[МишаИнженер]

В пункте 16.7 ВСН 3-80 "ИНСТРУКЦИЯ ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ МОРСКИХ ПРИЧАЛЬНЫХ СООРУЖЕНИЙ" написано: "Статический расчет заанкерованных стенок больверков следует выполнять графоаналитическим методом применительно к нагрузкам на 1 пог. м стенки с построением силового и веревочного многоугольников"
Подскажите пожалуйста, как строить силовой и верёвочный многоугольники и почему они по разному называются и чем они ещё отличаются кроме названий?

[Виkтор]

а не будет корректно рассчитать шпунт как балку на упругом основании по указаниям СП 24.13330, Приложение Г (или какое там оно сейчас - раньше было "В")?
То есть не задавать активное и пассивное давление, а задать коэффициент постели, возрастающий по глубине, а нагрузку задавать только выше дна котлована.
Видимо есть какие-то подводные камни, раз до сих пор народ задуряется с силовыми многоугольниками и т.п.?

[Нубий-IV]

Сообщение от Виkтор а не будет корректно рассчитать шпунт как балку на упругом основании

Тут сразу не понятно:
1. От какой отметки начинать коэффициент постели - верх/низ/середина
2. Как прикладывать нагрузки - от дна/полные.
Разные варианты дадут разные ответы.

Сообщение от Виkтор Видимо есть какие-то подводные камни

Отсутствие обновлений в нормах. Вот и считают по всяким ВСН времен лаптей и веревок. Даже если удастся перевести эти древние методики в МКЭ - есть шанс не доказать в экспертизе, что так можно было.

в наш век высоких технологий
сказал с экрана президент
мы настороженно притихли
и лапти вынули из щей (с)

[Виkтор]

Сообщение от Нубий-IV Отсутствие обновлений в нормах. Вот и считают по всяким ВСН времен лаптей и веревок. Даже если удастся перевести эти древние методики в МКЭ - есть шанс не доказать в экспертизе, что так можно было.

Это да, наверное, если в геотехническом комплексе еще и без вопросов пока принимают, то в лираскадах могут возникнуть вопросы - откуда ноги растут.

Тут сразу не понятно: 1. От какой отметки начинать коэффициент постели - верх/низ/середина 2. Как прикладывать нагрузки - от дна/полные.

я представляю это так - см. вложение

[Нубий-IV]

Сообщение от Виkтор я представляю это так

Я бы, как минимум, сверил усилия в шпунте. Если они сильно отличаются от лаптёвых - значит, придется нагрузку по всей высоте задавать. А перемещения тут, наверное, завышаться будут, в запас.

Если кому надо - под такие расчеты свалял пару скриптов, генерирующих МКЭ-схемы для Лиры/Старка. Грунт моделится плитами на упругом основании, и с нулевой изгибной жесткостью по вертикали, чтобы не мешать моментам в свае. Можно смотреть усилия в свае (эпюры M, Q), и давление на грунт (изополя Rz).

Архив со скриптами - во вложении

[Cfytrr]

Сообщение от Виkтор я представляю это так

Активное давление на сваю ниже дна котлована g*H*Ka, пассивное давление на сваю ниже дна котлована g*h*Kп. И к сожалению H не равно h, а в приложении снипа с пружинками h=H, так что прямой аналогии нет

[Poreth]

Сообщение от Cfytrr И к сожалению H не равно h,

Почему?

[Poreth]

Кому больше веры: Foudation или GEO5?
По Foudation проходит 426*12 труба с шагом 1м общая длина 8,7 + 15 = 24м с одним уровнем распорок на глубине 5м.
По GEO5 26м сплошного шпунта 630х10 стоят только при условии водопонижения на 2м ниже дна котлована. Иначе нижний конец шпунта уходит на 500-800мм.

Может кто-нибудь еще в чем-нибудь прикинуть шпунт глубиной 8,8м. Вода по дну котлована.
(ИГЭ-1) 8м насыпной ρ=1.93 , φ=21°, С=24кПа, IL = 0,18 , е=0,75.
(ИГЭ-3) 8м суглинок ρ=2.00 , φ=16°, С=15кПа, IL = 0,48, Е=15,6 МПа, е=0,63.
(ИГЭ-4) 14м суглинок ρ=1.95 , φ=13°, С=14кПа, IL = 0,60, Е=15,1 МПа, е=0,6.
Дальше суглинок ρ=1.90 , φ=17°, С=14кПа, IL = 0,31, Е=20,1 МПа, е=0,744.

[Сергей Юрьевич]

Сообщение от Poreth Почему?

Потому что механика грунтов.

Сообщение от Poreth Кому больше веры: Foudation или GEO5?

Я бы ни тому, ни другому не верил...
Как минимум ручками проверить расчёты этих калькуляторов, раз столь разные результаты получили. Очевидно же, что разница В РАЗЫ. Значит либо косяк в водимых значениях, либо в расчётном алгоритме.

Сообщение от Poreth Может кто-нибудь еще в чем-нибудь прикинуть шпунт глубиной 8,8м. Вода по дну котлована. 8м насыпной ρ=1.93 , φ=21°, С=24кПа, IL = 0,18. 8м суглинок ρ=2.00 , φ=16°, С=15кПа, IL = 0,48. 16 суглинок ρ=1.95 , φ=13°, С=14кПа, IL = 0,60. Дальше суглинок ρ=1.90 , φ=17°, С=14кПа, IL = 0,31.

Могу вечером в Plaxis посчитать. Но не бесплатно.
Из исходных данных для расчёта не хватает:
- нагрузок на территории: величина, положение от бровки котлована
- характеристик распорок: шаг, сечение (не сильно важно, просто для порядка)
- этапность разработки котлована и монтажа распорок (предполагаю, что котлован роете до -5.5, ставите распорки, потом роете до -8.8?)
- что с грунтовыми водами? они изначально на уровне -8.8 и на этом же уровне остаются после полного раскрытия котлована?

[МишаИнженер]

Сообщение от Poreth Кому больше веры: Foudation или GEO5?

Можно показать чертеж задачи и схему нагрузок?

[Cfytrr]

Сообщение от Poreth Почему?

Потому что котлован есть:

[Podpolie]

Сообщение от Poreth Кому больше веры: Foudation или GEO5?

Это попахивает средневековьем. Кого из них сжечь?
Foudation это программа для Техотдела/ ПТО стройконторы или эксперта для анализа на коленке. В нее вообще не понятна какая математика засунута. И сразу какой то ответ дает, даже не думая. Сколько на нее килобайт там потрачено в написании? На радиорынках доступно лежит и не только там))).
Проще взять любую по фундаментам книгу, где описан численный способ крепежа котлованов и переписать в EXСEL.
Из более дорогого WALL-3 или GEOWALL. Я им верю, авторов знаю))).
К набору физмехсв-в пористость нужна скелет грунта прикинуть.

[kruz]

Сообщение от Poreth Кому больше веры:.

1. Вы сказали сечения, но не сказали моменты..
2.
Оба калькулятора (о гео5 мы говорим о калькуляторах, а не мкэ?) считают упруго, поэтому если без воды, то разница в моментах очень маленькая.
3. Больше в разнице по моментам получается при задании воды, но не в 2 раза :-). При этом можно моменты сблизить разными способами... Например если в гео5 задавать воду не галочками и прочим, а сразу нагрузкой на шпунт. Есть и другие хитрости

----- добавлено через ~4 мин. -----
[quote=Сергей Юрьевич;2
Могу вечером в Plaxis посчитать. Но не бесплатно.
[/QUOTE]
Идея хорошая, но автор ведь будет сравнивать ваш результат со своими калькуляторами. А они ни когда не сойдутся, так как момент в плаксисе зависит от жёсткости шпунта и модуля грунта, а калькуляторам на это наплевать😂

[Poreth]

Сообщение от Cfytrr Потому что котлован есть:

А слона то я и не заметил! Спасибо.

Сообщение от Сергей Юрьевич Как минимум ручками проверить расчёты этих калькуляторов

В свое время строил веревочное что-то по Сорочану. Но там вроде как взвешивающего действия воды не было.

Сообщение от Сергей Юрьевич этапность разработки котлована и монтажа распорок (предполагаю, что котлован роете до -5.5, ставите распорки, потом роете до -8.8?)

С распорками выше Foudation отказывался считать. Но в реале под такую распорку ничего не пролезет толком. Так что распорки хочу на -3м поставить. Принцип описан верно: копаю до -3,3, ставлю распорки, копаю дальше.
Чё почём в ЛС?

Сообщение от kruz Оба калькулятора (о гео5 мы говорим о калькуляторах, а не мкэ?) считают упруго, поэтому если без воды, то разница в моментах очень маленькая.

Что такого происходит с водой при нелинейном расчете?
Расчеты дома, но насколько помню от жесткости конструкции меняются и моменты и перемещения в GEO5.
А вот вода в Foudation если и влияет то по минимуму.

[Cfytrr]

Сообщение от Poreth В свое время строил веревочное что-то по Сорочану. Но там вроде как взвешивающего действия воды не было.

Все там есть взвешивающее действие воды, и масса воды над водоупором учитывались со времен Кулона.
Единственное чего точно нет в графоаналитическом методе это учета стадийности откопки котлована, а это очень сильно влияете на усилия в шпунте и распорках

[kruz]

Сообщение от Cfytrr Единственное чего точно нет в графоаналитическом методе это учета стадийности откопки котлована, а это очень сильно влияете на усилия в шпунте и распорках

Графостатике (я не знаю, кому пришло ее назвать графоаналитическим. Аналититические - это же интегрирование дифф уравнений&#128513 всё равно какие нагрузки и какие стадии. Это же чистая теория упругости. Просто считать в стадийности это слишком замороченно, и

[Виkтор]

Сообщение от Cfytrr Активное давление на сваю ниже дна котлована g*H*Ka, пассивное давление на сваю ниже дна котлована g*h*Kп

Вы когда просто сваю считаете в МКЭ по Приложению СП 24 тоже прикладываете пассивное давления? (тут еще вообще вопрос будет ли выпор грунта, чтобы учитывать пассивное давление). Нет, вы задаете переменный по глубине коэффициент постели и считаете как балку на упругом основании

Сообщение от Cfytrr И к сожалению H не равно h, а в приложении снипа с пружинками h=H, так что прямой аналогии нет

нас интересует только h (то есть глубина ниже дна котлована), т.к. шпунт выше - это консоль, к которой приложена нагрузка. И по-сути не важно - от грунта она или от удара транспорта или еще чего-то

[Cfytrr]

Сообщение от Виkтор ас интересует только h (то есть глубина ниже дна котлована), т.к. шпунт выше - это консоль, к которой приложена нагрузка.

А ниже дна котлована что нет активного давления?

[RomanM]

Сообщение от Cfytrr А ниже дна котлована что нет активного давления?

Занятная тема. Если ориентироваться на некоторые методики расчёта разреженных стенок, то так и получается: активное давление ниже дна котлована не учитывается вовсе или, по крайней мере, не учитывается дополнительное активное давление от веса подпёртого грунта.
Что в ВСН 136-78 / СТО 01386088-136-2016, что здесь:
https://meganorm.ru/Index2/1/4293826/4293826128.htm
https://meganorm.ru/Index2/1/4294814/4294814780.htm
В нормативной методике расчёта свай на горизонтальную нагрузку таких указаний (по учёту нагрузки на прилегающем участке) тоже не припомню, хотя, конечно, тут можно домыслить.

В принципе, логика в этом просматривается: при редком шаге свай боковое давление ниже дна котлована между сваями будет большей частью передаваться на примыкающий грунт непосредственно, а не через сваю. С другой стороны, очевидно, для сплошных стенок активное давление ниже дна котлована учитывать надо. Но где проходит граница между сплошной и разреженной стенкой? ... тайна сия велика есть (хотя, тот же ВСН примерно область своего применения очерчивает)

У Клейна здесь https://dwg.ru/dnl/2747, например, активное давление учитывается полностью, но только в пределах ширины сваи, что на мой сугубо личный взгляд выглядит логично и удобно.
У гидротехников в СН-РФ 54.1-85, скажем, активное давление также учитывается в пределах ширины сваи, но с коэффициентом «на пространственную работу».

[kruz]

Сообщение от Cfytrr А ниже дна котлована что нет активного давления?

В большинстве случаев его нет. Точнее это уже не активное давление. И для многих расчетных методов (особенно для грубого подбора) оно и на фиг не нужно. И СП 24 это напоминает

Ведь нам, ниже дна, нужны не активные и пассивные, а отпор грунта (реакция грунта)

[Сергей Юрьевич]

RomanM, в целом логично, это даст некоторую (небольшую) экономия по материалу ограждения котлована...
Но как быть с общей устойчивостью?
Не могу вспомнить ни одной 2d расчётной программы, в которой был бы функционал расчёта устойчивости шпунтовой стенки с учётом разреженного шпунтового ограждения. Все они считают сплошную стенку, устойчивость которой обеспечивается в основном пассивным давлением грунта "упирающимся" в сплошной низ шпунта (ну или реактивный отпор грунта со стороны засыпки при попытке стенки упасть в котлован).
Представим гипотетическую ситуацию:
Запроектировали ограждение котлована из труб 325х8-сплошняком. Потом поменяли на 1020х12 с шагом 5 м + забирка (специально проверил - равнопрочные конструкции, а по жёсткости тыщёвка в 3 раза лучше сплошной стенки из трёхсоток). По расчёту в 2д обе стенки будут одинаково прочны (если не углубляться в детали про перераспределение усилий из-за разных жесткостей) и устойчивы (при равном заглублении), а в реальности стенку из трубы 1020 вывернет, т.к. ниже дна котлована она будет вести себя как отдельно стоящие сваи каждая из которых нагружена 4-ти метровой ширины фронтом активного давления, а отпор обеспечивается только лишь 1 м ширины её сечения.

Получается:
Либо считай ручками (как показывает форум, не много тех, кто умеет) с понижающими коэффициентами, и с большой долей вероятности не найдёшь наиболее опасные поверхности обрушения при расчёте устойчивости, поэтому "экономии" может и не получиться, т.к. "в запас" придётся заложиться...
Либо покупай расчётную программулину умеющую в 3д-моделирование шпунтовых стенок... Plaxis, Ansys, Midas... Само по себе стоит как самолёт, + обучение, + х.з. через сколько времени набьёшь руку чтобы уверенно в них считать...