Расчет плитного фундамента лира

Лира. Расчет плиты на упругом основании

Страница 1 из 2

1

2

>

Кто считал в Лире или в Robot Millenium плиту на упругом основании:

Поделитесь опытом, как определить коэффициент жесткости постели C1, C2?

23.11.2003, 12:42 #2

01.12.2003, 09:02 #3

01.12.2003, 12:29 #4

Может быть стоит напомнить что для расчета коэффициентов отпора(постели) в настоящее время используют 2 модели:
1. Модель Винклера с одним коэффициентом отпора;
2. Модель Пастернака с двумя коэффициентами отпора;
В Лире используется вторая. В SCAD вторая носит ненормативный характер, а вот первая решена на мой взгляд весьма неплохо, через саттелит «КРОСС». Непосредственно из расчетной схемы SCAD в КРОСС экспортируются области пластин, задаются размеры площадки, по данным геологии вводятся точки расположения скважин и результаты исследования грунтов в каждой из них. Задается вертикальная нагрузка. В результате расчета для каждого пластинчатого трех- или четырехузлового элемента будет вычислен свой коэффициент. Немного нудновато вводить грунтовые условия, а все остальное происходит почти автоматически. Еще вертикальная нагрузка задается равномерно-распределенной, а фактически она таковой не является.

Представители Ерософт активно продвигают свой метод — учет свойств грунта через пространственные элементы моделирующие этот самый грунт. На первый взгляд — довольно изящно. Как на практике — не знаю.

Источник

Задание граничных условий (связей) для фундаментных плит в горизонтальной плоскости

Фундаментные плиты зданий, как правило, моделируются в виде пластинчатых элементов на упругом основании. Роль вертикальной связи выполняют граничные условия виде коэффициентов постели. Для обеспечения геометрической неизменяемости здания в горизонтальных направлениях (вдоль осей X и Y) следует наложить граничные условия в плоскости фундаментной плиты. Как известно, для обеспечения геометрической неизменяемости тела на плоскости достаточно наложить 3 связи, не пересекающиеся в одной точке. Бывает, что на практике расчетчики закрепляют фундаментную плиту в только трех узлах. Подобное закрепление может привести к резким всплескам усилий в местах наложения связей, а соответственно и армирования:

Если фундаментная плита имеет оси симметрии, то связи лучше задавать по линиям симметрии. Для линии параллельной оси X следует запретить перемещение по направлению оси Y и наоборот. Т.е. по следующей схеме:

Наложенные таким образом связи не будут приводить к всплескам усилий в конечных элементах фундаментной плиты, а плита при этом остается неподвижной в горизонтальной плоскости. При этом при подборе армирования также будет учтена мембранная группа усилий.

Другой вариант задания граничных условий — применения связей конечной жесткости КЭ 56. При использовании данного варианта во все узлы фундаментной плиты вводятся одноузловые конечные элементы 56 типа. В описании типа жесткости данного конечного элемента следует задать жесткостные характеристики в горизонтальном направлении — Rx и Ry:

Значения Rx и Ry можно определить, зная количество n элементов 56 типа (равно количеству узлов фундаментной плиты, в которые вводятся эти элементы) и величину сдвиговой жесткости основания K_x/y:

Жесткость основания в горизонтальной плоскости Kx/y может быть определена из решения статической задачи о штампе на упругом основании [1] стр. 25:

где А — площадь фундамента; Е — модуль деформаций грунта основания; ν — коэффициент Пуассона грунта основания, ωz и ωx — коэффициенты, зависящие от соотношения сторон фундамента a и b.

Другой подход к определению K_x/y базируется на решении задачи о колебаниях штампа на упругом основании [2] стр. 97:

где А — площадь фундамента, Cz — коэффициент упругого равномерного сжатия.

Этот подход включен в нормы на проектирования [3].

Источник

Расчет фундаментной плиты. Видео-урок

Очень часто здание по каким-то причинам проектируют не на ленточном фундаменте, а на фундаментной плите. И тут возникает проблема: а как же выполнить расчет фундаментной плиты, чтобы его результаты были достоверными и надежными? На видео, которое выложено в этой статье, показан алгоритм расчета плиты фундамента на естественном основании в программном комплексе Лира. Надеюсь, оно будет вам полезным.

Следует обратить внимание на анализ результатов расчета. Ведь мы должны не просто сделать расчет, но и проверить его правильность.

Основные параметры, которые следует проверять:

— осадка фундамента (в нормативных документах ее значения ограничиваются определенной величиной); осадку мы смотрим в эпюрах перемещений по оси Z;

— крен фундамента (тоже ограничивается нормами) – его можно высчитать, зная разницу осадок по оси Z и габариты фундамента;

— реактивный отпор грунта Rz (он же – давление под подошвой фундамента), это значение, полученное в ходе расчета не должно превышать расчетного сопротивления грунта Ro (оно вычисляется по формулам СНиП, ДБН и т.п.)

Также хочу уточнить насчет того, сколько же раз проводить уточняющий расчет. После каждого расчета проверяйте мозаику коэффициентов постели С1 и С2. Как только они перестанут существенно меняться, расчет можно останавливать.

P.S. Это первая статья с видео-уроком на сайте. Буду благодарна за отзывы и пожелания по тематике уроков, если такое направление показалось вам полезным.

Оксана, да. РСУ — до, РСН — есть возможность только после. Если не делать РСН, результат будет тоже правильным, но по современным нормам (уж не промню, какой ДБН) нужно считать именно по РСН,

Давление под подошвой равно деформация основания, умноженная на коэффициент постели с1 (поищите информацию по гипотезе Фусса-Винклера) . Т.о. коэффициент постели показывает прямую взаимосвязь между давлением на грунт и осадками.

А коэффициент с2 (это уже Пастернак) учитывает еще и деформации грунта не только под подошвой, но и вокруг.

Евгений, выложите ссылки на скрины армирования.

И проверьте местные оси пластин: куда направлена местная ось Z?

Евгений, выложите ссылки на скрины армирования.

И проверьте местные оси пластин: куда направлена местная ось Z?

Не торопитесь. Есть один прием, способный показать правду) Дело в том, что в пределах толщины стены армирование в перпендикулятно й плите можно игнорировать, т.к. программа его завышает. Но ТОЛЬКО в пределах толщины стены. Это значит при толщине стены, допустим, 300мм вы делаете в плите вдоль стены два ряда элементов шириной 150мм — слева и справа от стены (можно просто узлы подвинуть), считаете заново и смотрите: если арматура сконцентрировал ась только в этих элементах, значит на нее можно не обращать внимание, ведь на самом деле в пределах 300мм мы имеем дело не с тонкой пластиной фундамента, а с узлом плита+стена, там поперечка не нужна.
Еще можно объединить перемещения в узлах, но в комментариях я с таким рассказом не справлюсь.

Если описание было непонятным, напишите, я нарисую.

Не торопитесь. Есть один прием, способный показать правду) Дело в том, что в пределах толщины стены армирование в перпендикулятной плите можно игнорировать, т.к. программа его завышает. Но ТОЛЬКО в пределах толщины стены. Это значит при толщине стены, допустим, 300мм вы делаете в плите вдоль стены два ряда элементов шириной 150мм — слева и справа от стены (можно просто узлы подвинуть), считаете заново и смотрите: если арматура сконцентрировалась только в этих элементах, значит на нее можно не обращать внимание, ведь на самом деле в пределах 300мм мы имеем дело не с тонкой пластиной фундамента, а с узлом плита+стена, там поперечка не нужна.
Еще можно объединить перемещения в узлах, но в комментариях я с таким рассказом не справлюсь.

Если описание было непонятным, напишите, я нарисую.

1) «Эту арматуру можно сгруппировать по верху стены» — не понял, как поступить? Как решить армирование? Что значит сгруппировать?

2) «делаете в плите вдоль стены два ряда элементов шириной 150мм — слева и справа от стены» — понял — попробую.

3) «Еще можно объединить перемещения в узлах» — а какие узлы объединять? Я в курсе как объединять.

1) заармировать как балку, поставив арматуру вверху сечения, определив нужную площадь из расчета стенки (это будет с запасом), получится вроде арматурного пояса по верху. А стенки заармировать сетками небольшого диаметра.

3) узел стыковки стены с плитой объединять с двумя ближайшими узлами плиты — теми, что на расстоянии 150 мм по сторонам. Кропотливо. Иногда проще просто игнорировать арматуру в этих элементах.

1) заармировать как балку, поставив арматуру вверху сечения, определив нужную площадь из расчета стенки (это будет с запасом), получится вроде арматурного пояса по верху. А стенки заармировать сетками небольшого диаметра.

3) узел стыковки стены с плитой объединять с двумя ближайшими узлами плиты — теми, что на расстоянии 150 мм по сторонам. Кропотливо. Иногда проще просто игнорировать арматуру в этих элементах.

1) Ааааа! Понял )). А эти стержни для «армпояса» будут в один ряд? Только в верху? Или сколько показала машина — к примеру ячейка 500*500 значит 3 ряда с шагом 200 по высоте Ф20 (или 16 — сколько нужно)?
2) Вот «картинки» 🙂
dropbox.com/. /02.rar?dl=0

Работать будет только первый верхний ряд полноценно, поэтому я и советую собрать всю площадь с верхней пластины (Х ниж и верхн) и разместить вверху. В ячейке три стержня с одной, три с другой — вот их и перенести надо.

Но хочу немножко увести наш разговор от формализма. Как думаете, если на стенах цоколя будут еще стены дома, возникнет ли в верхней части цоколя растяжение и нужна ли будет арматура? И сразу вопрос вдогонку: почему нужна (не нужна)?

А теперь по картинкам. Мне не нравится, что поперечная арматура не вся ушла в ячейки 150. Я бы с этим еще помудрила. Не пробовали в целях эксперимента увеличить толщину плиты?

Работать будет только первый верхний ряд полноценно, поэтому я и советую собрать всю площадь с верхней пластины (Х ниж и верхн) и разместить вверху. В ячейке три стержня с одной, три с другой — вот их и перенести надо.

Но хочу немножко увести наш разговор от формализма. Как думаете, если на стенах цоколя будут еще стены дома, возникнет ли в верхней части цоколя растяжение и нужна ли будет арматура? И сразу вопрос вдогонку: почему нужна (не нужна)?

А теперь по картинкам. Мне не нравится, что поперечная арматура не вся ушла в ячейки 150. Я бы с этим еще помудрила. Не пробовали в целях эксперимента увеличить толщину плиты?

После еще заменил бетон с В20 на В25 и поперечка в плите практически ушла. Но арматура в стенке осталась — уменьшилась до Ф18, но осталась существенной.

«собрать всю площадь с верхней пластины (Х ниж и верхн) и разместить вверху. В ячейке три стержня с одной, три с другой — вот их и перенести надо.» — Что-то я запутался. Итак, машина показала в верхних пластинах «s200d18/12,7», т.е. она говорит, что в этой пластине в этом сечении должно быть 12,7см2 арматуры верно? Показала 12,7 и Хверх и Хниз, т.е. 12,7+12,7=25,4с м2. Следовательно вверху стены нужно разместить 25,4см2 арматуры?Т.е. 5 стержней Ф28, у которых S=30,79см2?Логи ка и математика моя верна?

12.7 на метре, а у вас 0,5 метра. Делите на два.

И ответьте, пожалуйста на мой вопрос, он важный
Цитата:

12.7 на метре, а у вас 0,5 метра. Делите на два.

И ответьте, пожалуйста на мой вопрос, он важный
Цитата:

Но Вы ответили верно (если не считать плиту, она жесткости фундаментным стенам не добавит, и этот пресловутый «единый жесткий диск», который, если задуматься, совсем и не жесткий, работает в совсем другом направлении). Стены подвала плюс стены дома — это совсем другая жесткость. Сейчас, считая только фундамент, мы недодали ему жесткости в вертикальном направлении, вот и получили неправдоподобны й результат, которого в реальности не будет: нагрузка от стен есть, а стен нет)))

А машина — дура, она не спасет и не подскажет, а лишь сделает то, что мы ей скажем. Чем раньше Вы это усвоите, тем дальше пойдете

Источник

Железобетонные каркасы

от admin

Исходные данные для расчёта

Цели и задачи:
— продемонстрировать процедуру построения расчетной схемы плиты;
— показать технику задания нагрузок и составления РСУ;
— показать просморт результатов расчёта.
Исходные данные:
Железобетонная плита размером 1 х 5 м, толщиной 200 мм. Дальняя сторона плиты свободно оперта по всей длине, ближняя – свободно оперта своими концами на колонны. Длинные стороны плиты – свободны.
Расчет производится для сетки 6 х 12.
Нагрузки:
— загружение 1 – собственный вес плиты;
— загружение 2 – сосредоточенные штамп «П — образной» нагрузки интенсивностью Р = 1т/м 2 ;
Для того чтобы начать работу с ПК ЛИРА, выполните следующую команду Windows:
Пуск / Программы / ЛИРА 9.2 / ЛИРА 9.2.

Этап 1. Создание новой задачи

Для создания новой задачи выполните пункт меню Файл / Новый (кнопка на панели инструментов).
В диалоговом окне Признак схемы (рис.) задайте следующие параметры:
— имя задачи – Плита (шифр задачи по умолчанию совпадает с именем задачи);
— признак схемы – 3 – Три степени свободы в узле (перемещение и два поворота) X0Y. После этого щелкните по кнопке Подтвердить.

Рис.1. Диалоговое окно Признак схемы.

Этап 2. Создание геометрической схемы плиты

С помощью меню Схема / Создание / Регулярные фрагменты и сети (кнопка на панели инструментов) выведите на экран диалоговое окно Создание плоских фрагментов и сетей.
В таблице диалогового окна задайте шаг конечно-элементной сетки вдоль первой и второй осей (рис. 2):
Остальные параметры принимаются по умолчанию.
После этого щелкните по кнопке – Применить.

Рис.2. Диалоговое окно Создание плоских фрагментов и сетей.

Сохранение информации о расчетной схеме
Для сохранения информации о расчетной схеме выполните пункт меню Файл / Сохранить (кнопка на панели инструментов).

Этап 3. Задание граничных условий

Вывод на экран номеров узлов
Выполните пункт меню Опции / Флаги рисования (кнопка на панели инструментов).
В диалоговом окне Показать (рис.3) активизируйте вторую закладку Узлы и установите флажок Номера узлов. После этого щелкните по кнопке – Перерисовать.

Рис.3. Диалоговое окно Показать

Полученная схема представлена на рис.4.

Рис.4. Нумерация узлов расчетной схемы плиты

Отметка узлов опирания
Выполните пункт меню Выбор / Отметка узлов (кнопка на панели инструментов).
С помощью курсора выделите узлы опирания (узлы окрашиваются в красный цвет).
Отметка узлов выполняется с помощью одиночного указания курсором или растягиванием «резинового окна» вокруг группы узлов.
Задание граничных условий в узлах опирания
С помощью пункта меню Схема / Связи (кнопка на панели инструментов) вызовите диалоговое окно Связи в узлах (рис.5).
В этом окне, с помощью установки флажков, отметьте направления, по которым запрещены перемещения узлов.
После этого щелкните по кнопке – Применить (узлы окрашиваются в синий цвет).
Выполните пункт меню Выбор / Отметка узлов (кнопка на панели инструментов), чтобы снять активность с операции отметки узлов.

Рис.5. Диалоговое окно Связи в узлах

Этап 4. Задание жесткостных параметров элементам плиты

Формирование типов жесткости
С помощью меню Жесткости / Жесткости элементов (кнопка на панели инструментов) вызовите диалоговое окно Жесткости элементов (рис.2.7).
В этом окне щелкните по кнопке Добавить и в библиотеке жесткостных характеристик щелкните по третьей закладке численного описания жесткости.
Выберите двойным щелчком мыши элемент графического списка — тип сечения Пластины.
В диалоговом окне Задание жесткости для пластин задайте параметры сечения Пластины (рис.6):
— модуль упругости – Е = 3е6 т/м2;
— коэф. Пуассона – V = 0.2;
— толщина– Н = 20 см;
— удельный вес материала – Ro = 2.75 тс/м2.
Подтвердите введенные данные щелчком по кнопке Подтвердить.

Рис.6. Диалоговое окно Жесткости элементов

Назначение жесткостей элементам плиты
В диалоговом окне Жесткости элементов в списке типов жесткостей выделите курсором тип жесткости 1.Пластина Н 20.
Щелкните по кнопке Установить как текущий тип (при этом выбранный тип записывается в окне редактирования Текущий тип жесткости. Можно назначить текущий тип жесткости двойным щелчком на строке списка).
Выполните пункт меню Выбор / Отметка элементов (кнопка на панели инструментов).
С помощью курсора выделите все элементы схемы (выделенные элементы окрашиваются в красный цвет).
Отметка элементов выполняется с помощью одиночного указания курсором или растягиванием «резинового окна» вокруг группы элементов.
В диалоговом окне Жесткости элементов щелкните по кнопке Назначить (с элементов снимается выделение. Это свидетельство того, что выделенным элементам присвоена текущая жесткость).

Этап 5. Задание нагрузок

Формирование загружения № 1
Для задания нагрузки от собственного веса плиты, вызовите диалоговое окно Добавить собственный вес с помощью пункта меню Нагрузки / Добавить собственный вес (рис. 7).
В этом окне, при активной радио-кнопке все элементы, щелкните по кнопке – Применить (в соответствии с заданным объемным весом Ro элементы загружаются нагрузкой от собственного веса).

Рис.7. Задание собственного веса .

Формирование загружения № 2
Смените номер текущего загружения, вызвав диалоговое окно Активное загружение с помощью меню Нагрузки / Выбор загружения (кнопка на панели инструментов).
В этом диалоговом окне задайте номер загружения 2.
Щелкните по кнопке – Применить.
Выполните пункт меню Выбор / Отметка узлов (кнопка на панели инструментов).
С помощью курсора выделите необходимы элементы.
Из меню Нагрузки / Нагрузка на узлы и элементы (кнопка на панели инструментов) вызовите диалоговое окно Задание нагрузок (рис.8).
В этом окне, при активной закладке Нагрузки в узлах, радио-кнопками укажите систему координат Глобальная, направление – вдоль оси Z.
Щелчком по кнопке сосредоточенной силы вызовите диалоговое окно Параметры нагрузки.
В появившемся окне введите значение
P = 1 т/м 2 .

Рис.8. Задание штампа нагрузки.

Щелкните по кнопке Подтвердить.
После этого в диалоговом окне Задание нагрузок щелкните по кнопке – Применить.

Рис.9. Схема приложения 2-го загружения.

Этап 6. Генерация таблицы РСУ

С помощью пункта меню Нагрузки / РСУ / Генерация таблицы РСУ (кнопка на панели инструментов) вызовите диалоговое окно Расчетные сочетания усилий (рис.10).
В этом окне задайте следующие данные:
— для Загружения 1 выберите в списке Вид загружения – Постоянное (0) и щелкните по кнопке Подтвердить (в строке Номер загружения номер автоматически изменился на 2);
— для Загружения 2 выберите в списке Вид загружения – Временное длит. (1) и щелкните по кнопке Подтвердить (в строке Номер загружения номер автоматически изменился на 3);
Для окончания формирования таблицы РСУ, щелкните по кнопке Закрыть.

Рис.10. Диалоговое окно Расчетные сочетания усилий.

Этап 7. Статический расчет плиты

Запустите задачу на расчет с помощью меню Режим / Выполнить расчет (кнопка на панели инструментов).

Этап 8. Просмотр и анализ результатов расчета

После расчета задачи, переход в режим результатов расчета осуществляется с помощью меню Режим / Результаты расчета (кнопка на панели инструментов).
В режиме просмотра результатов расчета по умолчанию расчетная схема отображается с учетом перемещений узлов (рис. 2.14). Для отображения, например, исходной и деформированной схемы выполните пункт меню Схема / Исходная схема+деформированная (кнопка на панели инструментов).

Рис.11. Исходная и деформированная схема плиты.

Для отображения схемы без номеров элементов, номеров узлов и приложенных нагрузок выполните пункт меню Опции / Флаги рисования (кнопка на панели инструментов).
В диалоговом окне Показать при активной закладке Элементы отключите флажок Номера элементов.
После этого активизируйте закладку Узлы и отключите флажок Номера узлов.
Далее активизируйте закладку Общие и отключите флажок Нагрузки.
Щелкните по кнопке – Перерисовать.
Рассчётные сочетания нагрузок
Для просмотра напряжённо-деформированного состояния с учётом сочетания нагрузок возможен просмотр усилий и деформаций от расчётного сочетания нагрузок (рис.12).

Рис.12. Диалоговое окно Расчётные сочетания нагрузок.

Вывод на экран изополей перемещений
Выведите на экран изополя перемещений по направлению Z с помощью меню Деформации / В глобальной системе / Изополя перемещений / Изополя перемещений по Z (кнопки , а затем на панели инструментов).

Рис.13. Изополе перемещений плиты по оси z.

Вывод на экран мозаик напряжений
Чтобы вывести на экран мозаику напряжений по Мх, выполните пункт меню Усилия / Изополя / Мозаика напряжений / Mx (кнопки , а затем на панели инструментов).
Для отображения мозаики напряжений по Мy, выполните пункт меню Усилия / Изополя / Мозаика напряжений / My (кнопка на панели инструментов).

Рис.13. Мозаика напряжений Mх.

Формирование и просмотр таблиц результатов расчета по сочетаниям усилий
Для вывода на экран таблицы со значениями расчетных сочетаний усилий в элементах схемы, выполните пункт меню Окно / Стандартные таблицы.

Рис.14. Диалоговое окно «Стандартные таблицы».

В заключении для удобства проводим используемы в примере кнопки (рис. )

Рис.15. Кнопки, используемые в примере в режиме создания расчётной схемы.

Рис.16. Кнопки, используемые в примере в режиме просмотра результатов.

Если Вам что-либо не понятно из представленного материала или возник какой-либо вопрос по ПК «ЛИРА» пишите сюда . Мы обязательно ответим в течении суток.

Источник