[Tyhig]

Добрый день.

В СП 24 на свайные фундаменты есть требование для высоких ростверков учитывать их массу в сейсмическом воздействии.
Для низких свайных ростверков я такого же требования не нашёл.
Для столбчатых фундаментов в СП 22 нет требования учитывать его массу в сейсмическом воздействии.
В Пособии к старому СНиП по подпорным стенам есть требование для подпорных стен учитывать увеличенное сейсмикой активное давление.
Нет ни одного прямого требования учитывать массу столбчатого фундамента в сейсмическом воздействии.

Делаю столбчатый фундамент под стальную конструкцию.
Упростим случай, допустим, моя стальная конструкция одномассовая на одной колонне.
Со стальной конструкции я получаю сейсмические воздействия на фундамент.
Считаю фундамент на горизонтальную нагрузку (всё удерживает боковое пассивное давление, по подошве происходит срез по грунту).
Воздействие фундамента на боковой грунт будет слагаться из :
а) Сейсмического воздействия стального верха
б) Сейсмического воздействия самого фундамента
в) Сейсмического воздействия активного давления увеличенного сейсмикой (по сути присоединяемая масса грунта).
Которые слагаются непонятно как.
Ведь эти слагаемые разновременно действуют.
Есть мнение, что в инженерной практике следует игнорировать разновременность в запас.
Есть мнение, что не следует вообще учитывать нагрузки "б" и "в" в силу разновременности и отсутствия требований в нормах.
Понятно, что многое зависит и от стальной верхушки. В целом интересно ваше мнение, опыт, и, может быть, какие-то требования норм, которые я пропустил.

В сейсмике я совсем новичок. Есть возможность пользоваться только алгоритмом СП 14 со сбором нагрузки из массы по формулам СП.
Другие методы подсчёта воздействия мне пока недоступны и нет возможности и времени их осваивать.
Речь о каких-то сложных научных подходах даже не идёт.

Вопрос.
1) Нужно ли считая разницу пассивного давления и горизонтального воздействия от сейсмики, в это воздействие от сейсмики включать сейсмическую нагрузку от самого фундамента и присоединяемой массы грунта (увеличенного активного давления) ?

[vedroid]

Имхо. а) считать б) не считать т.к. будет являться реакцией на а и в в) считать при выраженном одностороннем нагружении грунтом

[Виkтор]

Заинтересовала фраза

(всё удерживает боковое пассивное давление, по подошве происходит срез по грунту)

Лично я не учитываю давление фундамента (не важно - свайного или на естественном), считая, что грунт обратной засыпки в работу включается в разы меньше в силу ряда причин.
Так, в случае свайного фундамента всю поперечку воспринимают сваи. А в случае столбчатого на естественном - трение по подошве.
Отпор грунта и трение по боковым поверхностям учитываю в крайних случаях, когда не проходит, а сильно надо (чаще - трение, отпор если уж совсем прижмет). При этом даю доп.указания по коэффициенту уплотнения обратной засыпки и ее конкретных характеристиках.
Впрочем, исчерпывающее мнение на эту темы высказал Далматов (цитата прилагается). Что же касается учета трения по боковой поверхности, подобное есть и в других источниках, если надо, могу найти.

[Бахил]

Нет. Только то, что пришло на обрез сверху.

[Нубий-IV]

Я бы не учитывал фундамент в обычных расчетах.

Расчетная модель для надземных зданий и сооружений - земля ходит вправо-влево, и раскачивает конструкцию сверху.
Сейсмические нагрузки - это силы инерции масс, а фундамент - это конструкция, которая ходит вместе с землей и трясет конструкции.

Если ростверк высокий - то он не касается земли, и движется вместе с конструкцией, раскачиваясь на сваях как груз на палочке. У него есть ускорение - значит, его масса создает силу инерции, которая изгибает сваи, вместе с остальным зданием. Значит, он включается в нагрузки.

Если ростверк низкий - то он опирается на землю и движется вместе с ней. Конструкция, которая просто лежит на грунте, не может сломаться от того, что ее двигают вправо-влево. Сила инерции есть, но к появлению напряжений, разрушающих конструкции, не приводит - гасится трением по груту - поэтому игнорируется в расчетах, т.е. его масса не учитывается.

Подпорная стенка удерживает массу грунта, воспринимая горизонтальное давление. Сейсмическая нагрузка увеличивает это давление, и может сломать или опрокинуть стенку, поэтому учитывается в расчете.

Столбчатый фундамент, если он закопан в землю, и сверху ничего нет, тоже не сломается и не опрокинется от того что вся земля вместе с ним ходит вправо-влево. Сила инерции есть, но она тут же уравновешивается такими же горизонтальным отпором грунта, игнорируется в расчете, и масса фундамента не учитывается.

Примеры расчета на сейсмику:
Инструкция по определению расчетной сейсмической нагрузки для зданий и сооружений, Москва, Госстройиздат, 1962
https://dwg.ru/dnl/6209

Книга с подробным объяснением того, откуда взялись формулы:
Корчинский И.Л. - Сейсмостойкое строительство зданий, 1971
https://dwg.ru/dnl/9542

И то, и другое написано по старым нормам, но в новых только поменялся набор коэффициентов, а теоретическая часть осталась той же. Везде расчетные модели обрезаны в уровне земли.

Исключения
Если конструкция - что-то вроде арки с распором, то при проверке сдвига по подошве и массу фундамента, и присоединенную землю я бы добавил к нагрузкам, хотя по сравнению с распором должно получиться мало.

В новых нормах добавили пункт об учете взаимодействии сооружения с основанием - вот в таких расчетах, по идее, вся модель с грунтом под ним должна учитываться, и нагрузка от грунта и фундамента попадет в расчет, в неявном виде. Но к этому пункту никаких примеров я не находил, как это делают - не знаю, и потребовать такое, скорее всего, только для повышенных уровней ответственности могут.

Сообщение от Tyhig допустим, моя стальная конструкция одномассовая

С "допустим" - осторожно. Если она действительно одномассовая, то повезло - сбор нагрузок в одну строку будет, несколько чисел перемножить по формулам (1) и (2) из СП, коэффициент формы там единица будет, а остальные - табличные.
А если явных масс несколько, или они размазаны по высоте - тут нужно будет разложение по формам колебаний делать, это не для ручного счета, лучше в лирах-скадах-старках считать.

[Tyhig]

Бахил, это хоть где-нибудь может быть написано ?

[Виkтор]

Я думаю Вы не найдете нигде четко прописанную фразу, которую Вы ищете. Сейсмические нагрузки по СП14 определяются на абсолютно жестком основании - такова методика. Если считаем по ней, то все, что выше обреза = расчетная схема для сейсмики. Все, что ниже, как правильно заметили выше, ходит ходуном с одинаковыми частотами и др.
Поэтому единственное, что нужно учесть для фундаментов полностью окруженных грунтом - понизить характеристики прочности и деформативности грунта в соответствии с нормативкой (в зависимости от категории грунтов по сейсмическим свойствам).
Глобально же, на сечения фундаментов оказывают решающее влияние силы инерции в надземной части от колебаний оной.
Если все-равно сомневаетесь, есть отдельная глава в учебнике Далматова (2001 г.)