Далее по тексту!

[Poreth]

toledo, topos2, Спасибо. Но чувствую жесткости у такой конструкции не хватит.
Не могу найти примера расчета подпорной стенки с бермами. Т.е. при каких размерах бермы ее можно учитывать как пассивное давление.

[toledo]

Сообщение от Poreth toledo, topos2, Спасибо. Но чувствую жесткости у такой конструкции не хватит. Не могу найти примера расчета подпорной стенки с бермами. Т.е. при каких размерах бермы ее можно учитывать как пассивное давление.

по поводу жёсткости...шпунт ведь тоже разный бывает, более мощные - немецкий 607n и арселоровский PU32...они применяются у нас в портах...кстати у нас в центре города применялись сваи арселоровские комбинированные балка+Z-образный шпунт (HZ/AZ)...
вот такие http://www.tpk-stroy.ru/shpunt_4_10.html

[Poreth]

Где можно заказать расчет ограждения котлована или проверку выполненных расчетов?

[Кулик Алексей aka kpblc]

http://forum.dwg.ru/forumdisplay.php?f=33

[Poreth]

Если считать металлический шпунт (прокат, трубы, сварной) глубина заглубления получается меньше, чем если брать стену-в-грунте. Просто подрядчик собирается погружать шпунт методом: бурим скважину-опускаем шпунтину-бурим дальше. Т.о. сплошное шпунтовое ШТСШ ограждение не сделать или сделать?
В очередной раз уперлись в подпирание шпунтовой стенки. Wall-3 посчитал усилия при расположени анкеров в 3 ряда, приблизительно через 3-4метра с шагом по горизонтали 1,5м. Нагрузка на верхние два ряда анкеров от 20 до 30 тс. На нижний больше 100тс. Рабочая часть анкера несущего такую нагрузку в мелких песках должна быть больше 20 метров! Плюс свободная длина метров 8. Нет ли ошибки в расчетах анкеров?

[Серёга - Bilder]

Сообщение от Poreth Если считать металлический шпунт (прокат, трубы, сварной) глубина заглубления получается меньше, чем если брать стену-в-грунте. Просто подрядчик собирается погружать шпунт методом: бурим скважину-опускаем шпунтину-бурим дальше. Т.о. сплошное шпунтовое ШТСШ ограждение не сделать или сделать?

Можно погружать шпунт с лидерной скваженой, т.е. сначала бурите скважену диаметром немного меньше чем диаметр трубы, потом погружаете шпунт. Таким образом сделать сплошное шпунтовое ограждение сделать не проблема.

В очередной раз уперлись в подпирание шпунтовой стенки. Wall-3 посчитал усилия при расположени анкеров в 3 ряда, приблизительно через 3-4метра с шагом по горизонтали 1,5м. Нагрузка на верхние два ряда анкеров от 20 до 30 тс. На нижний больше 100тс. Рабочая часть анкера несущего такую нагрузку в мелких песках должна быть больше 20 метров! Плюс свободная длина метров 8. Нет ли ошибки в расчетах анкеров?

Расчёты похожи на правду. Именно это я имел в виду (анкерную нагрузку больше 100т на 1м ширины стены) когда усомнился в возможности заанкерить вашу стенку за сваю. Теперь у Вас есть математическое подтверждение неработоспособности такой конструкции.

[Poreth]

Т.е. в принципе можно и ШТСШ прикинуть. Посмотрим, что там получится.
Это был расчет полностью стенки, как будто её выкопали сразу. Поэтапный расчет котлована показал в 1,5-2 раза меньше усилия, плюс нашли вероятно ошибку, которая стоила 50% несущей способности. Т.е. теперь достаточно рабочей длины анкера где то в 6-8м. А это уже ближе к правде. Но! При поэтапном расчете программа дала большие горизонтальные перемещения стенки (до 7,5см) и до 20!!см осадку поверхности у бровки котлована (хотя тут вопросов дофига - т.к. она еще и выпор насчитала на расстоянии метров 4-7 от котлована). А 20см - это осадка всех коммуникация рядом, как то канализация 1,2м и воопровод 0,8м.
Ан нет. На ШТСШ я так и не придумал как крепить обвязку!

[Серёга - Bilder]

Да нормально там крепить обвязку... Не переживайте. Сконструировать - задача инженера, и нет там ничего особо сложного.

[Poreth]

В устной форме вообще все легко сделать
Порекомендовали одного "профи" типа все шпунты одной левой. Так он предложил под стену-в-грунте ленточный фундамент сделать 0_о.
Оформляем стенку для экспертизы. Расписываем расчет анкера и терзают нас смутные сосмнения. В песках анкер несет 22тс на 1п.м.!!
Может кто знает другие нормативы для расчетов или здесь ошибку увидит профессиональным взглядом?

[Серёга - Bilder]

Я с инъекционными анкерами дел никогда не имел - не могу ничего путного подсказать.
Обратитесь к AMS-у - он когда-то что-то рассказывал про то, как у них немцы эти анкера ставили.

[topos2]

Сообщение от Poreth В песках анкер несет 22тс на 1п.м.!!

А что вас удивляет при диаметре 175 мм (у Титанов таких вроде и не было) и глубине заложения центра 15 м, она действительно большая. Но видимо где-то арифметика подкачала.
ну еще меня умилил наклон анкера 29 град - во точность (ну округли 25, 30, 35)
Да. еще модуль деф. 32 или 23 МПа?
да, Вообще считать надо ...По обычным формулам наверно 1,5-3,5 т/м получается?
да, если говорим о несущей способности, где коэф на выдергивание =0,8, коэф на грунт =0,9?

[Mozgunov]

topos2, угол наклона анкера 30 градусов, просто человек которому поручил Poreth посчитать несущую способность анкера в цифрах путается. И вместо угла налона анкера подставил угол внутреннего трения грунта, но это слава богу конечный результат не сильно поменяло. Модуль деформаций 32МПа видимо тоже ошибочно остался из предыдущего расчёта (проверки анкера по другому ИГЭ).

[Poreth]

topos2,
Можно поподробнее про "обычные" формулы. Откуда их брать?

[gvs]

подскажите норм документ в котором указаны предельные горизонтальные перемещения для зданий различной ответственности?
это для расчета шпунтовой стенки.
Буду Благодарен.

[topos2]

Poreth, тут погрунтовым анкерам вроде целая тема была. Может там, что найдешь интересного. А так, в общих чертах расчет нинъекционных грунтовых и ведется по нескольким формулам
1) Это формула Мишакова Владимира Александровича - она и вошла в ВСН а так же в Питерский ТСН 96 г (там добавлены коэф)
2) формула Фундаментпроекта - по ней считают многие, она есть в Сарочане.
3) известная формула по потере нес способноти грутновой призмыт(блин, не знаю как написать, через Mq, корочн она есть в Малышеве)/
4) через обычное трение по периметру свайного анкера. Но как его найти - тут много методик (особенно западных).

gvs, вопрос интересный и для форума вроде не новый. Нормы регламентируют горизонтальные перемещения только для каркасных зданий, гидротехнических сооружений и мостовых. Все остальное только для конструкций, а это СНиП 2.01.07 . А это исходя из восприятия
Для шпунтовой стенки ... это что то новое. Устойчивость - это да.
Вот для стен подвалов это по раскрытию швов, по трещиностойкости как ж/б так и гидроизоляции. Но давать строго 5 мм или 40 мм - это глупо, так как ставим те или другие шпонки, применяем те или иные ГИ мембраны

[gvs]

это чуть чуть не так
в моем примере - шпунт выступает для удержания стенки котлована для здания пристраеваемого к существующиму, поэтому я посчитал, что ограничивая горизонтальное перемещение шпунта, я ограничиваю перемещение удерживаемого грунта, тем самым не довожу грунт до предельного сосотояния.
вот как-то так

[topos2]

Сообщение от gvs это чуть чуть не так в моем примере - шпунт выступает для удержания стенки котлована для здания пристраеваемого к существующиму, поэтому я посчитал, что ограничивая горизонтальное перемещение шпунта, я ограничиваю перемещение удерживаемого грунта

Это да

тем самым не довожу грунт до предельного сосотояния. вот как-то так

А вот это не так. Хот меня сейчас отвлекают, но попробую объяснить
Я понял так, есть фундамент здания и рядом делается такая жесткая стенка, что фундамент не пошевелится?
1) почему вы думаете, что не изменится НДС если вы с одной стороны уберете горизонтальные природные давления, заменив их пластиной с соответственной жесткостью. Меняется ли при этом коэф. бокового давления?
2) Вы помните, как разнятся вертикальные напряжения если в сжимаемой толще есть скала и нет скалы? Тут почти то-же только с горизонтальными напряжениями.
3) куда денется технологический фактор влияния? Если при погружении шпунта здание «пошло» на 3-5 мм, то уже все меняется (тут и киниматика и др.)
Еще много таких вопросов можно задать о воде ...

Поэтому большинство исследователей и говорят: все зависит от расстояния, от веса здания от глубины сжимаемой толщи и пр.

А про горизонтальное смещение здания...., ну тут просто. Горизонтальное смещение - касательные напряжения. Касательные напряжения - это проектирование в лессах и при подработке. Откопка котлована рядом со зданием, по сути это подработка - тут собака и порылась. Все, что применяется при подработке - применяется и на зданиях вблизи котлованов и они так же и расчитываются. Но нормативных ограничений на них ни кто не накладывает - сами считайте по касательным. Сумбурно, но семья требует к себе

[gvs]

Поначалу я тоже решил, что критерием могут быть касат напряжения, но потом мне задали вопрос, а что если они не достигнут предельных , а существующее здание перейдет в непригодное для эксплуатации состояние. Вот и возникло предположение ограничить деформацию

[issiknon]

Необходимо было сделать шпунтовое ограждение котлована, глубиной 4.4 метра. Материал для шпунтовой стены – трубы по ГОСТ 10704-91. Стройплощадка находится в черте города, забивка свай не допустима. Предоставлена геология, габариты котлована.
Для решения выполнил следующее:
1. Подобрал литературу.
2. Провел сбор нагрузок.
3. Составил массив грунта и выбрал наиболее негативное напластование грунтов.
4. Нашел сечение и глубину залегания шпунта.
5. Вычислил перемещения шпунта.
6. Установил коэффициент запаса против сдвига.
7. Выводы.
1. Подбор литературы.
1) РАСЧЕТ ПОДП СТЕН Г.К.КЛЕЙН (выложена на DWG.ru).
2) DalmatovBI_Mehanika_gruntov_osnovanija_i_fundamenty_1988 (не искал, но, думаю, тоже выложена).
3) Основания, фундаменты и подземные сооружения. Справочник проектировщика. 1985.
4) И 4 отсканированных изображения, взятые, полагаю, из источника, схожим с предыдущим.
5) «Руководство по проектированию подпорных стен и стен подвалов для промышленного и гражданского строительства» 1984г.
Первый учебник был полезен общетеоретической информацией по расчету тонких незаанкеренных стенок. Приведенный в [1]на стр. 186-187 метод расчета я не использовал – не нашел ему аналогов в других книгах. Тут, навскидку, проблема в том, что сложно учесть несколько наслаивающихся ИГЭ. А ввод усредненных показателей надо еще обдумать. Не совсем уверен, что это здесь уместно. Изменение же формул под суммы высот и плотностей разных ИГЭ тоже надо анализировать.
Кстати, к формуле 13.2 на стр. 187. Судя по добавленным от руки комментариям, не у меня первого возникли подозрения по поводу правильности ее написания. На стр.51 в [1] можно найти коэффициент перевода вертикального давления в горизонтальное для активного давления: λа=tg2(45-φ/2) – формула теории Кулона, построенная на нескольких допущениях, включающих и то, что «…формой разрушения системы … является перемещение стены в сторону от грунта…». На стр.114в [1] можно прочесть, что пассивное давление из активного допустимо получить простой заменой знаков: λп=tg2(45+φ/2) – тут логично предположить, что формой разрушения системы является перемещение стены на грунт. Теперь возвращаясь к 187 стр. Подошва стены, находясь ниже точки вращения шпунта, имеет форму разрушения (в предельном состоянии) - перемещение вправо для приведенных чертежей – подвижка на грунт справа. И, следовательно, ее движению сопротивляется пассивное давление справа от грунта: qуд=Y*(h1+h2)* λп, а догружает (способствует повороту) подошву шпунта то давление, которое слева: qдг=Y*h2*. Отсюда их разница – это то, что удерживает подошву шпунта. И вывод, что формула верна. Но это так, к слову, поскольку этими уравнениями я все равно не воспользовался.
В низу стр.187 [1] есть описание «еще более упрощенного способа расчета». Данный способ, я полагаю, и есть везде описанный и применяемый метод Блюма-Ломейера, каковым я и воспользовался. Методика его применения описана в [3]и [4]. Достоинства [3] в том, что на стр.461 есть удобная таблица коэффициентов λа и λп для различных углов трения грунта. Недостаток в небольшой неточности построения силового многоугольника (рис.20.3 г) – точка начала силы 6, полагаю, должна быть строго под окончанием силы 5 – что мешает в понимании принципа построения. В [4] этой неточности нет.
[2] Привел, поскольку там полезная информация в доступной форме, например формулы активного и пассивного давлений записаны без необходимости додумывать – стр.184 [2] - как подтверждение верности рассуждений.
[5] Единственный, из приведенных, нормативный документ, а не учебник. Способствовал разбору полетов при сборе нагрузок.
2. Сбор нагрузок.
Заказчиком были предоставленные нагрузки на строительной площадке в 3т/м2. Данные (довольно большие) нагрузки обусловлены желанием подрядчика использовать башенные краны на рельсовом ходу на откосе котлована. Честно говоря, не знаю, почему именно такие нагрузки, но поскольку они больше тех, что я обычно прилагаю, я руководствовался данными заказчика. При отсутствии нагрузок, я воспользовался бы рекомендованными в [5], приложив нагрузку Н10.
3. Массив грунта. Наиболее неблагоприятное сочетание ИГЭ.
Для нахождения наиболее неблагоприятных грунтовых условий я поступил следующим образом. В программе Лира-грунт (приложение к программе Лира) смоделировал массив грунта по данным геологии. Там я допустил ошибку и потратил пару часов на то, чтобы забить данные грунтов в программу, чего делать не стоило, т.к. в этой программе мне, по сути, нужны лишь названия грунтов и глубина их заложения. После создания массива я вывел геологические разрезы по линии расположения шпунта (он прямоугольный, по периметру здания разрезов 4). Дальше пробил скважины вдоль линии шпунта (вдоль разреза) и получил 11 грунтовых условий для расчета шпунта. В программе фундамент 11.0 довольно быстро можно рассчитать и получить результаты для шпунтовой стены. В результате чего выбрано одно, самое неблагоприятное, расчетное положение.
4. Сечение шпунта. Длина шпунтовых конструкций.
Проведено 3 расчета шпунта:
а) расчет программой Фундамент 12.4
б) ручной расчет методом Блюма-Ломейера.
в) расчет в Лире 9.4 с использованием нелинейных КЭ грунта.
4.а. Выводы расчета фундаментом 12.4
- - - - - - -
Программа расчета оснований и фундаментов. "СтройЭкспертиза", Россия, г.Тула, тел.(4872) 30-45-48
Результаты расчета
Расчет шпунтового ограждения

1. - Исходные данные:
Количество слоев 5
Характеристики грунта:
Номер слоя Угол внутр. трения, ° Объемный вес, тс/м3 Сцепление, тс/м2 Толщина, м
Слой 1 10 2.02 0 1.26
Слой 2 16 2.44 1.3 2.68
Слой 3 28 2.3 0 5.44
Слой 4 15 1.5 1.5 4.72
Слой 5 32 1.94 0
Исходные данные для расчета:
Наименование данных Обозначение Величина Ед. измерения
Распределенная нагрузка (q) 3.6 тс/м2
Распределенная нагрузка (b) 4 м
Привязка нагрузки (a) 0 м
Привязка нагрузки (hq) 0 м
Глубина котлована (hk) 4.4 м
Расстояние до грунтовых вод (hv) -1.7 м
Расчет с учетом взвешивающего действия воды
2. - Выводы:
Максимальная поперечная сила на 1 п.м. шпунта Qmax= 18.8 тс
Максимальный момент на 1 п.м. шпунта Mmax= 89.88 тс*м
Максимальное давление на плоскость шпунта (у дна котлована) qmax= 8.55 тс/м2
Расстояние до сечения с максимальным моментом d= 4.31 м

Рекомендуемая длина шпунта по Э.В. Костерину (уравнение упругой линии) 21.25 м
Рекомендуемая длина шпунта по Блюму-Ломейеру (нулевой момент) 10.53 м
Рекомендуемая длина шпунта по Э.К. Якоби (нулевая поперечная сила) 9.4 м
Рекомендуемая длина шпунта по опыту строительства (2.2 глубины котлована) 9.68 м

Тип шпунтового ограждения - Трубы стальные ГОСТ 10704-91
Марка трубы 478x12 Шаг элементов 0.5 м
Сталь 235 кН/мм2
Проверка несущей способности
Коэффициент использования несущей способности K= 0.96
Коэффициент на разреженность ограждения Kp= 0.96
Несущей способности элемента ДОСТАТОЧНО
Ожидаемые деформации f= 8.51 см
- - - - - - - -
Это второй прогон программы. Не знаю, может мне попалась версия с недоработками, но сначала, при первом прогоне, расчетом выдаются большие сечения, а при повторном и дальнейших прогонах сечения несколько уменьшаются. Еще большой вопрос по поводу угла внутреннего трения насыпных грунтов. Геологи его обычно не дают, поэтому я взял 10 градусов, как самый маленький показатель из таблицы на стр.461 в [3].
4.б.
Графоаналитические построения (основной расчет, которым я руководствовался при конструировании) удобно было выполнить в автокаде. Подсчет давлений выполнил с учетом взвешивания водой в маткаде по формуле: yВзвешенная = (yЧастиц - yВоды) / (1 + еКоэффициентПористости). По итогам расчетов получил:
Максимальный момент на 1 п.м. шпунта Mmax= 110.2 тс*м
Расстояние до сечения с максимальным моментом d= 4.110 м
длина шпунта 15.5м
для стали С235 сечение трубы 630х13, шаг 700мм.
При сопоставлении с расчетом по программе Фундамент, имеется разница в 20т*м в изгибающем моменте, что повысило сечение трубы. Оно, конечно, может быть и из-за неточности построения. Но (и скорее всего) из-за двух причин. По геологии прогнозируется сезонная верховодка, высотой в один метр в верхнем насыпном слое грунта. Она не учитывалась в расчете фундаментом. И – основная проблема – нигде не удалось найти коэффициенты надежности, применяемые при расчете шпунтов. По официальным данным грунт нагружающий должен браться с повышающим коэффициентом надежности (в зависимости от сложения), грунт удерживающий с коэффициентом 0.9. В применении к шпунтам такое требование несколько нелогично. Слева один вес, справа другой. Может, в фундаменте (программе) каким-то образом решили этот вопрос? Ну а пока я принял вышеприведенные сечения.
4.в.
В программе Лира 9.4 и выше имеются нелинейные конечные элементы для моделирования грунта. При построении согласно примерам (расчет шпунтовой заанкеренной стены), получил сильное отклонение в значении изгибающего момента (занижение момента). Примерно в два раза. Внесение некоторой коррективы в расчетную модель исправило ошибку. Неточность была в том, что в предлагаемой модели точки КЭ грунта и точки КЭ шпунта совпадали, что моделировало отсутствие скольжения по границе грунт-шпунт, тогда как ручной расчет строится на допущении этого скольжения (по крайней мере примененный метод). Да и в литературе встречается, что если не приняты специальные конструктивные мероприятия против проскальзывания, сцепление учитывать не стоит. В итоге я удалил КЭ грунта, примыкающие к шпунту. Затем крайние точки грунта с соответствующими точками шпунта (попарно) объединил по всем перемещениям, кроме Z (по высоте), обеспечив этим скольжение. После расчета результат по моментам дал значения того же порядка, перемещения отличаются процентов на 25.
5. Перемещения шпунта.
Перемещения шпунта, вычисленные по формуле Снитко [3], равно 21см. Расчет в Лире дал перемещения в 15см. В связи с полученными результатами встает вопрос о возможности применения рельсовых кранов. Ведь если откос сместится в сторону на 20см, то грунт просядет. И просядет неравномерно. Я предполагал решать эту задачу, приняв грунт несжимаемым и, учитывая сохранение объема, высчитать насколько опустится грунт, а затем и крен путей. Но этого делать не пришлось. От рельсовых кранов отказались по другим каким-то соображениям.
6. Сдвиг.
Была еще задача на общую устойчивость массива грунта. Тут для проверки в уровне верхнего обреза котлована я выбрал 9 точек (3 ряда по 3 точки) с расстоянием между точками 2метра. Длину шпунта взял из предыдущего расчета с некоторым запасом – 16 метров. На каждой из точек, как на центре окружности построил кругло-цилиндрические поверхности с радиусом, равным расстоянию от точки у обреза до нижней точки шпунта (по аналогии с расчетом подпорных стен, где радиусы строят до точки подошвы). Минимальный коэффициент запаса получился равным 1.6. Хотя, в некоторых источниках рекомендуется принимать данный коэффициент не менее трех. Так же не решенными остались поверхности скольжения с радиусами, большими, чем рассмотренные. Тут я обосновал решение не рассматривать эти поверхности тем, что ниже лежащие ИГЭ имеют более высокие прочностные показатели.
7. Выводы.
Полученные результаты с трубой в Д630, шагом по 0,7 метра и глубиной в 16 метров показались заказчику слишком дорогостоящими в исполнении. Впоследствии было решено выполнить классический котлован с откосами где это возможно, а где невозможно (граница участка) максимально снять с грунта все возможные нагрузки. В результате свели трубу до 325х9, шагом 330мм. Заранее можно отметить, что применение двутавровых балок снизило бы расход стали, но забивка недопустима. Распор через котлован тоже снизил бы сечения, но ширина котлована в 30м потребовала бы усложнения конструкторского решения. Анкера в грунт тоже сказались бы положительно, но они довольно дороги и сложны. Так же требуют более тщательного исследования прилегающей территории (коммуникации, геологические условия, существующие строения и т.п.).

[pilmanes]

Прочитав это, у меня сразу возник вопрос. Сколько проектировщик тратит на подобный расчет. Котлован ерундовый всего 4,4 м. Почему именно трубы? Что у нас только забивные сваи или трубы что ли есть? Есть множество других способов укрепления борта котлована. DSM, Jet, заморозка, "стена в грунте", буронабивные сваи, двутавры, шпунт ... и т.д. и т.п. Я так понимаю залегают несвязные грунты (пески), и еще вода высоко? Так? Т.е. лучше всего сделать вертикальную завесу и работать в сухом котловане. А про 16 м. ограждение на котлован 4,4 м. это вообще.... дайте полную геологию и я предложу решение.