Формула савинова для коэффициентов постели

7. Методы расчета коэффициентов постели

Часто у пользователей ПК ЛИРА возникают вопросы по поводу методов расчета коэффициентов постели, что собой представляют Метод 1, Метод 2, Метод 3 (Рис. 1). В сегодняшней заметке остановимся подробнее на этом вопросе.

Рис. 1. Выбор параметров расчета коэффициентов постели грунтового основания в ПК ЛИРА версия 10.4

Метод 1. Коэффициент постели С1 вычисляется по усредненным значениям
модуля деформации и коэффициента Пуассона грунта:

где E ГР – усредненный модуль деформации грунта;
H С – граница сжимаемой толщи ЛПП;
m ГР – усредненный коэффициент Пуассона.

Метод 2.
Коэффициент постели С1 вычисляется по формуле Винклера:

b – размер меньшей стороны фундамента;
η – отношение сторон фундамента;
S – осадка основания.

Метод 3. Для определения коэффициента постели С1 используется та же формула, что в методе 1. Отличие состоит в том, что для определения среднего модуля деформации вводится поправочный коэффициент u к величине модуля деформации i–того подслоя. Этот коэффициент изменяется от u1=1 на уровне подошвы фундамента до un=12 на уровне уже вычисленной границы сжимаемой толщи. Принято, что коэффициент uизменяется по закону квадратной параболы:

Кроме того, принимается, что дополнительное вертикальное напряжение по глубине распределено равномерно. Тогда

Метод 3 носит экспериментальный характер и основывается на инженерном опыте в предположении о том, что модуль деформации грунта увеличивается по глубине. Этот метод в какой-то мере устраняет недостатки первых двух. У метода 1 – это невозможность учесть нарастание модуля деформации грунта по глубине, что приводит к завышенным значениям осадок, а, следовательно, и заниженным значения коэффициента постели С1. Недостаток метода 2 заключается в том, что в местах резкого изменения величин приложенных нагрузок коэффициент постели С1 также испытывает резкий скачок, что противоречит здравому смыслу. Этот недостаток сохраняется даже при использовании нарастающего по глубине модуля деформации грунта.

Для всех методов коэффициент постели С2 вычисляется по формуле:

Источник

Закрепление фундаментной плиты на упругом основании, коэффициент постели в Лире

im icq

Инженер-проектировщик, конструктор, руководитель группы.

im icqim skype

Инженер-проектировщик, конструктор, руководитель группы.

im icqim skype

Инженер-проектировщик, конструктор, руководитель группы.

im icqim skype

Инженер-проектировщик, конструктор, руководитель группы.

im icqim skype

im icq

украинский ДБН по основаниям уже ввел обязательное требование считать по переменному коэфф. постели. Учитесь! crazy

Рад за Вас! Я тоже за это.

Коэф-том постели мы пытаемся осадить плиту на высчитанную величину. После достижения этой цели определяем внутренние усилия в ней при этом возникающие. Если пытаться еще горизонтальное сопротивление грунта при этом учитывать (и сколько нибудь простого и корректного пути что-то мне не видится)? И для чего это в линейном расчете?

im icq

в принципе, согласен, не обязательно для тех задач, где нет гор. сил. Там где ветер и сейсмика все-таки это надо учитывать

Источник

Формула савинова для коэффициентов постели

003 small

Рис.3. Задание нагрузок на основание

Система выполняет следующие операции:

    — определение полей осадок грунтового и свайного оснований для существующих и проектируемых зданий в соответствии с заданными нагрузками и инженерно-геологическими условиями грунтов;
    — определение границы сжимаемой толщи в соответствии с условиями различных нормативов;
    — вычисление коэффициентов постели упругого (грунтового) основания С1 и С2 в соответствии с моделями грунта Винклера и Пастернака;
    — вычисление разностей осадок, а также перекосов фундаментов существующих зданий с учетом влияния проектируемых сооружений.

Для выполнения вычислений производится триангуляция областей, ограниченных заданными контурами. В узлах триангуляции, шагом которой можно управлять, вычисляются все необходимые параметры.

В соответствии с приложенными нагрузками определяются осадки грунта под проектируемыми фундаментами и свайными ростверками. При этом учитываются положения действующих в Украине и России норм по проектированию оснований зданий и сооружений и свайных фундаментов – ДБН В.2.1-10:2009, СНиП 2.02.01-83, СП 50-101-2004, СП 22.13330.2011 и СП 24.13330.2011.

Вычисление осадок S производится методом послойного суммирования с использованием схемы линейно-деформируемого полупространства (задача Буссинеска) (Рис.4).

004 small

Рис.4. Изополя осадок и эпюра вертикального напряжения

Достижение границы сжимаемой толщи HС регулируется выполнением условия σzp = k*σzg с помощью задаваемого коэффициента глубины сжимаемой толщи k.

Вычисляются следующие слагаемые:

005 small

Если собственный вес грунта на уровне подошвы больше среднего давления под подошвой, то осадка S = 0.8*W3, иначе осадка S = 0.8*(W1 + W2).

Вычисление коэффициентов постели

Для вычисления коэффициентов постели используются усредненные (в пределах зафиксированной глубины сжимаемой толщи HС) значения модуля деформации EГР и коэффициента бокового расширения mГР. Эти значения вычисляются по формулам.

006 small

Коэффициент постели С1 вычисляется тремя методами.

Метод 1. Коэффициент постели С1 вычисляется на основании усредненных значений EГР и mГР по формуле:

007 small

Метод 2. Коэффициент постели С1 вычисляется по формуле Винклера:

Метод 3. Для определения коэффициента постели С1 используется формула метода 1. Отличие состоит в том, что для определения усредненного модуля деформации ЕГР3 вводится поправочный коэффициент u к величине модуля деформации i–того подслоя. Этот коэффициент изменяется от u1=1 на уровне подошвы фундамента до un=12 на уровне уже вычисленной границы сжимаемой толщи. Принято, что коэффициент u изменяется по закону квадратной параболы:

009 small

Кроме того, принимается, что дополнительное вертикальное напряжение по глубине распределено равномерно. Тогда

010 small

Суть метода 3 изложена в работах и состоит в том, что в действительности модуль деформации грунта по глубине нарастает. Не учет этого факта приводит к неоправданно завышенным значениям осадок, а, следовательно, и к заниженным значениям коэффициента постели С1.

Для методов 1 и 3 коэффициент постели С2 вычисляется по формуле:

011 small

Для метода 2 коэффициент постели С2 не вычисляется.

По результатам работы программы выполняется построение полей осадок, границ сжимаемой толщи, коэффициентов постели Пастернака и Винклера. Выполняется построение эпюр вертикальных напряжений в любой точке приложенной нагрузки (Рис. 4, 5).

Рис.5. Эпюра вертикального напряжения при различном распределении нагрузки вдоль свай

Расчет осадки свайного фундамента, как условного, строго в соответствии с нормами выполняется при K1, K2 = 0 и K3 = 1.

Если внешняя нагрузка на свайный фундамент задана на несколько уровней, то эпюра напряжений от нее будет иметь ступенчатый вид, отражающий уровни приложения соответствующих долей нагрузки. Так на Рис. 5-а показана эпюра вертикального напряжения при К1 = 0, К2 = 0, К3 = 1. На Рис. 5-б показана эпюра вертикального напряжения при К1 = 0.05, К2 = 0.9, К3 = 0.05. Причем, К2 разбит еще на 10 подуровней (количество подуровней может изменяться по желанию пользователя). На Рис. 5-в показана эпюра вертикального напряжения при К1 = 0.1, К2 = 0.6, К3 = 0.3.

По результатам вычисления осадок предоставляется возможность вычисления их разностей между существующими и проектируемыми фундаментами. Определяются также перекосы фундаментов существующих зданий, возникающие от проектируемых сооружений (Рис. 6). Перекосы вычисляются между парами точек, заданных пользователем.

013 small

Рис.6. Таблицы осадок и перекосов

Система ГРУНТ входит в состав таких программных комплексов как ЭСПРИ 2013, ЛИРА-САПР и МОНОМАХ-САПР.

ВЫВОДЫ. Система ГРУНТ позволяет производить экспертную оценку осадок, кренов и перекосов сооружений, как на естественном, так и на свайном основании и оценивать влияние проектируемых новых зданий на существующую окружающую застройку.

Авторы: Д.А. Городецкий, В.П. Максименко, Д.В. Медведенко, Е.Б. Стрелец-Стрелецкий
ООО ЛИРА САПР, Киев.

Источник

Коэффициент постели грунта (понятие и средние значения)

В данном случае работа грунта основана на классической модели основания Винклера.

Классической модель грунтового основания Винклера состоит из ряда не связанных между собой упругих пружин, закрепленных на абсолютно жестком основании.

Смысл коэффициента постели (упрощенно):

Коэффициент постели определяет величину усилия в кН (кгс, тс), которое необходимо приложить к 1 м 2 поверхности грунтового основания, чтобы осадка грунтового основания составила 1 м.

Средние значения коэффициента постели грунтов

Согласно справочнику проектировщика под ред. Уманского А.А:

Наименование грунта кН/м 3
мин. макс.
Крупнообломочный грунт 50 000 100 000
Песок крупный и средней крупности 30 000 50 000
Песок мелкий 20 000 40 000
Песок пылеватый 10 000 15 000
Глина твердая 100 000 200 000
Глинистые грунты пластичные 10 000 40 000
Песчаник 800 000 2 500 000
Известняк 400 000 800 000

Согласно справочному пособию по сопротивлению материалов под. ред. Рудицына:

Наименование грунта кН/м 3
мин. макс.
Песок свеженасыпанный 1 000 5 000
Глина мокрая, размягченная 1 000 5 000
Песок слежавшийся 5 000 50 000
Гравий насыпной 5 000 50 000
Глина влажная 5 000 50 000
Песок плотно слежавшийся 50 000 100 000
Гравий плотно слежавшийся 50 000 100 000
Щебень 50 000 100 000
Глина малой влажности 50 000 100 000
Грунт песчано-глинистый, уплотненный искусственно 100 000 200 000
Глина твердая 100 000 200 000
Известняк 200 000 1 000 000
Песчаник 200 000 1 000 000
Мерзлый грунт 200 000 1 000 000
Твердый скальный грунт 1 000 000 15 000 000

Согласно учебнику «Основания, фундаменты и подземные сооружения» под.ред. Сорочана Е.А (для расчета подпорных стен):

Источник

Расчет здания при сейсмике на упругом основании.

В наших (российских) нормах нет ничего на счет расчета сооружения на упругом основании при сейсмике, в них рассматривается расчет, когда схема жестко закреплена к основанию.
В различных источниках (например, в казахстанских нормах) указывается, что коэффициент постели при сейсмике должен быть увеличен в 10 раз. Понятно, что для резкого воздействия модуль упругости сильно возрастет, но почему именно 10 раз? С какого потолка взята эта цифра?
В некоторых темах форумчане пишут, что расчет конструкций при сейсмики на жестком основании идет в запас, но это совсем не так – да, уменьшаются частоты колебаний, но при этом резко увеличиваются амплитуды.

Прикладываю SCADовские модели небольшого 2х этажного здания при сейсмике 9 баллов (одна на жестком основании, другая на упругом).
Для упругого основания коэф. постели рассчитывал в связке скад-кросс, затем увеличил его в 10раз. Видно, что в схеме на упругом осн. в подвальных стенах возникают очень большие усилия ( и как следствие- нереальное армирование). Тут есть одно существенное “но”. Как понимаю, некоторые участки стен при сейсмике из-за больших гориз. воздействий начинаю работать на растяжение, т.е. некоторые фундаменты начинает отрывать от грунта, но в расчетной модели нельзя учесть, что основание может воспринимать только сжимающие усилия (в модели же пружинки постели как растягиваются так и сжимаются с одинаковым коэффициентом). Т.о. основание препятствует поднятию фундамента и в стенах возникают большие растягивающие усилия, что, по идеи, не соответствует действительности.
Фундаментную плиту, рассчитанную на упругом основании, при сейсмике вообще не представляется возможным заармировать.

Может, я что-то не понимаю и делаю неправильно (недавно столкнулся с сейсмикой)? crazy
Граждане, как вы рассчитываете здания при сейсмике?

Источник

Комфорт
Adblock
detector