[Xenser]

Здание монолитное. Расчитывается на взрыв. Стена, на которую приходит основная взрывная волна размерам 22м на 12 метров высоты. Сила взрыва, приведенная к статической нагрузке 14 т\м2. Плита на сваях. Сваи задаю через 51 КЭ. Если задаю жесткость только по Z - выдает ошибку. Жесткость по Z определяю так - делю Fd осадку. Получаю числа около 1000 т/м. Чтобы как-то задать связи по Х и по У - задаю в том же КЭ 51 жесткости по Х и У равные 10 % от жесткости по Z - обосновать это не могу, т.к. это был просто совет более опытного коллеги.

Вопросы:

1. как все таки правильно задать связи по Х и по У, чтобы можно было обосновать экспертизе??

2. при задании жесткостей по х и y 10% от жесткости по Z - все здание сдвигается на 300 мм по направлению взрывной волны, а дельта перемещений стен составляет 100 мм... По пособию по проектированию зданий подверженных взрывным нагрузками - не ведется расчет по трещинам. Мне кажется тогда и на дельта перемещеия стен смотреть не нужно - главное обеспечить сохранность конструкции?

3. нагрузкагоризонтальная от взрыва 14 т/м2 * 22м * 12м = 3697 тонн. Свай по плите всего 360 штук. То есть на 1 сваю горизонтальная нагрузка 10.2 тонны. Как рассчитать сваи на горизонтальный срез (слом)?

Подскажите плиз, знающие люди... Мы уже втроем ломаем 2 дня головы..

[karel]

Так же как балку/консоль приходящую в колонну (стену) на сосредоточенную нагрузку?

[Xenser]

Это же так приблизительно... грунт же сильно влияет на сваю... А как консоль - да она хрень пройдет 15ти метровая свая... А про жесткости по х и у что думаете?

[grozd62]

наверное нужно это все считать как свайно-плитный фундамент с динамическими модулями деформации (увеличенными ),смотрите поиск по форуму по ключевым словам

[Tyhig]

Взрыв внутри или снаружи ?
Если внутри, то легкосбрасываемые конструкции применены ?
Если снаружи, то почему срез свай ? Мне так кажется здание будет просто крениться... Это растяжение свай...

[Alekceich]

Приложение Д по СП - расчет одиночной сваи на действие вертикальной, горизонтальной нагрузки и момента
суть в чем - защемляете сваи по х и у - получаете усилия, затем по этим усилиям по приложению Д определяете перемещения одиночной сваи: нагрузку/перемещение=жесткость в направлении х или у...закладываете это значение в расчетную схему - получаете новые значения нагрузок, считаете по приложению Д - получаете новые значения усилий - цикл повторить пока значение жесткости=const - также по этому приложению определяете критическое сечение в свае (максимальный момент), считаете сваю - ж/б элемент на этот момент - все. По моему как-то так.
Суть расчета в определении жесткости грунта в направлении работы сваи и в связи с тем, что онимеет какую то жесткость свая изгибается примерно так, как там показано на рисунке.
Tyhig - Вам ОЧЕНЬ правильную идею подал о легкосбрасываемых конструкциях, возможно ли это? или Вам как раз надо отгородить что-то от взрыва?

[Xenser]

Взрыв снаружи.

А что если так:

8.2 Определение жесткости сваи

Определим жесткость сваи по пункту 7.3.5 СП 50-102-2003:

«7.3.5 Если нагрузка при статическом испытании свай на вдавливание доведена до нагрузки, вызывающей непрерывное возрастание их осадки s без увеличения нагрузки (при s  20 мм), то эту нагрузку принимают за частное значение предельного сопротивления Fu испытываемой сваи.»

Несущая способность сваи Fd = 44.89 тс / 1.4 = 32.0 тс.

Жесткость сваи: 32.0 тс / 0.02 = 1600 тс/м.


8.3 Определение расчетной схемы сваи

Определим расчетную схему сваи по пункту 7.1.8 СП 24.13330.2011:

«7.1.8. При расчете свай всех видов по прочности материала сваю допускается рассматривать как стержень, жестко защемленный в грунте в сечении, расположенном от подошвы ростверка на расстоянии l1, определяемом по формуле
, (7.1)
где l0 - длина участка сваи от подошвы высокого ростверка до уровня планировки грунта, м;
 - коэффициент деформации, 1/м, определяемый по рекомендуемому приложению В.»

«B.4. Расчеты по определению прочности свай всех видов следует проводить с учетом формулы 7.1 с использованием коэффициента деформации  (1/м), определяемого по формуле
, (B.4)
где E - модуль упругости материала сваи, кПа (тс/м2);
I - момент инерции поперечного сечения сваи, м4;
bp - условная ширина сваи, м, принимаемая равной: для свай с диаметром стволов 0,8 м и более bp = d + 1, а для остальных размеров сечений свай bp = 1,5 d + 0,5, м;
c - коэффициент условий работы;
d - наружный диаметр круглого или сторона квадратного, или сторона прямоугольного сечения свай в плоскости, перпендикулярной действию нагрузки, м.»




Lo = 2.7 м
Iх = b*h3 / 4 = 0.0027 м4;
K = 1800 тс/м4 – по таблице В.1 СП 24.13330.2011;
bp = 1.5 * 0.3 + 0.5 м = 0.95 м
E = 3310 т/м2 для бетона класса В30

 = 5 1800 * 0.95 / 1 * 3310 * 0.0027 = 1.18

L1 = 2.7 + 2/1.18 = 4.4 м.


И свае задаем жесткость по Z, а по X, Y, UX, UZ - задаем связи на нижнем конце.

[SergeyKonstr]

Сообщение от Xenser Жесткость по Z определяю так - делю Fd осадку.

Не верно.

Сообщение от Xenser связи по Х и по У - задаю в том же КЭ 51 жесткости по Х и У равные 10 % от жесткости по Z - обосновать это не могу

Не верно.

Сообщение от Xenser как все таки правильно задать связи по Х и по У, чтобы можно было обосновать экспертизе??

Можно пойти 2-мя путями.
Расчитать по Приложению Д по СП на единичные нагрузки и получить жесткость или составить в расчетной проге схемку одной сваи с наложеннмм по боковой поверхности увеличивающемся с глубиной коэф. постели и также получить жесткость.

Сообщение от Xenser при задании жесткостей по х и y 10% от жесткости по Z - все здание сдвигается на 300 мм по направлению взрывной волны

Вероятно малая гор. жесткость, жесткость повышается с принятием условно жесткой заделки сваи в ростверк. Учет фактора работы фун. плиты (ростверка) на лобовое сопротивление грунта гор. перемещениям и сопротивление трения по ее боковой поверхности и учет податливости грунта по подошве ростверка (ну это уже КСП), а также сопротивление боковой поверхности стен (лобовое и трения) уменьшают величину гор. перемещений.

[Xenser]

Определим расчетную схему сваи по пункту 7.1.8 СП 24.13330.2011:

«7.1.8. При расчете свай всех видов по прочности материала сваю допускается рассматривать как стержень, жестко защемленный в грунте в сечении, расположенном от подошвы ростверка на расстоянии l1, определяемом по формуле....

Что думаете?

[SergeyKonstr]

Ничего.

"...Принятая в пункте расчетная схема предназначена для учета продольного изгиба свай, свай-оболочек и свай-столбов (определения гибкости) к не должна использоваться для определения расчетных значений изгибающих моментов и поперечных сил в их сечениях, которые следует определять согласно приложению к главе СНиП II-17-77..."

[СергейД]

к слову.
научился считать взрыв в ansys autodyn.
можно сравнить этот статический эквивалент с моим расчетом.
если тебе интересно, вышли информацию по характеристикам взрыва и конструкции (лучше в личку)

[Xenser]

Сергей. дай свой и-мейл - отправлю задание на взрыв и свои схемы приложения нагрузок.

[Кулик Алексей aka kpblc]

Сообщение от Xenser Сергей. дай свой и-мейл - отправлю задание на взрыв и свои схемы приложения нагрузок.

Думаю, это будет всем интересно. Если информация не закрытая, может, все же приложить к посту?

[Xenser]

Хорошо, вечером дома подготовлю картинки, выложу в виде картинок.

Совещался с 3мя людьми по поводу варианта установки жестких связей в свае на высоте L1 и задания жестоксти по Z. У всех трех ответ одинаковый: так делать можно для оценки перемещений в целом всего сооружения и для оценки усилий на верху свай. Что собственно мне и нужно. Далее с усилиями подбираем сваю по серии.

[trezvo_pro]

Сообщение от SergeyKonstr или составить в расчетной проге схемку одной сваи с наложеннмм по боковой поверхности увеличивающемся с глубиной коэф. постели и также получить жесткость.

Этот путь правильный, когда-то в Лире то же выполнял расчет сваи на гоизонтальную нагрузуку данным способом.

[Leonid555]

Сообщение от Xenser Здание монолитное. Расчитывается на взрыв. Стена, на которую приходит основная взрывная волна размерам 22м на 12 метров высоты. Сила взрыва, приведенная к статической нагрузке 14 т\м2. Плита на сваях. Сваи задаю через 51 КЭ.

Здание наверняка имеет подвал. При попытке сдвинуть здание в горизонтальном направлении стены подвала и торец плиты ростверка давят на грунт. Грунт сопротивляется. Это взаимодействие можно смоделировать, например, коэффициентами постели, распределенными по стенам подвала. Не только одни сваи работают на горизонтальное воздействие. И учтите, что коэф. постели при динамических воздействиях раз в 10 больше, чем при длительных воздействиях. Посмотрите еще и вот это http://www.scadsoft.ru/download/Kabancev2011.pdf

[Xenser]

Сообщение от SergeyKonstr составить в расчетной проге схемку одной сваи с наложеннмм по боковой поверхности увеличивающемся с глубиной коэф. постели и также получить жесткость.

Пожалуйста, распишите по пунктам алгоритм...

1. Задаем 1 сваю стержнем. Допустим 10 м.
2. Стержень делим на допустим 10 частей.
3. Как прикладывать и как расчитывать коэффициент постели для этих 10 кусочков? что если на 1 куске 2 типа грунта по скважине?
Где вычислять эти коэф. постели - пожалуйста распишите подробнее, если Вас не затруднит.
4. Как дальше определить жесткость по X, Y

Сообщение от SergeyKonstr Думаю, это будет всем интересно. Если информация не закрытая, может, все же приложить к посту?

Задание:
Технологи задают избыточное давление от взрыва. Взрыва приходится на длинную стену здания.
По пособию "обследованию и проектированию зданий и сооружений, подверженных воздействию взрывных нагрузок" переводим избыточное давление в статическую нагрузку.
Получается на стену, на которую приходится взрыв 14 т\м2, противоположную стену 3.5 т\м2, на торцевые стены по 7 т\м2, на покрытие тоже 7 т\м2.

Изначальная архитектура без расчета:
Здание длинной 22 м. Шириной 12 м. Фундаментная плита толщиной 1 м. Стены толщиной 0.9 м. Стены высотой 11 м. 2 этажа. Стены не связаны между собой плитой перекрытия и покрытия.
Внутри здания сделана сетка колонн 6х6 м, по ни ригеля, по ригелям прогоны, по прогонам прфлист и плита перекрытия, выше тоже самое и плита покрытия. То есть колонны, ригеля, прогоны стоят отдельно от стен, никак с ними не связаны и нужны только чтобы поддерживать перекрытие, покрытие.

Начал расчет
1. Начал считать по тому что было начерчено. Получается печальная картина. Ригель покрытия получается 100Ш1 с натяжкой. Такой применять нельзя. Начинаем разбираться. До этого делали аналогичные здания, ригеля делали из 2х 60Ш4, сварную колонну к ним приходилось делать... Подумал что это не оптимальная схема и решил попробовать другую предложить:

2. Своя схема:
Вместо колонн, ригелей и прогонов делаю 12ти метровые балки от стены до стены, жестко заделываю их в стены. Шаг 1 метр для покрытия - получается 50Ш3 (берем всеравно 60Ш4....) Для перекрытия 35Ш1 с шагом 1.5 метра (берем 40Ш2).
По балками плиты покрытия, перекрытия толщиной 200 мм. Плиты связаны со стенами конечно.
Мне кажется эта схема лучше тем, что: меньше расход металла, нету огромных сечений, проще выполнить, нету фундаментов под колонны, соотвественно нету пиков армирования в фундаментной плите. Плиты покрытия, перекрытия анкерятся в стены и работают совместно со всем каркасом, как впрочем и балки, отсуда значительно уменьшается армирование стен.

Схема "2" собрана, посчитана, принята толщина стен 600 мм. Армирование не помню, но меньше чем в аналогах на 1-2 диаметра.

Сваи задавались стержнями, в стержнях смотрим усилия. Усилия 18 т\м моменты и 50 тс - вертикальная. По всей плите сваи с шагом 1.1 метра - сплошное свайное поле. Всего 390 свай.
По серии по графику где моменты и N смотрим армирование свай. Получилось в свае 4 диаметра 25ых. Свая вроде С80.10-13.у по серии... 1.011-10 вроде.

Вот как-то так...

[shifr]

Что-то непонятное....А вместо стен и прочее применить пневмоопорные конструкции не пробовали?

[Leonid555]

Сообщение от Xenser Пожалуйста, распишите по пунктам алгоритм... 1. Задаем 1 сваю стержнем. Допустим 10 м. 2. Стержень делим на допустим 10 частей. 3. Как прикладывать и как расчитывать коэффициент постели для этих 10 кусочков? что если на 1 куске 2 типа грунта по скважине? Где вычислять эти коэф. постели - пожалуйста распишите подробнее, если Вас не затруднит. 4. Как дальше определить жесткость по X, Y

Извините, что вмешиваюсь.
1. Задаете сваю той длины, которую определили по первоначальным прикидкам, исходя из ее несущей способности на вертикальную нагрузку.
2. Разбиваете сваю на участки, допустим, по 30 см. С таким расчетом, чтобы грунт в пределах участка был одинаковым. (Надеюсь понятно, что поправка отм. кровли слоя грунта в 30 см - это несущественно. Геологи не дают отметки слоев с точностью до миллиметра).
3. По приложению Д из СП 50-102-2003 вычисляете коэф. постели Сz (см. формулу (Д.3)). Это делается для глубин Z в середине каждого участка.
4. Все это моделируете в расчетной программе в виде отдельной задачи. Прикладываете к верхнему концу сваи горизонтальную нагрузку (допустим - единичную) и определяете перемещение верха сваи. Если уж вы собрались моделировать при помощи 51 элементов, то жесткость горизонтально расположенных (по Х и У) элементов определяете как частное от деления силы H (которую вы приложили) к перемещению Uр (которое нашли при помощи программы).
5. Все вышеописанное - это только начало. Далее (в основной расчетной схеме) действуете последовательными итерациями (как описано в посте 6) и уточняете жесткости, и смотрите - а не разрушилась ли какая-то свая от возникших усилий (или перемещения ее оголовка превысили предельные. Читайте приложение Д!). Если такое происходит, то вместо 51 элементов эту сваю заменяете горизонтальным усилием (вот тем которое она еще выдерживает) и вновь повторяете расчет. И так до тех пор пока система не стабилизируется - перестанут появляться разрушившиеся (запредельно деформировавшиеся) сваи.

Offtop: Вы прежде чем вновь и вновь задавать вопросы на форуме все-таки прочитайте документы и НОРМЫ на которые вам уже указали. Не надо требовать чтобы вам абсолютно все разжевывали.
А то похоже, что удивляясь вашим вопросам люди начинают терять дар речи.

[Xenser]

Спасибо, Leonid.


Про пневмоопорные конструкции ничего не понял... Причем тут пневмоопорные конструкции, когда происходит взрыв и во все стороны летят куски оборудования, металл, бетон и проч. и нужно защитить людей в здании от этого?