#1 2018-06-17 22:36:46

Admin

Administrator

[ОиФ] Расчет сваи на действие горизонтальной силы и момента

Обсуждение расчета:

Расчет сваи на действие горизонтальной силы и момента

Допущения и предпосылки:
Методика расчета принята согласно приложению «Д» СП 50-102-2003 (с учетом приложения «В» СП 24.13330.2017).

Ссылка:
http://webcad.pro/sv_poper/sv_poper.html

jodmax

Member

Re: [ОиФ] Расчет сваи на действие горизонтальной силы и момента

Думаю, надо включать/выключать ввод момента в зависимости от включенности "Жесткая заделка сваи в ростверк обеспечивающая невозможность поворота головы сваи:"
Если она влючена, то он не нужен.
И добавить к нагрузкам - какие они - нормативные или расчетные.
Ну и долю длительности нагрузки пояснить.

Admin

Administrator

Re: [ОиФ] Расчет сваи на действие горизонтальной силы и момента

Согласен, все учту.

GOST

Нов.рег.

Re: [ОиФ] Расчет сваи на действие горизонтальной силы и момента

Если нужно, есть подробный оформленный расчет сваи на горизонтальную силу и момент в Wordе по СП 50-102-2003 и по СНиП 2.02.03-85 с одинаковыми исходными данными

Admin

Administrator

Re: [ОиФ] Расчет сваи на действие горизонтальной силы и момента

Ну, скажем там нужен скорее не оформленный отчет, а тот кто его проанализирует и более того сравнит с тем, что сделано у нас на текущий момент. Поучаствуете?

Dizel

Member

Re: [ОиФ] Расчет сваи на действие горизонтальной силы и момента

Расчет составлен мной, поэтому можно сказать, что он проанализирован) Попробовал вбить мои исходные данные в ваш расчет. Вот что мне показалось надо подправить:
1) В исходных данных не отображаются данные по грунтам. надо бы добавить
2) Неправильно на мой взгляд определился коэффициент пропорциональности. у меня при коэффициенте текучести IL=0,63 при забивных сваях получился К=3700кН/м4, в вашем расчете К=2960кН/м4. поправьте или меня или себя
3) В расчете объемный вес грунта обозначен символом φ1, должен символом γ1.
4) Если в расчете участвует один грунт, то может не целесообразно вычислять значение lK в самом начале?
5) На мой взгляд в исходных данных лучше значение удельного сцепления грунта СI сделать похожим, как для объемного веса (т/м3) - в т/м2, а не в кг/см2, а то эта разница в размерностях немного сбивает с толку.
Окончательные результаты получились похожими на мои результаты (небольшая разница думаю получилась в основном из-за разницы в подсчетах коэффициента пропорциональности К). Эпюры не проверял.
А так конечно ваш сайт крутяк-ништяк.

Admin

Administrator

Re: [ОиФ] Расчет сваи на действие горизонтальной силы и момента

Сегодня тороплюсь, отвечу завтра. Прошу извинить.

Admin

Administrator

Re: [ОиФ] Расчет сваи на действие горизонтальной силы и момента

1) Вообще не хотел это делать по причине громоздкости. Хотелось покороче. Но может я и не прав.
2) Тут разберемся. Прошу дать ссылку на здешний отчет где предполагается ошибка.
3) Есть такое. Поправлю.
4) Имеется ввиду если в исходных данных только один слой? Тогда может и не целесообразно, хотя с другой стороны лучше формально определить, что бы потом не отвечать на вопросы "почему не определено?"
5) С размерностями есть некоторые неудобства - это я признаю. Как правило я пытаюсь делать так, что бы величины в интерфейсе задавались в тех размерностях в которых они будут использоваться в отчете, а это требует согласования всех величин по силе и расстоянию, что я и пытался проделать. Однако, в данном случае для объемного веса рука не поднялась запрашивать 0,002 кг/см3 вместо 2.0 т/м3. В общем если это так уж напрягает то сделаю и для сцепления тонны с метрами.

В целом главный вопрос - разобраться с п.2. Остальное по ходу дела.

Еще один момент по которому у нас с Максимом (jodmax) не образовалось полного консенсуса (в переписке по почте). Это определение моментов которые используются при вычислении коэффициента эта_2. Максим предлагал мне не умничать и сделать их запрос в интерфейсе, а я норовил их вычислять через прочие величины, но видимо не смогу это сделать для всех возможных случаев расчета. Каково ваше мнение по коэффициенту эта_2?

Dizel

Member

Re: [ОиФ] Расчет сваи на действие горизонтальной силы и момента

2) В вашем примере задан коэффициент текучести IL=0,2, в вашем отчете по табл.Д.1 выдается коэффициент K2 = 5200.0 (кстати не хватает размерности кН/м4), а должен выдаваться K2 = 6800.0 кН/м4. По-моему с интерполяцией есть какие-то проблемы.

по поводу определения моментов для вычисления коэффициента эта_2: не берусь говорить однозначно, но мне пока больше нравится "доля нагрузки" (как сейчас сделано), чем конкретные значения постоянных и временных моментов. Правда непонятно для каких случаев этот подход нельзя выполнить, или я неправильно понял вопрос...

Admin

Administrator

Re: [ОиФ] Расчет сваи на действие горизонтальной силы и момента

Про К_2 нашел причину - был перепутан тип сваи (забивная/незабивная) при выборе данных из таблицы Д.1. Поправил. Спасибо, за замечание.

Насчет эта_2. "Доля нагрузки" мне тоже нравится, но к такому подходу есть вопросы.
Начнем с того как определять M_c и M_t. В СП написано, что это момент от внешних нагрузок в сечении фундамента на уровне нижних концов свай.

Первое что приходит в голову это определять момент по формуле M_c = M_фунд + H_фунд * L_сваи.

Тут надо обратить внимание, что в общем случае момент определяется для всего фундамента, а не для сваи (см. фразу "в сечении фундамента"). Если у нас однорядный фундамент, то М_фунд и Н_фунд будут соответствовать значению указанному в исходных данных для одной сваи (на данный так сделано вне зависимости от рядности). А в общем случае не однорядного фундамента - у нас недостаточно данных для определения M_фунд и Н_фунд - это одна проблема. Вторая - это то, что доля постоянных нагрузок может быть разной в M_фунд и в Н_фунд, что тоже может повлиять на результат. Вторая проблема кажется немного надуманной, но все же.

Что можно сделать, что бы выйти из данных затруднений?

Вариант 1. Который предлагает jodmax - добавляем два поля исходных данных где задаем M_c и M_t.

Вариант 2. Убираем из интерфейса нагрузку на сваю M и Н. Вместо них добавляем два поля с нагрузкой на весь фундамент M_фунд Н_фунд, одно поле с количеством свай (что бы перейти от нагрузки на фундамент к нагрузке на одну сваю) и одно (или два) поля с коэффициентом длительности фи_L (или фи_LM и фи_LH еcли хотим учесть длительность отдельно для момента и распора).

* * * * *

Как можно заметить "Вариант 1" выглядит более ясным, но требует от пользователя некоторого погружения в детали расчета и несложных ручных вычислений, а "Вариант 2" хоть и не требует дополнительных ручных вычислений, но несколько напрягает тем, что нагрузки в исходных данных вводятся не для одной сваи а для всего фундамента.

В целом такое внимание к этому коэффициенту связано с тем, что он ощутимо влияет на результат.

Как-то так. Что скажете?

p.s. Пункты 3 и 5 поправил. Надо обновить страницу с интерфейсом Ctrl+F5.

Admin

Administrator

Re: [ОиФ] Расчет сваи на действие горизонтальной силы и момента

Что бы не забыть обсудить в дальнейшем сформулирую тут один момент касательно работы с таблицей Д.1.

Для некоторых типов грунтов данные в таблице указаны ограниченных диапазонов значащих характеристик.
Например мелкие пески. Для них данные указаны для диапазона 0.6 <= e <= 0.75. Возникает вопрос как поступать, если пользователь указал данные за пределами этого диапазона?

Пока решил в таких случаях, когда целевая характеристика (I_L или e) выходит за границу, принимать результат как для пограничного значения целевой характеристики. В указанном примере если е=0.55<0.6, то K_2 принимается как для е=0.6.

Для значения e перед использованием вводятся ограничения:
Если  e<0.6  то e:=0.6
Если  e>0.75 то e:=0.75

 Пески мелкие         |       |       |      |      |      | 
 e=                   |  !    |  !    | 0.6  | 0.75 |  !   |  !   
----------------------+-------+-------+------+------+------+-----
 Буровые              | 20000 | 10000 | 6000 | 4000 | 2000 | 500  
 Забивные             |  !    | 13000 | 8000 | 5000 | 2500 | 650  
----------------------+-------+-------+------+------+------+-----

Dizel

Member

Re: [ОиФ] Расчет сваи на действие горизонтальной силы и момента

Прочитав ваше сообщение, захотелось проверить одну штуку.
Попробовал вычислить значение эта_2 для свайного куста и отдельной сваи из этого куста.
1-ый расчет - на куст действуют моменты Мс1 и Mt1, горизонтальные силы Qc1 и Qt1. Для подсчета коэффициента эта_2: Мс=Мс1+Qc1*h, Мt=Мt1+Qt1*h
2-ой расчет - на одиночную сваю из этого куста действуют горизонтальные силы Qc2 и Qt2. Для подсчета коэффициента эта_2: Мс=Qc2*h, Мt=Qt2*h
Результаты получились одинаковыми что для всего куста, что для отдельной сваи при одинаковой "доле постоянной нагрузки" для М и Q (может еще кто проверит).
Т.е. при одинаковой "доле постоянной нагрузки" для М и Q переделывать расчет вообще получается не имеет смысла, как я понимаю. А это я думаю будет самый частый случай.
Для тех счастливчиков, у которых "доля постоянной нагрузки" для М и Q разная - предлагаю сделать кнопочку, нажав на которую, можно будет внести значения моментов Мс и Мt вручную.
Таким образом, можно будет не заставлять очень многих людей погружаться в детали расчета по определению коэффициента эта_2.

Admin

Administrator

Re: [ОиФ] Расчет сваи на действие горизонтальной силы и момента

Однако, похоже вы правы. Попробовал - у меня тоже выходит, что не имеет значения рассматривается фундамент целиком или отдельная свая. Более того ситуация не меняется даже если полагать, что на фундамент в целом момент действует, а при рассмотрении отдельной сваи его нет (для сваи).

А разные доли нагрузки для момента и распора действительно влияют. Поэтому, я бы предложил подумать на счет следующего интерфейса - указывать два коэффициента долей постоянной нагрузки (для распора и момента), и в таком случае кажется все случаи будут корректно учтены.

Мои выкладки такие:

Dizel

Member

Re: [ОиФ] Расчет сваи на действие горизонтальной силы и момента

Согласен. Кстати, у нас на работе в местной программе, сделанной еще в советские годы, так и задаётся - "доля постоянной нагрузки" для момента и горизонтальной силы отдельно.

jodmax

Member

Re: [ОиФ] Расчет сваи на действие горизонтальной силы и момента

Приветствую участников обсуждения!
По поводу (эта 2) - по прежнему считаю, что именно значения Mc и Mt необходимо вводить вручную, т.к:
Иначе необходимо вводить значение момента в уровне подошвы ростверка для всего куста, поперечную силу на весь куст, учесть знаки усилий, что бы Q в уровне низа свай либо увеличивало M, либо уменьшало его. - многодельно и так требует от пользователя дополнительных построений, возможно даже более сложных. зачем это нужно - см. картинку во вложении. Например есть Nпост - внецентренно приложенная сила, и влияет она только на Mc постоянных нагрузок.
Т.е. пользователю и так и так придется самому искать силы, плечи, моменты. так пусть он сразу ищет то что нужно. можно даже рисуночек прикрутить с пояснениями - что требуется найти.
https://transfiles.ru/muey1

Last edited by Admin (2018-11-15 21:24:19)

Admin

Administrator

Re: [ОиФ] Расчет сваи на действие горизонтальной силы и момента

jodmax, приветствую!

Ну мы ведь не отказываемся в этом случае от указания нагрузки для одной сваи (на которую и будет выполняться расчет), так что нагрузку на сваю придется считать в любом случае. А "сэкономить" предлагается на ручном вычислении моментов M_t M_c потому, что результат для эта_2 при учете двух коэффициентов доли постоянной нагрузки будет такой же как при учете M_t M_c (см. сообщения выше). Или вы клоните к тому, вычисление долей может быть хлопотным?

jodmax

Member

Re: [ОиФ] Расчет сваи на действие горизонтальной силы и момента

Может быть мы сейчас немного о разном говорим.
Итак я готов найти изъян после ответов на 3 и 4 вопросы:
1. Сейчас в исходных данных реализован коэффициент (фи)L - отношение усилия от постоянной нагрузки к усилию от полной.
2. При многорядном расположении свай мы вводим горизонтальное усилие H;
3. Что предлагается вводить пользователю в коэффициент (фи)L? отношение постоянной H к полной H?
4. или это еще не окончательный интерфейс?

Admin

Administrator

Re: [ОиФ] Расчет сваи на действие горизонтальной силы и момента

Интерфейс действительно не окончательный. Собственно наше обсуждение и должно выявить по какому пути пойти: по пути указания моментов M_c, M_t, либо по пути указания двух долей постоянной нагрузки фи_LM, фи_LH (первый для моментов, второй для распора). Коэффициенты Фи - это действительно отношения постоянной части к полной.

Вообще говоря, можно сделать оба варианта на выбор пользователя, но вдруг получится найти консенсус.

Кстати, я предлагал еще и третий путь: вместо нагрузки на одну сваю указывать количество свай и нагрузки на весь фундамент. Однако при таком подходе опять же будут нужны данные о том какова доля постоянной нагрузки, поэтому тут выгоды для интерфейса не заметно.

jodmax

Member

Re: [ОиФ] Расчет сваи на действие горизонтальной силы и момента

Давайте Вы допилите ввод исходных данных и процесс определения (эта2) так как нравится, а потом если что - мы попробуем определить - все ли учтено)

Last edited by jodmax (2018-11-19 14:52:17)

Admin

Administrator

Re: [ОиФ] Расчет сваи на действие горизонтальной силы и момента

Хорошо. Нынче обновлю интерфейс и отпишусь.

Admin

Administrator

Re: [ОиФ] Расчет сваи на действие горизонтальной силы и момента

Коэффициенты сделал (обновить страницу по F5). Сделаю, пожалуй еще и возможность указывать момент, а там решим как жить дальше.

Admin

Administrator

Re: [ОиФ] Расчет сваи на действие горизонтальной силы и момента

Добавил и возможность указать моменты M_c & M_t. Эта возможность будет работать когда установлена галочка "Учитывать моменты", если галочки нет учитываются две доли Ф_LM и Ф_LH. Пока все сделано на скорую руку. Когда определимся, наведу аккуратность.

Dizel

Member

Re: [ОиФ] Расчет сваи на действие горизонтальной силы и момента

Попробовал посчитать свой пример в обновленной версии программы. Результаты совпали.
Появились дополнительные пожелания:
1) Не хватает размерности у коэффициента деформации альфа_е в начальной части расчета, вероятно он должен быть с размерностью 1/см.
2) В исходных данных значение по умолчанию "Предельный угол поворота головы сваи" сделать не 0,001 рад, а 0,01 рад. Затрудняюсь с обоснованием (может кто даст разъяснения по предельным деформациям), но мы по умолчанию проверяем обычно на 0,01 рад (так было вбито еще в советскую местную программу). На 0,001 рад мало какие сваи пройдут мне кажется, и редко кто использует такое ограничение. Но это конечно на мой субъективный взгляд.

Admin

Administrator

Re: [ОиФ] Расчет сваи на действие горизонтальной силы и момента

То, что результаты совпали это очень хорошо. А пробовали сравнивать многослойное основание? Два или даже три слоя.

Размерность для альфы добавил, только сделал см^-1, мне показалось, что для отчета так будет уместнее, впрочем это не принципиально.

Предельный угол поставил 0.01 рад. Своего мнения на этот счет не имею поскольку тоже не встречал где-либо подобных ограничений. Может jodmax сталкивался в мостостроении с подобным.

jodmax

Member

Re: [ОиФ] Расчет сваи на действие горизонтальной силы и момента

Ну перемещения ограничиваются данными, полученными из тех.задания, как гласит СП. в 99% случаях таких данных нет, по этому горизонтальные деформации ограничиваю 10 мм, т.к. есть мнение (на форуме dwg не раз поднимался вопрос), что в пределах таких перемещений сваи в уровне поверхности грунта, грунт работает как упругая среда и мы находимся в рамках предпосылок, заложенных в расчет. Так же у некоторых экспертов слышал требование ограничить гор. перемещение 10 мм.
Про угол поворота - не знаю. Его бы я ограничивал проверкой по 2 гр.п.с. на примере:
Как то раз довелось считать шумозащитный экран - стойки двутавровые с шагом 3, на анкерах прикручены к БНС-кам. Максимально допустимые деформации верха экрана - 50 мм (условно). При этом деформации верха экрана будут складываться из:
1. деформации изгиба двутавровой стойки (42 мм, например);
2. от того что свая поворачивается на некоторый угол, который так же вносит свой вклад в увеличение деформаций (и вот тут надо ограничить угол поворота, который смог бы добавить максимум 8 мм перемещения верхушке)
42+8<=50

Last edited by jodmax (2018-11-21 18:44:34)