[gdenisn]

Доброго времени суток, друзья, помогите советом, или осудите за неправильное мышление.

ситуация следующая:
производственное здание электро подстанции
пролет здания 18м. шаг поперечных рам 6м. подвал глубиной 3.3м
Каркас здания - стальной. колонны закреплены в фундамент жестко
высокий железобетонный подколонник (900х900 мм) на всю высоту подвала (от ростверка до отметки 0.000)
Стена подвала толщиной 300мм - монолитная железобетонная
подколонник со стеной закрепляются жестко - делаются выпуски, монолитятся совместно (так глав. конструктор сказал)
фундамент - свайный.

вопрос. как определить дополнительный момент и поперечную от с.в. грунта и от доп. нагрузки на грунт НК-80, передаваемых на фундамент колонны?
ведь подколонник будет за счет своей бОльшей жесткости забирать моменты.
в приложении файлик с тем, как я это примерно представляю

2 Варианта:
1) задать стенку пластинами, в местах установки подколонников задать пластины толщиной 900мм
2) задать в месте установки подколонника стержень размерами 900х900
2.1) задать в месте установки подколонника стержень размерами 900х900, вырезать часть пластинки и объединить перемещения.

считаем РСН. получаем.
картинка получается разная. в 1 случае, момент в пластинках, изображающих подколонник, составляет 46 (т*м)*м, то есть 46(т*м)*м*900мм=41,4т*м домолнительный момент на фундамент

во втором случае, когда стержни заданы и объединение перемещений, момент в стержне (900х900мм) достигает 56т*м... поперечная сила тоже большая кому верить? как быть?
Offtop: кто дурак?))

P.S. стена подвала консольная! без раскрепления верхней части с плитой перекрытия

[3MEi86]

Сообщение от gdenisn вот из расчетной схемы при заданной Q - горизонтальной силе, и 6-ти сваях в кусте, я получил перемещение Хмм. получается для данного куста у меня Rх=Q/Х

Совершенно верно !

Сообщение от gdenisn и как определять усилия в сваях? согласно СП?

Хотите по СП, а хотите по СНиП ! Дело ваше.
SergeyKonstr, пытается вам сказать, что для того, чтобы посчитать куст свай, вам надо знать распределение усилий на все сваи в вашем фундаменте (сваи в ленте и на куст под подколонником). Для этого вы должны сначала:
1. Принять (примерно, на глазок или из расчета абсолютно жесткого сопряжения вашей стены с фундаментом по всем направлениям) какие сваи у вас будут, с каким шагом, диаметром и т.д, и т.п.
2. Потом для этих свай и свайных кустов посчитать жесткости (Rx, Ry, Rz и т.д. и т.п.).
3. Узнав жесткости ваших свай и свайных кустов вы моделируете свою схемку со стеной и фундаментом (в качестве фундамента забиваете 56 КЭ - КЭ конечной жесткости) и получаете "реальные" распределения усили на сваи и свайные кусты.
4. Потом сверяете ваши полученные нагрузки на сваи и свайные кусты с первой схемой, где вы моделировали абсолютно жесткое сопряжение стены.
5. Если усилия будут отличаться сильно (а они будут отличаться), то проверяете свои сваи (и свайные кусты) на данные нагрузки полученные в 56 КЭ.
6. Если взятые сваи не проходят, то подбираете те сваи, которые проходят и повторяете шаги 2-5.

[gdenisn]

спасибо огромное)
Offtop:
я не дурак, я просто долго соображаю))) и пока мне не скажут : "да, ты все верно понял", я сомневаюсь)

[3MEi86]

Сообщение от gdenisn и пока мне не скажут : "да, ты все верно понял", я сомневаюсь)

Это хорошо ! У инженера должна быть ответственность ! Если будут ещё вопросы, то пишите.

[gdenisn]

Сообщение от SergeyKonstr Offtop: Вы пытаетесь в одной схеме решить все проблемы, это оченно сложное и кропотливое дело...Лучше разделите этапы своей работы - отдельно нагрузки, отдельно усилия в сваях по этим нагрузкам.

Offtop: да. и в этом одна из моих главных проблем, не считая торопливости и желания узнать все и везде...потому и знаю по чуть чуть кое где )))

во вложении файлик с двумя схемами. в одном просчитан свайный куст, в другом стенка подвала
я понимаю, что зря я каркас еще сверху прицепил... но от св грунта у меня перемещения верх точки стены подвала достигают 5 см. а это изменение картины усилий в каркасе...
как с этим быть? как обычно учитывают влияние давления грунта на элементы каркаса? ведь сначала все равно задают жесткое (неподвижное) закрепление фундамента. а он на самом то деле совсем не жесткий...

что еще скажете по поводу расчетной схемы? особенно, SergeyKonstr, Offtop: мотивируете меня ого го )))

[SergeyKonstr]

Перекрытия над подвалом не имеем?

[3MEi86]

Сообщение от gdenisn но от св грунта у меня перемещения верх точки стены подвала достигают 5 см. а это изменение картины усилий в каркасе...

Конечно усилия в каркасе в вашей схеме будут. Поэтому смотри это:

Сообщение от SergeyKonstr Перекрытия над подвалом не имеем?

Если есть перекрытие, то это перекрытие будет выполнять роль распорки, препятствующее перемещению верха стены подвала. Соответственно поменяется расчетная схема стены подвала и усилия в каркасе от обратной засыпки практически исчезнут. К тому же в вашем здании все зависит от последовательности производства СМР. Если зальют стены подвала, потом поставят каркас без перекрытия подвала (а с нашими строителями это возможно ), а потом будут засыпать стену грунтом, то в каркасе появятся именно те усилия, которые получились у вас. Поэтому вы должны на листе ОД сделать примечание: "Обратную засыпку пазух стен подвала выполнять после устройства и набора проектной прочности плиты перекрытия подвала". Что-нибудь тип такого примечания.
Пробежав, бегло, по вашим схемам возникли вопросы:
1) Почему у вас в схеме свайного куста нижние концы свай закреплены по Z ? У вас там скала что ли ? Как я понял - нет. Поэтому картина мембранных усилий в стене подвала (балка стенка) будет иная, чем у вас сейчас.
2) Для начального понимания и чтобы не запутаться, хорошо, что вы разделили схему со свайным кустом и посчитали отдельно, а в основную схему ввели 56 КЭ. Но это можно сделать и совместно. Хотя - это дело вкуса.
3) Где остальная часть схемы (каркаса) ?
P.S. Вы, как я понял, считали жесткость 56 КЭ просчитав отдельно свайный куст (схема 0.lir). Причем приложили к свайному кусту в одном загружении вертик. силу, горизонт. силу и момент. У вас жесткость данного куста по всем направлениям получилась от равнодействующей всех сил, что, на мой взгляд, не верно. Потому, что угловая жесткость куста от единичного момента и угловая жесткость от горизонтальной силы будет разная. То же самое касается и линейной жесткости. Поэтому свайный куст из вашей схемы 0.lir лучше сразу вставить в вашу расчетную схему 1.lir.
P.P.S. Интересно, что вы, SergeyKonstr, думаете по этому поводу ?

[SergeyKonstr]

Сообщение от 3MEi86 SergeyKonstr, думаете по этому поводу

Сообщение от 3MEi86 свайный куст из вашей схемы 0.lir лучше сразу вставить в вашу расчетную схему

Умучаешся задавать жесткость каждой сваи для создания крутильной жесткости каждого куста.

[3MEi86]

А по поводу вот этого ?

Сообщение от 3MEi86 жесткость данного куста по всем направлениям получилась от равнодействующей всех сил, что, на мой взгляд, не верно. Потому, что угловая жесткость куста от единичного момента и угловая жесткость от горизонтальной силы будет разная. То же самое касается и линейной жесткости.

[gdenisn]

Сообщение от SergeyKonstr Перекрытия над подвалом не имеем?

имеем, но конструктивно у нас зазор 2 см между торцом плиты перекрытия и стеной подвала. то есть стена подвала - консольная
пол подвала - бетонный, h=150мм, может быть ограничить перемещение по Х для оголовков свай, пол подвала все-таки жесткий (укажите, если я не прав)
с другой стороны, на подколонники Offtop: (теретически) будут опираться балки перекрытия подвала (перекрытия на 0.000) и как вариант можно закрепить от смещения по Х и верх стержней подколонников.

Сообщение от 3MEi86 1) Почему у вас в схеме свайного куста нижние концы свай закреплены по Z ? У вас там скала что ли ? Как я понял - нет. Поэтому картина мембранных усилий в стене подвала (балка стенка) будет иная, чем у вас сейчас.

нужно учесть, согласен. надо считать жесткость условного фундамента по Z

Сообщение от 3MEi86 2) Для начального понимания и чтобы не запутаться, хорошо, что вы разделили схему со свайным кустом и посчитали отдельно, а в основную схему ввели 56 КЭ. Но это можно сделать и совместно. Хотя - это дело вкуса.

я тоже так думал, но меня SergeyKonstr раскритиковал по поводу такой общей схемы и, если честно, я почти согласен. просто когда задача решатся так комплексно можно допустить намного больше ошибок, а я и так не особый знаток в этом деле. поэтому, как лучше делать, не знаю...(

Сообщение от 3MEi86 3) Где остальная часть схемы (каркаса) ?

если интересно, я могу выслать другую схему, где у меня задан пространственный каркас и свайные фундаменты под колоннами (но без стены подвала и нагрузок от грунта =( ), связанные с моделью грунта в ЛИРАгрунт, можете тоже оценить

Сообщение от 3MEi86 Вы, как я понял, считали жесткость 56 КЭ просчитав отдельно свайный куст (схема 0.lir). Причем приложили к свайному кусту в одном загружении вертик. силу, горизонт. силу и момент. У вас жесткость данного куста по всем направлениям получилась от равнодействующей всех сил, что, на мой взгляд, не верно. Потому, что угловая жесткость куста от единичного момента и угловая жесткость от горизонтальной силы будет разная. То же самое касается и линейной жесткости.

а как тогда определить жесткости для КЭ56? SergeyKonstr, добейте уже))

[3MEi86]

Сообщение от gdenisn а как тогда определить жесткости для КЭ56?

Вот поэтому и предложил:

Сообщение от 3MEi86 Поэтому свайный куст из вашей схемы 0.lir лучше сразу вставить в вашу расчетную схему 1.lir.

Но в любом случае жду комментариев от SergeyKonstr

[SergeyKonstr]

Сообщение от 3MEi86 А по поводу вот этого ?

Сообщение от gdenisn а как тогда определить жесткости для КЭ56?

От гор. нагрузки куст может вести себя по разному, может поворачиваться, а может и нет.
Поэтому разумнее, на мой взгляд, разделить отдельно линейные и крутильные жесткости.
Линейные искать только от гор. нагрузки, а крутильные вычислять отдельно (см. справочник Сорочана, стр. 182, 183 или СП 50-102-2003 п. 7.4.15).

Сообщение от gdenisn то есть стена подвала - консольная

Не консольная она у вас. Вы соединили стену с подколонником, а между подколонниками - распорка в виде балки перекрытия и плитой (если есть) на ней.
Консольная получилась, если бы вы не соединяли стену подвала с подколонником, да и вообще бы подколонник не делали, прогоняя мет. колонну в подвал и не соединяя ее со стеной подвала. Но это другая уже песня.

Сообщение от gdenisn может быть ограничить перемещение по Х для оголовков свай, пол подвала все-таки жесткий

Найдите серию 1.020, там есть конструкция распорок по низу Offtop: Давно это было, уж забыл что-там, утолщение у стен, насколько помню

Сообщение от gdenisn можно закрепить от смещения по Х и вер стержней подколонников.

Крепить нельзя. На поверхности грунта с внешней стороны может быть односторонняя полезная нагрузка. Её должна вся система воспринять.

[gdenisn]

Сообщение от SergeyKonstr Поэтому разумнее, на мой взгляд, разделить отдельно линейные и крутильные жесткости. Линейные искать только от гор. нагрузки, а крутильные вычислять отдельно (см. справочник Сорочана, стр. 182, 183 или СП 50-102-2003 п. 7.4.15).

вот этого я и боялся...получается, методика расчета и определения перемещения головы сваи, предложенные в соседней ветке пост №25 и раньше, не соответствует действительным (расчетным) перемещениям оголовков свай, если к группе свай приложен момент?
поясню.
одна свая на горизонтальную нагрузку=1 работает так же, как и 4 сваи на горизонтальную нагрузку=4.

но если есть момент. то одиночная свая воспринимает этот момент и, соответственно, поворачивается, а группа свай этот момент раскладывает на продольные силы (вдоль свай) и этот самый момент держат намного лучше (плюс, зависит от расстояния между сваями).
тогда, получается, приложение Д СП 50-102-2003 справедливо только для одиночной сваи с поперечной силой и моментом в оголовке(или без момента), и для куста свай, но только с поперечной силой Н (принципиально без момента), которая делится на эти сваи в кусте.
поворот же группы свай необходимо определять по 7.4.15 того же СП как крен, все верно о понял?

Offtop: параллельно задался вопросом.
на вертикальную нагрузку, (в т.ч. на выдергивающую нагрузку) возможно рассчитать сваю в лире?
есть предположение, поправьте меня, если что:
сваю моделировать стержнем.
задавать C1у и С1z - работа свай в двух плоскостях. упругая характеристика грунта для сваи от гориз. нагрузки и момента
стержень разбить на элементы длиной 0.5 - 1м. в узлы стержня задать КЭ56 с жесткостной характеристикой по Z равной:
fi * u * h
где
fi - расчетное значение сцепления слоя грунта (по таблицам СП в зависимости от глубины)
u - периметр поперечного сечения сваи
h - длина конечного элемента (0.5 - 1м)
SergeyKonstr, вы ответили уже в соседней ветке :

Сообщение от SergeyKonstr Offtop: Чё придумал, на размерность КЭ 56 посмотри Сопротивление грунта по боковой поверхности сваи при вдавливании и при выдергивании различно.

продолжим здесь, чтобы комплексно? ))
и как тогда, все таки, учесть грунт? что бы увидеть как по свае усилия с глубиной изменяются?) (не применительно к данному расчету куста свай, а вообще. для общего развития)

Сообщение от SergeyKonstr Не консольная она у вас. Вы соединили стену с подколонником, а между подколонниками - распорка в виде балки перекрытия и плитой (если есть) на ней.

Сообщение от SergeyKonstr Крепить нельзя. На поверхности грунта с внешней стороны может быть односторонняя полезная нагрузка. Её должна вся система воспринять.

понял. задать совместную работу.
в верхнем узле подколонников одной поперечной рамы задать АЖТ (нет. не АЖТ. наверное, все же это нужно решить объединением перемещений, или просто жесткой невесомой балкой). чтобы горизонтальные перемещения передавались с одной стороны на другую, в случае односторонней полезной нагрузки.

[SergeyKonstr]

Сообщение от gdenisn все верно о понял?

О да.

Сообщение от gdenisn продолжим здесь,

А что продолжать.
Интересно, как вы свяжете сопротивление по боковой поверхности и деформацию сваи?

Сообщение от gdenisn и как тогда, все таки, учесть грунт?

Вам это зачем нужно.

Сообщение от gdenisn что бы увидеть как по свае усилия с глубиной изменяются?

Это моделирование связи грунта и ствола сваи контактными интерфейсами или набором тонких пластин вокруг сваи, учитывающих все тонкости работы грунта, если жесткость их вы знаете.

[gdenisn]

Сообщение от SergeyKonstr Вам это зачем нужно.

не дорос еще, понял, увял )))Offtop:
а вообще, интересно бы литературу какую найти по лире...она, оказывается, не настолько узкая программа...

Сообщение от SergeyKonstr Это моделирование связи грунта и ствола сваи контактными интерфейсами или набором тонких пластин вокруг сваи, учитывающих все тонкости работы грунта, если жесткость их вы знаете.

печальбеда...а я то думал ту всё проще )))
надо бы заняться на досуге
SergeyKonstr, цветная картинка во вложении, наверняка, из какой-нибудь книжки специальной по лире/скаду/еще чему нибудь.
не подскажите название?

[SergeyKonstr]

С.Ф. Клованич "Метод конечных элементов в нелинейных задачах инженерной механики", Запорожье, 2009.

[3MEi86]

Сообщение от SergeyKonstr разделить отдельно линейные и крутильные жесткости. Линейные искать только от гор. нагрузки, а крутильные вычислять отдельно

Об этом и речь:

Сообщение от 3MEi86 Потому, что угловая жесткость куста от единичного момента и угловая жесткость от горизонтальной силы будет разная.

Тогда возникает у меня вопрос: тогда определять жесткости того же самого 56 КЭ. Ведь когда на стену передается в одном загружении только горизонтальная нагрузка на стену подвала имеем как горизонтальную силу, так и момент на куст свай. Получается, что линейную жесткость (в горизонтальном направлении) определяем от горизонтальной силы, действующую на куст свай и определяемую по приложению Д СП 50-102-2003. А угловую жесткость определяем только от момента на куст свай от горизонтальной нагрузки по п.7.4.15 СП 50-102-2003 ? То есть при действии гор. силы на куст, защемляем верх сваи (место соединения с ростверком) от поворота и определяем коэфф. жесткости на гориз. нагрузку. А при определении угловой жесткости считаем вручную ?

[gdenisn]

Сообщение от 3MEi86 А угловую жесткость определяем только от момента на куст свай от горизонтальной нагрузки

и линейную и угловую жесткости определяем от единичных (хотя, можно и от фактических нагрузок. при линейной постановке задачи у нас перемещения будут пропорциональны) нагрузок. то есть, не обязательно сначала определить момент на свайный куст от горизонтальной силы, действующей на стену.

а так, да:

Сообщение от 3MEi86 Получается, что линейную жесткость (в горизонтальном направлении) определяем от горизонтальной силы

единичной, или фактической

Сообщение от 3MEi86 А угловую жесткость определяем только от момента на куст свай

единичного или фактического

Сообщение от 3MEi86 То есть при действии гор. силы на куст, защемляем верх сваи (место соединения с ростверком)

не обязательно защемлять. смотря, какое у вас сопряжение.
считая сваю руками на M N Q (приложение Д. СП 50-102-2003) там есть условие, когда свая заделана в ростверк жестко, и когда - свободно
поэтому, если сваи стоят в один ряд и защемлены в ростверк, то, думаю, угловую жесткость можно принять и по модели для расчета "горизонтальной" жесткости.
а вот если вы считаете куст, то угловую надо определять как крен условного фундамента. при этом для "горизонтальной" жесткости так же учитывать защемлены сваи в ростверк или нет.Offtop:
кучеряво написал, если не понятно, могу нарисовать))

[SergeyKonstr]

Сообщение от gdenisn если сваи стоят в один ряд и защемлены в ростверк, то, думаю, угловую жесткость можно принять и по модели для расчета "горизонтальной" жесткости.

Это не совсем так.
Нужно рассматривать "свободен" ростверк или нет.
Если свободен (на ростверке нет конструкций), то и нет угловой жесткости (голова сваи поворачивается).
Если не "свободен", то, например, ЖБ стена будет являться как бы продолжением сваи, она будет препятствовать свободному повороту головы сваи, а как ЖБ стена закреплена вверху, тут варианты.

Сообщение от gdenisn при этом для "горизонтальной" жесткости так же учитывать защемлены сваи в ростверк или нет

И это правильно.

[3MEi86]

Сообщение от gdenisn не обязательно защемлять. смотря, какое у вас сопряжение.

Это все понятно. Я имел ввиду, что при действии на ростверк (при жестком сопряжении свай с ростверком) момента, и горизонтальной силы, не правильно задавать в расчетную схему каркаса куст свай. Лучше задать 56 КЭ, угловую жесткость которого мы нашли ручным счетом (по п.7.4.15 СП).
SergeyKonstr, вы знаете какие-либо другие варианты задания свай и свайного ростверка в расчетную модель здания ? Причем чтобы крен ростверка от момента и перемещение ростверка от горизонт. силы в такой схеме соответствовал нормативным ? Поделитесь пожалуйста секретом (можно через личку ).
Ещё такой вопрос. Вы пробовали задавать податливость сваи различную на выдергивание и вдавливание (256 КЭ по-моему) ? Если да, то у вас сошелся результат по крену в такой схеме с нормативным ?

[gdenisn]

Сообщение от 3MEi86 Поделитесь пожалуйста секретом (можно через личку ).

Offtop: не, ну че сразу в личку?))) всем же интересно)))