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 Kx/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 Kx/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
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
01.12.2003, 09:02
01.12.2003, 12:29
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
Расчет фундаментной плиты под кирпичное здание ЛИРА-САПР 2016
Собственно вот весь вопрос.
В монолите все просто — создал схему. Посчитал. Заармировал.
В кирпиче — если с учетом кирпичных стен, то получаю одно армирование плиты, но и растягивающие усилия в плитах и стенах.
Если без кирпичных стен, просто на нагрузку от здания — получаю другую картинку. И есть ощущение, что в дикий запас.
Грунтовые условия плохие, потому хотелось бы точности.
Схему делал в МОНОМАХе. Т.е. плиты с шарнирами на несущих стенах и отсутствием опирания на ненесущих. Стены на ф. плиту опираются шарнирно. Расчет линейный.
Темы по расчету кирпичных домов прошерстил в той или иной мере.
Мономах голый. Модулей плита и кирпич нет.
20.10.2016, 16:05
20.10.2016, 16:35
Мономах импортирует в ЛИРУ стены КЭ «оболочка». Переделать на КЭ «балка-стенка»? Узлы стен расшиты с узлами ф. плиты и объединены перемещения по Х, Y, Z.
Перемычки в МОНОМАХЕ задал балками с шарнирным опиранием — при конвертации в Лиру, видимо из-за двух шарниров в одном узле (плита и перемычка), балки повисли в воздухе. Как победить этот глюк придумать пока не могу.
В примере сделанном одним из городских экспертов перемычки заданы облочками, стены облочками, в стенах растягивающие усилия и экспертизу все это прошло.
20.10.2016, 16:57
Я не о типе КЭ. А об особенностях работы.
Составьте нагрузки на фрагмент от кирпичных стен и посмотрите, куда направлены нагрузки. Может вообще нужно удалить объединение перемещений.
Перемычка в данном случае это весь участок между столбами, включая и балку и кладку над ней.
Вложения
 | 7.docx (551.3 Кб, 69 просмотров) |
20.10.2016, 17:17
Тут тоже. Нагрузки направлены вниз. И некоторая часть в стороны. Посчитал усилия как для фрагмента для всего дома и приложил в виде нагрузки в отдельное загружение. Что получилось видно на картинке. Откуда вылезли горизонтальные силы с наскоку придумать не могу.
Сжатые и растянутые зоны по моему получаются как на втором рисунке.
Про перемычки сегодня посмотрю внимательнее.
21.10.2016, 04:35
21.10.2016, 09:16
вот пример: ограждающая стена по контуру здания, по длиной стороне.
21.10.2016, 09:31
21.10.2016, 10:20
Poreth, как бы не плохо было бы еще местные оси показать отдельно, X1 — горизонтально, Y1 — вертикально?
Про шарнир вы написали для фундаментной плиты, а не для перекрытия.
В общем, информации маловато.
21.10.2016, 10:56
Усилия получались на схеме с закрепленным в горизонтальной плоскости основанием. Больше закреплений в схеме нет. Ради интереса могу прогнать подобный расчет закрепив основание по Z. Т.е. будет аналог сбора нагрузок по грузовым площадям.
Подумал еще. Деформируясь система получает внутренние усилия которые я и получил потом в виде горизонтальных сил.
да.
Шарнир перекрытия организует Мономах. Делается это таким образом: на верх стены стержень длиной равной эксцентриситету опирания плиты + объединение перемещение конца этого стержня и края плиты. Система подглючивает из-за двух шарнирова в одной точке (перемычка и плита), но общая картинка более менее вменяемая. Приложил картинку. Не совсем понимаю какое это имеет отношение к расчету плиты фундамента?
Как понять: если прочность поперечных стен с проемами на действие горизонтальных нагрузок обеспечивается только с учетом жесткости перемычек?? Если я при расчете БЕЗ ПЕРЕМЫЧЕК, заменив их скажем нагрузкой, получу растягивающие усилия в кладке не больше допустимых по перевязанному сечению — то расчет в принципе верный? Кирпич работает в пределах допустимых напряжений и значит расчет плиты фундамента так же выполнен верно?
Источник