[Алексей Г.]

Здравствуйте! Я выполнил модель 14-этажного кирпичного здания на свайном фундаменте в STARK ES. Сваи расставил по нагрузке, которую получил из модели здания на жестком основании. Результат расчета показал сильный "краевой эффект": угловые и крайние сваи оказались сильно перегружены, а сваи в середине здания недогружены. По рекомендации разработчиков программы я ввел в местах сопряжения свай с ростверком нелинейные шарниры, ограничивающие несущую способность свай. Перегруженные сваи исчезли, недогруженные остались. Кроме того в крайних рядах сваи в месте их заделки в ростверк очень большие изгибающие моменты, из-за чего не получается подобрать армирование свай.
Предыдущий расчетчик работал в Лира-САПР. Я смотрю расчетную записку к расчету похожего по этажности и нагрузкам здания. У него и "краевой эффект" гораздо менее выражен, и моменты в сваях значительно меньше, и армирование ростверков получилось гораздо скромнее, чем у меня. Правда геология по тому зданию была несколько лучше. Модуль деформации грунтов ниже свай 18 МПа. В моем случае - 12 МПа.
Я в Лире не работаю и не могу посмотреть его модель. Если кто знает, подскажите, из-за чего такая разница в результатах? Где я мог сделать ошибку? Нагрузки я несколько раз перепроверил. Ничего лишнего не нашел.

[mainevent100]

на второй картинке нагрузки на сваи от 30 тонн до 260?? слишком большая разница даже для эффектов.
жесткости колонн, плит, ростверков приняты по начальному модулю бетона?

----- добавлено через ~1 мин. -----

Сообщение от Алексей Г. нелинейные шарниры, ограничивающие несущую способность свай

на 3 картинке нагрузки на сваи с ограничением нагрузки на них? неужели ограничение установлено 820,896 кН? ))

[Алексей Г.]

Сообщение от mainevent100 жесткости колонн, плит, ростверков приняты по начальному модулю бетона?

Жесткость свай принята по умолчанию (начальный модуль упругости бетона), жесткость ростверка как для монолитного здания - 0.3*Eb, плиты перекрытия по начальному модулю упругости бетона, но они опираются на две стороны и соединены со стенами шарнирно, стены из кирпича (модуль упругости 0.8*E0

Сообщение от mainevent100 на 3 картинке нагрузки на сваи с ограничением нагрузки на них? неужели ограничение установлено 820,896 кН? ))

Да, ограничение 800 кН. Предполагается, что свая несет 80 т, хотя по ТСЗ всего 40 т. Но ГИП настаивает, что на соседнем участке по статике получилось 80 т.

[tigra-18]

Сообщение от Алексей Г. я ввел в местах сопряжения свай с ростверком нелинейные шарниры, ограничивающие несущую способность свай.

- а можно инструкцию, желательно в картинках или видео, как это сделать. Именно шарниры с ограниченным усилием ввести, а не ограничить несущую способность непосредственно сваи для нелинейного расчета

[Нубий-IV]

Сообщение от tigra-18 инструкцию, желательно в картинках

Есть такая инструкция в местной загрузке: В помощ пользователям ПК Stark ES, практические рекомендации., в файле "Учет сваи по несущей способности.doc".

[Poreth]

Сообщение от Алексей Г. жесткость ростверка как для монолитного здания - 0.3*Eb

На основании чего такая жесткость принята если не секрет?

Сообщение от Нубий-IV Есть такая инструкция в местной загрузке: В помощ пользователям ПК Stark ES, практические рекомендации., в файле "Учет сваи по несущей способности.doc".

Почитаем, спасибо.

[Алексей Г.]

Сообщение от Poreth На основании чего такая жесткость принята если не секрет?

Из СП по монолитным конструкциям, как для изгибаемого элемента. Но я не думаю, что модуль деформации бетона ростверка окажет существенное влияние на результат.

[Нубий-IV]

Сообщение от Алексей Г. модуль деформации бетона ростверка окажет существенное влияние

Да, вряд ли ростверк так может. Скорее можно предположить, что кирпичные стены образовали жесткий штамп. Если включить дурака, и понизить E материала стен на пару порядков - сваям полегчает?

[Алексей Г.]

Сообщение от Нубий-IV Да, вряд ли ростверк так может. Скорее можно предположить, что кирпичные стены образовали жесткий штамп. Если включить дурака, и понизить E материала стен на пару порядков - сваям полегчает?

У меня есть модель, где модуль деформации стен снижен коэффициентом ползучести. Усилия в крайних сваях действительно меньше, но не пропорционально снижению модуля деформации. Я же не могу принять нереально маленький модуль деформации стен. Вопрос: почему с Лирой такого не произошло? Где я мог ошибиться? Геологию задал вроде бы правильно. Нагрузки тоже проверил.

[Алексей Г.]

Вот данные о грунтах и скважинах. Может тут что-то не так?

[Нубий-IV]

На второй картинке - диалог модуля "грунт" для КЭ-модели. Этот расчет запускался? Есть подозрение, что он лишний, и к жесткости 3D-грунта добавляет еще жесткость элементов, лежащих поверх грунта, т.е. то ли удваивает жесткость, то ли вообще дает приниципиально неправильный ответ. По смыслу, если заданы 3D-элементы, то они сами справляются с расчетом, только что не учитывают всякие нелинейности-воды-разгрузку и т.п.

[Алексей Г.]

Сообщение от Нубий-IV На второй картинке - диалог модуля "грунт" для КЭ-модели. Этот расчет запускался? Есть подозрение, что он лишний, и к жесткости 3D-грунта добавляет еще жесткость элементов, лежащих поверх грунта, т.е. то ли удваивает жесткость, то ли вообще дает приниципиально неправильный ответ.

В позиционном проекте я задал скважины со всеми слоями. 3D-элементы между сваями создаются автоматически. Насколько я понимаю, они учитывают взаимное влияние свай. В конечно-элементном проекте я указал абсолютную отметку подошвы условного фундамента. Слои, которые оказались выше этой отметки, насколько я понимаю, в расчете не участвуют. Я вчера для эксперимента удалил их из состава скважин. Результат получился тот же.
Ниже концов свай к массиву 3D-элементов приложено упругое основание. В данном случае оно вычисляется по одному слою ИГЭ 5.

У меня возникла мысль. Для вычисления сжимаемой толщи я назначал ширину фундамента b равной ширине здания. А у меня ведь ленточные ростверки. Может в этом моя ошибка? Может нужно назначить b равным ширине условного ленточного фундамента, равной для двухрядной расстановки двум расстояниям между сваями поперек ростверка?

[vedinzhener]

Насколько я знаю не Лира, не Старк корректно кирпичные здания не считает, проверьте какие нагрузки от стен получились на ростверк(сохраните в новом названии файл, удалите ростверк, грунт и сваи, задайте связи по стенам и найдите линейные реакции опор) и сравните с ручным сбором нагрузок, там вроде будет катастрофическая разница, причем в ненесущих стенах может быть нагрузка больше чем в несущих.

[NWest]

В Старке вы считаете по Пастернаку.
А как считали в Лире? Скорее всего по Винклеру (метод 2). Зайди в модуль Лира-Грунт (Расширенное редактирование - Грунт - выскочит окно, в нем должно стоять "метод 1")

[Нубий-IV]

Сообщение от Алексей Г. Ниже концов свай к массиву 3D-элементов приложено упругое основание.

Такие версии схем я не собирал, я использую чистый 3D до глубины 1.5Lсваи. 1.5L - потому что такую глубину учитывают в расчете осадки свай в СП, и такая глубина дает в тестах осадку, близкую к ручному счету. Для поднятия точности всегда можно подрихтовать глубину до совпадения с предварительным ручным счетом. А когда совпадают осадки - взаимовлияние со зданием можно считать верным. Про вариант с подложкой по Винклеру не подскажу.

Я считаю, что играть со сваями в 3D есть смысл, чтобы учесть дополнительные нагрузки на здание от неравномерной загрузки свай. Чтобы получить правильную неравномерную нагрузку, надо, чтобы учитывалось взаимовлияние. 3D это влияние учитывает более-менее точно, тесты есть в теме Упругое основание в stark. Уточнять его дальше не вижу смысла, поскольку все такие расчеты все равно заканчиваются принудительной подгонкой усилий в сваях через шарниры или жесткости, чтобы не получать в углах пяти-десятикратных перегрузов. А поскольку в Старке нет режима автоматической подгонки жесткостей свай-пружинок под СП, как в Лире, то 3D - это просто единственный доступный автоматический способ счета.

В целом, если причина глюков в схеме не ясна, остается только дергать разные части схемы и смотреть, кто виноват. Сносить верхние этажи, шарнирить сваи, сбрасывать жесткости стен на пару порядков и т.п. Кто не влияет - возвращать на место. После десятка - другого экспериментов причина обычно локализуется.

[Алексей Г.]

Сообщение от vedinzhener причем в ненесущих стенах может быть нагрузка больше чем в несущих.

Это факт. Я сначала получил нагрузки на фундамент, как реакции неподатливых узловых опор. И действительно нагрузки от ненесущих стен получились местами больше, чем от несущих. Дело в том, что расчетчик, который считал в Лире тоже никаких мероприятий со стенами не проводил, не отрезал стены друг от друга зазорами или шарнирами. А значит результаты должны бы быть похожими.

----- добавлено через ~3 мин. -----

Сообщение от NWest А как считали в Лире? Скорее всего по Винклеру (метод 2). Зайди в модуль Лира-Грунт (Расширенное редактирование - Грунт - выскочит окно, в нем должно стоять "метод 1")

У меня нет модели в Лире. Есть только расчетная записка. И Лирой я забыл как пользоваться. Имел дело лет 15 назад с Лирой 9.4, но серьезных расчетов не делал.

----- добавлено через ~20 мин. -----

Сообщение от Нубий-IV я использую чистый 3D до глубины 1.5Lсваи.

Насколько я понимаю создание основания из 3D-элементов - это самый последний этап расчета. До этого в STARK ES надо несколько раз рассчитать упругое основание. Как вы назначаете жесткость 3D-элементам?

[Нубий-IV]

Сообщение от Алексей Г. создание основания из 3D-элементов - это самый последний этап расчета

Есть несколько вариантов расчета - упругое основание в разных версиях и 3D.

Все имитируют одно и то же - осадочную воронку под зданием, от которой происходит перераспределение усилий в плитах или сваях. Степень честности счета в каждой схеме своя. Упругое основание дает завышение поперечной силы по контуру сооружения, которого нет в 3D, где напряжения честно заходят снизу под плиту. Зато 3D не учитывает грунтовые воды или разгрузку в глубоких котлованах (теоретически можно ввести поправки через фиктивные нагрузки на грунт).

Для плит есть режим "Грунт", который подгоняет коэффициенты постели под СП с нескольких попыток. Это, видимо, наичестнейший расчет в смысле соответствия СП по осадке фундамента. Но усилия в плитах в нем подозрительные - например, от поперечной силы скалываются углы. Я предпочитаю ручное определение осадки - это соответствие СП; можно свериться с расчетом модуля "Грунт". А усилия в здании беру с 3D, где нет глюков с неправильной передачей законтурных сдвиговых усилий грунта на плиту; можно добавить поправочный множитель к модулям деформации грунта, чтобы осадка совпала с 3D - тогда можно считать, что и 3D "соответствует СП".

Для свай должен быть аналогичный режим, но в Старке его нет, он есть только в Лире. Смысл тот же - подобрать жесткости так, чтобы осадки в схеме соответствовали осадкам, которые посчитаны "по СП". За неимением режима "Сваи" приходится использовать чистое 3D; в нем как схема автоматически сгенерировалась - так пусть и остается. Взаимовлияние в нем есть, осадка близка к ручной; при желании можно подрихтовать сжатую толщу или модули деформации под ручной счет. Как быть в случае со сваями разной длины - не знаю; например, можно соседнюю секцию на других сваях задавать с фиктивной нагрузкой, при которой осадка совпадает с ручным счетом.

Дальнейшее уточнение схемы бессмысленно из-за пластической работы свай. Осадки свай в СП зависят от нагрузки линейно. Формально это дает перегруз краев в разы и требует сваи из середины здания смещать к краям; усилия выравниваются, но возникают дикие поперечные силы в конструкциях здания; в кирпиче, видимо, надо проверять кладку на сдвиг в таких схемах. Введение пластических шарниров возвращает распределение к ручному счету по грузовым площадям - так сваи стоят, например, в старых сериях. Вопрос - под какую нагрузку срезать максимум, свая же явно не жестко-пластическая. В СП упоминается полуторный коэффициент запаса для краевых свай; возможно, это означает, что максимум в шарнире надо ставить в 1.5 несущих; но как минимум, старым сериям такой ответ не соответствует. Возможно, надо собирать две схемы - без шарниров и с шарнирами; усилия в сваях брать из шарнирной, а в здании - в режиме вариации из двух версий.

В теме по ссылке выше выкладывал страницы из научных публикаций, где по обеим методикам получали соответствие измерениям. Видимо, работает тот же эффект, что и в ЖБ - как заармировать, так и будет работать; согнать сваи к краям - пластика не запустится, и будут усилия у краев собираться; распределить сваи - включится пластика и размажет усилия. Теоретически в нормах должна быть диаграмма работы сваи, и публикации с примерами расчета; без них все наши расчеты - гадания.

[Алексей Г.]

Сообщение от Нубий-IV За неимением режима "Сваи" приходится использовать чистое 3D; в нем как схема автоматически сгенерировалась - так пусть и остается.

Я правильно понимаю, что вы в позиционном проекте сразу назначаете модель грунта из объемных элементов, а глубину сжимаемой толщи вводите по ручному расчету? А как вы рассчитываете глубину сжимаемой толщи? Ширину условного фундамента принимаете по одной ленте, или по ширине всего здания? Пользуетесь дополнительными программами типа Base или СпИн? Делать расчеты в ручную - дополнительный расход времени.

[Нубий-IV]

Сообщение от Алексей Г. А как вы рассчитываете глубину сжимаемой толщи?

Никак. Для случая ленточных ростверков формулы расчета осадки или взаимовлияния забыли положить в действующие нормы. Для кустов в расчете все равно используется 1.5L.

Случаев сплошного свайного поля у меня не было. Даже если взять под таким полем слой элементов на упругом основании, дополнительную осадку ячейки расчетная схема все равно получит не по нормам, границы условного фундамента как задать - непонятно.

И, самое главное, все эти тонкости и затраты времени выбрасываются в помойку после установки предельной нагрузки на сваи, потому что осадка пластически работающей сваи - явно не по формуле норм вычисляется. И у меня всегда были приличные запасы по осадкам, так что уточнений не требовалось. Будет на грани - проверю вручную. Работаю в небольшой конторе при строительной фирме, у нас массовой закупкой программ не занимаются, но и экспертиза не зверствует, так что приближенных расчетов "почти по СП" мне хватает.

[Poreth]

Сообщение от Алексей Г. Из СП по монолитным конструкциям, как для изгибаемого элемента.

Подскажите конкретный пункт пожалуйста. Ростверки я так понял у вас ленточные.