|
||
| Правила | Регистрация | Пользователи | Сообщения за день | | Поиск | | Справка по форуму | Файлообменник | |
|
Поиск в этой теме |
04.05.2009, 22:38 | #1 | |
Упругое основание в stark
КМД
Тюмень
Регистрация: 11.06.2008
Сообщений: 148
|
||
Просмотров: 25671
|
|
||||
Конструктор Регистрация: 23.09.2007
Москва
Сообщений: 4,370
|
Открываешь- Редактирование - Упругое основание-Новое основание - и задаешь характеристики Е. мю и Н. Е и мю средневзвешенные значения по слоям под подошвой фундамента.Глубина сжимаемой толщи (см. Механику грунтов Цытовича) приблизительно 1,5 - 2 ширины фундаментной плиты. Чем шире плита тем больше Н затем нажимаешь BOX и обводишь конечные элементы моделирующие фундаментную плиту(они подсвечиваются красным цветом)
|
|||
|
||||
Регистрация: 19.05.2015
Сообщений: 193
|
Допустим, необходимо задать упругое основание на стержни. Я вычислил коэффициенты С1 и С2 аналитически (осадка, давление, сжатая толща). Правильно я понял, что это полученное значение нужно умножить на длину конечного элемента? Размерность С1 - кН/м3 (метр кубический), т.е. кН/м3 * м = кН/м2 - как в справке.
Offtop: И насчет удобства работы в Старке. На картинке подчеркнул. Я просто стоя аплодирую погроммистам. Последний раз редактировалось VitaKo, 14.02.2020 в 16:51. |
|||
|
||||
Инженер-философ Регистрация: 24.04.2019
Хабаровск
Сообщений: 1,874
|
Такие формулы хорошо проверять по правилам демагога, методом доведения до абсурда. А если бы стержень был разбит в 100 раз мельче, коэффициент постели был бы в 100 раз меньше? Достаточно разбить стержень на несколько элементов и пересчитать задачу; если осадка не изменится - значит, не в размере элемента дело.
Это все козни математиков, они специально запутали единицы измерения, чтобы инженеры ничего не поняли. Правильная размерность - кПа/м. Это давление под подошвой (кПа), при котором осадка будет 1м. Получается из уравнения q=CΔ. Когда считают плиту длиной L и шириной b, общая нагрузка F делится на площадь и дает давление q=F/Lb. Получается уравнение Если ту же плиту моделировать балкой, у которой нагрузка задается на длину, а не на площадь, получается q = F/L, и Отсюда видно, что балочный коэффициент должен получаться из плитного умножением на ширину подошвы: , так же, как нагрузка на балку получается из плитной умножением на грузовую ширину: . Но, поскольку у авторов любой программы может быть свой взгляд на то, как правильно записывать формулы и что конкретно в их программе означает коэффициент, самое надежное - посчитать тестовую задачу. Балка, загруженная равномерной нагрузкой по длине (и плита под равномерной нагрузкой по площади) должны осесть точно на . Это да, возможности задать коэффициенты в двух направлениях не хватает. Моделировать какую-нибудь сваю, задавая тучи дополнительных стерженьков - тот еще мазохзизм. |
|||
|
||||
Регистрация: 05.02.2020
Сообщений: 231
|
Цитата:
Придется развернуть МСК и поменять местами моменты инерции и сдвиговые площади, если учитываете последние. |
|||
|
||||
Инженер-философ Регистрация: 24.04.2019
Хабаровск
Сообщений: 1,874
|
Не бывает атавистов в расчетах по СП. Модели сваи на упругом основании и со стерженьками в СП есть, а ОКЭ - нет; очевидно, в СП 90-е еще не кончились.
Цитата:
Проблема номер раз Модель ОКЭ достаточно точно воспроизводит расчет на вертикальные нагрузки. Осадка для одиночной сваи, для куста с учетом взаимовлияния, и для свайного поля на ОКЭ получается очень близкой к ручному счету. Но все меняется, когда приходят они - горизонтальные нагрузки. Горизонтальная жесткость грунта в ОКЭ:
Проблема номер два ОКЭ - тяжелая модель. Сваи из стерженьков с пружинками снизу и постельками сбоку обсчитываются намного быстрее. Вот только при ручном задании пружинок у них взаимовлияние не работает. Тут что-то аналогичное режиму "Модель грунта" нужно, чтобы в несколько итераций жесткость пружин под реакцию уточнить. Либо нужен новый конечный элемент - "многоузловой элемент свайного основания", который реакции в соседних сваях будет по СП учитывать; такой элемент при любой нагрузке правильные осадки будет давать, в отличие от пружин, подобранных итерациями под единственную нагрузку. И ОКЭ приходится собирать именно потому, что такой возможности сейчас нет. Кстати, грунт меняется намного реже, чем надземные конструкции или нагрузки, но при каждом новом расчете пересчитывается заново. Если бы можно было "заморозить" часть модели, чтобы ее нельзя было редактировать, зато и повторного разложения она бы не требовала - это решило бы проблему. В звуковых редакторах аналогичная фишка есть: неизменную дорожку замораживают в WAV, и дальше она не грузит процессор инструментами и эффектами. Это, типа, 1001-я мечта из списка несбывшихся . |
|||
|
||||
Инженер-философ Регистрация: 24.04.2019
Хабаровск
Сообщений: 1,874
|
Цитата:
Свая d800, B15, L=10м, H=400кН. Грунт - глина: E=25МПа, nu=0.35, K=5000 кН/м4 Коэффициент постели по СП: Коэффициент постели для стержня в Stark: Свая по длине разбита на 20 элементов длиной 0.5м (от грунта до места с максимальным моментом 6 элементов). Для элементов сверху вниз коэффициент постели (в середине длины элемента): и т.д. Стержень в объемном грунте сильно занижает перемещения и усилия - объемный грунт слишком жесткий. Для расчетов на горизонтальную нагрузку модель с ОКЭ не годится. А на вертикальную - не годится стержневая. И, если нужно считать на вертикальную и горизонтальную нагрузку одновременно, придется две модели комбинировать. В схеме с ОКЭ удалены объединения перемещений по горизонтали, взамен заданы крест-накрест шарнирные стержни. Жесткости стержней назначены по формуле: h - размер конечного элемента по высоте d - диаметр сваи bp - условная ширина сваи E - модуль упругости дополнительного стержня. Формула получена из условия равенства перемещений сваи на упругом основании по СП и сваи на основании из жестко закрепленных стержней. Поскольку грунт не дает жесткого закрепления, усилия и перемещения получаются больше. Но, так как жесткость грунта на порядок выше чем надо, прирост получается небольшим; кроме того, прирост идет в запас. Для первого сверху ряда стержней: Для второго сверху ряда стержней: и т.д. |
|||
|
||||
Регистрация: 10.02.2007
Сообщений: 1,077
|
Нубий-IV
В ЛИРА-САПР реализован учёт взаимовлияния свай при назначении коэффициента постели по боковой поверхности согласно "формуле" из СП 24...насколько это возможно в рамках описанного в нормах, естественно. Тут есть ещё один костыль, который нам подбросили нормотворцы в Изменении 2 для СП 24. Например, условия моделирования по Рис. В.2 Изм.2 СП24 и учёт взаимовлияния описаны для моделирования работы одиночной сваи и свайного куста. А что делать со свайным полем? Если ли там взаимовлияние свай? Очевидным может быть ответ: считайте в спец программах описывающих взаимодействие свай и КЭ грунта (+ нелинейность), то есть на объёмниках. А по вашим расчётам это влияние не будет соответствовать описанному в СП и будет не существенным. Тут опять поле для самодеятельности. |
|||
|
||||
Регистрация: 05.02.2020
Сообщений: 231
|
Не стоит забывать, что мы с Вами сейчас работаем с актуализированными редакциями советских СНиП, изначально созданных для ручных расчетов со всевозможными упрощениями и допущениями. За 30-40 лет, прошедших с момента выхода СНиП, изменились (появились) расчетные средства для выполнения расчетов в пространственной постановке с учетом работы оснований, появились общие требования, закрепленные даже на федеральном уровне, но так и не появились конкретные нормы (утвержденные рекомендации) с конкретными требованиями, как работать с пространственными моделями оснований. В наших программных комплексах уже десятилетия реализованы модели упругих оснований Винклера, Пастернака, Барвашова, Шашкина и др. специалистов, но ни одна из этих моделей так и не нашла отражения в нормах хотя бы с какими-то оговорками и условиями. Про работу ОКЭ я вообще молчу. Вот и произошел разрыв в нормированных подходах и повседневной инженерной деятельности. Сейчас сейсмика (СП14) проходит этот крайне болезненный этап перехода от консольно-маятниковой модели с массами, пришедшей еще из советского СНиП, к пространственной модели сооружений и, соответственно, сейсмических воздействий. Что получится - пока не известно. А вот получится ли провести такую же тяжелую работу для норм по основаниям - большой вопрос. Грунты - дело темное...
|
|||
|
||||
Инженер-философ Регистрация: 24.04.2019
Хабаровск
Сообщений: 1,874
|
Вдогонку. Если в свае нарезать шарниры и приложить в каждом узле горизонтальную силу, по перемещению можно оценить распределение коэффициента постели.
|
|||
|
||||
Регистрация: 05.02.2020
Сообщений: 231
|
Вообще, подгонять более развитую модель под упрощенную сниповскую методику – дело, на наш взгляд, нестоящее. Конечно же, надо ОКЭ-модель еще дальше развивать. Предположу, что ОКЭ дают малые горизонтальные перемещения из-за того, что они работают на растяжение, в отличие от грунта. Ну, и если задать более обширную область ОКЭ, перемещения сваи станут побольше.
|
|||
|
||||
Регистрация: 10.02.2007
Сообщений: 1,077
|
Нубий-IV
Интересно. А стержень и ОКЭ в вашем варианте это что? Имеется, виду Сваи тоже объёмниками заданы? Тут хотелось бы уточнить, как задавался собственный вес грунта для схемы с ОКЭ. Просто в классическом подходе (без свай) собственный вес грунта перед расчётом деформаций как-бы обнуляется, и определяются только дополнительные осадки от здания. А в случае со свайным фундаментом собственный вес грунта будет оказывать на боковые грани сваи как бы давление, вернее, грунт будет иметь увеличивающееся с глубиной внутреннее напряжение влияющее на его деформативность, и собственно из-за этого перемещения свай должны затухать. Почему у вас не так? Есть ещё известная теория (описанная для определения к-тов постели к SCADу или ЛИРЕ) об увеличении жесткости грунтового массива по глубине, что не лишено логики. Цитата:
Цитата:
|
|||
|
||||
Инженер-философ Регистрация: 24.04.2019
Хабаровск
Сообщений: 1,874
|
Грунт - объемный, сваи - стержневые. Это схема, которую Старк создает автоматически. В позиционном проекте достаточно задать позиции свай и ростверка, а также геологию со скважинами. Генерируется массив грунта (за исключением объема, занятого скважиной) и стержневая свая. Узлы сваи с узлами окружающего грунта объединяются по XYZ. Если свая висячая - узлы объединяются по всей длине (своя независимая группа объединения в каждом уровне), если стойка - только снизу.
Свая d800 длиной 10м, нагрузка 1500 кН. Грунт - глина E=25МПа, ν=0.35 Поскольку, судя по формулам из СП, в расчет включают грунт ниже конца сваи на глубину 0.5 L, в ОКЭ модели тоже глубина сжатой толщи задана 5м. Для учета взаимовлияния и расчета куста модуль упругости грунта в расчетной схеме уменьшен с 25 МПа до 18 МПа. При этом осадка сваи становится равной 9.1 мм, и соответствует СП. Это то же самое, что делает модуль "грунт" для плит, подгоняя итерациями через коэффициент постели осадку под нормативное значение. Дополнительная осадка от сваи: На расстоянии 0.8 м На расстоянии 1.6 м, и т.д. В КЭ модели дополнительную осадку можно увидеть по воронке осадки: Куст из 25 свай. Расстояние между сваями 3.2 м. Длина, диаметр, нагрузка - те же. Расчет при том же исправленном модуле упругости 18 МПа Центр: S = 9.02 + 4*2.79 + 4*1.93 + 4*0.88 + 8*0.56 = 35.9 мм Середина боковой стороны: S = 9.02 + 3*2.79 + 2*1.93 + 3*0.88 + 4*0.56 = 26.1 мм Угловая точка: S = 9.02 + 2*2.79 + 1.93 + 2*0.88 + 2*0.56 = 19.4 мм Свайное поле из 81 сваи. Шаг 3.2м. Длина, диаметр, нагрузка - те же. Поскольку осадка получается по аналогии с плитой, где понижение модуля упругости в ОКЭ моделях не требуется, для грунта задан E=25 МПа. Ширина условного фундамента Давление под подошвой Сжатая толща Среднее давление слоя: Осадка условного фундамента Дополнительная осадка продавливания: Дополнительная осадка сжатия: Общая осадка в середине свайного поля: |
|||
|
||||
Инженер-философ Регистрация: 24.04.2019
Хабаровск
Сообщений: 1,874
|
Цитата:
P.S. Во вложении - схемы для Старка к предыдущему посту, если кому интересно поиграть. |
|||
|
||||
Регистрация: 10.02.2007
Сообщений: 1,077
|
Нубий-IV
Мне кажется, что изначально методика описанная в Приложении В к Свайным фундаментам была направлена на (как было написано в нормах): а) проверку устойчивости грунта по боковой поверхности; б) расчет свай по деформациям (горизонтальные перемещения головы сваи и углы поворота); в) подбор армирования в свае от полученных усилий. И, как я понял, это всё было справедливо только для случая расчёта одиночной свободной сваи. Но как-только у нас появляется жесткое защемление сваи в ростверке, и расчёт ведётся для свай в составе свайного поля, то все эти проверки теряют всякий смысл. Текущее Изм.2 к СП 24 это отчасти подтверждает. Однако граничные условия для расчёта таких конструкций всё-таки нужны, вот мы и используем аппарат описанный в нормах, который между прочим, хоть как-то бъётся с результатами экспериментов. А потом ещё и придумали понижение этих граничных в зависимости от кол-ва свай в кусте. Так я понял,судя по картинке, вы собственный вес ОКЭ обнулили? А если сделать расчёт не обнуляя его? Просто у вас должно появиться обжатие сваи за счёт собственного веса грунта и Пуассона, нарастающее с глубиной, и соответственно затухающие перемещения у свай. |
|||
|
||||
Регистрация: 05.02.2020
Сообщений: 231
|
|
|||
|
||||
Регистрация: 06.04.2015
Сообщений: 2,676
|
Что за манера перекладывать на пользователя ответственность за несовершенства программы? Может просто ЕВРОСОФТ подумает над реализацией интерфейсных элементов свай. Там же сидят эрудированные и очень грамотные люди А то возможность считать на объемных МКЭ вроде как есть, а верификацию этого счастья, вместо ЕВРОСОФТа, делает Нубий-IV. И коль он за это взялся, то ему нужно сказать спасибо, а не подкалывать, предлагая разработать свой собственный нелинейный ОКЭ грунта
Последний раз редактировалось румата, 27.02.2020 в 15:47. |
|||
|
||||
Регистрация: 05.02.2020
Сообщений: 231
|
Цитата:
румата, Вы наверное не в теме... Нубий-IV разработал ряд примочек для СТАРКа, выкладывал здесь на форуме. Так что мои слова - это конкретное предложение совместными усилиями сделать нужную вещь. |
|||
|
|
Похожие темы | ||||
Тема | Автор | Раздел | Ответов | Последнее сообщение |
Динамика и упругое основание в Лире | Гость | Лира / Лира-САПР | 7 | 28.05.2008 21:37 |
свайное основание в STARK ES | Jonny17 | STARK ES | 1 | 22.05.2008 07:21 |
Упругое основание в Starke | Санчес | Прочее. Программное обеспечение | 2 | 09.10.2006 15:56 |
ЛентА унд УпругоЕ основание | Bonch | Основания и фундаменты | 1 | 23.08.2006 15:11 |
упругое основание в SCADe | al1 | Основания и фундаменты | 10 | 26.10.2005 20:46 |