтобы оно не превышало пассивного отпора (того максимума, который может воспринять грунт без образования площадки скольжения).
Причем тут учет активного давления? Если следовать логике формулы СНиП (СП), получается, что в случае расчета подпорной стены из свай следует величину этого активного давления еще и увеличить т.к. с одой из сторон от свай будет будь здоров какой пригруз из слоя грунта, вызывающий дополнительное активное давление.
Поправьте где я не прав в рассуждениях.

К сожалению, из работ указанных выше авторов, нашел только справочник по фундаментам мостов, где никаких новых разъяснений по вопросу не дается - только те же стандартные формулы.

Буду благодарен, если подкините ссылочку на иные книжки по теме.

[topos2]

Сообщение от RomanM topos2, Вопрос не в этом. Вопрос в том, почему давление, действующее на грунт, сравнивается не с пассивным давлением (отпором) грунта, а с разностью пассивного и активного. Буду благодарен, если подкините ссылочку на иные книжки по теме.

смотри. Например свая. Она начинает выгибаться вправо. Она выгибается под действием только от внешних сил и справа на нее начинает давить пассивная реакция грунта. Но слева то тоже грунт и он давит вправо.
Те условие равновесия Активное+сигма Z=Пассивное

про книги посмотрю вечером в шкафах