Расчет свай в лира сапр

Моделирование работы свай-стоек

По виду работы сваи разделяются на сваи-стойки и висячие сваи (сваи трения).

К сваям-стойкам следует относить сваи всех видов, опирающиеся на скальные грунты. Также к ним можно отнести забивные сваи, у которых 80% несущей способности обеспечено сопротивлением грунта под нижним концом и 20% — трением грунта по боковой поверхности.

Расчёт свайного фундамента с применением свай-стоек

Определение несущей способности сваи-стойки

Расчётный метод определения несущей способности сваи-стойки приведён в п.7.2.1 СП 24.13330.2011.

Важно:
— для свай данного типа необходимо уделить особое внимание расчёту прочности сваи по материалу;
— расчёт несущей способности свай-стоек по грунту в ЛИРА-САПР не предусмотрен.

Моделирование работы сваи-стойки

Получить модель сваи в виде цепочки стержней с податливыми связями по длине можно с использованием КЭ57, но потребуется внести корректировки, поскольку будет рассчитан вариант висячей сваи.

Работа свай-стоек будет отличаться от свай трения тем, что под их концами будет залегать малосжимаемый грунт, который воспринимает на себя всю нагрузку, а по длине сваи будет залегать слабый грунт, который нагрузку не воспринимает. Чтобы смоделировать такие условия необходимо: вручную задать жесткости Rz=0 в КЭ57 по всей длине сваи, а на нижнем конце сваи следует установить либо связь по оси z, либо задать очень большую жёсткость Rz в КЭ57, например 1х10^6 т/м.

При этом горизонтальные жесткости Rx и Ry оставить как есть, т.к. они служат для задания граничных условий работы сваи в грунте по горизонтали (это производные от коэффициента С1 по боковой поверхности по приложению В, СП 24.13330.2011).

Расчет свайного фундамента.

Здравствуйте ув. администрация техподдержки. Проектируется дом с подземной парковкой. в данны момент интересует только многоэтажная часть.По Результатам МКЭ расчета был произведен расчет фундамента «вручника» с помощью «Акул» проектирования. Но великая-всезнающая экспертиза захотела машинный расчет. 2 дня считаю его и уже на грани. в копоновке задал плиту расставил сваи пришил грунт пустил в расчет . Усилия в сваях >900кН. Кое где 1100. «Вручную» давали 600 на сваю. Толщина плитного ростверка.

Страницы: 1 2 След.
Расчет свайного фундамента.
21.12.2010 23:33:36

Здравствуйте ув. администрация техподдержки.
Проектируется дом с подземной парковкой. в данны момент интересует только многоэтажная часть.По Результатам МКЭ расчета был произведен расчет фундамента «вручника» с помощью «Акул» проектирования. Но великая-всезнающая экспертиза захотела машинный расчет. 2 дня считаю его и уже на грани. в копоновке задал плиту расставил сваи пришил грунт пустил в расчет . Усилия в сваях >900кН. Кое где 1100. «Вручную» давали 600 на сваю. Толщина плитного ростверка 900 мм длина сваи 8 м 300х300 мм .Перепроверил с более толстым ростверком 1500 мм , результат тот же самый, отцепил грунт и задал все характеристики грунта руками. Результаты теже. Уменьшил длину сваи -тоже самое. задал слабенький грунт , не поменялось ничего. Задал скалу. на том же месте.
Вопрос:
1. В чем ошибка? немогу понять.
2. Каким образом мономах учитывает работу сваи в грунте и перераспределение усилий в сваях(различные варианты задания граничных условий грунта ничего не дали)?
3. В какой слой погружается свая, при заданной модели грунта, заданной отметке подошвы фундамента (плитного ростверка)? Будет ли свая погруженна в нужный слой при соответствующей длине?

Прикрепленные файлы

• Горького 2010.rar (29.16 КБ)

Nikolay -1985
Заглянувший
Сообщений: 28 Баллов: 14 Рейтинг: 2 Регистрация: 17.10.2007
22.12.2010 15:13:15

Разрешите пояснить немного. При организации свайного фундамента задается ростверк высотой в 0.9м который будет распределительной системой для нагрузок на сваи. Но в расчете смущает то ,что какой бы толщины ростверк ни был усилия в сваях не меняются! Следовательно от ростверка как от распределительной системы ничего не зависит! Почему? Это ведь совершенно не так! Считал с ростверком тощиной в 5м и ничего путного не вышло!

Администратор
Сообщений: 210 Баллов: 183 Рейтинг: 11 Регистрация: 31.05.2007
22.12.2010 21:08:49

Посчитал вашу задачу в нескольких вариантах (для быстроты считал с шагом триангуляции 3 м для всех элементов). Получил следующие результаты:

1. Модуль деформации грунта = 11000 т/м2;
Толщина фундплиты = 0.9м
Разброс усилий в сваях от 200 до 980 кН
2. Модуль деформации грунта = 11000 т/м2;
Толщина фундплиты = 5м
Разброс усилий в сваях от 620 до 790 кН
3. Модуль деформации грунта = 1000 т/м2;
Толщина фундплиты = 0.9м
Разброс усилий в сваях от 390 до 680 кН

Разве можно говорить что это одинаковые результаты.
Да и тенденция правильная. При ужесточении фундплиты или ослаблении грунта нагрузка перераспределяется со свай, лежащих вблизи стен и колонн на другие сваи.

Nikolay -1985
Заглянувший
Сообщений: 28 Баллов: 14 Рейтинг: 2 Регистрация: 17.10.2007
22.12.2010 21:48:08

Здравствуйте. Спасибо за ответ. Я так понимаю, если мы говорим о разбросе, на который я смотрел сквозь пальцы, значит расчет идет и он нормальный. Т.е. незамеченно каких либо странностей или ошибок при составлении схемы, из чего следует что расчету можно верить и анализировать его. Верно?
Как я уже писал, расчет производился вручную, машинное подтверждение необходимо для экспертизы. выбирался нагруженный участок, например N=7700kN, несущая способность сваи 600, 7700/600=12.83~13, берем 16(реально будет 20) шаг 1000(площадь 9 м2) ,для организации куста, расставляем, считаем распределение усилий в сваях равномерным(ростверк то 900 мм. ) и что видим. да ничего путного! 3 сваи несут 1200кН, 3- 900кН, остальные -остатки. А несущая способность свай в проекте 600кН!
Надо тогда ставить сваи через 0.7 м шахматами (для соблюдения расстояний СНиП), боюсь накладно будет.

Так вот самое главное: 9м2 бетонного ростверка (понимаю что не слишком корректно вычленять эту часть из тела всей плиты, и тем не менее)очень трудно деформируемый штамп и предполагаю ,что ростверк будет хорошо перераспределять усилия между сваями, может не по 600 кН, но не с разбросом в 700кН. Думаю ,что Мономах именно это и не учитывает.
По поводу слабого грунта только что обратил внимаение, точно если будет слабенький грунт , то мне это даже и лучше. Парадокс.

SergeyKonstr
Постоянный посетитель
Сообщений: 221 Баллов: 398 Рейтинг: 11 Регистрация: 12.10.2009
23.12.2010 08:36:15

Цитата
Nikolay -1985 пишет: расставляем, считаем распределение усилий в сваях равномерным(ростверк то 900 мм. )

Это из каких таких умозаключений?

Цитата
Nikolay -1985 пишет: и предполагаю ,что ростверк будет хорошо перераспределять усилия между сваями,

Как пример нагрузка на сваи 17-эт. секции с ростверком h=900 мм см. вложение
Прикрепленные файлы

• Блок-1_1.rar (230.55 КБ)

Nikolay -1985
Заглянувший
Сообщений: 28 Баллов: 14 Рейтинг: 2 Регистрация: 17.10.2007
23.12.2010 10:22:24

По моему шикарно. Разброс в 20т, отличная расстановка. Какой шаг?
По поводу первой цитаты, я же не пишу обо всем свайном поле, я рассматриваю самый найхудший вариант из-за которого весь сыр-бор, а именно штамп 9х9м, на котором разброс в 70т , при несущей способности 60. Отсюда и вопросы по анализу собранной схемы.

SergeyKonstr
Постоянный посетитель
Сообщений: 221 Баллов: 398 Рейтинг: 11 Регистрация: 12.10.2009
23.12.2010 11:34:38

Я в мономахе, к сожалению, не работаю, поэтому всю схему посмотреть не могу.
Но если я из той схемы, что в качестве примера, вырежу площадку 9х9 м, то не увижу сильного разброса значений, за исключением границ свайного поля. Если вы хотите анализировать вашу площадку как куст, то должны, по крайней мере, высоту ростверка принять 9/4=2,25 м. Но что сваи в кусте всегда работают на сжимающую нагрузку равномерно, это не правильно. При h=900 мм (если ее рассматривать отдельно) для вашей площадки сваи не будут равномерно нагружены. Другое дело как.
Для куста наиболее подходящей является модель основания «ССС», включающая в себя «СС»-модель Пастернака с С1 и С2 на уровне низа свай+ «С»-пружинки поверх этой модели с жесткостью С3, они то и вносят вклад в распределение жесткости для каждой сваи в кусте. Если в Мономахе реализована только модель упругого полупространства, отличающаяся завышенной распределительной способностью грунта, то ничего хорошего не получится.
(как-то попросили меня посмотреть проект свайного поля сторонней организации, посмотрел и был крайне удивлен-три сваи рядом расположенные где-то в середине свайного поля имели на себе нагрузки 5 тс, 23 тс, 46 тс, что вообще противоречит всякой логике). Вашу схему не смотрел, не начем. Возможно что-то подобное у вас. Раз так, то для нагрузок на сваи причину нужно искать не в том, что ростверк не распределяет, а какая модель основания принята в качестве алгоритма расчета.

Администратор
Сообщений: 210 Баллов: 183 Рейтинг: 11 Регистрация: 31.05.2007
23.12.2010 19:11:24

Цитата
Nikolay -1985 пишет: я рассматриваю самый найхудший вариант из-за которого весь сыр-бор, а именно штамп 9х9м, на котором разброс в 70т , при несущей способности 60. Отсюда и вопросы по анализу собранной схемы.

Вот тут я мало что понял. Разброс в 70 т взят из 1-го примера, где модуль деформации грунта = 11000 т/м2. Это наверное почти скальный грунт. Что это за штамп 9х9м? При таком грунте жесткость сваи получается очень большая, и практически работают только те сваи, которые вблизи стен и колонн — их хватает. А откуда вы взяли, что несущая способность сваи = 60т при таком грунте я совершенно не понимаю.

Цитата
Nikolay -1985 пишет: предполагаю ,что ростверк будет хорошо перераспределять усилия между сваями, может не по 600 кН, но не с разбросом в 700кН. Думаю ,что Мономах именно это и не учитывает.

По-моему сравнение 1-го и 2-го моих примеров очень хорошо демонстрирует, что толщина фундплиты влияет на перераспределение усилий.

Цитата
Nikolay -1985 пишет: По поводу слабого грунта только что обратил внимаение, точно если будет слабенький грунт , то мне это даже и лучше. Парадокс.

Чем же слабый грунт лучше? При очень сильном грунте свай нужно гораздо меньше и фундплита сплошная не нужна, а может сваи вообще не нужны. ПРи очень слабом, чтобы не было большой осадки нужно много свай и фундплита большой толщины. Мне кажется, что именно такой вывод напрашивается при сравнении 1-го и 3-го примеров.

4. Заметил одну странность в ваших данных. У вас длина свай = 1м.

5. А вообще насколько я знаю жесткость свай обычно задают по результатам испытаний на месте — определяют ее несущую способность и осадку при этой нагрузке. И жесткость свай задают этими 2-мя числами, а не геометрией сваи и характеристиками грунта — так надежнее.

Nikolay -1985
Заглянувший
Сообщений: 28 Баллов: 14 Рейтинг: 2 Регистрация: 17.10.2007
23.12.2010 20:20:15

1. 11000т/м2- мод.упр. гр. взят для проверки и сравнения результатов. Никакого отношения к реальному грунту не имеет. Модель грунта так же выложена. 60т- расчетная несущая способность сваи вычесленная вручную. 84/1.4=60 (в реальности она немного больше, но принята взапас). Жесткость сваи интересует меньше чем нагрузка на сваю. Штамп 9х9 это площадь свайного куста под самой нагруженой колонной 4х4 сваи шаг 1 метр.
Согласен , что при хорошем грунте работают в основном сваи расположенные вблизи стен и колонн, и как раз у меня такой случай, отсюда неравномерная нагрузка на сваи.
2. Определенно, но в интересующем меня месте почти никак.
3. «Слабый» грунт позволит разгрузить сваю. При большой нагрузке на и определенной несущей способности, происходит перераспределение, свая будет проседать, подтягивая за собой и включая в работу остальные сваи. Тем самым будет использована несущая способность всех(идеально) свай.
4. Ошибка.
5. Несущая способность этих свай как то так и была определена. Как я уже писал, фундамент был посчитан с помощью «Акул» проектирования, нопосле сбора модели началисть дебаты.

Nikolay-1985
Заглянувший
Сообщений: 28 Баллов: 14 Рейтинг: 1 Регистрация: 04.08.2010
05.06.2011 22:46:26

Здравствуйте Уважаемые форумчане и техподдержка.
Опять проблема со сваями. Моделирую отдельно стоящие ростверки. Все загоняю в Мономах из DFX. Все загоняется. Смотрю объемную модель здания а там ростверки оторваны от дома и от свай О_о. Как с этим справится.
И второй вопрос. Пытаюсь сваям задать геометрию после попытки сохранения вылетает окошко «Тип жесткости изменился, необходимо задать все жесткостные характеристики».

Картинку с оторванными друг от друга сваями ростверком и стенами прилагаю.

Прикрепленные файлы

• 1.pdf (6.38 КБ)

Nikolay-1985
Заглянувший
Сообщений: 28 Баллов: 14 Рейтинг: 1 Регистрация: 04.08.2010
06.06.2011 11:54:09

Всем Доброго времени суток. Ребята откликнитесь на просьбу. Засада со сваями. Расчет здания не идет Мономах просто вылетает. Я уже 2 раза схему пересобирал. Не помогает.
Внесу немного ясности: Собрал схему без фундаментов, посчитал сохранил. Потом собрал отдельно первый этаж с фундамнтом и сваями (импортировав все из DFX). В посчитанной схеме вставил этаж (так чтобы этаж с фундаментом стал 1-м), этаж встал почемуто со смещением , хотя все DFX файлы остались прежними, просто сделал наложение ростверков и свай. Смещение убрал, удалил все стены и плиты с 1-го (он же вставленный этаж) и скопировал их туда со 2-го(он же был первым в посчитанной схеме). Получил полноценный 1 этаж. (2 этаж удалил).
Схема здания собрана. Бери и считай. Открыл 3D вид а там фундаменты оторваны от стен. FFFuuuuuCCCCCKK.
Иду в характеристики здания и меняю отметку подошвы фундамента, расстояние уменьшается, но понимаю что это неправильно. Оставил все как есть. Сваи: при попытке задания геометрии пишет что «Тип жесткости изменился, необходимо задать все жесткостные характеристики». Понимаю что вообще ПИПЕЦ полный с этой схемой. Но делаю попыткку посчитать. С первого раза не идет некоторые стены(стены на стыке секций) опираются на грань фундаментной плиты. Это что еще. А куда им опираться. Ну да ладно сдвигаю «стены с ошибкой» на 5 см от грани. Идет расчет текущего этажа, всего здания а МКЭ нет.
В чем ошибка.
Предполагаю что если бы сваи и фундаменты не импортировал бы все бы получилось. Но это пипец как долго!
Очень надо! Горю .

Прикрепленные файлы

• 1.pdf (82.68 КБ)

Nikolay-1985
Заглянувший
Сообщений: 28 Баллов: 14 Рейтинг: 1 Регистрация: 04.08.2010
06.06.2011 11:57:45
Прилагаю 2 файла дома. 1 без фундаментов ,2 с фундаментом.
Прикрепленные файлы

• 1.chg (238.56 КБ)

Nikolay-1985
Заглянувший
Сообщений: 28 Баллов: 14 Рейтинг: 1 Регистрация: 04.08.2010
06.06.2011 11:58:19
2. Фундамент
Прикрепленные файлы

• 2сваи.chg (687.1 КБ)

Администратор
Сообщений: 210 Баллов: 183 Рейтинг: 11 Регистрация: 31.05.2007
06.06.2011 14:48:41

Цитата
Nikolay-1985 пишет: Смотрю объемную модель здания а там ростверки оторваны от дома и от свай

Это визуализация. В расчетной схеме все будет сшито.

Цитата
Nikolay-1985 пишет: Пытаюсь сваям задать геометрию после попытки сохранения вылетает окошко «Тип жесткости изменился, необходимо задать все жесткостные характеристики»

Очевидно, вы имеете в виду после нажатия кнопки Применить. Разумеется, вы поменяли тип жесткости, а поля характеристик новой жесткости не заполнили, о чем совершенно ясно (как по мне) вам было сказано в предупреждении.

Цитата
Nikolay-1985 пишет: С первого раза не идет некоторые стены(стены на стыке секций) опираются на грань фундаментной плиты.

Да. в Компонвке есть такое ограничение — стены и колонны не должны стоять на грани фундаментной плиты. В этом случае лучше немного расширить контур фунд.плиты.

Цитата
Nikolay-1985 пишет: Идет расчет текущего этажа, всего здания а МКЭ нет

В вашей схеме на нижней горизонтальной линии есть около 20 мест, в каждом из которых натыкано приблизительно по 40 свай в одну точку. Программа вылетела при попытке выдать вам сообщение об этом, но произошло переполнение строки, в которую записываются номера совпавших свай, так как не было предусмотрено, что кто-то догадается наставить 40 свай в одну точку. Впрочем, надо было предусмотреть — исправим.
Обнаружить эти места можно следующим образом — вывести номера свай. В тех местах, где вместо одной сваи их куча — номер будет нечитабельным — так как номера накладываются друг на друга. Для проверки можно также кликнуть курсором одиночной отметки в это место — программа выдаст список список свай в этом месте.
Исправлять проще так: перенес систему координат на 1-е место совпавших свай. Обвел эти совпавшие сваи курсором групповой отметки. Удалил их. Поставил в центр системы координат новую сваю. И т.д. по всем местам. Так подробно пишу, потому что вижу что вы не умеете работать в Компонвке, раз задать такую схему вам представляется настолько сложным, что надо пользоваться автокадом.

Nikolay-1985
Заглянувший
Сообщений: 28 Баллов: 14 Рейтинг: 1 Регистрация: 04.08.2010
06.06.2011 16:55:52

Огромное спасибо за ответ.
1.С оторванными фундаментами уже разобрался.

3.Судя по всему это расстояние должно быть не менее 150 мм.

4. Да ужжж! Вот это я мега внимательный, ведь смотрел же номера свай, но не под стеной.

Цитата
так как не было предусмотрено, что кто-то догадается наставить 40 свай в одну точку

Не боьшой я знаток работы непосредственно в Компоновке, а уж тем более расстановка свай, гораздо проще и много быстрее сделать все в Автокаде(хотя тоже есть свои минусы).

Цитата
Так подробно пишу, потому что вижу что вы не умеете работать в Компонвке

так на это и форум создан, для общения, разъяснения и помощи, за что Вам огромнейшее Спасибо.

2. Не очень понятно про поля характеристик новой жесткости, может и тут все прозрачно и ясно, как и с наложением свай друг на друга, но никак не могу я поменять «жесткость» на Геометрию и посчитать модель с пришитым грунтом.

Администратор
Сообщений: 210 Баллов: 183 Рейтинг: 11 Регистрация: 31.05.2007
06.06.2011 20:23:23

Цитата
Nikolay-1985 пишет: Не очень понятно про поля характеристик новой жесткости, может и тут все прозрачно и ясно, как и с наложением свай друг на друга, но никак не могу я поменять «жесткость» на Геометрию и посчитать модель с пришитым грунтом.

Кажется понял, что у вас не получается. В окне «Свойства» после того как вы поменяли тип жесткости на Геометрию все органы управления задания «Герметрии» заполнились «неопределенным состоянием». Для органа управления «птичка» «неопределенное состояние» — это серый цвет, т.е. ни «да» ни «нет». Вот наверно именно ее вы и не меняеете. Надо сказать есть уширение или его нет.

Nikolay-1985
Заглянувший
Сообщений: 28 Баллов: 14 Рейтинг: 1 Регистрация: 04.08.2010
06.06.2011 23:04:47

Дааааааааа . Есть посчитал. Спасибо за советы и быструю помощь. «Птичку» не сразу и заметил.

Здание посчитал 2-способами, при задании EF результаты получились намного приятнее чем с прицепленным грунтом. Вот только появилось несколько вопросов:

1. При задании жесткости EF (вычисление линейной жесткости сваи)я знаю нагрузку на сваю и допустимую осадку здания ,EF= 400/0.08=5000кН. Значение 400 я получил посчитав сваю руками, осадка -СНиП. Все данные для сваи и соответственно для грунта я ввел .Тогда какую роль игреет грунт (который по умолчанию стоит) из Схема-Характеристики здания-Характеристики грунта (Заданные или Импортированные)?

2. В п.1 я принял допустимую осадку здания за осадку сваи. Верно ли это? Скорее всего что нет, наверное следует расчитать осадку НЕПОСРЕДСТВЕННО СВАИ?

3. При расстановке свай под 400 кН на сваю усилия в сваях при прикрепленном грунте получаю в 1.25-1.5 раза больше. А с заданной жесткостью 460-470 кН. Вот это главный вопрос. Задаю 400 а результат 460-600. Может ли это быть из-за :
1) максимальной допустимой осадки здания, осадка сваи может быть меньше;
2) Неоднородности грунта в скважинах и как следствие перегруз свай;
ИЗ СПРАВКИ: «Примечание. В данной версии взаимное влияние свай в группе не учитывается.
3) Может ли это значить что вес не перераспределяется на ростверк или очень плохо перераспределяется, отсюда в небольшом ростверке в сваях большой разброс усилий?

4. Какой способ расчета предпочтительнее, с грунтом или с заданной жесткостью (цель расчета получить усилия в сваях).

Расчёт осадки свай с учётом взаимовлияния

В рамках данной статьи рассмотрим Пример №2 Методических указаний по расчёту осадок вертикально нагруженных свай групп с учётом их взаимного влияния.

Пример 2

Исходные данные

Свайный фундамент состоит из девяти свай расположенных регулярно, по квадратной сетке с шагом 4d (2.4 м), длиной 18 м, диаметром 0.6 м. Расчётная схема инженерно-геологических условий представляет собой двухслойное основание, характеризуемое модулями сдвига G1 и G2 равными 5 и 10 (см. примечание) МПа соответственно, коэффициентом Пуассона v=0.25. Нагрузка на все сваи одинаковая и составляет 2 МН.

Важно! В ходе расчётов, в методических указаниях, для грунта под нижними концами свай применяется модуль сдвига G2=15 МПа, вместо G2=10 МПа, указанного в исходных данных. При моделировании этой задачи в ЛИРА САПР, также принимаем G2=15 МПа.

План и разрез по свайной группе показаны на рисунке.

План и разрез рассматриваемой свайной группы

Проанализировав схему взаимодействия, можно отметить, что влияние, создаваемое сваями 1, 3, 7 и 9 на остальные одинаково. Также одинаково влияние, создаваемое сваями 2, 4, 6 и 8. Указанная особенность позволяет рассматривать три расчётных случая: осадка свай 1, 2 и 5.

Схема влияния сваи №1 на остальные. Аналогично для свай 3, 7, 9

Схема влияния сваи №2 на остальные. Аналогично для свай 4, 6, 8

Схема влияния сваи №5 на остальные

Расчёт осадки свай 1, 3, 7, 9

Расчёт осадки для одиночной висячей сваи без уширения пяты выполняют по формуле:

где N=2 МН – вертикальная нагрузка, передаваемая на сваю;
Betta – коэффициент, определяемый по формуле:

здесь Betta’ – коэффициент соответствующий абсолютно жёсткой свае;

alpha’ – тот же коэффициент (Betta’) для случая однородного основания с характеристиками G1, v1;

α’ = 0,17ln(k_v1l/d) = 0,17ln(2,011*18/0,6) = 0,697;

Х – относительная жёсткость сваи;

χ = EA/G₁l 2 = 8478/5*18 2 = 5,23;

ЕА – жёсткость ствола сваи на сжатие, МН;

A = 0,3*0,3*3,14 = 0,2826м 2 ;

EA = 30000*0.2826 = 8478МН;

Lyambda1 – параметр, характеризующий увеличение осадки за счёт сжатия ствола и определяемый по формуле:

kv, kv1 – коэффициенты, определяемые по формуле:

k_ν = 2,82 — 3,78ν + 2,18 ν 2

k_ν = 2,82 — 3,78*0,25 + 2,18*0,25 2 = 2,011

k_ν1 = 2,82 — 3,78*0,25 + 2,18*0,25 2 = 2,011

При расчёте осадок группы свай необходимо учитывать их взаимное влияние. Дополнительная осадка сваи 1, находящейся на расстоянии а1=2.4 м (свая 2 и 4), а2=3.39 м (свая 5), а3 = 4.8 м (свая 3 и 7), а4=5.36 м (свая 6 и 8), а5=6.79 м (свая 9) (расстояние измеряется между осями свай) от сваи, к которым приложена нагрузка равна:

Дополнительная осадка на сваю 1 от сваи 2 и 4 равна:

Дополнительная осадка на сваю 1 от сваи 5 равна:

Дополнительная осадка на сваю 1 от сваи 3 и 7 равна:

Дополнительная осадка на сваю 1 от сваи 6 и 8 равна:

Дополнительная осадка на сваю 1 от сваи 9 равна:

S_ad9 = 0
S_общ = S_од + S_ad12 + S_ad13 + S_ad14 + S_ad15 + S_ad16 + S_ad17 + S_ad18 + S_ad19 =
= 0,0134 + 0,0035 + 0,00083 + 0,0035 + 0,00219 + 0,00045 + 0,00083 + 0,00045 + 0 = 0,025 м

Расчёт осадки свай 2, 4, 6, 8

При расчёте осадок группы свай необходимо учитывать их взаимное влияние. Дополнительная осадка сваи 2, находящейся на расстоянии а1=2.4 м (свая 1, 3, 5), а2=3.39 м (свая 4, 6), а3=5.36 м (свая 7 и 9), а4=4.8 м (свая 8) (расстояние измеряется между осями свай) от свай, к которым приложена нагрузка равна:

Дополнительная осадка на сваю 2 от свай 1, 3, 5 равна:

Дополнительная осадка на сваю 2 от свай 4, 6 равна:

Дополнительная осадка на сваю 2 от свай 7 и 9 равна:

Дополнительная осадка на сваю 2 от сваи 8 равна:

S_общ = S_од + S_ad21 + S_ad23 + S_ad24 + S_ad25 + S_ad26 + S_ad27 + S_ad28 + S_ad29 =
= 0,0134 + 0,0035 + 0,00219 + 0,0035 + 0,00219 + 0,00035 + 0,00045 + 0,00045 + 0,00083 + 0,00045 = 0,03 м

Расчёт осадки сваи 5

При расчёте осадок группы свай необходимо учитывать их взаимное влияние. Дополнительная осадка сваи 5, находящейся на расстоянии а1=2.4 м (сваи 2, 4, 6, 8), а2=3.39 м (сваи 1, 3, 7, 9), (расстояние измеряется между осями свай) от сваи, к которой приложена нагрузка N, равна:

Дополнительная осадка на сваю 5 от свай 2, 4, 6, 8 равна:

Дополнительная осадка на сваю 5 от свай 1, 3, 7, 9 равна:

S_общ = S_од + S_ad51 + S_ad52 + S_ad53 + S_ad54 + S_ad55 + S_ad56 + S_ad57 + S_ad58 + S_ad59 =
= 0,0134 + 0,0035 + 0,00219 + 0,0035 + 0,00219 + 0,00035 + 0,00219 + 0,00035 + 0,00219 = 0,036 м

Расчёт осадки свайного фундамента в ЛИРА САПР

1 Напластование грунтов

2 Характеристики грунтов

Определение модуля деформаций грунтов.

В рамках данной задачи, выразим модуль деформации грунта из формулы в п.7.4.3 СП 24.13330.2011:

Определим модуль деформации для каждого слоя:

Слой 1 E0=G1*2*(1+v)=5*2*(1+0.25)=12.5 МПа=1274.65 тс/м 2 ;

Слой 2 E0=G2*2*(1+v)=15*2*(1+0.25)=37.5 МПа= 3823.94 тс/м 2 ;

3 Высотные отметки

Отметка рельефа по скважине 1 = 0 м, отметка головы сваи = 0 м в абсолютных координатах модели грунта.

Длину сваи принимаем 18 м.

Свая целиком находится в слое G1.

На отметке -18 м находится граница грунтов G1 и G2, т.е. нижний конец сваи упирается в слой G2.

Скриншот окна системы ГРУНТ с изображением инженерно-геологического разреза с посадкой свай

4 Коэффициенты при расчётах

Скриншот окна Параметров определения теоретической несущей способности свайного основания СП 24.13330.2011

В рамках данного примера определяется только осадка сваи, которая не зависит от параметров определения несущей способности, поэтому параметры могут быть любыми.

При расчёте осадок, учитывается взаимное влияние свай.

Результаты расчёта ЛИРА САПР

Результат определения осадок свай с учётом взаимного влияния представлены на рисунке:

Мозаика перемещений по Z(G)

Сравнение с результатами расчёта в Примере 2:

Параметр	Результат ручного расчёта	Результаты ЛИРА САПР	Погрешность
Осадка сваи под действием силы 2 МН Сваи 1, 3, 7, 9	25 мм	25.1 мм	0.4%
Осадка сваи под действием силы 2 МН Сваи 2, 4 , 6, 8	30 мм	29.9 мм	0.33%
Осадка сваи под действием силы 2 МН Свая 5	36 мм	36 мм	0%

Предельно допускаемая нагрузка на сваю

В ПК ЛИРА-САПР при расчете несущей способности свай (КЭ57 как для одиночных свай, так и для свайных кустов с учетом взаимовлияния) вычисляется их несущая способность F_d («предельное сопротивление» по терминологии изменения №1 к СП 24.13330.2011). Чтобы получить предельную нагрузку N по формуле 7.2 СП 24.13330.2011 «Свайные фундаменты» необходимо F_d из результатов расчета умножить на все коэффициенты.

γ₀ = 1.15 (коэффициент условий работы для куста свай; в изменении №1 к СП 24.13330.2011 удалено)
γ_n = 1.15 (коэффициент надежности по назначению для сооружений II уровня ответственности)
γ_k = 1.4 (коэффициент надежности по грунту для определения F_d расчетом)

Предельная нагрузка по СП 24.13330.2011 (без изменений) на сваю будет равна:

Тогда при значениях на мозаике «относительной несущей способности (N/Fd)» меньше значения 0.71 свая несет данную нагрузку, а при значениях больше ― не несёт.

Предельная нагрузка в СП 24.13330.2011 (с учетом изменений №1-3) на сваю будет равна:

Тогда при значениях на мозаике «относительной несущей способности (N/Fd)» меньше значения 0.62 свая несет данную нагрузку, а при значениях больше ― не несёт.

Мозаика относительной несущей способности показывается по соответствующей кнопке в блоке «Инструменты» вкладки «Создание и редактирование». Показывается значение нагрузки на сваю (заданную в параметрах свайного куста или перенесённую из результатов расчета, см. в конце статьи https://rflira.ru/kb/4/127/) деленное на значение несущей способности (предельное сопротивление) F_d посчитанное в соответствии с заданными параметрами свайного куста.

Выдержка из СП 24.13330.2011, декабрь 2019

7.1.11* Допускаемую нагрузку на сваю (F_d/γ_c.g) в составе фундамента или одиночную сваю следует определять, исходя из условия:

где N — расчетная нагрузка, передаваемая на сваю от наиболее невыгодного сочетания нагрузок, действующих на фундамент, определяемая в соответствии с 7.1.12;

F_d — предельное сопротивление грунта основания одиночной сваи, называемая в дальнейшем несущей способностью сваи и определяемая в соответствии с подразделами 7.2 и 7.3;

γ_n — коэффициент надежности по ответственности сооружения, принимаемый по ГОСТ 27751, но не менее 1;

γ_c.g — коэффициент надежности по грунту, принимаемый равным:

1,2 — если несущая способность сваи определена по результатам полевых испытаний статической нагрузкой;

1,25 — если несущая способность сваи определена расчетом по результатам статического зондирования грунта или по результатам динамических испытаний сваи, выполненных с учетом упругих деформаций грунта, а также по результатам полевых испытаний грунтов эталонной сваей или сваей-зондом;

1,4 — если несущая способность сваи определена расчетом с использованием таблиц свода правил, в том числе по результатам динамических испытаний свай, выполненных без учета упругих деформаций грунта;

1,4 (1,25) — для фундаментов опор мостов при низком ростверке, на висячих сваях (сваях трения) и сваях-стойках, а при высоком ростверке — только при сваях-стойках, воспринимающих сжимающую нагрузку независимо от числа свай в фундаменте;

1,5 — если несущая способность сваи определена расчетом с использованием компьютерных программ на основании численного моделирования.

Для фундаментов опор мостов и для гидротехнических сооружений при высоком или низком ростверке, подошва которого опирается на грунты с модулем деформации Е < 5 МПа, и висячих сваях, воспринимающих сжимающую нагрузку, а также для любых сооружений при любом виде ростверка и висячих сваях и сваях-стойках, воспринимающих выдергивающую нагрузку, γ_c.g принимают в зависимости от числа свай в фундаменте:

При 21 свае и более 1,4 (1,25);
От 11 до 20 свай 1,55 (1,4);
» 6 » 10 » 1,65 (1,5);
» 1 » 5 » 1,75 (1,6).

Для фундаментов из одиночной сваи под колонну при нагрузке на забивную сваю квадратного сечения более 600 кН, набивную или буровую сваю — более 2500 кН, значение коэффициента γ_c.g следует принимать равным 1,4, если несущая способность сваи определена по результатам испытаний статической нагрузкой, и 1,6, если несущая способность сваи определена другими способами.

1 В скобках даны значения γ_c.g в случае, когда несущая способность сваи определена по результатам полевых испытаний статической нагрузкой или расчетом по результатам статического зондирования грунтов.

2 При расчете свай всех видов как на вдавливающие, так и на выдергивающие нагрузки продольное усилие, возникающее в свае от расчетной нагрузки N, следует определять с учетом собственного веса сваи, принимаемого с коэффициентом надежности по нагрузке, увеличивающим расчетное усилие.

3 Если расчет свайных фундаментов производится с учетом ветровых и крановых нагрузок, то воспринимаемую крайними сваями расчетную нагрузку допускается повышать на 20% (кроме фундаментов опор линий электропередачи).

4 Если сваи фундамента опоры моста в направлении действия внешних нагрузок образуют один или несколько рядов, то при учете (совместном или раздельном) нагрузок от торможения, давления ветра, льда и навала судов, воспринимаемых наиболее нагруженной сваей, расчетную нагрузку допускается повышать на 10% при четырех сваях в ряду и на 20% при восьми сваях и более. При промежуточном числе свай процент повышения расчетной нагрузки определяют интерполяцией.

5 При расчете сваи в составе большеразмерных кустов и полей свай на основании численного моделирования допускается учитывать возможность увеличения предельного сопротивления грунта основания сваи по сравнению с предельным сопротивлением грунта основания одиночной сваи.

С текстами СП и изменений к ним можно ознакомиться по ссылкам:

• СП24.13330.2011 Свайные фундаменты
• Изменение № 1 к СП 24.13330.2011 «СНиП 2.02.03-85 Свайные фундаменты»
• Изменение № 2 к СП 24.13330.2011 «СНиП 2.02.03-85 Свайные фундаменты»
• Изменение № 3 к СП 24.13330.2011 «СНиП 2.02.03-85 Свайные фундаменты»

В версии 2022 была добавлена возможность вывода несущей способности свай с учетом коэффициентов условий работы. Соответствующий диалог активируется перед выводом мозаики N/Fd (отношение действующей нагрузки на сваю к несущей способности).

В версии 2024 реализованы новые режимы мозаик для выполнения анализа несущей способности свай по результатам расчета загружений и РСН (показывается на КЭ57 в голове сваи):

• Мозаики несущей способности свай на сжатие/выдергивание с учетом сейсмики/без учета сейсмики (относительная);
• Мозаики нагрузки на сваю Qх/Qy/Q;
• Мозаики давления сваи на грунт по боковой поверхности σz,х/σz,y/σz