[Engineer IA]

Коллеги, помогите разобраться. Расчитал в СКАДе здание с железобетонным безбалочным каркасом на плитно-свайном фундаменте. Здание переменной этажности 15 - 11 этажей. Сделал два варианта: модель с КЭ51 (жесткость сваи расчитал по СП 8000т/м, поставил одинаковую для всех свай) и модель с грунтом из объемных КЭ).

Теперь смотрю результаты. Они совершенно противоположные:

• В модели с КЭ51 (пружинка) нагрузки на сваи по периферии плиты меньше, чем в середине плиты и составляют для всех свай от 18 т до 69 т.
• В модели с грунтом из объемников картина иная: по периферии плиты нагрузки зашкаливают до 184 тонн на сваю, а в центре они значительно меньше. При этом диапазон от -0,18 т до 184 т.

Хотелось бы понять физику этого явления. Я понимаю, что в модели с грунтом жесткость свай дифференцируется, и так и должно быть, что жесткость свай по периметру плиты значительно выше. Но почему такая большая разница в результатах? И почему в модели с КЭ51 получается противоположный эффект распределения нагрузок?

Какой модели доверять больше?

Прилагаю картинки с нагрузками на сваи в обеих моделях и схему плиты со свайным полем.

[ander]

Если пункт СП для кого-то так очевиден, в смысле, интерпретирован, то поясните не просвещенному.

При расчете КСП фундамента жесткого ростверка следует учитывать, что в результате перераспределения нагрузок нагрузка на крайние ряды свай, особенно на угловые, значительно выше средней нагрузки на сваю в фундаменте, что может вызвать значительные изгибающие моменты на краях и в углах ростверка. Для зданий и сооружений II и III уровней ответственности допускается принимать нагрузки на сваи в ростверке в зависимости от средней нагрузки на сваю в фундаменте Pср: в крайних рядах - Pк = 2Pср, в том числе на угловых сваях - Pу = 3Pср.

И вообще, я так понял, что нужно все же выполнить корректировку свайного поля (уменьшить количество на внешних контурах, например), а не просто делить на 2 или 3 полученные усилия.
Что такое крайние ряды - сколько их? Или это один единственный ряд по периметру? По-моему, этот пункт - это не лекарство, а путаница.

[Engineer IA]

ander

По-моему, этот пункт - это не лекарство, а путаница.

Согласен, пункт темный. Если у меня по геологии несущая способность сваи 47т, а на периферии нагрузка достигает 150 тонн, и я это так и оставлю, ссылаясь на СП, то что произойдет? При строительстве, когда нагрузка превысит несущую способность этой сваи, край плиты получит дополнительную деформацию, перераспределив моменты в плите и нагрузки на сваи в центре. Последствия мне трудно прогнозировать.

Так и не получил удовлетворительного объяснения эффекту, описаному в начале темы. И все же, какая схема предпочтительнее? С КЭ51 или из объемников? Очень разные результаты они дают.

Да, тут спрашивали о грунте. Сваи опираются на суглинок аллювиальный тяжелый тугопластичной консистенции с модулем деформации Е=20МПа. Грунты разведаны до глубины 17м, но мы заказали исследование на большую глубину. Предположительно мощность этого суглинка очень большая, это материковый грунт.

[FOCUS]

Engineer IA!
Может выложишь разрезик по геологии и табличку с характеристиками. Конечно времени не очень много сейчас (но интерес есть, потому как такие задачи тоже встречаются, а с объемниками не работал еще).
Ну как согласен? По небольшой схемке можно поанализировать. Ну и еще с вариантом DEMа что-то не очень понятно. Может он еще влезет в тему

[Engineer IA]

Выкладываю геологический разрез с посадкой фундамента.

Что-то картинка автоматически уменьшилась и качество получилось не-ахти. Но все же видно.

[FOCUS]

Ну, что ж с этого то и надо было начинать. А то сваи то 1,5м 3м и т.д. Ну ладно. Попробую поучаствовать вечером. На небольших схемках поупражняться с вариантами. Кстати это вся глубина под подошвой или отрезана? Как то маловато на взгляд. И как вы решали вопрос с температурными швами в здании (оно около 80м или около)?

[Engineer IA]

FOCUS

И как вы решали вопрос с температурными швами в здании (оно около 80м или около)?

Глубина заложения плиты ниже уровня промерзания земли. Это позволяет делать плиту без температурных швов

[FOCUS]

Значит получается временные температурно-усадочные швы через 40м в плите, а каркас разделен на 2отсека. В плите без швов на 80м экспертиза ваша нормально воспринимает?

[Engineer IA]

Я имел в виду, что при данных температурных условиях по расчету размер температурно-усадочного блока составляет более 80м. См. "Пособие к СНиП 2.03.01-84" п.1.19.

[FOCUS]

что-то на память 40-50м

[Engineer IA]

40-50м, это если без расчета. А если расчет предоставить, то можно и больше, вобщем как расчет покажет. У меня получилось 83,5м.

[GAS]

Я вот думаю, что большие моменты, моменты по перифирии вызвают большую реакцию на сваю. Жесткость плиты в расчете реакций свай не учитывается. Получается, что фактически моментов таких не будет. Поправте если логика не верна.

[Engineer IA]

Посмотрел армирование фундаментной плиты по двум вариантам.

• В варианте с объемниками армирование выглядит более реальным. В зонах с диафрагмами армирование d32 - d40мм, зато в остальной зоне d20-d22мм.

• В варианте с КЭ51 армирование ровнее. Нет экстремумов в зоне диафрагм. Зато основное армирование d25мм и лишь на периферии, на незначительных участвках оно d32-d36мм.

[FOCUS]

Тему пока задвигаю. Работы очень много. Всеравно поучаствую, но позже.

[p_sh]

http://dwg.ru/f/showthread.php?t=17037&page=3
сообщения 51, 53 от Константина Шашкина.

когда начинал этот вопрос моделировал тоже разными способами как и вы.
первый способ - всем сваям одинаковую жесткость, но это слишком не соответствует (хотя кто его знает) по крайней мере теории о напряжениях в грунте от влияния n нагрузок.
второй - (случай конечно не ваш но думаю будет интересен с теоретической т.з.) Когда свайные фундаменты представляют собой ленты и отдельные кусты в составе одного здания. Можно вычислить (без учета взаимного влияния) осадки данных фундаментов (от некоторой найденой нагрузки (к примеру по способу грузовых площадей), а по ним и жесткость каждого фундамента(ленты). Здесь погрешность от недогруза/ перегруза не столь существенна - главное жесткость получается различной. Картина НДС получается уже совсем (или несколько) иной. Но здравый смысл (обращаясь к СНИП) подстазывает что взаимное влияние есть, и в определенных случаях не может быть игнорирован 9упорщен в модели путем неучета).
третий - моделировать максимально возможно учитывая все процессы в грунте. вы спросите как? - точно так же как это делаете вы. вопрос у вас видимо в том почему именно так. (т.е. модель с объемными КЭ) . Проводя сравнительный анализ результатов по расчетным схемам 1,2,3, (где в 2 даже можно попытаться учесть взаимное влияние) наблюдается близкая схожесть в результатах (осадках, напряжениях в конструкции с моделью 3), но т.к. в 2 много недоучетов, пользоваться следует 3.
такой был мой путь в этом вопросе.

[FOCUS]

Engineer IA

насколько долго вы моделили объемниками грунт для своего объекта?
трудоемко это в скаде делать (понимаю, что можно и копировать и перемещать) тем более у вас сетка нерегулярная была, а узлы должны повторять внутреннее членение плиты. Хотя у вас возвышение есть над грунтом. А как быть в случае с фундаментной плитой на естественном основании. Может кто поделится своими успехами. для объемников то триангуляции нет (что собственно и плохо).

[wyd]

2FOCUS
не сочтите за рекламу http://www.georec.spb.ru/program/ но лучше
решения вашей задачи я не встречал.
один из авторов этой программы Константин Шашкин участвует
на форуме dwg.ru.
если бы разработчики FEM Models создали конверторы данных в распространенные программы (СКАД/ЛИРА), то я думаю что FEM Models
пользовался бы достаточным спросом.

[Engineer IA]

p_sh

пользоваться следует 3.

Тогда вопрос: можно ли оставить перегруз свай на периферии, где он достигает 3-кратного размера. Если несущая способность сваи по результатам статического зондирования 50т. А на периферии плиты он 150т. То что произоидет в реальной ситуации?

2FOCUS
Модель грунта в СКАДе сделать недолго. Я делал его часа 3, не больше. Есть функция, когда при копировании плиты, ее элементы образуют объемные тела при перемещении.
Если хочешь, чтобы плита работала совместно с грунтом, то просто свяжи ее с объемниками в узлах. Коэффициент постели задавать не надо. Но насколько реально такая схема распределит нагрузки на сваи и на плиту, сказать не могу.

[p_sh]

Сообщение от Engineer IA p_shТогда вопрос: можно ли оставить перегруз свай на периферии, где он достигает 3-кратного размера. Если несущая способность сваи по результатам статического зондирования 50т. А на периферии плиты он 150т. То что произоидет в реальной ситуации? .

полагаю да. тем более не моё это мнение... вы по ссылкам моим ходили????
Константин Шашкин:

В упругих расчетах определяющей величиной является как раз глубина сжимаемой толщи. Алгоритм, в целом, таков: 1) считаем осадку условного фундамента (как правило правильнее вообще считать здание целиком, а не отдельные группы свай), определяем глубину сжимаемой толщи 2) строим модель с объемными упругими элементами (причем лучше не только под острием свай, иначе получается эффект "протыкания" стержневыми КЭ объемных). 3) сравниваем осадки по двум моделям (аналитика и численный расчет). Должно получаться достаточно близко (не более 30% разницы). 4) Анализируем усилия в сваях и не удивляемся их неравномерному распределению. Вообще несущая способность сваи это ОЧЕНЬ условная величина. В свайном поле сваи работают совсем иначе, чем отдельные сваи при испытаниях. Но это тема долгого разговора.

[4 и 6]

p_sh
Т.е. если при статическом испытании сваи (одиночная свая) она понесет 50 тс, то это будет, что надо? а куда денутся 100 тс? не нужно ли дальше производить расчет вводя доп.сваи в средней части?

[p_sh]

Доп сваи в средней части.. т.е. в наиболее деформируемых частях, там где максимальна ГСТ... так там поэтому и нагрузка на сваю меньше, потому как f=k*x (из школы).

что там с грунтом произойдет - не ясно. разве это не ясно?
в худшем случае перераспределиться как для схемы с раномерной жесткостью свай. но есть мнение что такая схема будет менее напряженной. (хоть бы взять к примеру изыскания нашего коллеги - автора темы)

плохо конечно чего-то недопонимать, понимаю ибо сам в таком же положении но давайте уже попробуем перепрыгнуть книгу Иова 38:11 путем установки армирования по гипотезе дающей худшие (наибольшие) результаты., и тем не менее согласующиеся с теперяшним представлением о работе системы ОФЗ. (количество свай необходимое для воспринятия нагрузки в первом приближении ищется как n=P/F; нагрузка между сваями в свайном поле перераспределяется... вроде это в СНиПе написано)

если доп сваи помогут, то полагаю есть смысл, но вот последние мои модели показали, что постановка доп свай влияет крайне незначительно....хотя ситуации бывают разные