[yarus.khv]

Здравствуйте, уважаемые формучане!

Хотелось бы в который раз поднять тему о расчете фундаментных плит и коэффициентах постели. «В который раз», потому что данная тема поднималась на форуме не единожды, причем на данной ветке можно встретить сообщения 8-10 летней давности. По этой причине хотелось бы внести ясность в некоторые вопросы, руководствуясь современным опытом проектирования специалистов, а их на форуме не мало.

Начну с того, что передо мной встала задача – запроектировать плитный фундамент под жилой 3-х этажный дом. Из программ более-менее владею Лирой, поэтому считать решил в ней.

Итак.фундамент представляет собой плиту, толщиной 250мм, с несущими стенами техподполья (толщина стен также 250мм).
Собрал нагрузки на верх стен по СП, выполнил в Лире расчетную схему пластинами, приложил нагрузки (схема приведена во вложении).

Затем было необходимо смоделировать основание плиты.
В Лире основание моделируется при помощи коэффициентов постели. Каким образом правильно задать эти коэффициенты, какой из 3-х предложенных методов подсчета К.П. наиболее корректен? – с этими вопросами я и зашел на двг-форум… (на свою голову)))

Итак, я перешерстел все темы о коэффициентах постели двг-форума, просмотрел пособия по расчетам, статьи и т.п.

Самыми полезнымина данный момент мне показались следующие данные:
1)А.Г.Шашкин, К.Г.Шашкин:
Статьи http://www.georec.narod.ru/mag/T2/1.htm , http://www.georec.spb.ru/journals/03/20/20.htm
Пособие «Взаимодействие здания и основания: методика расчета и практическое применение при проектировании».
2) Созанович М.Е.:
«О некоторых аспектах расчетов фундаментов» (есть в даунлоаде - http://dwg.ru/dnl/3540 )
3) Многочисленные комментарии специалистов по данной теме (в случае чего, могу и их привести)

Исходя из вышеизложенного материала, я сделал следующий вывод: для того чтобы считать основания зданий и сооружений получать корректные результаты, на данный момент наиболее логично использовать следующие модели расчета:

1. Двухконстантная модель Пастернака (с двумя коэффициентами постели)
2. Моделирование объемными конечными элементами (ОКЭ)

Прошу спецов подтвердить, правильный ли я сделал вывод??

Теперь вопросы по моделям:
1) Модель Пастернака:
- считаю коэф-ты постели вручную по формулам из пособия Созановича(либо по Шашкину) и вбиваю их по всей площади плиты в Лире, верно так делать?
- нужны ли законтуренные элементы и каков их смысл? (судя по Созановичу не нужны, Шашкин пишет что их неучет –это ошибка в расчете)
- как определить грубину сжимаемой толщи? По СП 50-101-2004, пункт 5.5.41,по схеме линейно-деформируемого полупространвства?

2) Объемные конечные элементы (ОКЭ)
- какие задавать боковые границы и нижнюю границу? Методом подбора, до тех точек, в которых напряжения «до» и «после» загружения плитой не изменятся?
- моделировать нужно в 2 стадии? Сначала грунт загрузить собственным весом, а потом добавить плиту?
- нужно ли каким-то образом моделировать контакт «основание-плита» ?

Буду очень признателен за ответы, хотя бы на какие-то вопросы! Заранее Спасибо!

[chekmpcc]

Сообщение от Демоверсия Что меня интересует, так это учитывается ли при определении изгибной жесткости армирование плиты. Я не ставлю вопрос, как оно должно учитываться. Если армирование не учитывается (как, например, в СКАД), то для меня очевидно, что происходит такое упрощение модели, что полученный результат будет сильно отличаться от того, что мы получим в реальной плите.

Это уже Вам решать учитывать или нет. Если хотите учесть то сначала получите арматуру в линейном расчете, и на основании этих данных сделайте нелинейный расчет
с установленной арматурой. Поэтому получается Вы сами призываете делать нелинейный расчет для 3-х этажного здания.

Сообщение от Демоверсия так это учитывается ли при определении изгибной жесткости армирование плиты.

По Вашему желанию. И в СКАДе его тоже можно учесть. Все зависит от способа.

[yarus.khv]

Сообщение от Akim_1989 Обоснована расчётом на продавливание. Если взять малую толщину, то получиться огромная поперечная сила под стенами и колоннами. Но с другой стороны при малой жёсткости плиты в ней уменьшаться моменты, а следовательно и продольная арматура.Можно несколько раз пересчитать и найти оптимальный вариант. Про назначении толщины конструктивно можно посмотреть Тихонова

Посоветуйте литературу для расчета на продавливание, пожалуйста. У Тихонова минимальная толщина стоит аж 500мм!
А так книжка классная, нужные примеры армирования плит, особенно узлы. Посоветуйте какие-нибудь подобные книги по армированию, если знаете.

Сообщение от Akim_1989 Если сделать жёсткие связи, то при наличии горизонтальных нагрузок получите огромные мембранные усилия в ФП. Нужно в каждом узле плиты ввести КЭ56 и в них задать жёсткости связей по X,Y,UZ. Обычно 3 т/м хватает.

Поубирал все связи, задал коэффициенты постели, считается. А зачем вообще вводить КЭ56? я ведь и так задал жесткость основания коэффициентами постели.

Сообщение от Akim_1989 У нас в организации мы просчитываем 2 варианта(с законтурными элементами и без законтурных), а потом делают вариацию. Когда считаешь с законтурными, то края плиты "зависают" и максимум арматуры внизу плиты. Когда без законтурных, то при больших нагрузках по краю плиты (например от стен) можно получить арматуру по верху плиты.

А для чего 2 варианта считать? если по Пастернаку, то только с законтуренными, как я понял.

Сообщение от RomanM Не актуальна потому, что создавалась во времена ручных расчетов для их упрощения. Сейчас же трудозатраты на забивку любой модели основания в программу сопоставимы, а собственно считать будет машина.

Ну тогда получается у меня остается только вариант с ОКЭ, это долго(хотя пробовать буду для сравнения). Поэтому в моем случае посчитать по Пастернаку, забить вручную С1 и С2 в Лире, только так..

Сообщение от RomanM См. данные от SergeyKonstr Если есть знание основ МКЭ, то по законтурным можно почитать: http://dwg.ru/lib/308 http://dwg.ru/dnl/6786

Спасибо Вам и SergeyKonstr за литературу. В общем главное, что я понял: на краевых свободных участках плиты возникает отпор(контактное напряжение), которое и необходимо учесть.
Вопрос по кэ54 и 53.
-во вложении скрин, кэ54 задается только по выпуклым углам или везде?
- жесткость кэ54 и кэ53 назначается и С1 и С2? просто на схеме эти элементы выделяются и вводится значение С1 и С2?

Сообщение от RomanM В линейной задаче, каковую Вы решаете, существующее НДС массива на перемещения от дополнительной нагрузки никак не влияет (принцип суперпозиций).

А как же стадийность возведения, выполнение котлована и т.д.? НДС массива же меняется?

Сообщение от Ал-й Это уже Вам решать учитывать или нет.

Так все таки неучет армирования в расчете сильно влияет на результаты по полученному армированию?

Сообщение от yarus.khv Так все таки неучет армирования в расчете сильно влияет на результаты по полученному армированию?

Повторюсь, не понимаю - что означает эта фраза.

[RomanM]

Сообщение от yarus.khv Вопрос по кэ54 и 53. -во вложении скрин, кэ54 задается только по выпуклым углам или везде?

По выпуклым. Если у Вас контур не выпуклый, то его нужно дополнить до выпуклого КЭ плиты нулевой малой жесткости. Можно, кстати, совсем отказаться от законтурных КЭ, смоделировав так участок грунта по периметру плиты (см. Перельмутера).

Сообщение от yarus.khv - жесткость кэ54 и кэ53 назначается и С1 и С2? просто на схеме эти элементы выделяются и вводится значение С1 и С2?

В современных версиях Лиры - да. В старых, кажется, нужно было типы жесткости для них создавать. Для кэ54 нужен только С2

Сообщение от yarus.khv А как же стадийность возведения, выполнение котлована и т.д.? НДС массива же меняется?

Меняется. При расчете осадки, например, это можно учесть увеличением Е. Но это уже другая история...

[Akim_1989]

Посоветуйте литературу для расчета на продавливание, пожалуйста. У Тихонова минимальная толщина стоит аж 500мм! А так книжка классная, нужные примеры армирования плит, особенно узлы. Посоветуйте какие-нибудь подобные книги по армированию, если знаете.

Расчёт на продавливание есть в СНиПе и в СП по жб. Просчитай для начала в лире с толщиной 300 мм. Если при подборе получишь огромную поперечную арматуру, то увеличь плиту и всё. Можно ещё капители сделать.Но так измениться вертикальная нагрузка от св. Возможно прийдётся пересчитывать C1 и C2.

А для чего 2 варианта считать? если по Пастернаку, то только с законтуренными, как я понял.

Так можно получить абсолютно разное НДС плиты. Какое будет в реальности - сложно сказать. Поэтому и перестраховываемся

Поубирал все связи, задал коэффициенты постели, считается. А зачем вообще вводить КЭ56? я ведь и так задал жесткость основания коэффициентами постели.

КЭ56 мы моделируем трение фундамента о грунт. То есть задаются упругие связи в горизонтальной плоскости. А коэффициенты постели - это связи в вертикальной плоскости. Если у тебя только вертикальные нагрузки, то посчитается и без КЭ56. А если есть ветер или сейсмика, то нет.

Сообщение от Akim_1989 КЭ56 мы моделируем трение фундамента о грунт.

Не трение, а горизонтальную жесткость
КЭ 56 трение не смоделировать....

[Демоверсия]

Сообщение от chekmpcc Если хотите учесть то сначала получите арматуру в линейном расчете, и на основании этих данных сделайте нелинейный расчет с установленной арматурой. Поэтому получается Вы сами призываете делать нелинейный расчет для 3-х этажного здания.

На самом деле я ни к чему не призываю. Просто высказываю некоторые сомнения в том, что средствами Лиры можно сделать достоверный расчет.

Сообщение от Ал-й Цитата: Сообщение от Демоверсия так это учитывается ли при определении изгибной жесткости армирование плиты. По Вашему желанию. И в СКАДе его тоже можно учесть. Все зависит от способа.

В прямую, насколько я знаю, армирование ж.б. плиты в СКАДе не учесть. Можно, конечно, извращаться с приведенной жесткостью, но, насколько я понял, топикстартер этим не заморачивался:

Сообщение от yarus.khv Так все таки неучет армирования в расчете сильно влияет на результаты по полученному армированию?

Поэтому имеются основания полагать, что в результате расчета получены недостоверные результаты.

[ibragimr]

Методология расчета на продавливание по СП хорошо изложена в книгах авторов: Кодыш, Никитин, Трекин.
В dnl есть книга "Проектирование многоэтажных зданий с ЖБ каркасом"
Так же в одной из веток со схожей тематикой, уважаемый Armin, выкладывал главу, посвященную продавливанию, из книги "Расчет ЖБ конструкций по проч., трещиностойкости и дефор-ям" тех же авторов.

[Akim_1989]

Не трение, а горизонтальную жесткость КЭ 56 трение не смоделировать....

Извиняюсь, что внёс путаницу))).

[yarus.khv]

Сообщение от Ал-й Повторюсь, не понимаю - что означает эта фраза.

Демоверсия пишет, что если изначально задавать жесткость плиты только через модуль упругости бетона, то результаты расчета будут искажены, вот я о чем) А вот насколько сильно искажены?

Сообщение от RomanM Если у Вас контур не выпуклый, то его нужно дополнить до выпуклого КЭ плиты нулевой малой жесткости.

В моем предыдущем посте в вложении две точки (в красных кружочках), они "вогнутые". Не могу понять, как в этих местах "дополнить до выпуклого КЭ плиты"?

Сообщение от RomanM Меняется. При расчете осадки, например, это можно учесть увеличением Е. Но это уже другая история...

Сильно ли стадийность влияет на результаты расчета(армирования) самой плиты?
Ну то есть при полном расчете и фундаментной плиты и основания задавать стадийность все-таки нужно?

Сообщение от Akim_1989 КЭ56 мы моделируем трение фундамента о грунт. То есть задаются упругие связи в горизонтальной плоскости. А коэффициенты постели - это связи в вертикальной плоскости. Если у тебя только вертикальные нагрузки, то посчитается и без КЭ56. А если есть ветер или сейсмика, то нет.

Задал горизонтальные нагрузки от давления грунта, считает и без КЭ56...

Еще хотел узнать, нужно ли в расчете учитывать полностью все здание (каркас) или можно ограничиться плитой с несущими стенами? Не раз читал, что расчет нужно вести с учетом жесткости каркаса самого здания.

ibragimr, спасибо за литературу

[RomanM]

Сообщение от yarus.khv В моем предыдущем посте в вложении две точки (в красных кружочках), они "вогнутые". Не могу понять, как в этих местах "дополнить до выпуклого КЭ плиты"?

Добавляете КЭ пока контур фундаментной плиты не станет, допустим, прямоугольным. "Лишним" КЭ присваиваете малую жесткость, коэффициенты постели задаете (Перельмутер, стр. 361)

Сообщение от yarus.khv Сильно ли стадийность влияет на результаты расчета(армирования) самой плиты? Ну то есть при полном расчете и фундаментной плиты и основания задавать стадийность все-таки нужно?

Если под стадийностью подразумевается учет выемки грунта до закладки фундамента, то при глубоком котловане может и сильно повлиять. Это в реальности. Если же говорить о нормах проектирования (по крайней мере старых), то плитные фундаменты рекомендуется считать на основании в виде линейно-деформируемого слоя (не полупространства) без вычета бытового давления из полного давления на основание. То есть выемка грунта не учитывается, что в большинстве случаев идет в запас надежности.
Так что, yarus.khv, думайте сами.

[yarus.khv]

Сообщение от RomanM Добавляете КЭ пока контур фундаментной плиты не станет, допустим, прямоугольным. "Лишним" КЭ присваиваете малую жесткость, коэффициенты постели задаете (Перельмутер, стр. 361)

Задал полосу грунта, см вложение. Скажите, получается КЭ54, которые в красных кружочках я убираю, а вот вновь образованный угол, в него КЭ54 нужно ставить или нет? и по контуру области нулевой жесткости КЭ53 задавать? Если я правильно понял из книги, ни то, ни другое не нужно делать, так как я уже смоделировал в этом месте грунт.

Скажите, боковое давление грунта на стены задается в расчетной схеме?

[SergeyKonstr]

Offtop: Не верно сделал. Добавь плиту (спрями) и не мучайся...

[RomanM]

Сообщение от yarus.khv Скажите, получается КЭ54, которые в красных кружочках я убираю, а вот вновь образованный угол, в него КЭ54 нужно ставить или нет?

Да

Сообщение от yarus.khv и по контуру области нулевой жесткости КЭ53 задавать?

Да, КЭ 53 должны идти по дополненному контуру (не исходному)

Сообщение от yarus.khv Если я правильно понял из книги, ни то, ни другое не нужно делать, так как я уже смоделировал в этом месте грунт.

Так можно поступить, если смоделировать по периметру фундамента полосу грунта шириной , скажем, 2*Hc.

[МИНЗДРАВ]

В мануале Lir'ы написано, что в диалоге "вычисление коэффициентов С1 и С2", гдето должон быть выбор "методов вычислений коэффициентов (три метода)" без него никакого расчёта не выходит (см. аттач)

Подскажите как подставить разнородные коэффициенты постели из модуля "грунт"? Какую кнопку нажимать, если скважины забил, нагрузку задал, сетку нарисовал, и "посчитать" сделал? И уже нахожусь в расчётной схеме лиры и фундаментную плиту уже выделил.

[RomanM]

Сообщение от МИНЗДРАВ В мануале Lir'ы написано, что в диалоге "вычисление коэффициентов С1 и С2", гдето должон быть выбор "методов вычислений коэффициентов (три метода)" без него никакого расчёта не выходит (см. аттач) Подскажите как подставить разнородные коэффициенты постели из модуля "грунт"? Какую кнопку нажимать, если скважины забил, нагрузку задал, сетку нарисовал, и "посчитать" сделал? И уже нахожусь в расчётной схеме лиры и фундаментную плиту уже выделил.

меню

жесткости - модель грунта- подключить модель грунта
жесткости- коэф. постели-получить по модели грунта

[МИНЗДРАВ]

Спасибо!

А как делать вторую итерацию, чтоб Pz уже подставилась в элементы, соответственно расчётной нагрузке от конструкции?

[RomanM]

Сообщение от МИНЗДРАВ Спасибо! А как делать вторую итерацию, чтоб Pz уже подставилась в элементы, соответственно расчётной нагрузке от конструкции?

в режиме "результаты расчета"
усилия - изополя напряжений - Rz
усилия - приложить отпор грунта

[МИНЗДРАВ]

Сообщение от RomanM в режиме "результаты расчета" усилия - изополя напряжений - Rz усилия - приложить отпор грунта

Не помогает. После перерасчёта, всё-равно Pz=0 и коэффициент постели остался прежним (во всех элементах)

Что ещё надо нажать?