[Emc]

Добрый день.

Сразу скажу, что темы подобные тут уже были, но все достаточно старые и четкого ответа никто не дал.

Как верно задать работу свайного поля (с монолитным ростверком в виде ж.б. плиты) в СКАДе? Для себя узнал только 2 варианта, но по поводу первого из них возник вопрос:

1. Задать сваи через КЭ51 (пружинку), где жесткость по Z - это жесткость сваи, полученная путем деления: средняя нагрузка на сваю/осадка сваи. А жесткости по Х и У это 1/10 от жесткости по Z.
Однако на официальном форуме SCAD SOFT прочитал такую фразу, от одного пользователя:"К сожалению, в последней версии SCAD11.3 отсутствуют сочетания для 51КЭ. Вместо 51КЭ можно задавать обычный вертикальный стержень (5КЭ) L=1м".

2. Задать сваи через стержни длиной 1м (независимо от их длины), внизу пружина по Z (я так понимаю тот же самый КЭ51 с той же самой жесткостью, что и в случае 1), а сверху 2 пружины по X, Y с жесткостью 1/10 от Z.

Так вот, хотелось бы уточнить, можно ли считать по 1 способу? и можно ли считать, соответственно, по способу номер 2? Нужно ли учитывать давление грунта под монолитным ростверком, между сваями? И отличаются ли расчеты по свайному полю и свайной ленте?

Буду благодарен за разъяснение!

[Baton]

Вариант 3 (он же основной):

1. Определяем аналитическим расчетом по СП осадку здания на свайном фундаменте. В данном расчете будет определена сжимая толща грунта под концами свай.
2. Строим в скаде здание, ростверки, сваи и грунт. Грунт задаем объемными элементами с модулем упругости по геологии. Естественно учитываем строение грунта по слоям по глубине.
3. Под концами свай задаем грунт на глубину сжимаемой толщи.
5. Грунт распространяем за пределы здания на значительное расстояние для минимизации влияния на результаты расчета горизонтальных связей для грунта.
6. По краям грунтового массива с боков и снизу закрепляем узлы по Х, Y и Z.
7. Считаем схему.
8. Анализируем схему на предмет средних осадок. Они должны быть примерно равны аналитическому расчету.
9. Сравниваем данный расчет с расчетом на пружинках.
10. Результат данного расчета зависит от жесткости грунтового основания под концами свай. Чем меньше жесткость основания (чем больше осадка), тем большие усилия получите в конструкциях подвала, 1 и 2 этажей. И наоборот. Для понимания зависимости полезно поиграть жесткостью основания и сравнить результаты. При расчете на пружинках такой зависимости не будет, что неверно с точки зрения механики грунтов.

Данный расчет не является стопроцентным отображением работы грунтового основания, но намного больше приближен к реалиям, чем расчет на пружинках. Расчет на пружинках всегда дает неверную картину распределения усилий в сваях и конструкциях здания. Как результат - неверная расстановка свай и неверное армирование конструкций. Для получения еще более приближенной к реальности картины совместной работы свайного основания и грунтов необходимо использовать другие программные продукты, которые кроме модуля упругости позволяют задавать и другие характеристики грунтов. Но это уже, как говорится, совсем другая история.

[Флександр]

Сообщение от Baton Вариант 3 (он же основной): 1. Определяем аналитическим расчетом по СП осадку здания на свайном фундаменте. В данном расчете будет определена сжимая толща грунта под концами свай. 2. Строим в скаде здание, ростверки, сваи и грунт. Грунт задаем объемными элементами с модулем упругости по геологии. Естественно учитываем строение грунта по слоям по глубине. 3. Под концами свай задаем грунт на глубину сжимаемой толщи. 5. Грунт распространяем за пределы здания на значительное расстояние для минимизации влияния на результаты расчета горизонтальных связей для грунта. 6. По краям грунтового массива с боков и снизу закрепляем узлы по Х, Y и Z. 7. Считаем схему. 8. Анализируем схему на предмет средних осадок. Они должны быть примерно равны аналитическому расчету. 9. Сравниваем данный расчет с расчетом на пружинках. 10. Результат данного расчета зависит от жесткости грунтового основания под концами свай. Чем меньше жесткость основания (чем больше осадка), тем большие усилия получите в конструкциях подвала, 1 и 2 этажей. И наоборот. Для понимания зависимости полезно поиграть жесткостью основания и сравнить результаты. При расчете на пружинках такой зависимости не будет, что неверно с точки зрения механики грунтов. Данный расчет не является стопроцентным отображением работы грунтового основания, но намного больше приближен к реалиям, чем расчет на пружинках. Расчет на пружинках всегда дает неверную картину распределения усилий в сваях и конструкциях здания. Как результат - неверная расстановка свай и неверное армирование конструкций. Для получения еще более приближенной к реальности картины совместной работы свайного основания и грунтов необходимо использовать другие программные продукты, которые кроме модуля упругости позволяют задавать и другие характеристики грунтов. Но это уже, как говорится, совсем другая история.

Забыли еще при этом рассказать что крайния сваи бдут перегружены раза в полтора-два,а угловые раза в три-четыре

[Emc]

Сообщение от Флександр Забыли еще при этом рассказать что крайния сваи бдут перегружены раза в полтора-два,а угловые раза в три-четыре

Может есть вариант без перегрузки свай, который Вы знаете?

[Baton]

Сообщение от Флександр Забыли еще при этом рассказать что крайние сваи будут перегружены раза в полтора-два,а угловые раза в три-четыре

Не забыл. Человек должен сам посчитать, проанализировать и если что непонятно, задать вопросы. И не обязательно в полтора-два и три-четыре раза. Зависит от многих факторов - жесткости всего здания и его отдельных элементов, распределения жесткостей по углам здания, общих размеров здания, жесткости основания, расстановки свай и прочее.

Сообщение от Emc Может есть вариант без перегрузки свай, который Вы знаете?

Проводились натурные испытания, которые показывают, что в крайних сваях усилия получаются больше. Это есть всегда. Готовых рецептов по расстановке свай при этом не существует. Зависит от каждого конкретного здания. От чего зависит - писал выше.

[Emc]

Сообщение от Baton Вариант 3 (он же основной): 1. Определяем аналитическим расчетом по СП осадку здания на свайном фундаменте. В данном расчете будет определена сжимая толща грунта под концами свай. 2. Строим в скаде здание, ростверки, сваи и грунт. Грунт задаем объемными элементами с модулем упругости по геологии. Естественно учитываем строение грунта по слоям по глубине. 3. Под концами свай задаем грунт на глубину сжимаемой толщи. 5. Грунт распространяем за пределы здания на значительное расстояние для минимизации влияния на результаты расчета горизонтальных связей для грунта. 6. По краям грунтового массива с боков и снизу закрепляем узлы по Х, Y и Z. 7. Считаем схему. 8. Анализируем схему на предмет средних осадок. Они должны быть примерно равны аналитическому расчету. 9. Сравниваем данный расчет с расчетом на пружинках. 10. Результат данного расчета зависит от жесткости грунтового основания под концами свай. Чем меньше жесткость основания (чем больше осадка), тем большие усилия получите в конструкциях подвала, 1 и 2 этажей. И наоборот. Для понимания зависимости полезно поиграть жесткостью основания и сравнить результаты. При расчете на пружинках такой зависимости не будет, что неверно с точки зрения механики грунтов. Данный расчет не является стопроцентным отображением работы грунтового основания, но намного больше приближен к реалиям, чем расчет на пружинках. Расчет на пружинках всегда дает неверную картину распределения усилий в сваях и конструкциях здания. Как результат - неверная расстановка свай и неверное армирование конструкций. Для получения еще более приближенной к реальности картины совместной работы свайного основания и грунтов необходимо использовать другие программные продукты, которые кроме модуля упругости позволяют задавать и другие характеристики грунтов. Но это уже, как говорится, совсем другая история.

А что касается тех способов, что я указал в теме, они имеют право на жизнь, потому что знаю, что некоторые считают именно так?

[Baton]

Сообщение от Emc А что касается тех способов, что я указал в теме, они имеют право на жизнь?

По моему мнению - нет. Я уже писал, что при расчете на пружинках не получается правильной картины усилий как в сваях, так и в конструкциях.
Мы много лет считаем здания только совместно с грунтом. Я знаю примеры из практики, когда на слабых грунтах трещали подвалы. При расчетах на пружинках практически никогда не получается большой горизонтальной арматуры в стенах подвала. Вы просто моделируете винклеровское основание. При расчете с грунтом подвал получает общий изгиб с подъемом краев вверх. То есть весь подвал работает как большая изогнутая балка. Отсюда получаем приличную арматуру не только в плите, но и в стенах, особенно ближе к углам здания. Все это можно понять после сравнения результатов расчетов. Считайте и сравнивайте. Личный опыт лучше всех рассказов.

[Emc]

Сообщение от Baton По моему мнению - нет. Я уже писал, что при расчете на пружинках не получается правильной картины усилий как в сваях, так и в конструкциях. Мы много лет считаем здания только совместно с грунтом. Я знаю примеры из практики, когда на слабых грунтах трещали подвалы. При расчетах на пружинках практически никогда не получается большой горизонтальной арматуры в стенах подвала. Вы просто моделируете винклеровское основание. При расчете с грунтом подвал получает общий изгиб с подъемом краев вверх. То есть весь подвал работает как большая изогнутая балка. Отсюда получаем приличную арматуру не только в плите, но и в стенах, особенно ближе к углам здания. Все это можно понять после сравнения результатов расчетов. Считайте и сравнивайте. Личный опыт лучше всех рассказов.

У Вас нет случайно примера расчётной схемы (в скаде) того способа, который Вы предложили?

[Baton]

Сообщение от Emc У Вас нет случайно примера расчётной схемы (в скаде) того способа, который Вы предложили?

Посмотрю на неделе на работе что можно показать. Конфиденциальность все-таки в договорах прописана.

[Флександр]

Самому модель написать

[Baton]

Сообщение от Флександр Самому модель написать

Программа FEM Models. Я с ней знаком. Считаю, что это лучшая программа для грунтов. Разработчики - геотехники. Кандидаты и доктора наук. Умеет в том числе учитывать работу грунта во времени. У нас была возможность использовать эту программу в своих проектах для сложных котлованов и при примыканиях к котлованам сущ. зданий. Недостатком является то, что считает только до усилий. Если использовать сложные модели грунтов, то необходимо очень мощное железо. Чтобы грамотно использовать эту программу, необходимо разбираться в геотехнике. Развивается эта программа много лет целым коллективом геотехников.

[Флександр]

вот еще...

[Emc]

Сообщение от Baton Посмотрю на неделе на работе что можно показать. Конфиденциальность все-таки в договорах прописана.

Был бы сильно признателен!

[Boris_1]

Сообщение от Baton Вариант 3 (он же основной):

Общая идея не плохая. Вот только нюансов целая куча. И самый большой нюанс - пытаться заставить программу, созданную для расчета рам из 3 стержней, считать грунт смоделированный объемниками.

[Baton]

Сообщение от Boris_1 Общая идея не плохая. Вот только нюансов целая куча. И самый большой нюанс - пытаться заставить программу, созданную для расчета рам из 3 стержней, считать грунт смоделированный объемниками.

Есть инструмент - SCAD. Инженер использует этот интрумент по своему инженерному разумению. Если Вы думаете, что SCAD выдает абсолютно точный результат при расчете обычных схем, то Вы ошибаетесь. Всегда есть некоторая степень приближения к реальности. Так и с грунтом. Напоминаю то, о чем я писал выше:

Сообщение от Baton Данный расчет не является стопроцентным отображением работы грунтового основания

Главное - это чтобы инженер всегда понимал эту степень приближения к реальности.

[Kraken]

На мой взгляд самым лучшим и верным будет расчет в связке SCAD+Plaxis (http://www.plaxis.ru/news/215/)
Но пока этот модуль в режиме тестирования вроде как

[Boris_1]

Сообщение от Baton Если Вы думаете, что SCAD выдает абсолютно точный результат

Это вы сами только что придумали Уверяю вас, я так не считаю.

[Baton]

Сообщение от Boris_1 Это вы сами только что придумали Уверяю вас, я так не считаю.

Не хотел Вас задеть. Это просто фигура речи русского языка. В любом случае прощу прощения.

----- добавлено через ~2 мин. -----

Сообщение от Kraken На мой взгляд самым лучшим и верным будет расчет в связке SCAD+Plaxis

Главное при этом, чтобы Plaxis смог скушать очень большие схемы.

[gorbun]

Подскажите, может я что не так понимаю?
Пружинки.
Есть назначенная длина сваи (по геологии).
Есть ее несущая способность (условно свая несет N тонн).
От несущей способности можно посчитать осадку отдельной сваи (s мм).
N/s - это и будет искомая условная пружинка? Почему все делят нагрузку (а не предельную нагрузку) на осадку???

[Emc]

Сообщение от gorbun Подскажите, может я что не так понимаю? Пружинки. Есть назначенная длина сваи (по геологии). Есть ее несущая способность (условно свая несет N тонн). От несущей способности можно посчитать осадку отдельной сваи (s мм). N/s - это и будет искомая условная пружинка? Почему все делят нагрузку (а не предельную нагрузку) на осадку???

Где-то читал, что в качестве прикидочного расчета можно нагрузку делить..

[Николай Г.]

Сообщение от gorbun Почему все делят нагрузку (а не предельную нагрузку) на осадку???

Разницы никакой, зависимость для одной сваи линейная.

Сообщение от gorbun N/s - это и будет искомая условная пружинка?

А тут уже кустовой эффект учитывать не забываем

[Baton]

Вот файл расчета с грунтом и сваями. Это небольшая пристройка. Довольно старый проект. Но принцип создания грунта и свай здесь виден. Все очень просто. Каждый может разобраться.

[gorbun]

Сообщение от Николай Г. А тут уже кустовой эффект учитывать не забываем

Не, кустовой там, плитный эффект - это понятно.
Просто интересно было, почему все маятся с нагрузкой на сваи, когда можно ограничиться предельными условиями?

[Boris_1]

Baton, как-то я писал в одной теме свои рассуждения:

"На счет объемников.

На сколько я понимаю, если задать сваи стержнем в массиве грунта, то поймать боковое трение еще можно, но это будет несколько условно. А что с отпором грунта под концом сваи? Ведь стержень по сути своего рода "шило", у него "площади поперечного сечения нет". Наверное более корректно сваю тоже объемником давать, ну или под концом сваи АЖТ вводить.

Ну и в добавок, все равно необходимо вручную считать среднюю осадку и глубину сжимаемой толщи. Т.к. массив грунта вводимый в расчет нужно ограничивать, иначе в противном случае получим весьма некорректную осадку.

Ну и опять парадокс. По СП 24 для одиночной сваи и куста свай (менее 25шт) понятия глубины сжимаемой толщи нет. Но если задать одиночную сваю в массив грунта, то ее осадка будет зависеть от мощности грунта под концом сваи, т.е. от глубины сжимаемой толщи. И приходим опять к тому, что адекватной методики позволяющей считать осадки и моделировать свайный фундамент нет. Особенно если в одном сплошном ростверке есть и кусты свай и свайные поля.

Более структурированный подход был изложен в старом СНиПе, где для куста свай и свайного поля использовался метод условного фундамента.

Был недавно на конференции по Мидасу. Там поднимался вопрос о назначении мощности грунта вводимого в расчетную схему в виде объемных конечных элементов. Для некоторого класса задач у них сформированы рекомендации. Ну а в общем случае все дается на откуп пользователю".

----- добавлено через ~3 ч. -----
http://www.liraland.ru/lira/projects/2078/

[Emc]

Сообщение от Baton Вот файл расчета с грунтом и сваями. Это небольшая пристройка. Довольно старый проект. Но принцип создания грунта и свай здесь виден. Все очень просто. Каждый может разобраться.

Спасибо!

[Emc]

Сообщение от Baton Вот файл расчета с грунтом и сваями. Это небольшая пристройка. Довольно старый проект. Но принцип создания грунта и свай здесь виден. Все очень просто. Каждый может разобраться.

А вот такой еще вопрос, как учитывается сила трения вдоль сваи?

[Baton]

Сообщение от Emc А вот такой еще вопрос, как учитывается сила трения вдоль сваи?

Сваи моделируются стержнями с соединением с грунтом через узлы. Обращаю внимание, что этот вариант расчета пытается учесть совместную работу всего здания с грунтом под концами свай для получения общей картины осадки здания. Детально работа одиночной сваи в грунте - не цель данного расчета. Еще раз повторяю, что расчет несет в себе некоторые упрощения, как впрочем любая схема метода конечных элементов.

[Emc]

Сообщение от Baton Сваи моделируются стержнями с соединением с грунтом через узлы. Обращаю внимание, что этот вариант расчета пытается учесть совместную работу всего здания с грунтом под концами свай для получения общей картины осадки здания. Детально работа одиночной сваи в грунте - не цель данного расчета. Еще раз повторяю, что расчет несет в себе некоторые упрощения, как впрочем любая схема метода конечных элементов.

Понятно, т.е. свая контактирует с грунтом только по нижнему узлу.

[Baton]

Сообщение от Emc Понятно, т.е. свая контактирует с грунтом только по нижнему узлу.

Сваи соединяются с грунтом во всех узлах при пересечении слоев грунта.

[Emc]

Сообщение от Baton Сваи соединяются с грунтом во всех узлах при пересечении слоев грунта.

Но работа висячей сваи тут исключается, считаем все только как сваю стойку, ведь силами трения пренебрегаем... Или я не так понял?

Emc, свая бьется на множество отрезков, узлы сваи имеют общие узлы с грунтом. КЭ грунта взаимодействют с КЭ сваи по всей её длине таким образом.

[Baton]

Сообщение от Emc Но работа висячей сваи тут исключается, считаем все только как сваю стойку, ведь силами трения пренебрегаем... Или я не так понял?

Еще раз повторяю. Данный расчет отрабатывает сниповский расчет осадки здания на сваях. Там не присутствуют силы трения у сваи. Не путайте расчеты. Силы трения у сваи учитываются при определении расчетной нагрузки на сваю. Этот расчет не имеет ничего общего с осадками здания.

[Emc]

Сообщение от Baton Еще раз повторяю. Данный расчет отрабатывает сниповский расчет осадки здания на сваях. Там не присутствуют силы трения у сваи. Не путайте расчеты. Силы трения у сваи учитываются при определении расчетной нагрузки на сваю. Этот расчет не имеет ничего общего с осадками здания.

Что за снип, не подскажите?

[gorbun]

Сообщение от Baton Этот расчет не имеет ничего общего с осадками здания.

Ну и смысл тогда в моделировании этого расчета???

[Emc]

Сообщение от gorbun Ну и смысл тогда в моделировании этого расчета???

Я так понял, что Baton имеет в виду, что расчет 1 сваи не имет ничего общего с расчетом здания с свайным основанием на осадку..