[tigra-18]

Возникло непонимание следующего вопроса:
- есть ЖБ каркас многоэтажного ЖД. Свайный фундамент из отдельно стоящих ростверков замоделен точечными опорами конечной жесткости(итоговая нагрузка на сваю при статике деленная на ее итоговую осадку при испытании). При анализе результатов расчета был обнаружен странный для меня эффект - сваи с меньшей нагрузкой получили осадку больше чем с большей нагрузкой. Развлечения с жесткостью выборочных опор этот эффект подтвердили - чем меньше жесткость, тем меньше реакция в опоре и тем больше осадка.
При получении профильного образования(в обычном строительном вузе) теория говорила о обратном, что чем меньше нагрузка на опору тем меньше ее осадка.
Обнаруженное явление это баг МКЭ расчетов или его фича? И стоит ли бороться с этим багофичем?
Необходимость борьбы вызвана разногласиями в результатах расчета - если считать каркас без моделирования фундаментных конструкций, то требуется условно 300 свай, если с моделированием фундаментов - то условно 270 свай(не считая расходов на ростверки). Нормативная осадка в обоих случаях не превышает разрешенных нормами , 3-5 см для 10-этажки

[seregaxxl]

Что такое отдельно стоящие ростверки?
Просто неадекватные данные, в т.ч. осадка бывают когда сваи не объединены в куст (в программе не заданы свайные кусты)

[Artisan]

МКЭ тут не при чём. Попробуйте посмотреть на это с другой стороны, опоры с меньшей жесткостью имеют бОльшую осадку.

Сообщение от tigra-18 чем меньше нагрузка на опору тем меньше ее осадка

Это если жесткость опоры остается прежней. А если, к примеру, взять нагрузку в два раза меньше, а жесткость взять в четыре раза меньше, то возможен и совсем другой эффект.

Попробуйте поэкспериментировать с такой задачей, введите двухпролетную неразрезную шарнирно опертую балку (можно и стальную, не обязательно ЖБ), всем трем упругим опорам задайте одинаковую вертикальную жесткость.
После расчета получите реакции и осадки опор. Далее уменьшайте в несколько этапов жесткость средней опоры. Чем меньше будет жесткость средней опоры, тем меньше будет реакция, и тем больше будет осадка. Крайним вариантом будет, когда у средней опоры будет вертикальная жесткость 0 (т.е. вы уберете опору), реакция вертикальная будут то же 0, пролет балки увеличится в два раза, её прогиб (теперь это будет уже прогиб, а не осадка) будет максимальный по сравнению с ранее рассчитанными вариантами.

[Tyhig]

Всё верно.
Сверху домик складывается в мягкие опоры. Перераспределение усилий от жесткости дома.

Но вы неверно учли вертикальную жёсткость.
Надо не по испытаниям, а по расчёту + взаимовлияние от соседних ростверков. Будет осадка ого-го.
Ну или хотя бы по испытаниям, но + сваи ростверка + взаимовлияние. Будет тоже много.

Если там осадки угу-гу уже безо всего этого, то, видимо, пора увольняться.

30-50 мм от одной сваи, это писец. Это значит геология очень плохая. Может просто не получиться переделать.
Должно быть порядка 5-15 мм в хороших грунтах. (здесь может вру, уже не помню)
Короче, жопа.

Ещё добавится + 30...40 мм от свай в ростверке + 40...60 мм от взаимовлияния.
Это всё отразится на армировании каркаса. Там вылезет ага-га. И придётся делать диафрагмы. И продавливание не пройдёт из-за доп.моментов всяких.

Жильё без верха, ни разу не видел чтоб считали.
Сейчас уже и промку так почти перестали считать.
Всё целиком вместе.

Так же неверно смоделированы сваи.
Их надо моделировать целиком до пяты с боковыми коэф. постели. Тогда в них появятся пики продольной и поп. арматуры (от простенков и т.п.), которые иначе не уловить.
Наверное, это несильно отразится на армировании ростверков. Не знаю.

[nickname2019]

Жесткость свай определена неверно. Жесткость нужно определять с учетов взаимного влияния условных фундаментов.

И осадка свай в системе зависит не столько от нагрузки на эту сваю, а от осадки окружающего грунта от всей системы свай.

Если какая-то свая будет без нагрузки - она тоже может получить осадку от влияния окружения.

Более того, если у какой-то сваи будет небольшая выдергивающая нагрузка, то осадку эта свая может получить вниз, от влияния окружения. (коэффициент жесткости формально будет отрицательным)

[Бахил]

Offtop: Экстрасенсы...
ТС, ищи ошибки в схеме.

[seregaxxl]

Сообщение от Tyhig Их надо моделировать целиком до пяты с боковыми коэф. постели.

А можете немного подробнее как там по боку коэф пропорциональности или ещё чего... особенно если свая не стойка? А то я привык одноузловыми элементами делать

[tigra-18]

Сообщение от Tyhig 30-50 мм от одной сваи, это писец. Это значит геология очень плохая

- да вроде стандартная программа испытаний статическими нагрузками, или довести до общей осадки 40 мм, или до пределов оборудования. В моем случае при 800 кН вдавливающей нагрузки получилась осадка сваи 6-7 мм. Да и при хорошей геологии нафига сваи делать то ?

Сообщение от nickname2019 Жесткость свай определена неверно. Жесткость нужно определять с учетов взаимного влияния условных фундаментов.

- я в Нормкаде прикинул, коэф. взаимовлияния не более двух получается. Я его учел через понижение жесткости. А грунт я никак не могу учесть нормально, он слишком разный. Есть замоченный лессовый грунт толщиной слоя 3м в одном углу -8 м в противоположном диагональном углу

Сообщение от Бахил ТС, ищи ошибки в схеме

- да тут вроде и ошибится негде - есть поле кустов точечных опор с заданной жесткостью. Если я всем опорам одинаково уменьшу жесткость, то для меня вполне понятно, их осадка увеличится, но картина распределения реакций в них не измениться. А когда жесткость опор меняется не одинаково, то непонятна причина увеличения осадок этих опор при уменьшении реакций в них.

[Tyhig]

Сообщение от seregaxxl А можете немного подробнее как там по боку коэф пропорциональности

Ну так прил. В СП 24. Там всё есть. Для значительных горизонтальных сил ещё и горизонтальное взаимовлияние тоже там же.

Сообщение от tigra-18 при 800 кН вдавливающей нагрузки получилась осадка сваи 6-7 мм.

Вот и хорошо.

Сообщение от tigra-18 я в Нормкаде прикинул, коэф. взаимовлияния не более двух получается.

Тут что-то не так. Надо считать вручную. Или в Лире-сапр. Или в Гипро.

Сообщение от tigra-18 замоченный лессовый грунт толщиной слоя 3м в одном углу -8 м в противоположном диагональном углу

Его бы выбрать ?

Жесткость свай должна быть разной. Хотя бы по кустам.

[Бахил]

Сообщение от tigra-18 да тут вроде и ошибится негде

чаще всего ошибки именно там, где "ошибиться негде".

Сообщение от tigra-18 когда жесткость опор меняется не одинаково, то непонятна причина увеличения осадок этих опор при уменьшении реакций в них.

Чем меньше жёсткость, тем меньше нагрузка с каркаса.
Ростверк не надо делать "точечный".

[Menelay]

Не понял, зачем Вы уменьшаете жесткость свай с малой нагрузкой. При одинаковых грунтовых условиях - жесткость упругой сваи должна быть одинаковой, вне зависимости от приходящейся на нее нагрузки. От нагрузки изменится осадка.
По этому файлу считаю жесткость сваи для ЛИРЫ-САПР: Жесткость сваи.xlsx

[Tyhig]

Кстати, у скада выходил какой-то макрос якобы как-то пересчитывающий вертикальные жесткости свай вручную.
Ролик на ютубе смотрелся очень классно.
Сомневаюсь, правда, что там оно верно. Но и руками тоже будет криво. И Лира тоже криво делает, наверняка.

Ещё можно пытаться экспериментировать с объёмниками под пятами на разную глубину сжатой толщи. Но не знаю как на это посмотрит экспертиза.

[Алексей_Л.]

Сообщение от tigra-18 еория говорила о обратном, что чем меньше нагрузка на опору тем меньше ее осадк

В статически неопределимых системах более жесткие элементы имеют большие усилия (менее упругие элементы, как бы "сбрасывают" усилия)

----- добавлено через ~2 мин. -----

Сообщение от Tyhig Перераспределение усилий от жесткости дома

Согласен.

----- добавлено через ~5 мин. -----

Сообщение от Tyhig 30-50 мм от одной сваи

Да, направление мысли правильное. Для осадки свай из МКЭ получаем кратковременные величины усадок (мгновенные), но их надо умножать на 5 и получим полную осадку сваи со временем. ИМХО. На сколько помню, где читал - не покажу.

Я бы рекомендовал бы делать поэтажную сборку схемы - тогда усилия на сваи немного перераспределятся. И плиты перекрытия будут лучше себя чувствовать.

Да, выложите схему.
А еще схему надо прогнать несколько раз для выравнивания коэф. постели грунта.

[Artisan]

tigra-18, вам кажется, что осадка и величина опорной реакции зависит от нагрузки, а они в первую очередь зависит от жесткости основания.

Простой пример, если вы указательным пальцем будите давит на кирпич с силой 5 кг, то кирпич будут сопротивляться этой нагрузке (очень жесткое основание), на кончике пальца будет реакция в 5 кг, глубина проникновения в кирпич 0. Но если вы указательным пальцем будите давить с той же силой 5 кг на поверхность воды в сосуде, то палец просто погрузиться в воду на всю глубину сосуда, реакция на кончике пальца будет 0, хотя нагрузку вы прилагаете такую же.

В вашем здании опоры с меньшей жесткостью будут иметь осадку больше, чем опоры с бОльшей жесткостью. Поэтому опоры с меньшей жесткостью тянут в низ за собой выше лежащие конструкции. Диски перекрытий и покрытия (неразрезные) сопротивляются этому своей изгибной жесткостью, перераспределяя нагрузку на опоры с бОльшей жесткостью и вертикальные конструкции, опирающиеся на них. Здание "зависает" на жестких опорах, уменьшая нагрузку на опоры с меньшей жесткостью. Этот эффект заодно должен влиять на эпюры моментов в плитах перекрытия и покрытия, что тоже нужно учитывать.

Если вы хотите уменьшить данный эффект, то вам нужно увеличивать жесткость опор с меньшей жесткостью: увеличивать длину свай, увеличивать количество свай в кусте. Или наоборот, уменьшать жесткость опор с бОльшей жесткость.

[Tyhig]

В древнем руководстве по свайным фундаментам вроде была методика пересчёта осадки испытаний в осадку при эксплуатации, в приложениях
Если не вру.
Лучше использовать расчёт.

[nickname2019]

Осадка высотного здания в середине обычно выше, чем по краям из-за особенности деформирования грунта по "линзе". Это видно при использовании модели упругого полупространства (это и нужно использовать).

[Artisan]

"Компьютерные модели конструкций" А. С. Городецкий, И.Д. Евзеров, 2005

В разделе 4.11 сравнивают два варианта расчетной схемы, описывают ряд эффектов, выявленных при сравнении

[seregaxxl]

Сообщение от Artisan В разделе 4.11 сравнивают два варианта расчетной схемы

Очень интересное наблюдение. Автор темы, кстати так и не ответил заданы ли в программе у него свайные кусты, и картинку свайного поля было бы неплохо посмотреть.

[tigra-18]

Сообщение от seregaxxl кстати так и не ответил заданы ли в программе у него свайные кусты

- так в названии темы это написано - свайные кусты заданы - габарит ростверка из оболочек и в узлах примыкания свай - узловые опоры с жесткостью 30000-40000 кН/м

Сообщение от Artisan В разделе 4.11 сравнивают два варианта расчетной схемы, описывают ряд эффектов

- с колоннами понятно(хотя сдается мне про 0,2/0,3Е для изгибаемых элементов в данных схемах тактично умолчали), а на чем сваи могут зависать - непонятно?

[Бахил]

Убери верх и приложи реакции. Может тогда прояснится.