Евгения, подойдет, конечно, только дольше счет

Добрый день!
Уважаемые сэнсеи ЛИРЫ, подскажите, пожалуйста, сама никак не могу догадаться - опыта
нет. Здание с металлическим каркасом стоит на сборных сваях, объединенных монолитным
ростверком. Модель этого здания как заносить в ЛИРУ: полностью или по частям-сначала
расчет металла, а потом - свай?
Надо смоделировать схему польностью. Потом для монолитных и металлических
конструкций рассчитать в ЛИРАРМ и ЛирСТК соответственно.
Евгения, лучше всего всё уравновесится в единой модели. Но этапы неизбежны.
Цепочка действий:
1-определиться с типом, сечением и длиной свай, определить несущую способность сваи по
грунту
2- создать полную модель сооружения и загрузить всеми задуманными нагружениями
расчетными нагрузками. В их числе полезно создать нагружение-комбинацию из
долговременно действующих нагрузок(копированием базовых нагружений)
3- прикидочно расставить сваи(по грузовым площадям и тп) на этом этапе из кэ56(Rx=Ry=
1e6 Rz=1e6)
4-Выполнить тренировочный расчет и оценить получившиеся усилия в «сваях»
5-корректировка числа и местоположения «свай»
6-далее важно, имеем ли мы сваи стойки опирающиеся практически на несжимаемый грунт
(остается только добиться непревышения усилий в сваях от комбинаций нагружений над
несущей способностью сваи по грунту). На этом этапе можно перейти на стержневые сваи, с
реальной длиной, которые впоследствии можно армировать в лирарме. Сопротивление
боковому смещению можно моделировать теми же кэ56 по длине сваи, величины реакций
(Rx,Ry)рассчитать по таблице СП через боковой коэффициент постели грунта. Низ сваи
щемится по Z жестко или податливо. Во втором случае можно посчитать осадку условного
фундамента и делением усилия в свае на величину осадки найти реакцию эквивалентной
пружины, при этом желательно учесть сжимаемость ствола и самой сваи.
--Другой случай если у нас висячие сваи, их смещение в грунте сильно разнится от их
местоположения по периферии или внутри плана здания. Наша цель получить реальную
картину перемещений и усилий. Можно считать осадки свай по СП, а можно и
непосредственно в Лире. В общем случае можно замоделировать во вспомогательной задаче
стержневые сваи в 3D массиве грунта.. Грунтовые объемники нелинейные кэ требующие
значительного времени счета в нелинейной задаче. Наша цель использовать их только на
этапе определения перемещений узлов и усилий в сваях от долговременных нагрузок. Далее
как и выше мы можем вернуться к линейно работающей модели с эквивалентными
вертикальными пружинами под концами свай(а можно и с пружинами распределенными по
высоте сваи) и с горизонтальными пружинами имитирующими боковое сопротивление грунта
рассчитанными по СП..
Практически нужно определиться с размером грунтового массива : граница массива отстоит
от края здания не менее(имхо) линейного размера плана здания, расстояние от нижних концов
свай до нижней границы грунтового массива соответствует глубине сжимаемой толщи,
определяемой по СП .Узлы нижней грани грунтового массива закрепляются от всех линейных
смещений, а по боковым граням только по горизонтальным направлениям.
Дополнительно все узлы кэ грунта несвязанные с узлами свай закрепляются от угловых
перемещений. Размеры кэ грунта в плане в районе примерно 1-1.5 м, по высоте соответствуют
дробежке длины сваи (пусть 1 м ) Следует стремиться к минимизации задачи, горизонтальные
размеры кэ грунта за пределами пятна здания можно увеличивать
от шага к шагу.в разы.
Для экономии времени счета вспомогательной задачи модель здания за исключением свай и
ростверка превращаем в суперэлемент. Используем «Монтаж». Монтируем грунт и нагружаем
его собственным весом, монтируем все остальное и нагружаем долговременными
нагрузками(обычно собственный вес от расчетных нагрузок очень близок сумме реальных
долговременных нагрузок) . Выполняем нелинейный расчет.
Анализируем полученную картину усилий в сваях, вносим коррективы, добиваемся
приемлемого результата.
Через полученную картину усилий и перемещений находим жесткости(реакции)
эквивалентных пружин для основной задачи. Далее обычный линейный расчет с рсу и
армированием.
Может обнаружится, что усилия в переферийных сваях превосходят их несущую способность,
а добавить свай нереально. В этом случае можно выполнить вышеозначенный
вспомогательный расчет с учетом непревышения предельных нагрузок на сваю с
перераспределением усилий на соседние. Механизм ограничения передачи усилия можно
замоделить с помощью кэ264 и кэ55 ( а в дальнейшем в лире 9.6 непосредственно с помощью
кэ255).
Ну пока все.
рекс, спасибо Вам большое, что уделили моей проблеме столько внимания. Все
вышеизложенное мне предельно ясно. А для расчета осадок не подойдет создание модели
грунта в основной схеме?
Евгения Дятлова, если вы имеет ввиду 3d грунт, то можно (лучше в нелинейной постановке).
Только если нет представления работы грунта (физ.процессы), то лучше не лезть в дебри и
задать сваи 56КЭ, а ростверк пластинами и посчитать в линейной постановке. Таким образом
получите осадку своего ростверка. В принципе рекс написал всё верно, тока по проще надо
было изложить. Для новичков будет сложно сделать......
Андрей Пирогов, я имею в виду модель грунта, которую можно задать с помощью меню
Жесткости--Модель грунта. Насколько помню, в результате этого расчеа выдаются
коэффициенты постели и, кажется, осадка фундамента. Только мне немного не понятно,
почему ростверк нельзя в этом случае задать балкой? Не могли бы Вы пояснить?
Евгения, подойдет, конечно, только дольше счет.
рекс, если я Вас правильно поняла, я создаю пластины толщиной 800 (высота ростверка) и
шириной 400 (ширина ростверка)? в узлах пересечения пластин, где будут стоять мои
предполагаемые сваи, я устанавливаю КЭ 56. Затем создаю модель грунта, из которой
высчитываю Сz, Cy и осадку? Произвожу предварительный расчет, где определяются
перемещения и усилия в сваях. Затем моделирую сваи стержнями и вот тут появляется
вопрос: если я считаю Cz, Cy с помощью модели грунта (т.е. не я, а Лира ), то как мне
задать эти же коэффициенты для каждого 1-метрового стержня сваи или их уже и не надо
задавать? С подошвой свай все, вроде бы, ясно-сваи висячие и я под ними устанавливаю КЭ
56, моделирующие отпор грунта, кажется, так?
к посту 14
Евгения, подойдет, конечно, только дольше счет.
Если задача небольшая все можно впрямую выполнить в монтаже, моделируя процесс
возведения и последующие нагружения полезными нагрузками . Поскольку в монтаже
действует принцип принудительного накопления нагрузок, полезные нагрузки придется
прилагать и гасить(прикладывать с обратным знаком) от стадии к стадии. Динамика в
сегодняшнем монтаже исключена(ветер с пульсацией, сейсмика) и может прилагаться только
в виде системы статических сил рассчитанных ранее в отдельной линейной задаче. Лирстк и
лирарм для подбора(проверки) сечений используют рсн собственно монтажа.
Только по причине неподъемного времени счета используется прием описанный в посте
выше. Ну и Рсу для металла вариативнее рсн монтажа. Много нагружений(стадий текущего
сосостояния в монтаже не выполнишь, если используются нелинейные элементы(3d грунт и
тп)
В принципе как вариант можно попробовать решить обычную линейную задачу с обычными
линейными 3d солидами, где используется только модуль деформации грунта. Если грунт не
перегружается, то пластики в нем может и не быть. Цель опять таки получить верную картину
распределения усилий в конструкциях здания и в грунте.
Если есть динамика(например сейсмика) эту линейную задачу все равно придется решить
дважды:
в одной нагружения собственным весом и полезные статические, в другой задаче тот же
набор, плюс динамика, но в вместо модуля деформации грунта (из геологии)для 3D солидов
использовать модуль упругости(грубо на порядок выше Едеф) , это уменьшит периоды
колебаний и соответственно может увеличить динамическую нагрузку. Потом РСУ обоих
задач объединяются через приложение "вариация моделей" и объединенные рсу опять таки
идут в лирстк и лирарм. Если используется приложение вариация моделей суперэлементы
запрещены.
Евгения Дятлова, объясняю на пальцах, если у вас свайный ростверк - типа ленточный, то
смысла нет его считать в модели грунта, так как тело ростверка (исключение КСП) не
работает на упругом основание, эта работа исключается. Работают по грунту сваи тока. Ещё
раз повторюсь, если у вас не КСП (комбинировано свайно-плитный фундамент). Все
остальные типа плитного ростверка считаются без учета работы плиты на упругом основании.
А те Сz и Cy это коэффициенты постели для работы тела свай, они определяются по
приложению 1 снипа "свайные фундаменты"
к посту 15
В принципе после вспомогательного расчета мы имеем все усилия в сваях от долговремееных
нагрузок и перемещения узлов.
Чтобы рассчитать горизонтальные , да и вертикальные реакции удобнее иметь
вспомогательные элементы кэ55(упругая связь между двумя узлами) введенные между узлами
свай и узлами кэ грунта.
Пусть узлы свай будут выше на 0.1 м узлов грунта и введите между ними кэ55(
Rx=Ry=Rz=1е6). совпадение координат нежелательно, потеряете кэ 55 при упаковке.
по кэ 55 получите усилия в пружинах по нужному направлению , тут же и перемещения узлов.
По ним можно рассчитать реакции как вертикальных , так и горизонтальных пружин. Это
самое точное решение.
Разумеется было бы тяжело рассчитать гориз. реакции по длине свай для большого
количества свай, все равно пришлось бы прибегнуть к разумному осреднению результатов. А
тут СП разрешает
воспользоваться табличными коэффициентами постели по боковой поверхности, может
точность тут
и не столь существенна, а лень как известно двигатель прогресса, грех не воспользоваться, но
конечно, это вовсе необязательно, а только возможный вариант действий.
как я понимаю у вас ростверк моделируется горизонтальными оболочками, сетка узлов
должна
сразу соответствовать возможному шагу свай(для буровых 1м+D сваи)
все, пока помолчу.
"К сваям-стойкам следует относить сваи всех видов, опирающиеся на скальные грунты, а
забивные сваи, кроме того, - на малосжимаемые грунты....
К висячим сваям следует относить сваи всех видов, опирающиеся на сжимаемые грунты и
передающие нагрузку на грунты основания боковой поверхностью и нижним концом.
Примечание - К малосжимаемым грунтам относятся крупнообломочные грунты с песчаным
заполнителем средней плотности и плотным, а также глины твердой консистенции в
водонасыщенном состоянии с модулем деформации от 50 МПа."
Наличие воды влияет на состояние прорезаемых суглинков , сопротивление по боковой
поверхности зависит от показателя текучести грунта(IL)
Тот же пресловутый объект, что был две недели назад. Сделала предварительный расчет,
как советовал многоуважаемый Рекс (пост 10, пункт 4). Усилия получились безумные, далеко
от несущей способности сваи по грунту. Соответственно, необходимо корректировать
количество свай. Его нужно посчитать по формуле n=N/Fсв. Кто подскажет, можно ли
посчитать в ЛИРЕ полный вес здания в зависимости от РСН, чтобы подставить его в формулу
подсчета количества свай? Я мыкалась с нагрузкой на фрагмент, добавив под всей моей
конструкцией дополнительный стержень (т.е. считала нагрузку на один узел в этом стержне),
но вес моего домика из кучи металла с жб фундаментной плитой получился нереально
маленьким. Помогите советом, кто может...
удобно первый раз посчитать вообще без свай,на узлы плиты фундамента не налагать связей,
а вместо них ввести в эти узлы кэ56 (Rx=Ry=Rz=1e6)
(если просто запретить перемещения по Z , потеряете вес плиты фундамента)
Результат смотрите в протоколе расчета. также доступны реакции в кэ 56.
как вариант можно посчитать плиту на условном упругом основании(Сz=1000 т/м3 , или
больше например).
по Х и У можно придержать связями. доступно давление на грунт .
Можно вообще создать нагружение-комбинацию реализующую реальный вес здания.:
допустим , нагружение 1--собственный вес конструкций, 2--полезные долговременные, 3-полезные кратковременные . Копируя поочередно эти нагружения скажем в изначально
пустое наружение №4 , получим нагружение комбинацию. при копировании доступны
поправочные коэффициенты.
рекс, я так и сделала
Цитата
рекс пишет:
на узлы плиты фундамента не налагать связей, а вместо них ввести в эти узлы кэ56
(Rx=Ry=Rz=1e6)
только первоначально у меня в этих связях получились огромные реакции. Сейчас,
воспользуясь Вашим советом,
Цитата
рекс пишет:
Можно вообще создать нагружение-комбинацию реализующую реальный вес здания.:
допустим , нагружение 1--собственный вес конструкций, 2--полезные долговременные, 3- полезные кратковременные . Копируя поочередно эти нагружения скажем в изначально
пустое наружение №4 , получим нагружение комбинацию.
пересчитаю количество свай-кэ56. Спасибо Вам большое.
Уважаемый рекс! можно мне еще немножко понаглеть? я тут набросала мою схему, только
у меня кое-что не сходится. не могли бы Вы посмотреть ее на наличие ошибок?
[ Скачать ]
размер файла: 167.45Kb
с фазенды,задержался.
1-- в 6, 7 полосе часть кэ 56 не попали на узлы плиты, живут автономно в своих собственных
узлах. отсюда в них не возникает усилий. удалить эти кэ56 и ввести заново (если копировкой,
то лучше копировать "за один узел" а не аналитически по приращениям, надежнее)
2-- сечения стоек : маловероятно, что стенка двутавра праллельна глобальной оси Х. (если
прав, развернуть сечение на 90 градусов)
3-- добавить связи в плоскости перекрытия, превратив его в жесткий в своей плоскости диск.
(связи не только по Х , но и по У, учитывая размер кровли даже не в один ряд) .связевые
стержни сделать возможно короче
в плоскости нижних поясов ферм раскрепляющие стержни и опять же связевое ужесточение.
4-- желательно прояснить природу загружений,
нагружения выше первого оперируют очень уж большими нагрузками по площади , 2.75 т/м2
например, что это может быть.
со стороны чтобы понять, 1наг --то то, второе то то итд.
где то должен быть еще ветер.
5-- необязательно загружение по всей площади наихудшее для конструкции, желательно
добавить варианты с нагрузками в шахматном поряде, через пролет и тд это касается как
плиты ростверка, а возможно и нагрузок на кровлю.
6-- опирание ферм на стойку жесткое ? (если нет , то на макушку стойки цилиндрический
шарнир)
если не хотите связываться с РСН, то чтобы получить максиммум усилий в стойках от суммы
долговременных нагрузок для первого прикида , создайте нагружение-комбинацию. если и с
учетом сейсмики, то без РСН не обойтись.
Добрый день, рекс! Спасибо большое за участие в моем вопросе. Нагрузки, участвующие в
моей схеме:
1 загружение – собственный вес конструкций;
2 загружение – постоянные нагрузки: на фундаментную плиту толщиной 250 мм давит
минераловатная плита толщ. 100 мм и слой бетона толщ. 180 мм; вес гипсокартонных
перегородок «размазан» по поверхности плиты; на балки антресолей давят многопустотные
плиты; покрытие – стальной профнастил;
3 загружение – длительные нагрузки от веса людей и оборудования, там стоящего. Это
овощехранилище со специально оборудованными помещениями для хранения овощей и
фруктов, с системой вентиляции и кондиционирования, где подвешенной к потолку, где
поставленной на крышу. Вес этого оборудования я передала на фермы как равномерно
распределенную нагрузку. А вес ящиков с овощами, хранящихся в первой половине здания
(максимум 350 т), перевела в зависимости от размера помещения в т/м2 и максимальную
нагрузку приложила ко всей фундаментной плите, т.к. во второй половине будет
устанавливаться ленточный конвейер, нагрузка от которого пока неизвестна, поэтому взяли с
запасом, это как раз и есть те 2.75 т/м2;
4 загружение – кратковременные нагрузки от людей и электрокаров, которые будут там
ездить.
5 загружение – снег кратковременный 1.2 кПа по моему региону.
Ну а 6 и 7 загружения говорят сами за себя.
Цитата
добавить связи в плоскости перекрытия
В смысле добавить связи конструктивно? То есть, те связи, что сейчас стоят, не обеспечат
достаточной жесткости?
Если связь будет выглядеть так? (см. рис.)
Опирание на стойку жесткое. Во всяком случае, наш конструктор уверял меня в этом.
А в связи с РСН есть что-то нехорошее, чего я не знаю? Я без РСН не могу, ведь только так
можно понять реальные усилия, возникающие в конструкциях, правильно же?
Благодаря этому у меня в сочетании всех нагрузок, кроме сейсмики, в некоторых "сваях"
получились усилия, большие, чем несущая способность свай по грунту. Не намного, но все
же, а увеличивать количество свай некуда.
Скажите пожалуйста, рекс, чисто теоретически - я могу взять самую нагруженную сваю, по
итогам предварительного расчета, и посчитать для нее осадку вручную? потому что тот
алгоритм, что Вы мне прислали ранее, мне немного не понятен. я начала создавать объемную
модель грунта, и мне уже дурно сделалось-весь день вчера убила только на то, чтобы создать
объемные элементы из пластинчатых. Кажется, памяти моего компьютера и моих мозгов не
хватает на то, чтобы обрабатывать такое количество элементов.
шутка в том, грунт внутри плана садится и увлекает за собой сваи внутри плана. плита
прогибается от краев к середине за счет менее податливых свай периметра. От этих
перемещений зависит НДС всей конструкции. Вопрос как получить эту картину деформаций?
Имхо объемники грунта в расчетной схеме вроде как сами должны за себя ответить как это
произойдет.
Допустим нет в проге объемников. А эффект разных вертикальных податливостей свай по
периметру и внутри плана данность. Есть метод "условного фундамента", осадка которого по
его площади похожа на результат с объемниками. Остается вроде посчитать этот фундамент
разбитый на кэ по узлам свай и превратить результат в пружинки дифференциальной
жесткости, но неопределенность в том, что не учитывается жесткость этого условного
фундамента. Либо это нагрузка по грунту, либо это штамп, а у нас ни то , ни другое.
В СП предлагают методику определения осадок свай в кусте и на краях, но чтобы получить
податливость
(а потом для Лиры реакции пружин), надо предварительно знать нагрузку на сваю в первом
приближении , а это уже итерация...
В общем какими то ухищрениями нас подводят к постороннему опыту в какой то степени
отвечающему задаче в целом. Имхо именно поэтому проще замоделить с объемниками
грунта, пусть даже вспомогательную задачу, только чтоб получить информацию о усилиях и
перемещения в свае на контакте с ростверком чтобы определиться с реакциями пружинок.
Вы могли бы на сайте dwg.ru просмотреть темы по данной тематике и составить свое мнение.
В общем, отстаиваю принцип, что на вопросы должна ответить программа мне, а не я ей.
можно попробовать(но сам так не делал) вариант:
ваша задача как она есть, плюс сваи-стержни на свою длину воткнутые пусть шарнирно в
плиту на упругом основании(размеры в плане как у условного фундамента
Е=модулю деформации грунта. разбивка на кэ погрубее на базе узлов свай. использовать
приложение "грунт".
Сваи побить по длине и ввести в узлы кэ56 с реакциями по Х и У, рассчитать их по СП через
боковой коэффициент постели. Прямая линейная задача, никаких ручных вычислений.
фактически механизирем модель условного фундамента.
недочеты:
1- какую модель из трех предложенных Лирой выбрать. каждая теория дает отличные от
других результаты.
2- пластические деформации грунта не учитываются.
ну и может кто еще что добавит.
Женечка Дятлова. Поскольку у Вас нет опыта проектирования, как я понял, свайных
полей(поскольку сваи между собой не взаимодействуют при расстояниях между ними более
15 сторон сваи), объединенных одним ростверком, следует учиться правильно их
проектировать. Изначально Вы должны четко представлять работу сваи в составе фундамента.
Погружаемая висячая свая изменяет как структуру грунта, так и его прочностные и
деформационные характеристики. Точно как работает свая в каждом конкретном случае,
пожалуй, не знает никто, да, похоже, в ближайшее время и не узнает. Поэтому приходится
пользоваться приближенными моделями. Для практического расчета вертикальных и
горизонтальных податливостей свай вполне достаточна линейно деформированная среда.
Однако в сплошной среде задачу не решить. Вы должны ясно себе представлять, что свая в
фундаменте работает как совместно с грунтом, вызывая тем самым деформации грунтового
массива (сплошная среда), так и самостоятельно – прорезая грунт в котором она расположена
на величину, зависящую от нагрузки на нее и ее места расположения в свайном поле (разрыв
сплошной среды). Если задачу решать только в сплошной среде, то нагрузки на угловых сваях
будут стремиться к бесконечности, особенно если для вычислений вертикальной
податливости свай использовать, как предлагают нормы, метод условного фундамента и
рекомендации п. 12.5 СП 50-101-2004, чего в природе быть не может. Не даром ученые мужи
ввели ограничение (см. п. 7.4.14 СП 50-102-2003).
Итак, осадка отдельно взятой сваи S в свайном поле должна складываться из двух
составляющих – осадки сваи в массивном фундаменте S1 и осадки прорезки этой сваи S2. И
без итерационных процессов, без составления вспомогательных моделей здесь, пожалуй, не
обойтись. Предлагаю к рассмотрению следующий расчетный вариант.
Базовая модель – каркас сооружения с объединяющим сваи ростверком (его вид выбирайте
сами), сваи в местах их установки моделируются КЭ-56. Количество задаваемых жесткостей
КЭ-56 определяется в зависимости от способа закрепления головы сваи в ростверке (жесткая
заделка или условное шарнирное опирание). Все элементы линейной теории упругости.
Жесткосные податливости, кроме вертикальной, достаточно вычислить по приложению Д СП
50-102-2003. Вертикальная податливость вычисляется из расчета 3-х вспомогательных схем.
Схема 1. Каркас сооружения с объединяющим сваи ростверком с набором вертикальных
нагрузок для одной наиболее значимой комбинации, расположенный на контактном
армированном слое (грунт и расположенные в нем сваи), окруженным со всех сторон и снизу
грунтовым массивом. Контактный армированный слой (объемные элементы) следует
представить как трансверсально-изотропный массив (советую ознакомиться с трудами Л.М.
Тимофеевой), грунтовый массив – это изотропные объемные элементы (характеристики
грунта). Ростверк с контактным армированном слоем соединены лишь в узлах, где
расположены сваи. Все элементы линейной теории упругости.
Схема 2. Собственно тоже, что и схема 1, только каркас убирается.
Схемы 3. Для каждой группы свай, в зависимости от того, какую площадь грунта в
контактном армированном слое свая вовлекает в свою работу, моделируются два цилиндра:
первый представляет истинный грунтовый массив с расположенной в центре сваей
(изотропные объемные элементы), второй тоже самое, но свая и грунт в пределах длины сваи
представляются изотропными объемными элементами с Еzz как для контактного
армированного слоя. По поводу схем 3 советую ознакомиться с Федоровский В.Г. Безволев
С.Г. Метод расчета свайных полей и других вертикально армированных массивов. ОФиМГ,
1994, N3, c. 11-15.
О закреплениях, учете собственного веса свай, нагрузки отпора от исторического давления
грунта и т.п.не говорю.
Далее расчет.
1. Рассчитать Схему 1, определить для каждой сваи нагрузку на нее Nсв и осадку S1.
2. Приложить найденную Nсв к свае первого цилиндра Схемы 3 и равномерную нагрузку от
Nсв на поверхность второго цилиндра Схемы 3, рассчитать схемы 3, разность в осадках
центра первого цилиндра и центра второго цилиндра даст осадку S2.
3. Для каждой сваи Si=S1,i+S2i; вертикальная податливость Ki=Nсв,i/Si.
4. Задать для каждой сваи в Базовой модели вертикальную податливость Ki и рассчитать
схему, определить нагрузки на ростверк и перенести их в Схему 2, определить для каждой
сваи Nсв,1.
5. Рассчитать Схему 2, определить для каждой сваи новую осадку S1.
6. Приложить найденную Nсв,1 к свае первого цилиндра Схемы 3 и равномерную нагрузку от
Nсв,1 на поверхность второго цилиндра Схемы 3, рассчитать схемы 3, разность в осадках
центра первого цилиндра и центра второго цилиндра даст осадку S2.
7. Для каждой сваи новая Si=S1,i+S2i; новая вертикальная податливость Ki=Nсв,i/Si.
8. Задать для каждой сваи в Базовой модели новую вертикальную податливость Ki и
рассчитать схему, определить нагрузки на ростверк и перенести их в Схему 2, определить для
каждой сваи Nсв,2 и т.д. до сходимости результата.
В заключение хочу посоветовать: не закрепляйте углы поворота объемных элементов; не
выполняйте динамический расчет на грунтовом массиве, смоделированном на объемных
элементов, точности таким расчетам препятствуют краевые закрепления; количество свай в
свайном поле определяйте по формуле n=(Nобщ/Fсв)+20% на неровности; старайтесь более
точнее определять количественное значение величин осадок, помните, чем количественное
значение их больше, тем и больше неровности, тем больше и нагрузки на угловые сваи.
Леонид, здравствуйте.
Я не совсем уверен, что найду Тимофееву, что-то никак не видно, а Федоровский где-то дома
встречался.
А так поясняю (может Вам этого будет достаточно). Контактный армированный слой
представляется как трансверсально-изотропный (частный случай ортопропии) массив со
следующими характеристиками вдоль глобальных осей системы координат:
Ехх=Ех=Е1=Егрунта;
Еyy=Ey=E2= Егрунта;
Еzz=Ez=E3;
Vху=V12=Mгрунта (коэффициент Пуассона грунта, где расположена свая),
Vух=V21=Mгрунта,
Vхz=V13=Mгрунта,
Vуz=V23=Mгрунта,
Gxy=G12=Gyz=G23=Gzx=G31=Eгрунта/(2(1+Mгрунта));
Еzz=Ez=E3=ЕсваиЕгрунта/(ЕгрунтаWаz+Есваи(1-Wаz));
где: Есваи – начальный модуль упругости материала сваи;
Егрунта – общий модуль деформации грунта, в котором расположена свая;
Wаz – объемная концентрация армирующего грунт материала (свай) по направлению
z; понимается отношение площади поперечного сечения свай к общей площади контактного
слоя.
Для случая регулярного расположения свай в свайном поле формула следующая
Еzz=Ez=E3=(ЕсваиFсваи+ Eгрунта(A-Fсваи))/A;
где:А=s*s – площадь основания, приходящаяся на одну сваю;
s – шаг свай;
Fсваи – площадь поперечного сечения сваи.
Вот, собственно, и все, что нужно для расчета на контактном слое.
Для моделирования цилиндров R=квадратный корень отношения (A/пи). Для цилиндров
глубина слоя грунта под концом сваи не менее 2R (и хватит, если более, осадка все равно
будет как для 2R). Задача осесимметричная, можно использовать лишь половину цилиндра.
как я моделирую все эти дела...
Сваи:
1. По длине свай прикладываю коэффициенты постели грунта по боковой поверхности
относительно местных осей свай (Сz1, Cy1)..их значение берем по прил.1 СНиП 2,02,03-85.
(это стало возможно только в v.9.4)
2. Под острием создаем граничное условие по Z (КЭ51 или КЭ56), величину Сz определяем
как для обычных фундаментов (при динамике определяем по п.1,25 СНиП 2,02,05-87). Если
свая стойка - то вообще защимляю.
3. Считаю что плита весит на сваях и работу грунта под плитой не учитываю.
...все это более менее годится для расчета материала свай по прочности и учета совместной
работы всего в целом. Расчет основания по деформациям выполняю всегда "ручками".
Надеюсь что помог чем-то...
Юрий Гензерский, начал заниматься. С первым пунктом проблемы сразу. Можете
порекомендовать литературу на предмет какая теория определения НДС для каких грунтов
наиболее приемлема, т.е. определиться по какому условию прочности рассчитывать?
По поводу принципиальной модели - грунт задается объемными КЭ, свая задается стержнем с
ж/б характеристиками. В зоне сопряжения сваи сетка КЭ (в плане) разбивается в соответствии
с габаритами сваи. Стержень-свая взаимодействует с грунтом через абс. жесткие вставки из
КЭ-10. Используем монтаж: 1 этап - грунт рассчитывается на собственный вес, 2 этап - с
помощью монтажной таблицы исключается объем грунта, который соответствует
расположенной сваи, соответственно, включаем в работу стержневые КЭ, которые на первом
этапе отсутствовали. Расчет на эксплуатационные нагрузки. Шаги и нагрузки, частный
случай, это не так принципиально.
Бытовое обсудили, на стадии учета первого этапа.
Дополнительное давление от рядом стоящих сооружений, я так думаю, следует задавать с
помощью опции преднапряжения. Тут есть вопросы, в частности - какие компоненты за какое
направление отвечают и как правильно их определить, видимо, упрощенно решая задачу от
существующей застройки при грубой сетке КЭ.
Юрий Гензерский, что Вы об этом думаете?
Да, КЭ 54 не годится для сваи.
51 КЭ(z) под острие, 56 по бокам (xyz)
Жесткость по Z(речь о боковой поверхности) можно выудить из таблицы СНиП, там учтен
различный коэф. трения скольжения в зависимости от грунта и глубины.
Достаточная точность...
,
На сколько я понимаю, модель с 210 КЭ вполне адекватна. То что свая исчерпала свою
несущую способность, не значит, что она проваливается (как будто под ней пустота
образовалась), и все что успела взять на себя должна отдать. Она спокойно себе несет то, ради
чего ее туда поставили, а излишек нагрузки должен уйти соседям.
а если нагрузка изменится? Ветер подул в другую сторону, свая разгрузится, но ранее
разрушенный кэ210 не может заработать, усилие в свае над ним не меняется. На живые кэ210
это не распространяется.
Задать в расчетной схеме включение-выключение сваи - другими словами, создать шарнирползун, который перестает (открывается) или начинает (закрывается) воспринимать усилия
после достижения какого-то граничного значения нагрузки, можно с использованием
элементов трения (КЭ 263, 264).
Не получится. В них трение учитывается включением , выключением ползуна
перпендикулярного усилию пригруза.
в нашем случае нужен ползун вдоль инициирующего усилия .
разработчики вполне могут развить кэ 261,262
которые включаются по знаку усилия в них, добавив
и анализ величины усилия в нем.
Получиться .
Нужно задать направление осевой жесткости КЭ трения перпендикулярно направлению
возможного смещения и загрузить его фиктивным усилием необходимой величины
(произведение усилия на заданный коээфициент трения должно определять граничное
значение нагрузки, при котором начинается проскальзывание).
логично. то есть плоскость нижних концов свай это несмещаемый друшлаг, к нему крепим
горизонтально кэ 263 скажем и ваше предложение работает. выше вертикальная пружина
учитывающая вертикальные перемещения сваи и грунта, выше стержень сваи с гориз
пружинами на боковое сопротивление грунта. при превышении усилия в свае она
проваливается в друшлаге. Кажется ,все очень хорошо. элемент 263 кстати итерационный и
каждое нагружение пойдет в один шаг, плюс гибкое реагирование на изменение нагрузки.....
Отдаю должное. Спасибо.