[ant_bar]

Коллеги, добрый день! Нужна ваша помощь в таком, на первый взгляд, несложном вопросе [если Вы - конструктор, то считайте, что речь идёт о работе на изгиб балки круглого сечения или о сжато-изгибаемом элементе с очень большим эксцентриситетом нагрузки]: делаю расчёт в Plaxis консольной подпорной стенки из буронабивных свай круглого сечения по II предельному состоянию, требуется в программе в характеристиках балочного элемента задать параметры жесткости: EJ, EA (А - площадь сечения, соответственно). Задача - определение перемещений стенки на весь период эксплуатации, стенка - постоянная, из нагрузок только постоянная нагрузка от активного давления грунта.
Смотрел наш СП63.13330.2018 п.8.2.23 пп. б), пытался там найти формулу для определения изгибной жесткости круглого ж/б изгибаемого элемента с трещинами в растянутой зоне от продолжительного действия постоянных и временных длительных нагрузок. Простая формула (коэффициент к модулю деформации бетона) есть в п.8.2.26, но этот пункт относится только к определению жесткости для элемента без трещин.
Если же смотреть указания п.8.2.30, то там методика только для сечений прямоугольного, таврового или двутаврового, для круглых ничего нет.
Я так понимаю, что нужные мне значения жесткостей можно определить из расчётов по деформационной модели, вопрос, насколько верна моя мысль и, если верна, то как это сделать: какие есть программки (или калькуляторы) для этого расчёта? И какие нюансы при расчётах по деформационной модели для II предельного состояния?
За бортом остался ещё один менее важный, на мой взгляд, вопрос: нужно ли при определении модуля деформации учитывать понижение класса прочности из-за неблагоприятных условий бетонирования (коэффициенты gamma_cb и gamma_cb' по СП 24.13330.2021 равные 0,85 и 0,7-1,0 в зависимости от технологии, соответственно) по аналогии с тем, как это делается при расчёте прочности сечения? При желании и наличии квалифицированного мнения, на него тоже можно попутно ответить.
Заранее спасибо.

Для наглядности картинка расчётной схемы:


И картинка армирования сваи:

[румата]

Сообщение от ant_bar ...если жесткость зависит от момента, то получается, что она непостоянна по длине стержня и более того, распределена нелинейно в соответствии с эпюрой моментов

именно так.... но все неравномерное можно заменить равномерным с некоторой погрешностью

[Tyhig]

Как прогиб сваи может повлиять на усилия ?

Если узлы шарнирные, предлагаю оставить упругий расчёт.
Прогиб определить по арбату. Подобрав аналогичную эпюру усилий.

Если жильё, то не знаю.

[ingt]

Сообщение от Tyhig Как прогиб сваи может повлиять на усилия ?

А как отличается давление покоя от активного давления?

Сообщение от Tyhig Если жильё, то не знаю.

В чем разница?

[Tyhig]

ingt, ну да. Забыл.

[axoxc]

Добрый день.

1 Аналит расчет жесткости круглого сечения по СП вполне можно провести, но он довольно замороченный из-за расчета секторов.

2 Жесткость можно получить в "инженерная нелинейность" в последних версиях ЛИРА-САПР, но она как-то странно определяет поворот сечения.

3 График жесткость(момент) получается довольно сложным. В Plaxis придётся вносить жесткость итерационно на разных этапах. Перед разрушением по моим прикидкам для заводских свай и свай Fundex жесткость для равна 0.15-0.45 от первоначально, что согласуется с 0.2-0.3 по СП 430.1325800.2018, как для горизонтально расположенных элементов.

[ingt]

Странно, что наикрутейший Plaxis не умеет нелин в ЖБК учесть.

[Виkтор]

так Плаксис ушел из России же, лицензии обнулил. К чему его обсуждать?

[vanAvera]

Сообщение от ingt Странно, что наикрутейший Plaxis не умеет нелин в ЖБК учесть.

Умеет.

Но автор явно копает не туда. У ТС с учетом грунта все плохо, судя по всему, нелинейность бетона ему вообще ни к чему.

[Виkтор]

Сообщение от vanAvera Но автор явно копает не туда. У ТС с учетом грунта все плохо, судя по всему

Так вроде же и не было озвучено никаких проблем. Может просто человек хочет разобраться, чтобы все по уму?

[ret87]

А разве в СП для расчета давлений грунта не используется модель Кулона?

[vanAvera]

Сообщение от Виkтор Так вроде же и не было озвучено никаких проблем.

Озвучено не было, да. Вот, помогаем-направляем)) Когда применит модель грунта SS или HSS - расчет слегка поменяется))

Сообщение от ret87 А разве в СП для расчета давлений грунта не используется модель Кулона?

В СП22 может быть, если откопку не учитывать.
Кулон откопку не любит, аллергия у него на экскаваторы. Хотя если глубина котлована метра 3-4 - сойдет, но тут и в бетоне нелинейность не нужна.

Для ТС - если уж взялись учитывать нелинейность бетона - учтите еще корректно вес свай, не как геотехники советут - разницу между весом грунта и бетона, а по полной, иначе усилия сжатия получите некорректные в сваях. Но будут проблемы с двойным учетом грунта в объеме свай, придется хитрить.

[ret87]

Сообщение от vanAvera Кулон откопку не любит, аллергия у него на экскаваторы

Вот вы, когда ответ пишите, исходите из того, что общаетесь со специалистами вашего уровня знаний? А на самом деле знания большинства весьма поверхностны, и люди ждут практических советов.
Вы не могли бы построить свой ответ таким образом: модель Кулона не подходит, потому что она занижает/завышает давление грунта на ограждающие конструкции котлована. При этом для котлованов глубиной метра 3-4 ошибка будет составлять не более 10%(20, 30...), что можно учесть просто добавив коэффициент к действующей нагрузке. Для корректного учета веса свай нужно взять не разницу (источник: справка Плаксиса, книга такая-то, статья того-то), а по полной...

Вот после подобного ответа, я радостно пойду читать первоисточники, а сейчас у меня больше новых вопросов появилось, чем ответов на заданные ТС.

[vanAvera]

Сообщение от ret87 Вот вы, когда ответ пишите, исходите из того, что общаетесь со специалистами вашего уровня знаний? А на самом деле знания большинства весьма поверхностны, и люди ждут практических советов. Вы не могли бы построить свой ответ таким образом: модель Кулона не подходит, потому что она занижает/завышает давление грунта на ограждающие конструкции котлована. При этом для котлованов глубиной метра 3-4 ошибка будет составлять не более 10%(20, 30...), что можно учесть просто добавив коэффициент к действующей нагрузке. Для корректного учета веса свай нужно взять не разницу (источник: справка Плаксиса, книга такая-то, статья того-то), а по полной..

Спасибо за совет, но я возражу. Постановка задачи от ТС показалась очень неожиданной и занимательной, поэтому захотелось ответить, посмотреть куда дело придет.
Поверхностные знания большинства - тут смотря как у большинства желания. Есть вариант когда человек просто забил на все и при слове "нелинейность" крестик закрывает -полагаю, такие на dwg.ру редкость. Второй вариант вы предлагаете, чтобы на поверхностное описание проблемы от ТС - сразу прилетала развернутая верифицированная лекция с пояснением, инструкцией и практическими примерами, такой гугл без рекламы. Мне больше нравится третий вариант - обозначить направления, которые для ТС, на мой взгляд, могут быть полезны, и подождать реакции. Если ТС действительно это интересно и он захочет в гугл вбить про нелинейность грунтов, то через неделю он может написать в этой теме интересные сведения о работе над своей задачей - это уже будет интересно обсудить.

Сообщение от ret87 сейчас у меня больше новых вопросов появилось

В том и смысл.

[ant_bar]

Сообщение от vanAvera Нет, не подойдет. Мор-Кулон сильно ошибается при расчете котлованов из-за разуплотнения.

vanAvera , Вы меня весьма удивили. Дело в том, что больше 15 лет проработал в НИИОСПе и в неплохой лаборатории, и в основном как раз и занимался расчётами котлованов и оценкой влияния (в основном в Москве), но почему-то за всё это время ни разу не делал проектов постоянных стенок. Эта стенка - конечно мелкая по большому счёту, но на мелких как раз можно проработать какие-то интересные вопросы. Понятно, что суть не в том, где работал и сколько лет, т.к. "рельсы" и "грабли" никто не отменял, но всё же вот так сходу заявлять, притом, что до относительно недавнего времени (на мой взгляд грубо до 2015-2018 гг.) геологи в 90% случаев не давали свойства для HS, т.к. и Заказчики этого тоже не требовали, то всегда использовали MC с такими костылями: со стороны ненарушенного грунта модуль увеличивали в 3 раза, под дном котлована - в 3-5 раз.
Применять HS можно по "зависимостям", но это так себе, а уж HSS - это вообще фантастика. Поправьте меня: испытания для этой модели может очень ограниченное количество лабораторий, т.к. нужна или резонансная колонка или др. спец. дорогостоящее оборудование, кроме того, стоимость самих испытаний будет соответствующая - это уже к Заказчику. И причём здесь SS?!? Вообще не в тему. Зачем SS, если есть HS - то же, с более широкими возможностями? Да и причём здесь разуплотнение, когда речь идёт о банальной консольной стенке в аллювиальных песках с максимальной глубиной 5,4 м? НДС массива в этой задаче максимально простое и понятное, вряд ли отличается от HS. Можно, конечно взять "по корреляциям" свойства для HS и посчитать для сравнения. Если интересно, то напишите - попробую и сравним.

Сообщение от vanAvera Вам требование по деформациям эксперт выкатил или вы сами?

Стенка постоянная, и Заказчик сразу озвучил, что не хочет видеть никаких заваливаний и т.п. Также на последнем объекте это требование от эксперта было озвучено, и пришлось дополнять расчётное обоснование.

Сообщение от axoxc "инженерная нелинейность"

Извиняюсь за дурацкий вопрос, т.к. очень мало работал с ЛИРОй, СКАДом: это отдельный модуль или внутри самой ЛИРЫ?

Сообщение от axoxc 3 График жесткость(момент) получается довольно сложным. В Plaxis придётся вносить жесткость итерационно на разных этапах. Перед разрушением по моим прикидкам для заводских свай и свай Fundex жесткость для равна 0.15-0.45 от первоначально, что согласуется с 0.2-0.3 по СП 430.1325800.2018, как для горизонтально расположенных элементов.

На самом деле в Плаксис для балочного элемента можно задать упругопластическую работу, причём с графиком (таблицей жесткостей):

Но этой опцией за все года ни разу не пользовался (раньше правда её может и не было, я начинал с 7-й версии, тогда это не требовалось, а сам этим не интересовался).
В общем-то я взял по СП 63 коэффициент для бетона без трещин, получился коэффициент 0,28 к упругому модулю - примерно как раз то, что Вы говорите.
А Вы коэффициент для Фундексов (судя по всему Вы - из Питера, мы только там, на Зените, их использовали вместе с Атласами) каким образом получили? Просто по расчёту в ЛИРЕ с нелинейностью?

Сообщение от ret87 А разве в СП для расчета давлений грунта не используется модель Кулона?

В СП конкретно никакие модели не прописаны (поскольку они являются скорее принадлежностью софта, чем независимой методикой), написано просто, что допускается использовать численные методы. Вот скажем из СП 22 выдержка: "9.13 При выполнении расчетов оснований подземных частей сооружений допускается использование аналитических, численных и других методов. Выбор метода расчета - в соответствии с требованиями 5.1.11.
При использовании численных методов расчетная модель, идеализирующая напряженно-деформированное состояние основания и сооружения, должна отражать основные свойства прототипа, конструктивные особенности сооружения, характер работы основания и схему их взаимодействия. Численные модели следует верифицировать в соответствии с требованиями 5.1.12, 5.1.13."
и
"5.1.11 Расчетную схему системы "сооружение-основание" или "фундамент-основание" следует выбирать с учетом наиболее существенных факторов, определяющих напряженное состояние и деформации основания и конструкций сооружения. Следует учитывать пространственную работу конструкций, геометрическую и физическую нелинейность, анизотропию, пластические и реологические свойства материалов и грунтов.
Допускается использовать вероятностные методы расчета, учитывающие статистическую неоднородность оснований, случайную природу нагрузок, воздействий и свойств материалов конструкций.

[Tyhig]

ant_bar, сколько в спб лабораторий с испытаниями по HS ?

[ant_bar]

Offtop:

Сообщение от vanAvera Озвучено не было, да. Вот, помогаем-направляем)) Когда применит модель грунта SS или HSS - расчет слегка поменяется)) В СП22 может быть, если откопку не учитывать. Кулон откопку не любит, аллергия у него на экскаваторы. Хотя если глубина котлована метра 3-4 - сойдет, но тут и в бетоне нелинейность не нужна. Для ТС - если уж взялись учитывать нелинейность бетона - учтите еще корректно вес свай, не как геотехники советут - разницу между весом грунта и бетона, а по полной, иначе усилия сжатия получите некорректные в сваях. Но будут проблемы с двойным учетом грунта в объеме свай, придется хитрить.

Что такое ТС под конец понял. Как расшифровывается?

Сообщение от vanAvera Но автор явно копает не туда. У ТС с учетом грунта все плохо, судя по всему, нелинейность бетона ему вообще ни к чему.

нелинейность бетона в моём случае даёт приращение смещения верха стенки от 5,5 см для расчёта по Iп.с. с упругим модулем до 9,5 см, если грубо применить коэффициент 0,28 к модулю. Разница есть?
А что касается расчёта по II п.с., то он черным по белому в СП прописан, да и в принципе - это основа нашей отечественной инженерной школы (из которой расчёты по 1 и 2 П.С. пошли по всему миру). Тем более в данном конкретном случае, где стенка постоянная, а не временная.

Сообщение от Виkтор Может просто человек хочет разобраться, чтобы все по уму?

Вот-вот. СПасибо!

Сообщение от ret87 Вот вы, когда ответ пишите, исходите из того, что общаетесь со специалистами вашего уровня знаний? А на самом деле знания большинства весьма поверхностны, и люди ждут практических советов. Вы не могли бы построить свой ответ таким образом: модель Кулона не подходит, потому что она занижает/завышает давление грунта на ограждающие конструкции котлована. При этом для котлованов глубиной метра 3-4 ошибка будет составлять не более 10%(20, 30...), что можно учесть просто добавив коэффициент к действующей нагрузке. Для корректного учета веса свай нужно взять не разницу (источник: справка Плаксиса, книга такая-то, статья того-то), а по полной...

У меня есть подозрения, что наш уважаемый коллега просто не обладает этими знаниями и в лучшем случае может лишь качественно сказать, что будет в таком случае, а что - в таком, ещё и уводит мой вопрос в область геотехники, которая ему больше интересна. А мой вопрос скорее к конструкторам. Собственно они на него ответили.

Сообщение от vanAvera Но автор явно копает не туда. У ТС с учетом грунта все плохо, судя по всему, нелинейность бетона ему вообще ни к чему.

Так что же там, так всё плохо с учётом грунта? Стандартный подход, абсолютно точно применимый для данной задачи. Что не так? Можете нас просветить с конкретными цифрами из Вашего опыта? Или нужно мне для сравнения прикинуть по HS, либо HSS? Тогда пишите сюда методики перехода от обычных ИГИ, когда прямых испытаний не сделано, к тому, что мы в HS и HSS задаём.

----- добавлено через ~3 мин. -----

Сообщение от Tyhig ant_bar, сколько в спб лабораторий с испытаниями по HS ?

Tyhig, не знаю, с Питером работали только на Зените, но это то, про что лучше не вспоминать.
В Москве знаю, что есть несколько точно надёжных лабораторий (точное число не скажу, 3-4 наверное назову), но есть одна широко известная в узких кругах, куда можно обращаться только для объектов не требующих надёжности.

А сколько организаций в Питере могут делать изыскания для HSS ?

[Tyhig]

Сообщение от ant_bar нелинейность бетона в моём случае даёт приращение смещения верха стенки от 5,5 см для расчёта по Iп.с. с упругим модулем до 9,5 см, если грубо применить коэффициент 0,28 к модулю. Разница есть?

А не. Тогда разницы нет.

[tutanhamon]

Сообщение от ant_bar На самом деле в Плаксис для балочного элемента можно задать упругопластическую работу, причём с графиком (таблицей жесткостей):

Не знаю, насколько для Вас актуален Ваш вопрос.

Для построения зависимости "момент-кривизна" ж/б сечения для сечения можете воспользоваться вот этим макросом в Excel в режиме пакетного расчета: https://dwg.ru/dnl/13011
Необходим Excel и AutoCAD.

После этого, полученный график можно упростить и уже использовать полученные цифры в Plaxis.

[Tyhig]

Сообщение от ant_bar А сколько организаций в Питере могут делать изыскания для HSS ?

Да не. Я без подначки.
Интересно было. Сам не знаю геотехнику.

А что, там и изыскания особые ?
Не только сами испытания ?

[ant_bar]

Сообщение от Tyhig А не. Тогда разницы нет.

Tyhig, я наоборот имел в виду, что разница - в 2 раза, для меня это существенно. По новому СП эксперт может прицепиться (может и нет - как повезёт), что я вышел за границы условия "горизонтальные перемещения не более 1/10 от перепада высоты, но не более 10 см", там дальше продолжение этого пункта, что нужно учесть. Но как учесть то, что авторы СП написали - пространство для творчества.

Сообщение от Tyhig Да не. Я без подначки. Интересно было. Сам не знаю геотехнику.

Да, прошу прощения. Текст не передаёт интонации. Для HS (Hardening Soil) изыскания стандартные, но некоторые лаборатории их проводят не совсем стандартно, либо не в полном соответствии с ГОСТ, в результате получается, что HS правильным образом уже не прикрутишь.
А для HSS (Hardening Soil Small strain - упрочняющаяся модель с учётом малых деформаций) там нужны, насколько я знаю, специальное оборудования типа резонансных колонок, которое позволяет определить жесткость грунта при тех самых малых деформациях.

Вот кстати неплохая иллюстрация по поводу малых деформаций, и что считается малыми.

Подчеркнуто: "... при больших деформациях, когда состояние достигает ограничивающей поверхности (деформации более 1%) поведение упруго-пластическое и теории типа Cam-Clay [теория, на которой основаны модели, в частности, Soft Soil - SS, и, частично, HS - мои прим.] очень хороши. В среднем же диапазоне, малых деформаций, жесткость изменяется очень быстро в зависимости от деформаций и поведение существенно нелинейно."