[Ferro]

Доброго времени суток. Разобрался с моделированием плитного фундамента на упругом основании (при помощи коэффициентов постели).Вот не могу разобраться с моделированием фундамента на свайном основании.Каким образом учитывается работа боковой поверхности сваи и под "острием" сваи? Под "острием" сваи наверно надо использовать КЭ №51?

[SergeyKonstr]

Сообщение от Ferro Вот не могу разобраться с моделированием фундамента на свайном основании

Конечно лучше было бы, если бы вы уточнили о чем идет речь - о кустах, лентах или свайных полях.

Работа отдельно взятой сваи в свайном поле отличается от работы одиночной сваи, кроме того работа сваи в свайном поле, а именно работа боковой поверхности сваи и под "острием" сваи, зависит от шага свай в поле. Для свай, расположенных в середине поля при шагах свай до 7d при осадках не более допустимых зависимость "нагрузка - осадка" будет, скорее всего" линейна, поэтому сваю можно рассматривать как элемент среды КЭ №51 допустим. Для угловых и крайних свай, отличающихся от работы средних свай в поле (при отсутствии рядом примыкающих сооружений), зависимость "нагрузка - осадка" нелинейна, однако по п. 7.5.3.1 проекта СП 50-102-2010 допускается примянять линейный КЭ №51 (как почитайте).
В итоге если вы корректно зададите жесткость КЭ №51, то можете им заменить работу сваи.

[АлексейVIP]

Не совсем согласен с SergeyKonstr. Дело в том что полная работа сваи не хватит описания даже руководств и СП, она описывается как суммарная работа поверхности сваи и грунта, и никак не линейная зависимость, скорее квадратичная. Если надо просто просчитать вертикальную нагрузку - то м.б. вы и правы, а как вы учтете боковое трение сваи? отпор грунта о боковую поверхность сваи? КЭ 51 заменит ваш лишь упругую связь и все по сути.

Я просто делал модель работы свайного основания, и учитывал боковое трение, отпор и нагрузку острия, при чем работа сваи (эпюра силы поперечной) даже не по треуголке распределяется Есть так называемая нулевая точка (если свая работает на сдвиг - оползень).

[Ferro]

Допустим для свайного поля.
А как определить эту "корректную" жесткость?

[АлексейVIP]

Ferro - советую почитать "Руководство по проектированию свайных фундаментов" и там есть раздел например "сваи-стойки" или "куст свай" Мне это руководство очень понравилось и пригодилось - надеюсь поможет и вам.

Ты хочешь просчитать чистое продавливание свайного поля, правильно я понял?

[SergeyKonstr]

Жесткость есть отношение нагрузки на сваю к ее осадке. При этом результаты испытания одиночной сваи не годятся. Скорее всего нужно испытывать сваю уже в свайном поле, что сами понимаете, не реально с точки зрения корректости проектирования.
Поэтому приходится применять инженерные приемы.
На мой взгляд, наиболее правдивым является (опять же при достаточно малых расстояниях между сваями) представлять сваи и окружающий грунт под всем плитным ростверком в виде контактного слоя, имеющего расчитываемую жесткость в вертикальном направлении, в горизонтальных направлениях слой имеет жесткость грунта. Контактный слой помещен в окружающий его грунтовый изопропный массив. Осадка отдельной точки конт. слоя складывается из осадки самого слоя и осадки продавливания отдельной сваи. Можно включить и осадку самого ствола. Для средних свай поля для нахождения осадки продавливания нужно решать осесимметричную задачу линейную или не линейную. Для понимания вопроса советую почитать статью в ОФМГ №2 за 2003г. стр. 2-6. Для крайних и угловых свай необходимо решать пространственную задачу (полоса и клин), что уже ближе к одиночной свае. Поэтому необходимо привлечение программ, имеющих возможность моделирование работы сваи в пространственной постановке (нелинейная модель).

[Ferro]

Сообщение от АлексейVIP Ты хочешь просчитать чистое продавливание свайного поля, правильно я понял?

я хочу промоделировать полностью каркас мон-го ж/б здания вместе со сваями!!! Такое возможно?Как учесть работу сваи в грунте?Какими приемами при этом пользоваться?

[АлексейVIP]

Сообщение от Ferro я хочу промоделировать полностью каркас мон-го ж/б здания вместе со сваями!!! Такое возможно?Как учесть работу сваи в грунте?Какими приемами при этом пользоваться?

Расчитать давления на сваю, её жесткость и задать на стержни эти параметры.

[Ferro]

Через КЭ-51 на "острие" сваи?
а сопряжение стержня (сваи) с фундаментной плитой?(нужно еще что-нибудь учитывать?)

[aka raduntsev-nias]

тот же вопрос. порыскал в инете, нашел. занимаюсь сейчас тем же.

[Ferro]

Огромное спасибо aka raduntsev-nias. Просьба, Есть ли у тебя схемки для примера?(желательно Лира 9.4).
Ребята а подскажите еще, закрепление стержня сваи с плитой жесткое делать?

[aka raduntsev-nias]

Ferro, пока плиту на свайном основании моделирую в мономах, полученные жесткости после некоторой корректировки в скаде задаю в схеме лира

ps может у кого есть вариант расчета плиты на сваях в ansys? буду благодарен

[МишаИнженер]

<...> Флуд. Пока просто удаляю, дальше будут идти нарушения /kpblc/
Вот нам геологи дают таблицу наромативных характеристик грунтов со следующими заголовками:
W r rd rs e Sr WL Wp Ip IL q j jII jI C CII CI E R0 Кф
Почему нельзя просто взять данные из этой таблицы и присвоить их специальным КЭ обозначающим слои основания. А программа используя эти значения пусть сама потом вычисляет всё что ей вздумается и в итоге выдаёт марки свай?

[AK-47]

Мишаня! Такая программа есть! Она называется волшебная палка. Она вообще все может (не то что криворукий инженер, которому нужна только программа с одной болшой круглой зеленой кнопкой "считай!").

[Ferro]

не плохо Мишаня!!!

[SergeyKonstr]

Сообщение от Ferro Ребята а подскажите еще, закрепление стержня сваи с плитой жесткое делать?

Если вы о свайном поле при отсутствии неблагоприятных грунтовых факторов, то закрепление "условно шарнирное". Лишь на крайних сваях возможны "жесткие сопряжения" чтобы уменьшить усилия в краевых (угловых) вертикальных элементах. Но это больше возни.
В любом случае голова сваи имеет ну или иную линейную податливость, которая зависит от самой сваи и грунта, ее окружающего. Вопрос о виде сопряжения с ростверком решается по результатам расчета.

[mikel]

может кто нибудь выложит скрины10--15 стр. ОФиМГ, 1994, N3,
или ссылку на скачивание.

[SergeyKonstr]

mikel. Ну задевал куда-то, никак не найду. Там много науки.
Могу еще подкинуть

[mikel]

Спасибо, но если найдешь, не позабудь. на оффсайте только за 250 ре можно статью получить, раритет оказывается.

[petrovich_2]

Коллеги, подскажите пожалуйста: если мы моделируем работу сваи КЭ56(51) под острием. то нам тогда не надо создавать закрепление конца сваи по Z??? Таким образом мы получим более менее прогнозируемые осадки, верно? Решаемая задача: свайное поле под 3-х этажный дом, объединенное плитным ростверком (т.к. 3м насыпного грунта и набухающие глины надо пройти).

Забыл добавить, что свая висячая.

[SergeyKonstr]

Сообщение от petrovich_2 Коллеги, подскажите пожалуйста: если мы моделируем работу сваи КЭ56(51) под острием. то нам тогда не надо создавать закрепление конца сваи по Z???

Не нужно.
Если поставить - пропадет смысл КЭ51, КЭ56 по направлению Z.

[ANT]

тоже изучаю эту тему а что скажете о 256м элементе ? по моему он идеально подходит для моделирования свай...

[ander]

Сообщение от Ferro Разобрался с моделированием плитного фундамента на упругом основании (при помощи коэффициентов постели).

Чем "условный фундамент" не подходит?

[SergeyKonstr]

Сообщение от ANT а что скажете о 256м элементе ? по моему он идеально подходит для моделирования свай...

Не думаю.

[e2b]

для petrovich_2 и др.

Сваю, конечно, не закрепляем. Жесткость сваи определяем, зная осадку-S (среднюю) свайного поля и нагрузку на сваю N (допускаемую). Т.е. N(т)/S(м). Если неизвестна осадка беру 2 варианта ( можно больше) осадок: например -1см (0,01м) и 10см(0,1), потом, используя вариационную модель, просчитываю совместно ( я считаю по SCAD, аналогично по Лире). Фактически, даже для свай-стоек не может быть нулевых перемещений ( сжатие ствола сваи + деформации минимальные-всегда есть мин 5мм). При этом сваи, усилия в к-рых превышают допускаемую нагрузку, исключаю из работы: их удаляю, и заменяю реакцией - N вверх). и так до тех пор, пока в сваях усилия не будут превышать [N].
Можно породить еще варианты, если сомневаетесь, что допускаемую нагрузку занизили.
Что касается учета работы свай по боковой поверхности. Это необходимо только: а) для расчета противооползневых конструкций, подпорных стен и буронабивных свай большого диаметра и сравнительно тонких ростверках, при действии достаточно больших горизонтальных сил, которые являются определяющими при расстановке свай. Для учета бокового давления грунта поступаю элементарно (как в СНИП Свайном, но без образования пластического шарнира-1 вариант-как было раньше). С переменным коэффициентом постели-51 КЭ по Х и по У (для пространственных схем). Жесткость 51КЭ считаю так с 1979г. EF=k*b*z*dz, где k-коэффицент пропорциональности (т/м4), b-условная ширина сваи (не более расстояния между сваями), z-глубина сечения сваи, dz-шаг точек деления по глубине сваи (обычно 0.5м). В верхней точке жесткость 51 КЭ принимаю 1/4 значения на глубине 0.5м. Все остальные методики возможны, но они ничем не подтверждены ( практически).

[РастОК]

Сообщение от e2b Что касается учета работы свай по боковой поверхности. Это необходимо только:

А я как-то думал, что работа сваи по боковой поверхности является преимущественной, особенно для висячих свай...

[3MEi86]

Сообщение от РастОК А я как-то думал, что работа сваи по боковой поверхности является преимущественной, особенно для висячих свай...

+5. Согласен с вами. Чаще всего свая проходит на вертикальную нагрузку (по нес. способности и по деформациям), а вот на горизонтальную по грунту - нет. Поэтому считаю на боковую всегда.

[erikbond]

Судя по последнему сообщению, тему все разобрали. Но до меня что-то не доехало, лыжи не едут. Просьба не критикуйте сильно, сваи впервые начал считать.
Ранее только на плите считал.
В общем построил я экспериментальное здание, шаг колонн (500х500) 3х3м, 1 этаж, фундаментная плита (500мм), прочитав форум, и на ЛираЛэнд про моделирование свай, и полетело куча вопросов:

разобью на 2 варианта, какой из них лучше, и какой из них проще?

1 вариант

1) Моделирование сваи - допустим я хочу проверить сваю длиной 10м 400х400, шаг сваи вроде как прикинул по формуле 7d (думаю верно, хотя не знаю).
2) рисую эту сваю в Лире 10 метров стержнем (АЖТ я думаю не стоит применять), голове сваи (узлу) я присваиваю КЭ51 по Z (как я понял этот КЭ задается для головы сваи), в меню "стержни".
3) Моделирую верхнему узлу сваи КЭ56, это как я понял свая сможет работать в шести направлениях.
4) Выделяю по очереди КЭ51 и КЭ56, захожу в жесткости и задаю каждому своё, и тут вопрос Какое значение вбивать в КЭ51 и в КЭ56, откуда их брать, если я начал с нуля и ничего не считал до этого?
5) Самому стержню я присваиваю жесткость кольцо с наружным диаметром 400мм, и внутренним 200мм.
6) Нужно ли задавать фундаментной плите какие либо связи еще?
7) Закапываю сваи в грунт, в системе ГРУНТ, а именно, суммарную нагрузку, делю на площадь, присваиваю плите Pz, иду в ГРУНТ, вбиваю хар-ки грунта, ставлю скважины. считаю, вопрос: учтет ли система ГРУНТ, мои вбитые сваи (полагаю нет, так как нагрузка от плиты, как быть?)
8) Считаю все здание, смотрю результаты.

2 вариант

1) моделирую сваю в один узел, то есть присваиваю только одному узлу КЭ56 или КЭ51 (что вернее?) остальное все что в первом варианте (а именно что вводить в эти КЭ)

Огромное спасибо тому, кто поможет, чем сможет. Снипы и СП я знаю существуют, на штрудирование их, пока что времени нету, вкратце хотелось бы услышать ответы. Спасибо заранее. Дай Вам Бог здоровья.

[3MEi86]

Сообщение от erikbond Снипы и СП я знаю существуют

Вы точно уверены в их существовании ? Говорят, что это проделки американских спецслужб и никаких СНиПов ге существует ! А есть только программултки для расчетов и различные форумы ! Печально...

[SergeyKonstr]

Сообщение от erikbond шаг сваи вроде как прикинул по формуле 7d

Ну, если 7d, для практики для свайного ф-та можно "забить" на взаимовлияние свай и вертикальную жесткость сваи определить по осадке одиночной сваи.

Сообщение от erikbond моделирую сваю в один узел, то есть присваиваю только одному узлу КЭ56

Если головы условно шарнирные. Тогда задается 3 линейных жесткости -по Х, Y, Z. Жесткости по Х и Y можно определить из результатов испытаний свай.

Сообщение от erikbond Нужно ли задавать фундаментной плите какие либо связи

Для свайного по подошве не нужно лучше, по боковой поверхности плиты - методом проб и ошибок, определяя сопротивление трению о грунт обратной засыпки, лобовое - тоже (при этом нужно контроль за уплотнением обратной засыпки).

[3MEi86]

SergeyKonstr, что же вы так с человеком ? Он же сказал, что снипы ему не нужны ! А вы про какие то снипы странные опять говорите. Мол посчитай осадку сваи по снипу, коэфф постели по боковой поверхности ! А нужна то, всего навсего, большая красная кнопка ! Ну да ладно, что то разошелся я. Без обид. )))

[SergeyKonstr]

Ну какие обиды.
Значит чего-то не понял.
Пост #30 изменил.
Красная кнопка не знаю где расположена.

[3MEi86]

SergeyKonstr, кстати, трение плиты по грунту и лобовое сопротивление стоит ли учитывать ? Грунт просядет под плитой, по краям не уплотнят как надо. И вся горизонтальная нагрузка прийдет на сваи. Может, конечно, я излишне беспокоюсь, но по этой же причине критично отношусь к КСП.

[mikel]

Сваи моделирую стержнем в массиве линейных 3d солидов. Зону грунта примыкающую к стволу сваи выдерживаю примерно равной условному сечению сваи(1.5*d+0.5)
Поскольку солиды выдавливаются из пластин в разбивке можно учесть и последующее удаление грунта из габарита сваи. но можно и без этого. С созданными плитными ростверками ( или с фиктивными плитными ростверками , если ростверк по факту стеновой) иду в приложение «грунт» и там создаю массив солидов грунта с априори нужной разбивкой. Если есть уширение . то и это стараюсь при разбивке как то учесть(потом можно на их отметке откорректировать размеры смещая узлы )
Узлы стоек и узлы солидов разношу немного по вертикали исключая их прямое взаимодействие, которое устанавливаю кэ55. То же касается и узла ростверка с узлом верха сваи.
Кэ55 между узлом сваи и узлом ростверка позволяет как это указано в посте #25 ограничить усилие в свае через задание пары противонаправленных сил (каждая к своему узлу, занулив предварительно в этом кэ55 Rz ) и вести с линейными кэ итерационный расчет. За критическую силу принимаю несущую способность сваи по грунту увеличенную на в 1.25—1.4 раза, как кажется это предел после которого реальная свая вдавливается в грунт.
Кэ55 между узлами ствола сваи по глубине и ответными узлами солидов дают возможность получить реакции, том числе и горизонтальные. По ним можно проверить допустимость горизонтального давления на грунт. Если грунт не испытывает растяжения и не разрывает контакт с телом сваи то это имхо допустимо.
Если допустимое давление превышено , по аналогии с коэффициентом пропорциональности К снижаю значение модуля деформации солидов в нужном объеме грунта примыкающем к свае и так же итерационно пересчитываю .

Если есть желание учесть работу плитного ростверка и в роли обычного фундамента связываю разнесенные по вертикали узлы плиты и солидов кэ4 . по сумме усилий оцениваю взаимодействие.

p.s. желательно не доводить дело до перегруза свай сверх 1.25--1.4 так как описанный прием годится только для конкретных нагружений или их конкретных комбинаций и тогда приходится использовать еще и вариацию моделей, чтобы собрать всё воедино. к сожалению если еще по какой либо причине используется и монтаж,то он пока не дружит с вариацией моделей.

[SergeyKonstr]

Сообщение от 3MEi86 кстати, трение плиты по грунту и лобовое сопротивление стоит ли учитывать ? Грунт просядет под плитой, по краям не уплотнят как надо. И вся горизонтальная нагрузка прийдет на сваи. Может, конечно, я излишне беспокоюсь, но по этой же причине критично отношусь к КСП.

Шут его знает, тут вопрос на тоненького. Каждый решает сам.
У меня не было такого, чтобы этим озадачится.

[avkozlov]

Сваи - стержнями разбивкой по 1 м от подошвы ростверка.
Основание сваи закрепляю по Z и добавляю шарнир по Х1 с жесткостью, вычисленной в ЭСПРИ-Фундаменты с учетом взаимного влияния.
По боковой поверхности каждого метрового участка задаю коэффициенты постели для стержней C1Y и C1Z, равные K*Z, где К - коэффициент пропорциональности по прил.Д СП50-102-2003, Z - глубина расположения середины метрового участка от РПГ. Расчетная ширина сваи по прил.Д - это размеры Вс и Нс в окошке задания коэффициентов постели в ЛИРЕ. Например, для сваи 35х35 Вс=Нс=1,5*35+50=102,5 см.
Сравнивал ручной расчет по СП и расчет подобной модели в ЛИРЕ - совпало один в один.

[ander]

Сообщение от avkozlov Расчетная ширина сваи по прил.Д

это для расчетов по прочности. Каким образом это можно использовать для построения расчетной модели?

[3MEi86]

ander, что вы предлагаете ? Какова ваша позиция ?
P.S. кроме моделирования грунта объёмниками.

[ander]

я условным фундаментом пользуюсь.

[3MEi86]

ander, что вам это дает ? Распределение нагрузок на сваи откуда тогда берете ?

----- добавлено через ~4 ч. -----
ander, крену верите в при такой модели ?

[ander]

я может, неправильно понял вопрос первоначальный. Горизонтальную жесткость грунта учитываю по приложению В (СП 24.13330.2011 «Свайные фундаменты», формула В.1), только ширину сваи беру фактическую.
У меня заданы сваи+грунт, это и есть у меня условный фундамент, поэтому и нагрузки на сваи, и деформации меня вполне устраивают, и крен оттуда же беру.

[3MEi86]

А грунт у вас задан объёмными КЭ ?

[ander]

нет, пластины на уровне низа свай, с назначенными переменными коэффициентами постели.

[3MEi86]

ander, Все. Просто не сразу понял о чем вы. Только есть один нюанс в такой модели. Вы пробовали посчитать когда нибудь крен столбчатого фундамента на естественном основании заданное пластинами с коэффициентом постели (сразу хочу отметить, даже при использовании ажт и представления фундамента как жесткого штампа) ? Результаты по осадке в такой модели меня вполне устраивают. А вот крен очень сильно имеет расхождение со сниповским. Раза в два. Поэтому, отделбно стоящие свайные ростверки и столбчатые фундаменты считаю сам, а в расчетной схеме задаю 56 КЭ с вычисленными мною жесткостями. На счет крена свайного куста не проверял, но, судя по методике расчета свайного куста как условного фундамента на естественном основании, проблема с креном та же. Я думаю, что дело в том, что эмпирическая формула расчета крена как свайного фундамента, так и фундамента на естественном основании не сходится с формулами разности осадок посчитанной по коэффициентам постели.
P.S. в вашей модели, скорее всего, будет присутствовать крен свайного куста с жестким защемланием свай в ростверк при поперечной силе в головах свай и отсутствии моментов. А по снипу крен будет только от моментов.

[ander]

смысл считать отдельно отдельно стоящий фундамент? По-моему, говоря про расчет крена по нормам, вы имеете в виду неучет надфундаментной жесткости, т.е. взяли ростверк, сваи, грунт, а сверху N,N,Q. Такой подход не имеет ничего общего с результатом полученным при расчетной схеме основание-фундамент-сооружение. Поэтому не вижу ничего необычного в том, что результаты не будут сходиться. Я получаю крены основания, а не фундаментов (ростверков) и из комплексной задачи.
Понятно, что нормы ориентированы на расчет отдельно взятых конструкций по схеме типа: КМ-щики посчитали, дали нагрузки на фундаменты КЖ-никам, те в свою очередь, по старой схеме должны проверить осадку отдельно взятого фундамента, да еще и перекосы проверить. Я так не делаю, у меня "все" в одной задаче, поэтому за крены, принципиально я не беспокоюсь, а перекосы (саму необходимость их вычисления и проверки) в таком случае можно игнорировать, если с армированием все адекватно.
Ну и пользуемся пунктом СП 22.13330.2011 Основания зданий и сооружений:

5.6.50 Предельные значения деформаций оснований допускается принимать согласно приложению Д, если конструкции сооружения не рассчитаны на усилия, возникающие в них при взаимодействии с основанием и в задании на проектирование не установлены значения s u , s ( см . 5.6.46 - 5.6.47 ).

Отсюда следует, что если вы комплексно рассчитываете, и у вас нет технологических требований по предельным деформациям оснований, то вы вправе не удовлетворять требованиям этой таблицы.

Жесткое защемление пока не использовал, не было сейсмики и выдергивающих нагрузок.

[-=Andrew=-]

Друзья, несколько тем читал: кое-что понял, кое-что нет.
Может кто-нибудь выложить подробный рабочий простенький алгоритм расчета свайного фундамента в ЛИРе (без объёмников, физнелина и прочих занятных вещей)?
Может пример простенькой модели есть (у меня ЛИРа 9.6) или вообще пример (а то в ЛИРовском пособии уж слишком все упрощено до замены сваи на КЭ51)?

[avkozlov]

Сообщение от -=Andrew=- Друзья, несколько тем читал: кое-что понял, кое-что нет. Может кто-нибудь выложить подробный рабочий простенький алгоритм расчета свайного фундамента в ЛИРе (без объёмников, физнелина и прочих занятных вещей)? Может пример простенькой модели есть (у меня ЛИРа 9.6) или вообще пример (а то в ЛИРовском пособии уж слишком все упрощено до замены сваи на КЭ51)?

http://www.padm.pro/downloads/lessons/lesson_4.pdf

Ну и также по ссылке на страничке downloads все расчетные файлы