[Alex Troshkin]

День добрый. Хотел посоветоваться с опытными конструкторами/расчетчиками.

Имеется монолитная железобетонная фундаментная плита под 16-ти этажное каркасное здание. Предлагается, для уменьшения осадок плиты и снижения нагрузок от колонн ввести под колонной по 1 висячей буронабивной свае. Логика рассуждений следующая:
Под действием нагрузки, явно первышающей несущую способность сваи (раз в 8-10) сваю вдавит в грунт, но она будет "выталкивать" колонну с усилием, равным несущей способности сваи (т. е. в расчетной схеме сваю моделируем только нагрузкой, направленной вверх).
Насколько корректны такие рассуждения? Действительно ли свая просто вдавится в грунт? Не возникнут ли в ней усилия, ведущие к разрушению сваи? Будет ли она разгружать фундаментную плиту?
Где можно почитать о работе перегруженной сваи?
Заранее спасибо за ваши ответы/комментарии

[DEKJ]

Изучение фундаментов типа piled raft с этой точки зрения - начало 90-х

Я к своему стыду подобной информацией не владею, однако то, что изучение этих процессов идет весьма отрадно, жаль только что за 20 лет изучения добрели лишь до той самой методики расчета КСП с его равномерным распределением свай и пресловутым делением нагрузки на 15% и 85%, хотя в 99% случаев, при расчете, мне сваи на периферии плиты совершенно не нужны, а в центре осадки сантиметров на 5 приподнять и все ok, или при сильном косослое с одной стороны сваи забил бы, а с другой обошелся.

[SergeyKonstr]

Сообщение от DEKJ при расчете, мне сваи на периферии плиты совершенно не нужны

ОФиМГ, №1, 2008, стр. 15-19. Может чем поможет.

[mikel]

Если известно реальное усилие вдавливания и можно верить снипу
в части долей несущей способности сваи по грунту(усилие отпора под пятой, усилие по трению ствола по каждому участку длины сваи), то аналогично им можно распределить усилие вдавливания. По узлам длины сваи ввести элементы большой жесткости(1е6) с ограничением величины передаваемого усилия(есть в лире 9.6) и связать их с узлами массива грунта из ОКЭ.
Расчет естественно нелинейный , связующие элементы итерационные,
им достаточен один шаг нагрузки, элементы ОКЭ грунта тоже нелинейные
им требуется хотя бы два шага минимально.
Узлы сваи, массива грунта и плиты ростверка разнести.
Узлы плиты вне свай связали с узлами кэ грунта, узлы плиты над сваями связали с узлами верха свай, все через линейные кэ55 ужесточив реакции (1е6). Плиту ужесточили парой-тройкой этажей. Если реально этажей больше , то кратно увеличиваем нагрузку на последний этаж нашей модели. Считаем на долговременную реальную нагрузку.

При перегрузе ,кэ связывающие узлы сваи с узлами ОКЭ грунта не выключаются, а передают именно прописанное в них пороговое усилие.
Что то идет плите, что то другим сваям . На выходе имеем усилия во всех связующих элементах и перемещения их узлов. Используя их определяем реальные жесткости связующих элементов, заменив их все на линейные кэ55 и заменив реакции с 1е6 на реально вычисленные(если сохраняем в модели сваи то их макушечные кэ55 жесткие), закрепляем их свободные узлы и удаляем ОКЭ грунта.
Пришли к чисто линейной модели, которая на то же нагружение повторит все перемещения нелинейной модели. Для плиты фактически получили коэффициенты постели.
Наверное вполне оправданно подкорректировать уже реальные реакции
в кэ55 по стволу свай кратно снизив их для преведения их отпора к соответствию меньшему усилию.
На все полезные нагрузки грунт работает линейно и наша клавишно- стержневая модель ростверка со сваями вполне адекватна.
Полезно прогнать основную модель по вариации моделей с разными вариантами отпора свай, вилка возможного так сказать, если нет твердой уверенности или нет экспериментальных данных по испытаниям свай. Наверное можно определить нагрузку вдавливания через несущую способность по грунту по СП сыграв коэффициентом надежности гамма (1.0 вместо 1.4 например или даже несколько меньше. N=F/гамма)

[kruz]

Сообщение от mikel Если известно реальное усилие вдавливания и можно верить снипу в части долей несущей способности сваи по грунту(усилие отпора под пятой, усилие по трению ствола по каждому участку длины сваи)

Вряд ли. Если плита садится, то это пригруз поверхности. А пригруз поверхности - это отрицательное трение. А это уже не учтете по СНиП и в испытаниях
(это для редкого расположения свай)

[mikel]

если грунт садится вместе с плитой , то свая в модели и не нагружается, будет разность пермещений, появится усилия в свае, достигнет порогового, свая будет держать это пороговое. Вопрос только какое реальное усилие способно вдавить сваю.

[kruz]

Т.е. несущая способность сваи при нагрузке домкратами (прямые испытания) = несущей способности сваи нагруженной плитой?
Плита ни как не влияет на НДС грунта по боковой? А по острию, если смотреть картинки АМS?

Сообщение от mikel если грунт садится вместе с плитой , то свая в модели и не нагружается

Т.е. скорость осадки всех точек на свае и всех точек плиты одинакова? Это уже идиализация и огромное допущение.

[mikel]

речь шла о пороговом усилии, при котором свая перестает линейно набирать нагрузку до бесконечности и реально дожимается(забивка, вдавливание) при достижении этого порога, о перераспределении нагрузок.

[SergeyKonstr]

При большом шаге свай, где осадки грунта близки к осадкам сваи, касательные напряжения малы и равны нулю у подошвы плиты. Ниже они выходят на предел. Давление под плитой увеличивает горизонтальные и вертикальные напряжения в грунте, предельные касательные напряжения, линейно зависящие от радиальных, также возрастают по сравнению со случаем одиночной сваи. Увеличение бокового трения, как и аналогичный рост лобового сопротивления свай благодаря давлению под плитой приводит к возрастанию несущей способности свай в КСПФ.

[olf_]

Однажды, где то в России.. одного Преподавателя посетила волшебная фея.. А звали фею - мысль! И сказала фея:

Сообщение от Alex Troshkin для уменьшения осадок плиты и снижения нагрузок от колонн ввести под колонной по 1 висячей буронабивной свае

и т.д.
И решил Преподаватель поделится своей мыслью с окружающими на форуме http://forum.dwg.ru/showthread.php?t=44362... и забыл про нее!..
Как продолжить сказку не знаю..

У каждой задачи или уравнения есть известные и искомые переменные, в этой слишком много неизвестных или мало исходных данных --> следовательно рассуждать можно сколько угодно - результата не будет!

[FOXAL]

Сообщение от olf_ И решил Преподаватель поделится своей мыслью с окружающими на форуме http://forum.dwg.ru/showthread.php?t=44362... и забыл про нее!.. Как продолжить сказку не знаю..

Так всегда. Знакомишься с девушкой за одним, а потом не заешь - как продолжить сказку об этой прекрасной Снегурочке ...

[nmr]

Сообщение от olf_ Однажды, где то в России.. одного Преподавателя посетила волшебная фея.. А звали фею - мысль! И сказала фея: и т.д. И решил Преподаватель поделится своей мыслью с окружающими на форуме http://forum.dwg.ru/showthread.php?t=44362... и забыл про нее!.. Как продолжить сказку не знаю.. У каждой задачи или уравнения есть известные и искомые переменные, в этой слишком много неизвестных или мало исходных данных --> следовательно рассуждать можно сколько угодно - результата не будет!

Мысль-фея действительно посетила преподавателя, но только не того, который создал тему http://forum.dwg.ru/showthread.php?t=44362, а другого и даже из другого города :-).
А автор темы просто не знал, что с этой замечательной феей-мыслью делать, а потому и создал тему http://forum.dwg.ru/showthread.php?t=44362

[olf_]

Уважаемые жители Барнаула разберитесь между собой, пожалуйста.
Хоть что-то для уточнения напишите.. или скажите - все хватит тема закрыта.

[mikel]

каждый выражет здесь свое ИМХО, без претензий на истину. если бояться высказывать свое мнение, хоть как то обоснованное , то не будет обмена, что толку если все будут благоразумно молчать. Выводы для себя каждый делает сам, здесь все не без пользы для себя...а что делать , столкнешся с проблемой, ну и решаешь ее один, как понимаешь лишь бы не недосолить, недоложить, чтобы крепко вышло. Свой опус №63
наваял ознакомившись ранее с программой "платон" и сделав не хуже. ну и что было делать, если при любом раскладе сваи периметра перегружались вдвое и ничего не помогало, а полагаться на плиту не давал хлипкий верхний грунт. Лично по крестьянски поддерживаю мнение , что свая в нужном месте фундамент не испортит, хоть она по нормам перегружена, лишь бы верх не трещал. Склонен думать , что грунт всё перераспределит со временем и приведет в равновесие лишь бы было на что. Готов утащить любую фею, идею , которую здесь найду и сочту привлекательной для теста.

[FOXAL]

Сообщение от mikel грунт всё перераспределит со временем и приведет в равновесие лишь бы было на что.

"Этот принцип я слышал от дедов, которые, подводя седловой (так они его называли) камень под угол избы, приговаривали: "Камень свое место найдет" .

[topos2]

В дискуссии всегда что-то рождается. Может быть продолжите

Подведу небольшой итог по вышесказанному (но немного по другому).
1. Само собой, если свая переходит за точку несущей способности по грунту и это выглядит как провал, то плита вряд ли (не те вертикальные напряжения) для выпора. Поэтому если свая подвязана к плите, то она не убежит от плиты.
2. Если вспомнить, что такое несущая способность, то это точка за которой идет переход от статики к кинематике, где уже должны учитываться вектора усилий и скорости перемещений. Скорость перемещения плиты (осадка) мы принимаем меньше, чем скорость погружения сваи за пределом несущей способности по грунту (я не беру явление ползучести). Значит, вроде бы свая, привязанная к плите, не может перейти за точку несущей способности. Если скорость осадки плиты была бы больше, то было бы отрицательное трение (и это в экспериментах бывает, когда идет осадка и вдруг свая резко встает, а плита еще садится и… тут же и динамика (но при тех скоростях незначительная) и доп. догружение грунта)
3. Уже давно рассматривают работу комбинированных фундаментов (как на этом форуме, так и в мире вообще). И не стоит еще раз повторять все то, что рассматривалось ранее. Влияние шайбы сверху сваи (плиты, ростверка) на график осадка-нагрузка уже указывал kruz. Я просто ниже показываю это графически из чужих данных. Тут видно, что несущая способность вследствие плиты увеличивается, но срыв более резкий. Это указывает, что влияют именно радиальные напряжения как сказал SergeyKonstr.

А кустового эффекта не будем касаться, это вообще другая тема.

Вот и все, давайте развивать тему дальше.

[mikel]

Прошу честно извинить мой уровень подготовки, но хочу спросить следующее:
-можно ли на обычной лире с ее нелинейными объемниками грунта
подойти к определению несущей способности буровой висячей сваи по грунту с приемлемой для практики точностью собственно расчетом?
-допустимо ли моделировать трение по боковой поверхности именно как трение пар материалов под пригрузом. Вопрос в том , что парой трения для грубо шероховатой сваи будет пара грунт-грунт, какой коэффициент трения назначать, есть ли зависимость этого коэффициента от характеристик грунта(с, фи, Едеф) и его состояния(влажность ..) , то есть реально задавать Ктр извне как известные постоянные величины?
Если условно выключить трение, то что является численным критерием достижения предельного сопротивления грунта под пятой сваи?
1- допустим это перемещения , какая предельная величина?
примерное обоснование.
2- если перемещения по итогу 50-100 мм,как бы нормальные, то может быть лимитируются напряжения в грунте, нормальные , касательные , опять же величина этих напряжений?
3- судя по постам не отрицается сопротивление сваи превысившей усилие сопротивления вдавливанию в виде реакции равной определившемуся порогу вдавливания(чисто по трению это реализуемо,
срыв по перемещению получается(сразу за порогом нереальные перемещения), так как обжатие имеет границы, чисто по сжатию под пятой сваи неопределенно ,просто идет рост перемещений, но эффекта срыва(переход скачком к огромным перемещениям после какого то порога) не получилось).
Если можно как то определиться либо с предельными перемещениями , либо с предельными усилиями в грунте, то уже реально поставить ограничитель на величину предельной нагрузки на сваю. Разумный предел?

[viking1963]

интересная тема,,,

[Кулик Алексей aka kpblc]

viking1963, ты на даты постов глянь ради интересу...