Расчет глубины сжимаемой толщи
Приветствую всех.Ребята, подскажите, как с помощью ЛИРЫ расчитать мощность сжимаемой толщи основания. С Лирой сталкиваюсь впервые.Дайте толковую инструкцию как и чего.Заранее спасибо.
Страницы: 1
Расчет глубины сжимаемой толщи
21.10.2012 12:03:57
Приветствую всех.
Ребята, подскажите, как с помощью ЛИРЫ расчитать мощность сжимаемой толщи основания. С Лирой сталкиваюсь впервые.
Дайте толковую инструкцию как и чего.
Заранее спасибо.
Евгений Стрелецкий
Постоянный посетитель
Сообщений: 124 Баллов: 148 Рейтинг: 6 Регистрация: 14.05.2009
23.10.2012 11:36:34
Уважаемый Сергей!
Проще всего глубина сжимаемой толщи может быть найдена с помощью программы «Параметры упругого основания С1, С2» в разделе «Основания и фундаменты» ПК ЭСПРИ. В этой программе определяются глубина сжимаемой толщи, осадка и коэффициенты постели С1 и С2. Эта программа имеет вполне понятный диалог ввода данных.
В ЭСПРИ в том же разделе есть программа «Определение С1 и С2 на основе модели упругого основания». Там тоже вычисляется глубина сжимаемой толщи. Кроме того, обе эти программы включены в ПК ЛИРА и ПК МОНОМАХ.
С уважением, Е.Стрелецкий
Расчет глубины сжимаемой толщи онлайн
В СП 446.1325800.2019 (пункт 7.2.6) указано требование по глубине выполнения инженерно-геологических скважин при проведении инженерных изысканий. Согласно данному пункту, глубина должна быть увеличена не менее чем на 2 м относительно суммы проектируемой глубины заложения фундамента и глубины сжимаемой толщи грунтов. Глубину сжимаемой толщи грунтов определить согласно СП 22.13330.2016 (пункт 5.6.41).
В связи с этим вопрос, как выполнить расчет глубины сжимаемой толщи грунтов, на стадии до выполнения инженерных изысканий, без понимания какие грунты на площадке строительства присутствуют?
В СП 446 в р. «7 Инженерно-геологические изыскания для архитектурно-строительного проектирования при подготовке проектной документации объектов капитального строительства» под заголовком раздела приведен вводный текст:
«Инженерно-геологические изыскания для подготовки проектной документации объектов капитального строительства выполняют в два этапа в следующих случаях:
- при недостаточной изученности инженерно-геологических условий территории и факторов техногенного воздействия;
- отсутствии материалов и данных для принятия проектных решений по окончательному выбору местоположения зданий и сооружений (переходов трассы через естественные и искусственные препятствия), выбору типов фундаментов;
- отсутствии материалов и данных для принятия проектных решений по инженерной защите объектов капитального строительства.
Инженерно-геологические изыскания выполняют в один этап, если территория хорошо изучена в инженерно-геологическом отношении, материалов и данных достаточно для определения окончательного местоположения проектируемого объекта, окончательного выбора типа и глубины фундаментов, а также для принятия проектных решений по инженерной защите. В этом случае инженерно-геологические изыскания следует выполнять в соответствии с требованиями 7.2».
Таким образом, требования р. 7.2, в т. ч. п. 7.2.6, выполняются, если территория хорошо изучена в инженерно-геологическом отношении, материалов и данных достаточно для определения окончательного местоположения проектируемого объекта, окончательного выбора типа и глубины фундаментов, а также для принятия проектных решений по инженерной защите.
Используемые нормативные источники
- СП 446.1325800.2019. Инженерно-геологические изыскания для строительства. Общие правила производства работ
- СП 22.13330.2016. Основания зданий и сооружений
Глубина сжимаемой толщи
Вопрос очень важен для расчета основания фундаментов. Это одно из так называемых граничных улсовий от которого зависит величина осадок и их неравномерность. Есть несколько методов расчета самих осадок и соответственно несколько методов расчета сжимаемой толщи(различия могут составлять в разы). Кто каким способом пользуется? И какими соображениями мотивирует свой выбор? Прежде чем озвучить свои сложившиеся соображения хотелось бы услышать мнения специалистов по этому вопросу.
Спасибо.
Просмотров: 105571
Регистрация: 10.04.2006
Сообщений: 6
Более точный- метод послойного суммирования(основной, рассмотренный в СНиП), упрощенный- метод эквивалентного слоя
Сообщений: n/a
Ну да.
еще есть методы:
В.А.Флорина;
Плагеманна-Лангера;
И.А. Розенфельда;
т.н. американский способ(сути пока не знаю);
Е.Ф. Винокурова;
П.Г. Кузьмина — В.И. Ферронского.
еще есть СНиП гидротехнических сооружений — там другой способ.
а еще есть натурные испытания(исследования) глубины сжимаемой толщи.
проектирование гидротехнических сооружений
Регистрация: 20.02.2006
Сообщений: 5,022
У нас в гидротехнике и подземке иногда чтобы не ошибиться — при расчётах МКЭ принимается следующее допущение:
зона влияния возводимого сооружения ограничевается областью в 5-7 пролётов здания во всех направлениях.
Т.е. чем больше габаит здания — тем большую область (массив грунта) следует рассматривать. И это касается не только сжимаемой толщи, но и окружающего вокруг (в плоскости) массива грунта. В ручных рассчётах это допущение неприменимо, т.к. посчитать осадку для 50-ти метров грунтовых напластований — геморой. А на компьютере — довольно легко. Мне кажется сейчас мало кто вручную считает — если только для проврки? Или я не прав?
| Серёга — Bilder |
| Посмотреть профиль |
| Найти ещё сообщения от Серёга — Bilder |
Сообщений: n/a
Сообщение от Серёга — Bilder
У нас в гидротехнике и подземке иногда чтобы не ошибиться — при расчётах МКЭ принимается следующее допущение:
зона влияния возводимого сооружения ограничевается областью в 5-7 пролётов здания во всех направлениях.
Т.е. чем больше габаит здания — тем большую область (массив грунта) следует рассматривать. И это касается не только сжимаемой толщи, но и окружающего вокруг (в плоскости) массива грунта. В ручных рассчётах это допущение неприменимо, т.к. посчитать осадку для 50-ти метров грунтовых напластований — геморой. А на компьютере — довольно легко. Мне кажется сейчас мало кто вручную считает — если только для проврки? Или я не прав?
дело не в ручном расчете.
даже при расчетах в МКЭ прогах пользователь зажает параметр «глубина сжимаемой толщи» сам — ручками — за вас это никто(ничто) не посчитает.
Есть такой пример: многие пользуются Плаксисом в решении задач по стадийному возведению здания. Т.е. моделируют сначала постепенную выемку грунта из котлована, а потом постепенную нагрузку на основание. НО при этом глубина сжимаемой толщи остается у них в задаче всегда постоянной. Но ведь это не так. Согласны?
второй пример — еще проще (нужно сделать небольшую лаборторную работу) — берете в КРОССе том же одинаковую плиту с одинаковыми нагрузками, но в первом случае ограничиваете расчетную область 10м, во втором 20м, а в третьем вообще не огрничиваете (конечно если задавать отметки скважин и напластований грунтов в абсолютных отметках) (автоматом к стати глубина сж.т. ограничивается нулевой отметкой в КРОССе). осадки вы получите намного отличающиеся др. от др. и это все в упругой постановке.
Если же учитывать пластические деформации, то картина еще больше зависит от глубины сж.т. чем глубже тем меньше пластика, но зато в верхних слояъх она может перекрыть все упругие осадки при учете бОльшей г.сж.т.
в общем все на столько не однозначно, что требует глубочайшей проработки.
Старшие товарищи отзовитесь, а?
проектирование гидротехнических сооружений
Регистрация: 20.02.2006
Сообщений: 5,022
Про Plaxis и КРОСС не знаю, скажу про Z-Soil:
там сколько нарисуешь расчётную область — столько он и посчитает. Хоть километр грунта под избушкой деревянной нарисуй, укажи неподвижное закрепление нижнего края расчётной модэли — и посчитает тебе ВСЁ! Т.е. сжимаемой толщей будет весь километр тобою нарисваный. Другое дело что перемещения в узлах второго снизу ряда элементов будут ничтожно малы и стремиться к 0, но зато ты будешь уверен в том, что верхние — реально сжимаемые слои будут просчитаны верно.
Из практики: считал тоннель, диаметр 12м, глубина заложения 45м. Расчётную область принял в ширину — 160м, в глубину — 130м от поверхности. В результате получил, перемещения значимых порядков (до десятых и сотых долей мм) примерно на расстоянии до 30м вокруг тоннеля. Всё что дальше — незатронутая деформациями зона.
Подозреваю что в Plaxis такая же должна быть принципиальная схема. Т.к. задаётся расчётная область (вернее рисуется) и задаются закрепления по её краям.
Кстати, есть посчитаная модэль в Plaxise — могу выложить и схемку и результат.
| Серёга — Bilder |
| Посмотреть профиль |
| Найти ещё сообщения от Серёга — Bilder |
Регистрация: 03.03.2005
Забайкалье
Сообщений: 791
ЛИС,
по-моему у Федоровского-Барвашова есть модель. Не берусь точно описать, она проходила в постах, там добаляется третий параметр С3- учитывающий (наверное) бОльшие пластические деформации в верхних слоях. Долее(ниже) по Пастернаку (наверное) С1 и С2.
Серёга — Bilder прав- учет таких тонкостей важен для протяженных и массивных конструкций, для массового строительства (наверное)- эти искания можно «погасить» коэф. надежности.
Регистрация: 19.06.2005
Сообщений: 3,396
ЛИС, как выясняется такой важный вопрос, существенно влияющий на результаты расчета (если говорить о 10-20-% усилий и N раз в осадках для модели ЛДС) многими продвинутыми гео программами решен без всякого желания пользователя. Однако, все же нужно получить этому подтверждение у разработчиков. Или самим пользователям К НИМ БОЛЬШАЯ ПРОСЬБА представить взору общественности такой сопоставительный расчет — Осадка одного фундамента для одного и того же грунта в зависимости массива грунта принятого в расчете. был бы очень признателен . Серёга — Bilder в частности просьба к вам, как к обладателю Z-SOIL.
Гоша, модель ССС, в частности, высвобождает решение, в противопоставлении с моделью СС, от бесконечных «фиктивных» поперечных сил на краю фундамента. (к сожалению источника под рукой нет — все на память). вероятно есть еще плюсы
Регистрация: 24.08.2005
Сообщений: 340
Георекоснтрукция как-то приблизительно считает глубину сжимаемой толщи от высоты здания. Похоже на шаманство , но это так. Забыл вот жалко зависимость, они мне как-то говорили.
проектирование гидротехнических сооружений
Регистрация: 20.02.2006
Сообщений: 5,022
Сопоставление расчётов в Z-Soil с расчётом в Plaxise — делал лично. вернее расчёт Plaxisom — получили от французов, а сами ради итереса и самоудовлетворения просчитали по нашим нормам. Считали тоннель. Разница в максимальных деформациях получилась чуть меньше 1мм, при том что максимальные деформации были 33мм (если память не изменяет). Т.е. расчёты подтвердились с нармальной погрешностью меньше 5%. Расчётные модэли были в общем похожи, но Plaxis-овский расчёт был через треугольные конечные элементы, я считал Z-Soilom — прямоугольными. Общая картина деформаций и перемещений — почти не отличались в принципиальных моментах.
Картинки на работе, могу попробовать прицепить, но там очень много их.
Других сопоставлений разных программ на руках не имею — т.к. Plaxisa не пользуем.
По поводу зависимости расчётных осадок от принятой величины сжимаемой толщи — вот это видели ещё в институте на 3 курсе когда курсовой считали в том же Z-Soile. Люди, поленившиеся сетку расчётную нарисовать побольше в глубь — получали просто не реальные результаты — вплоть до бреда! — это вызвано тем, что ограничив расчётную область — пользователь зажимает модэль — не даёт ей деформироваться в нужную сторону — и в результате она начинает «изгибаться» в других степенях свободы. Вобщем получив такие сумасшедшие результаты — они дорисовывали к расчётной модэли несколько десятков метров грунтовой толщи — и получали в результате нармальные приемлемые осадки и прочее.
| Серёга — Bilder |
| Посмотреть профиль |
| Найти ещё сообщения от Серёга — Bilder |
Регистрация: 26.01.2005
Сообщений: 296
Я обращаю внимание на сжимаемость напластований. Если сильно или среднесжимаемый слой подстилается слабосжимаемым, то ИМХО метод ЛДС более подходит. Ежели ИГЭ более менее сопоставимы по сжимаемости, то в Plaxis загоняю сжимаемую толщу, полученную методом послойного суммирования, так как считаю, что этот метод обеспечивает ее достаточную мощность, чтобы избежать глюков, описанных Серёгой — Bilder.
Расчет осадки методом послойного суммирования
Пример 7.1. Определить методом послойного суммирования осадку ленточного фундамента шириной b = 1,2 м. Глубина заложения подошвы фундамента от поверхности природного рельефа d = 1,8 м. Среднее давление под подошвой фундамента Р = 285 кПа. Основание сложено следующими слоями:
I слой — маловлажный, средней плотности, песок мелкий с коэффициентом пористости е 1 = 0,65, с удельным весом γ 1 = 18,7 кН/м3, модулем деформации Е 1 = 14,4 МПа;
II слой — насыщенный водой, средней плотности, средней крупности с е 2 = 0,60, γ 2 = 19,2 кН/м3и Е 2 = 18,6 МПа;
III слой — полутвердый суглинок с J L = 0,18, γ3 = 18,5 кН/м3 и Е 3 = 15,3 МПа.
Подземные воды на участке строительства обнаружены на глубине 3,8 м (рис. 7.12).
Рис. 7.12. Расчетная схема к примеру 7.1
Решение. Вычисляем ординаты эпюры вертикального напряжения от действия собственного веса грунта по формуле (6.46) и вспомогательной эпюры 0,2 σ zg .
На поверхности земли σ zg = 0;
на уровне подошвы фундамента
σ zg 0 = γ 1 d = 18,7Κ·1,8 = 33,66 кПа;
на контакте первого и второго слоев
σ zg 1 = σ zg 0 + (h 1 -d) = 33,66 + (2,8 · 1,8)18,7 = 52,36 кПа;
на контакте второго и третьего слоев
σ zg 2 = σ zg 1 + γ sb h 2 = 52,36 + 10,38 • 4,2 = 95,94 кПа.
Так как второй слой насыщен водой, то необходимо учитывать взвешивающее действие столба воды:
Тогда третий слой воспринимает давление не только от действия двух вышележащих слоев, но и давление столба воды, которое определяется уравнением
Напряжение по подошве третьего слоя определяем
Определяем дополнительное давление на основание под подошвой фундамента:
Для нахождения глубины сжимаемой толщи определяем σzp по оси фундамента, а полученные данные сводим в табл. 7.1
Нижнюю границу сжимаемой толщи находим по точке пересечения вспомогательной эпюры и эпюры дополнительных напряжений 0,2σ zg ( см. рис. 7.12 ).
Из рис. 7.12 видно, что эта точка пересечения соответствует мощности сжимаемой толщи Н с = 6,1 м.
По формуле (7.16) находим осадку S 1 слоя песка мелкого:
Вычисляем осадку S 2 песка средней крупности:
Вычисляем осадку S 3 слоя суглинка:
Полная осадка фундамента
По СНиП 2.02.01—83* для зданий данного типа находим предельно допустимую осадку Su = 10 см.
Таблица 7.1. Расчетные данные к примеру 7.1
| Наименование слоя грунта | Относительная глубина ξ=2z/b | Абсолютная глубина z = ξb/2,м | Коэффициент изменения напряжений по глубине α | Дополнительное давление σzp, кПа | Бытовое давление σzg, кПа | 0,2 σzg | Модуль деформации E,МПа |
| Песок мелкий, маловлажный, с редней плотности | 0 0,8 1,6 | 0 0,48 0,96 | 1,000 0,881 0,642 | 251,34 221,43 161,36 | 33,66 42,64 51,62 | 6,73 8,53 10,32 | 14,4 -«- -«- |
| Песок средней крупности, средней плотности, насыщенный водой | 2,4 3,2 4,0 4,8 5,6 6,4 7,2 8,0 8,8 | 1,44 1,92 2,40 2,88 3,36 3,84 4,32 4,80 5,28 | 0,477 0,374 0,306 0,258 0,223 0,196 0,175 0,158 0,144 | 119,89 94,00 76,91 64,85 56,05 49,26 43,98 39,71 36,19 | 56,60 61,58 66,56 71,54 76,52 81,50 86,48 91,46 137,94 | 11,32 12,32 13,31 14,31 15,30 16,30 17,30 18,30 27,59 | 18,6 -«- -«- -«- -«- -«- -«- -«- -«- |
| Суглинок полутвердый, JL = 0,8 (водоупор) | 9,6 10,0 | 5,76 6,00 | 0,137 0,126 | 34,43 31,67 | 146,82 151,26 | 29,36 30,25 | 15,3 -«- |
| Нижняя граница сжимаемой толщи | |||||||
| 11,0 | 6,00 | 0,114 | 28,65 | 162,36 | 32,47 | — | |