| Правила | Регистрация | Пользователи | Поиск | Сообщения за день | Все разделы прочитаны |  Справка по форуму | Файлообменник |

Вернуться   Форум DWG.RU > Архитектура и Строительство > Конструкции зданий и сооружений > Основания и фундаменты > Нюансы расчета сваи на горизонтальную силу и момент

Нюансы расчета сваи на горизонтальную силу и момент

Ответ
Поиск в этой теме
Непрочитано 08.11.2005, 22:15 #1
Нюансы расчета сваи на горизонтальную силу и момент
Дмитрий
 
демагог
 
Самара
Регистрация: 05.09.2003
Сообщений: 1,066

Уважаемые, не разъяснит ли кто-нибудь несколько странную, на мой взгляд, ситуацию: в таблице Д.3 приложения Д СП 50-102-2003 коэффициенты A1…D4 приводятся в диапазоне приведенной глубины расположения сечения сваи z_: 0..4. А как они определяются при значениях z_ более 4? Может, есть на этот счет какая-то аналитическая зависимость?
Ведь, например, программа «железобетонная свая» из пакета «BauStatik 2005» («Статика»), по всей видимости, их как-то определяет и вне этого диапазона (раз успешно строит эпюры усилий для таких свай)…
Кстати, об этой замечательной программе – если она есть у кого-нибудь под рукой, не могли бы вы проверить результаты для одного примерчика? Дело в том, что меня смущают некоторые непонятные расхождения между ручным расчетом и результатами этой программы…

Итак:
свая – буровая, опирание – на дисперсный грунт (т.е. висячая)
длина: L = 15 м
диаметр (сечение сплошное): D = 80 см
Сопряжение с ростверком – жесткое (заделка)

грунт – суглинок, K = 4800 кН/м4
(прочие данные не важны, интересует только расчет на горизонтальную силу)

Еb = 27000 МПа

Расчетные усилия: N = 1000 кН; H = 10 кН


Результаты (СТАТИКА):

Условная ширина: bp = 180 см
Коэффициент деформации ae = 0.437 1/м
Приведенная глубина погружения сваи в грунт: l_ = 6.53
Момент в заделке: Mmax = 16.5 кН*м
Горизонтальное перемещение головы сваи: up = 0.013 см


Ручной расчет (по Своду Правил):

при l_ > 4 коэффициенты (табл. Д2) A0 =2.441; B0 = 1.621; C0 =1.751

Момент инерции сечения сваи: I = 2010619 см2

единичные перемещения:

eHH = 1/( ae^3*E*I)*Ao = 1/(0.437^3*27000*10^3*2010619*10^-8 )*2.441 = 5.39*10^-5 м/кН

eMH = 1/(ae^2*E*I)*Bo = 1/(0.437^2*27000*10^3*2010619*10^-8 )*1.621 = 1.564*10^-5 м/(кН*м)

eMM = 1 / (ae*E*I) *Co = 1/(0.437*27000*10^3*2010619*10^-8 )*1.751 = 7.383*10^-6 1/(кН*м)

Момент в заделке:

Mf = -(eMH+lo*eMM+lo^2/(2*EI))/(eMM+lo/EI)*H = - eMH / eMM * H = - 1.564*10^-5 / 7.383*10^-6 * 10 = - 21.18 кН*м

Горизонтальное перемещение:
Up = Uo = Ho*eHH + Mo*eHM = 10*5,39*10^-5 + (-21.18*1.564*10^-5) = 0.021 см

Как видите, расхождение в M и Up довольно приличное (причем даже не в запас), но чем оно объясняется (может просто глюк конкретного экземпляра СТАТИКИ )?
Просмотров: 14383
 
Непрочитано 09.11.2005, 08:53
#2
p_sh

новичок
 
Регистрация: 19.06.2005
Ярославль
Сообщений: 3,429


программа BASE просит указать долю временной нагрузки в общей нагрузке на сваю.
если все учтено, то дело не в этом.
p_sh вне форума  
 
Непрочитано 09.11.2005, 11:41
#3
Jeka

конструктор
 
Регистрация: 17.03.2005
Украина, Донецк
Сообщений: 786


Могу проверить в "фундаментах" версии 10.2, но там он требует
показатель текучести
удельное сцепление
объемный вес
угол внутр. трения

ну и доля постоянной (или временной ) нагрузки

p_sh

в Base теже данные потребуются, там модуль один и тот же
Jeka вне форума  
 
Автор темы   Непрочитано 09.11.2005, 12:26
#4
Дмитрий

демагог
 
Регистрация: 05.09.2003
Самара
Сообщений: 1,066


Собственно для статитического расчета сваи на действие горизонтальной силы и/или момента (без проверки устойчивости окружающего сваю грунта) никаких прочих данных и не требуется...
Ну, для определенности, возьмем: уд. вес 18.3 кН/м3, fi = 15, с = 15 (с обеспеченностью 0.95), IL = 0.3
Долю постоянной нагрузки возьмем 0,9

Кстати, BASE или "Фундамент 10.2" умеют считать по СП 50-102-2003?
Дмитрий вне форума  
 
Непрочитано 09.11.2005, 13:50
#5
gest

GEODATA Engineering S.p.A.
 
Регистрация: 11.02.2005
Монино
Сообщений: 675


ДАННЫЕ ПО СООРУЖЕНИЮ

Тип фундамента- свайный ,круглый
Диаметр фундамента (по граням крайних свай).....0.00 M
Длина свай.....15.00 M
Поперечный размер сваи.....0.80 M
Количество свай..... 1
Глубина подвала (при отсутствии-0).....0.00 M
Величина вертикальной нагрузки (в уровне обреза ф-та)... 1000.00 kN
Величина горизонтальной нагрузки..... 100.00 kN
Величина изгибающего момента..... 0.00 kN*m

РАСЧЕТ СВАЙНОГО ФУНДАМЕНТА НА ГОРИЗОНТАЛЬНУЮ НАГРУЗКУ

Расчет производится при условии,что голова сваи заделана в ростверке
Расчет для круглой сваи
Максимальное перемещение 0.002 м
Момент в уровне поверхности грунта -206.24 Кн*м
Максимальный момент в свае -206.24 Кн*м
Максимальное давление на грунт 18.06 КПа на глубине 2.67м
Угол поворота в верхнем сечении 0.0000 рад
Коэффициент пропорциональности 4800.000 Кн*М4
Предварительное число свай: 1

Расчет выполнен программой Winbase, увеличил горизонтальную нагрузку, т.к. получались маленькие перемещения, а размерность м, и выводит одни нули.
gest вне форума  
 
Непрочитано 09.11.2005, 14:10
#6
gest

GEODATA Engineering S.p.A.
 
Регистрация: 11.02.2005
Монино
Сообщений: 675


Расчет выполненный в инженерном калькуляторе 2.0

1. Расчет свай по деформациям
I Момент инерции поперечного сечения сваи, м4 0.020106
bc Условная ширина сваи, м 1.80
K Коэффициент пропорциональности 1440.00
αe Коэффициент деформации, 1/м 0.435179
l_ Приведенная глубина погружения сваи 6.527691
Ao Коэффициент (табл.5 СНиП 2.02.03-85 Приложение 1) 2.4410
Bo Коэффициент (табл.5 СНиП 2.02.03-85 Приложение 1) 1.6210
Co Коэффициент (табл.5 СНиП 2.02.03-85 Приложение 1) 1.7510
еHH Горизонтальное перемещение сечения, м/тс, от силы Q=1 0.000535
еHM Горизонтальное перемещение сечения, 1/тс, от момента М=1 0.000155
еMH Угол поворота сечения, 1/тс, от силы Q=1 0.000155
еMM Угол поворота сечения, 1/(тс*м), от момента М=1 0.000073
Qo Расчетное значение поперечной силы в сечении сваи, тс 1.0000
Mo Расчетное значение изгибающего момента в сечении сваи, тс*м -2.1273
Up Расчетное горизонтальное перемещение головы сваи, мм 0.206116
gest вне форума  
 
Непрочитано 09.11.2005, 22:20
#7
mikt


 
Регистрация: 31.05.2004
Сообщений: 42


Причина разницы я думаю в следующем
-в СНиП (СП) усилия по длине сваи определяются по формулам строительной механники (балка на упругом основании при переменном коэффициенте постели, наверное можно найти в каком-нибудь справочнике). Данный способ не может учесть всех особенностей реальных данных (как и в конструкциях - откуда возник метод конечных элементов). В Статике наверное используется метод конечных элементов и балка решается для любых условий опирания, жесткости сваи, коэффициента постели. Ведь в целом приложение было написано для ручного счета. Вобще-то, единственное что в приложении ценного (нормотворческого) , это значения предельно допустимых напряжений, передаваемых на грунт, и значения коэффициентов постели для разных грунтов, остальное можно решить в любой конечно-элементной программе.
По поводу 4м. Это приведенная длина, реальная длина сваи в точке с приведенной длиной 4м будет поболее (пусть 7 м). Наверное авторы СНиП решили, что на таких глубинах разумные воздействия,приложенные к голве, сваи уже будут затухать.
mikt вне форума  
 
Автор темы   Непрочитано 10.11.2005, 00:22
#8
Дмитрий

демагог
 
Регистрация: 05.09.2003
Самара
Сообщений: 1,066


Цитата:
Сообщение от mikt
В Статике наверное используется метод конечных элементов и балка решается для любых условий опирания, жесткости сваи, коэффициента постели.
А в Статике действительно эта задача решается с позиции конечных элементов? А зачем, тогда, спрашивается, ей считать l_, ae и другие величины, используемые только для "ручного" расчета? Да и зачем вносить погрешность моделирования (если она действительно столь существенна), если эта задача решается по "готовым" формулам?

Цитата:
Сообщение от mikt
Вобще-то, единственное что в приложении ценного (нормотворческого) , это значения предельно допустимых напряжений, передаваемых на грунт, и значения коэффициентов постели для разных грунтов, остальное можно решить в любой конечно-элементной программе.
Решить-то можно все что угодно, только вот чему больше верить: пяти разным результатам по разным МКЭ-прогам или методике СНиПа?
Кстати, у кого-нибудь есть успешный опыт расчета сваи на горизонтальную нагрузку с использованием конечно-элементной программы?
Вышеизложенную задачку я пробовал посчитать в Plaxis, результаты в принципе похожи на ручной расчет...
К стержнем и переменным КП получилось хуже, хотя, возможно, там надо дополнительно подумать...

Цитата:
Сообщение от mikt
о поводу 4м. Это приведенная длина, реальная длина сваи в точке с приведенной длиной 4м будет поболее (пусть 7 м)
4 - это не метров, это безразмерная величина...
То, что затухают - понятно, вопрос в самом принципе...
Дмитрий вне форума  
 
Непрочитано 10.11.2005, 06:30
#9
wjea

конструктор
 
Регистрация: 10.04.2004
Сообщений: 1,135


Дмитрий

Насколько я понимаю, это показатель упругого отпора на высоте зет, и выход его за четвёрку, говорит о том, что Вам надо повысить жесткость сваи , или ответ о несущей способности, будет не реальным.
wjea вне форума  
 
Автор темы   Непрочитано 10.11.2005, 12:25
#10
Дмитрий

демагог
 
Регистрация: 05.09.2003
Самара
Сообщений: 1,066


Цитата:
Сообщение от wjea
Насколько я понимаю, это показатель упругого отпора на высоте зет, и выход его за четвёрку, говорит о том, что Вам надо повысить жесткость сваи , или ответ о несущей способности, будет не реальным
Что Вы позразумеваете под "показателем упругого отпора"? Коэффициент жесткости? Но тогда это совсем другой параметр: Cz=K*z, а Z_ - это скорее некий относительный показатель, характеризующий интенсивность деформаций по длине сваи...
Дмитрий вне форума  
 
Непрочитано 11.11.2005, 08:54
#11
wjea

конструктор
 
Регистрация: 10.04.2004
Сообщений: 1,135


Дмитрий

Под понятием «показатель упругого отпора» я подразумеваю подкоренное выражение Kb в формуле, так как фоормула указыват на зависимость жесткости сечения сваи, и даёт коэффициент, который и ограничивает Z_ в пределах 4. О чём и был Ваш вопрос--пост 1
wjea вне форума  
Ответ
Вернуться   Форум DWG.RU > Архитектура и Строительство > Конструкции зданий и сооружений > Основания и фундаменты > Нюансы расчета сваи на горизонтальную силу и момент

Размещение рекламы
Опции темы Поиск в этой теме
Поиск в этой теме:

Расширенный поиск