[avp77]

Здравствуйте. В процессе проектирования возникла необходимость учета горизонтальной податливости свайного основания. Вкратце - это связано с температурными воздействиями. На текущий момент податливость необходима для расчета только "надземных" конструкций. Ростверки - отдельно стоящие. Я "привязан" к SCAD обстоятельствами и даже не могу изменить расчетную схему "надземки", то есть именно старую схему нужно уточнить моделью фундаментной части. Ну и раз учитываем горизонтальную податливость, то и вертикальную тоже бы ввести надо.

Первый аспект проблемы

Прежде чем стартовать тему, был проведен неплохой обзор схожих тем + анализ норм по теме. Обнаружил весьма задумчивые вещи. Выяснилось, что ни в распоряжении Правительства Российской Федерации от 21 июня 2010 г. N 1047-р ("обязательном перечне"), ни в приказе Ростехрегулирования от 1 июня 2010 г. N 2079 ("добровольный перечень") не сказано ни слова о СП 50-102-2003 ("старое СП"). Таким образом, данное СП имеет слишком спорный юридический статус, чтобы применять его к подэкспертизному объекту. В "обязательном перечне" указаны куча действующих разделов и пунктов СНиП 2.02.03-85, но нет указания, ни на п.6.4., ни на прил. 1. Таким образом, его методика не может быть использована для расчетов. Единственный, юридически обоснованный "добровольным перечнем", документ - СП 24.13330.2011 ("новое СП") с его приложением В. К этому СП есть очень много претензий и вопросов, в частности и по методике приложения В в сравнении с методиками СП 50-103-2003 и СНиП 2.02.03-85. Кстати, раведывательно-диверсионно-агитационная бригада доложила о том, что кривобокость "нового СП" связана с переломом ноги одного из авторов (это наводит на интересные мысли).

Второй аспект проблемы

Нашел на форуме по 3 способа учета горизонтальной податливости и сам "придумал" еще 1:
1) ввести куст свай вертикальными стержнями, с наложенными к-тами постели по Винклеру, ростверк моделировать "пауком" из АЖТ (в любом из 3-х снипов-сп методика вроде есть, и везде есть отличия, есть и вопросы с переменностью к-та постели по высоте);
2) заменить свайный куст одним стержнем по методике п.В5 приложение В СП 24.13330.2011 (алгоритм описан ужасно, кто может поясните или пример, пожалуйста);
3) В нижний узел колонн поставить упругие связи - "пружинки", сваи не вводить;
4) Квинтэссенция инженерной мысли, гениальнейший прием моделирования в современной практике проектирования, или просто бред - ввести куст свай вертикальными стержнями с промежуточными узлами+ростверк-"паук", к промежуточным узлам присоединить упругие связи - "пружинки", жесткость пружинок определять через коэффициенты постели Сz осредняя его значение на участке и умножая на высоту участка.
Проблема всех способов в учете "сдвигового" к-та постели. Дело в том, что по факту он есть, а методики его определения для данной постановки задачи нет (не говоря о том, что Винклерово основание в SCAD его требует).

Кстати нигде не нашел скадовского файла с примером реализации такой задачи в SCAD.

Ну и сформулирую с учетом вышесказанного, наконец-то, свои вопросы и просьбы...
1. Как можно реализовать эту задачу (прошу подробное описание)?
2. Есть ли пример решения подобных задач в SCAD?
3. Ну и бонусом, как заложить вертикальную податливость?

Заранее благодарен...

[avp77]

Спасибо всем участникам! Промежуточное решение принято. Выставляю на обсуждение.

1. Иду к заказчику, подписываю уточнение к техзаданию по расчету. В нем указываю, что для расчета надземки пользуемся приложением к СП 50-102-2003.
2. Считаем варианты модели сваи по отклику грунта.
3. Осредняем варианты моделей свай (количество свай того или иного типа тоже принимается во внимание). На площадке по геологии уже ясно, что боковой отклик грунта одиночной сваи изменяется в пределах 8%.
4. Считаем и прикладываем внизу модели сваи пружинку со свойствами, определенными из осадки куста.
5. Считаем конструкции по модели с деформируемым основанием.
6. Фундаменты проектируем по результатам расчета схемы с абсолютно неподвижным закреплением конструкций в фундаменте.

3-й пункт откорректируем по ходу анализа жесткостей.

Вот как-то так...

DEM, наверное это сделают когда-нибудь в SCADе... Только сваи все же тоже должны быть из объемных элементов - чтобы диаметр свай влиял на площадь контакта с грунтом. Так считают многие геотехники в Plaxis 3d, Midas, Ansys и т.п. В MicroFe это также автоматом реализовано, плюс можно запросто сделать одностороннюю работу фундамент-основание (а так-же задать предельную несущую способность сваям и прочие инструменты..). А если упрощать - то уж лучше как Федоровский, Кабанцев и иже с ними, с поиском к-в постели, эквивалентных свайному основанию... При этом моделирование с помощью ОКЭ как раз позволяет проще всего получить горизонтальную жесткость.

[DEM]

Так по методу который я предлагаю, получается проще чем искать к-ты постели для свайного основания....

[avp77]

Сообщение от DEM Так по методу который я предлагаю

Я на самом деле его жду. Мое решение то - промежуточное...

[swell{d}]

10 раз уже написали про сп 52-103
в начале я надеялся, что это опечатка, но вы упорно продолжаете про него писать

[avp77]

Сообщение от swell{d} 10 раз уже написали про сп 52-103 в начале я надеялся, что это опечатка

Правильно надеялись ). Исправил опечатку.
Уточняю - в теме идет речь только о свайных нормативных документах.

[МИНЗДРАВ]

Сообщение от swell{d} 1. свайное поле в акаде выполнено блоками. в блоке удаляю всё, оставляю вертикальную линию длиной 1метр. линия соответствует оси сваи

Сообщение от swell{d} 8. считаю жёсткость одиночной сваи. считаю жёсткость сваи с учётом работы в кусте. к нижним концам стержней приделываю пружинки по Z с полученной жёсткостью. к верхним узлам приделываю пружинки по X и Y со значениями 10% от значения по Z. обосновать 10% не могу.

А если пружинки прям к узлам приделать? Не задавать 1м куски. Схема правильная будет?

[swell{d}]

да, но смотреть усилия в сваях придётся через одно место через нагрузку от фрагмента схемы

[МИНЗДРАВ]

Сообщение от swell{d} да, но смотреть усилия в сваях придётся через одно место через нагрузку от фрагмента схемы

Всё-равно боковой отпор грунта, адекватно посчитать/задать нельзя. А осевое усилие, и на калькуляторе посчитать не долго.

[swell{d}]

Два раза нет.

[drumbasser]

Сообщение от swell{d} 8. считаю жёсткость одиночной сваи. считаю жёсткость сваи с учётом работы в кусте. к нижним концам стержней приделываю пружинки по Z с полученной жёсткостью. к верхним узлам приделываю пружинки по X и Y со значениями 10% от значения по Z. обосновать 10% не могу.

Красиво, но сделайте проще) Ответ в приложении к СНиП 2.02.01-83 , если номер не запамятовал. Помню когда только начинал тоже пробовал разные варианты.
В общем ставите горизонтальные пружинки, до глубины где существует условная заделка сваи в грунте. Задаете жесткость пружинки. Пружина должна выключаться при растяжении (делается через геометрически нелинейный расчет). Иначе у вас грунт будет удерживать сваю когда происходит изгиб ствола и должен быть отрыв сваи от грунта. Надеюсь не слишком сумбурно описал.

[Vasya constr]

Сообщение от drumbasser В общем ставите горизонтальные пружинки, до глубины где существует условная заделка сваи в грунте. Задаете жесткость пружинки. Пружина должна выключаться при растяжении (делается через геометрически нелинейный расчет). Иначе у вас грунт будет удерживать сваю когда происходит изгиб ствола и должен быть отрыв сваи от грунта. Надеюсь не слишком сумбурно описал.

Шито? Я всегда думал, что свая окружена грунтом по всем боковым граням, соответственно, с одной стороны отрыв, а с другой-таки прижим.

[drumbasser]

Сообщение от Vasya constr Шито? Я всегда думал, что свая окружена грунтом по всем боковым граням, соответственно, с одной стороны отрыв, а с другой-таки прижим.

Вы правильно думали) А я что сказал что свая не окружена? Не припомню такого. Но ощущение от того что перемудрил осталось, помню когда то для этого были предпосылки, подумаю на досуге какие. Но знаю что просто так ничего не делаю или просто заработался) Можно вообще задать всю эту красоту как балку на упругом основании отрезками с изменением бок. коэффиц. жесткости и не надо ничего придумывать.

Что касается учета работы крайних и средних свай.

Делал это в два действия:
1. Одинаковая жесткость пружин для всех свай. Вычисление вертикальной нагрузки.
2. Пересчет жесткости свай в зависимости от новой нагрузки. Расчет.
Если сделаете так третий раз то получите расхождение со 2-ым пунктом не более 5%.
Только муторно все это, РСУ не воспользоваться. Только ручками. Подошел бы для этого прекрасно физ. нелинейный элемент. Построили график осадок сваи от нагрузки и спим спокойно, но тут момент что еще бы желательно кустовую осадку приложить. Я это делал через Ексель просто зависимость составив.

[swell{d}]

drumbasser пишет какую-то не жизненную фигню, либо у него задачи другие.
я вообще не понимаю, какой смысл моделировать боковое сопротивление свай

[drumbasser]

Сообщение от swell{d} drumbasser пишет какую-то не жизненную фигню

Название темы прочитайте) Учет горизонтальной и вертикальной податливости свайного основания. Все по теме)

[mgk2005]

Линейной жесткостью задавать вертикальную податливую связь. Аналогично горизонтальную. Данная методика описана не только в сп но и в прочих мануалах к скаду и лире. Хотя как вариант задать жесткую горизонтальную связь и получив реакцию, проверить сваю на горизонтальную нагрузку.

[drumbasser]

Сообщение от mgk2005 Линейно жесткостью задавать вертикальную податливую связь. Аналогично горизонтальную. Данная методика описана не только в сп но и в прочих мануалах к скаду и лире. Хотя как вариант задать жесткую горизонтальную связь и получив реакцию, проверить сваю на горизонтальную нагрузку.

Именно

Сообщение от swell{d} drumbasser пишет какую-то не жизненную фигню, либо у него задачи другие. я вообще не понимаю, какой смысл моделировать боковое сопротивление свай

Я предложил более уточненный вариант для расчета надземной конструкции, учитывая что вводя в схему одинаковую жесткость для всех свай вы получите хрень. Мой подход называется итерационным и он описан в литературе. Вы Лирой пользовались? А чего тогда коэф. постели после одного расчет пересчитываете еще раз? Вот и здесь та же самая идея. Только для свай. А боковое сопротивление свай нужно замоделировать хотя бы для того чтобы расчитать прочность ствола сваи если свая одиночная или в кусте и горизонтальные нагрузки вносят сущ. вклад в работу конструкции.

Offtop: А фигню я пишу, но очень редко. Обычно молча стою, наблюдаю, слушаю

[mgk2005]

Да не получим мы хрень. Достаточно провести анализ геологического отчета и выбрать наихудший вариант для одной сваи. И задаем все одинаково. За редким исключением меняя конечные жесткости опор. Это когда на площадке несколько видов свай. Например 6 метров длинной 9 и 12. И всеравно для каждого типа идем по упрощенной схеме. И для начала всеравно проще проверить схему с жесткими опорами. Может не так велеки горизонтальные реакции в опорах и проблема надуманна. Хотя извращатся можно до бесконечности. Это приведет лиш к увеличению размерности задачи. Любой прораб быстрее построит, чем мы отловим кучку блох.

[drumbasser]

Сообщение от mgk2005 Да не получим мы хрень

А вы проверьте чтобы так утверждать) Я проверял, а вы? Я утверждаю, что результат при последовательности указанной мной будет отличаться от вашего в том числе для работы надфундаментной части,а именно на усилиях. И никто ничего не усложняет, а извращаться действительно можно до бесконечности. После расчета выполненного по моему алгоритму для отдельно стоящего ростверка можете получить разность в нагрузке для свай до 20%, а может и больше, в зависимости от жесткости надфундаментной части и грунтовых условий. Для вас 20% хрень, для меня нет.

[mgk2005]

Порядок цифр? Сколько несет свая? Сколько на нее приходится по расчету. После своих расчетов советую выехать в поле и посмотреть результаты испытания забитой сваи статической нагрузкой. Потом результаты деформаций в процессе строительства и эксплуатации.