Лира сапр расчет свайного фундамента

Обновлено: 15.05.2024

Определение осадки комбинированного свайно-плитного (КСП) фундамента, а также долей нагрузки, воспринимаемых плитой и сваями.

2. Несущая способность свай по результатам полевых испытаний

расчет по результатам испытания забивных свай в точке зондирования;
расчет по результатам статического зондирования винтовых свай при сжимающей и выдергивающей нагрузке;
расчет буровых свай в точке статического зондирования;
расчет забивных свай в месте испытания грунтов эталонной сваей;
расчет забивных свай в месте испытания сваи-зонда;
расчет по результатам динамических испытаний.

3. Параметры упругого основания С1, С2

Программа предназначена для определения осадки и коэффициентов постели С1 и С2 под центром фундамента или фундаментной плиты по заданным грунтовым условиям и нагрузке. Вычисление осадки производится по схемам линейного полупространства и линейно деформированного слоя. В расчетах реализованы положения, изложенные в СП 50-101-2004 «Проектирование и устройство оснований и фундаментов зданий и сооружений» и СНиП 2.02.01-83* «Основания зданий и сооружений». Добавлен расчет осадки по актуализированному СП 22.13330.2011. В соответствии с вычисленной осадкой определяются коэффициенты постели С1 и С2 по нескольким методикам для моделей грунта Винклера-Фусса и Пастернака. Реализована возможность определения коэффициентов постели при динамических воздействиях.

4. Расчет одиночной сваи

Программа предназначена для определения осадки и жесткости одиночной сваи (с учетом взаимовлияния в группе свай) в соответствии со СНиП 2.02.03-85 «Свайные фундаменты» и МГСН 2.02-01 «Основания, фундаменты и подземные сооружения».

5. Расчет сваи на совместное действие нагрузок

Программа предназначена для расчета одиночной сваи на совместное воздействие вертикальной, горизонтальной сил и момента в соответствии со СНиП 2.02.03-85 «Свайные фундаменты» с учетом развития первой и второй стадии напряженно-деформированного состояния «свая-грунт».

6. Осадка условного фундамента

Программа предназначена для определения осадки свайного фундамента из висячих свай в соответствии со СНиП 2.02.03-85 «Свайные фундаменты».

7. Главные и эквивалентные напряжения в грунте

Программа предназначена для вычисления главных и эквивалентных напряжений по различным теориям прочности, применяемых для грунтов.

8. Устойчивость склона

Программа предназначена для проверки устойчивости склонов котлованов из однородного грунта по плоской и цилиндрической поверхности скольжения.

9. Устойчивость многослойного склона

Программа предназначена для определения устойчивости многослойного грунтового склона по цилиндрической поверхности скольжения. Расчет производится методом, разработанным Шведским обществом геомеханики. В результате расчета определяются координаты оползневой поверхности, оползневое давление, а также коэффициенты запаса при статической и динамической нагрузках. Кроме того вычисляются суммарная активная нормальная сила, активная составляющая сдвиговых сил, реактивная составляющая от сцепления и радиус поверхности скольжения.

10. Неучет сопротивления грунта при сейсмике

Программа предназначена для определения расчетной глубины, до которой не учитывают сопротивление грунта на боковой поверхности сваи при сейсмическом воздействии. Реализованы положения СП 24.13330.2011 с учетом изменения №1 – пп. 12.4, 12.5 и п. В.4 Приложения В.

11. Расчет жесткости резинометаллических демпферов

Программа предназначена для вычисления жесткостных характеристик резинометаллических сплошных и полых блоков сейсмической защиты зданий.

Расчёт и проектирование свайных фундаментов является одним из важных вопросов при проектировании зданий на сваях. В ПК ЛИРА 10.8 помимо определения жесткости свай появилась функция вычисления несущей способности свай, при этом несущая способность вычисляется и с учётом взаимовлияния свай в кусте или в условном фундаменте. На вебинаре подробно будет рассмотрен функционал определения несущей способности свай и алгоритм расчёта зданий на свайных фундаментах.

Программа вебинара:

Моделирование свайных фундаментов в ПК ЛИРА 10.8;
Расчет одиночной сваи, свайного куста, условного фундамента;
Уточнение нагрузок на свайные фундаменты;
Определение несущей способности свай по грунту.

Запись видео

Станьте экспертом в области расчётов!

Заметки эксперта

Публикации

Вебинары

Мы обновили руководство пользователя для актуального релиза 10.12 и предлагаем вашему вниманию 800! страниц с подробным описание каждой функциональной возможности.

В большинстве опытов по испытанию адгезионных соединений измеряется средняя адгезионная прочность. Данная величина вычисляется как отношение разрушающей нагрузки к площади склейки. Подобный подход подразумевает равномерное распределение касательных напряжений. Исследователи давно обнаружили, что средняя адгезионная прочность соединения является сильной функцией геометрических [1] и физико-механических параметров модели и, следовательно, делает малоинформативными и несопоставимыми экспериментальные данные, выполненные на отличающихся образцах. Малочисленные результаты по измерению касательных напряжений по площади склейки с использованием преимущественно поляризационно-оптических методов [2] показывают, что распределение напряжений является нелинейной функцией. При этом наблюдается концентрация напряжений у торцов модели. В связи с этими фактами возникает необходимость детального изучения напряженно-деформированного состояния адгезионных соединений.

В статье рассмотрено практическое применение методики нелинейного статического анализа сейсмостойкости зданий и сооружений. Произведен расчет одноэтажной стальной рамы нелинейным статическим и нелинейным динамическим методами. В результате анализа полученных результатов расчета показана значимость высших форм колебаний и необходимость анализа их влияния на реакцию системы.

С помощью современного программно-вычислительного комплекса ЛИРА 10.6 выполнена сравнительная оценка напряженно–деформированного состояния не поврежденного и коррозионно-поврежденного железобетонного элемента при динамическом и статическом нагружении. Проанализировано влияния ослабленного коррозией бетонного участка сжатой зоны на перераспределение напряжений в сечении.

В статье рассматривается методика совместной работы ПК ЛИРА 10.6 и PLAXIS 3D посредством API модуля. С позиции инженера-расчетчика рассматриваются возможности передачи моделей между различными программами с применением технологий информационного моделирования.

Вторая часть вебинара является продолжением обзора новых функций ЛИРА 10.12.
Темы вебинара будут интересны тем, кто сталкивается с особенными расчетами в практике, а также хочет узнать о дополнительных возможностях расчетного комплекса

На вебинаре мы расскажем про оболочки сложных форм – для чего они нужны. Обсудим проблемы их геометрического моделирования, затронем научные исследования их прочности и устойчивости, а также продемонстрируем особенности моделирования, задания нагрузок и выполнения расчетов таких конструкций

На вебинаре вы познакомитесь с новыми функциями программы на основе демонстрационных моделей, приближенных к реальным конструкциям. По каждому новому инструменту будет показан алгоритм его применения с учетом особенностей работы элементов конструкции.

ЛИРА 10 - современный и удобный инструмент для численного исследования прочности и устойчивости конструкций и их автоматизированного проектирования методом конечных элементов.

То, чего долго ждали все наши пользователи, наконец свершилось: в ПК ЛИРА 10.6 появился новый конечный элемент 57 – «Свая», реализующий положения СП 24.13330.2011 «Свайные фундаменты». Появление этого конечного элемента значительно расширяет возможности программного комплекса, при расчёте зданий на свайных фундаментах, позволяет делать такие расчёты быстрее и точнее. Если ранее пользователям ПК ЛИРА приходилось моделировать сваи 56 КЭ, при этом их жесткость высчитывалась либо в сторонних программах, либо вручную, то теперь все сделает программа, необходимо лишь ввести исходные данные.

Реализация

В ПК ЛИРА 10.6 реализованы следующие расчётные ситуации:

Одиночная свая (п.п.7.4.2 – 7.4.3, СП 24.13330.2011);

Свайный куст (п.п. 7.4.4 – 7.4.5, СП 24.13330.2011);

Условный фундамент (п.п. 7.4.6 – 7.4.9, СП 24.13330.2011);

При этом принимаются следующие допущения:

- Условно принято, что несущая способность сваи обеспечена; - Грунт, на который опирается свая, рассматривается, как линейно-деформируемое полупространство; - Выполняется соотношение: (l – длина, d - приведенный диаметр ствола сваи).

Реализованы следующие типы свай (рис. 1):

При этом конец сваи может быть, как заостренным, так и булавовидным.

Рис. 1. Типы свай. ПК ЛИРА 10.6

Расчёт одиночной сваи

Для каждой сваи, будь она одиночной или в составе куста/условного фундамента, задаются следующие параметры (рис. 2):

Длина сваи

Количество участков разбиения – чем больше это число, тем точнее производится расчет

Модуль упругости ствола – характеристика материала из которого изготовлена свая;

Коэффициент Пуассона материала;

Глубина от поверхности земли, на которой не учитывается сопротивление грунта по боковой поверхности (при сейсмических воздействиях).

Объёмный вес материала сваи.

Рис. 2. Задание параметров сваи. ПК ЛИРА 10.6

Параметры расчёта для одиночной сваи задаются при нажатии на кнопку «Вычисление жесткости одиночной сваи» (Рис. 3).

Рис. 3. Параметры для вычисления жесткости сваи. ПК ЛИРА 10.6

При этом боковой коэффициент постели на поверхность сваи вычисляется по формуле:

, где К — коэффициент пропорциональности, принимаемый в зависимости от вида грунта, окружающего сваю (Приложение В, таблица В.1); γс — коэффициент условий работы грунта. Для одиночной сваи γс =3.

Расчёт осадки одиночной сваи производится в соответствии с СП 24.13330.2011: для сваи без уширения по п. 7.4.2 а, для сваи с уширением по п. 7.4.2 б.

Расчёт свайного куста

Для создания свайного куста необходимо вызвать команду «Группы свай», которая находится на панели инструментов либо в пункте меню «Назначения». Для задания свайного куста необходимо выделить группу свай, которая будет входить в куст и нажать на кнопку «Добавить свайный куст» (рис. 4).

Рис. 4. Задание свайного куста. ПК ЛИРА 10.6

Методика расчета свайного куста соответствует п. п. 7.4.4 – 7.4.5 СП 24.13330.2011. При этом жесткостные характеристики сваи вычисляются автоматически в Редакторе грунта, для чего в последнем таблица задания физико-механических характеристик дополнилась четырьмя столбцами (рис. 5):

Показатель текучести «IL» для пылевато-глинистых грунтов;

Коэффициент пористости «e» для песчаных грунтов;

Коэффициент пропорциональности «К», который можно задать численно, либо интерполировать выбором грунта из колонки «Тип грунта для свайного основания»;

Рис. 5. Таблица физико-механических характеристик ИГЭ. ПК ЛИРА 10.6

В параметрах расчёта (рис. 6) появилась новая вкладка – «Сваи», в которой указываются необходимые для расчёта параметры:

k — коэффициент глубины под пятой (п.7.4.3 СП 24.13330.2011);

γ_c — коэффициент условий работы для расчета свай на совместное действие вертикальной и горизонтальной сил и момента (п. В.2, Приложение 2, СП 24.13330.2011);

γ_с а — коэффициент уплотнения грунта при погружении сваи, учитывается для понижения коэффициента пропорциональности К при работе свай в составе куста (п. В.2, Приложение 2, СП 24.13330.2011).

Рис. 6. Вкладка расчёт свай. ПК ЛИРА 10.6

Расчет осадки Свайного куста производится согласно п. п. 7.4.4 - 7.4.5 СП 24.13330.2011. При расчете осадок группы свай учитывается их взаимное влияние. Расчет коэффициента постели Сz грунта на боковой поверхности сваи, с учетом влияния свай в кусте, производится, как для одиночной сваи, но коэффициент пропорциональности К умножается на понижающий коэффициент αi.

Взаимное влияние осадок кустов свай учитывается так же, как при расчете условных фундаментов. Расчет жесткостей свай в свайных кустах происходит по той же методике, что и для одиночных свай, но с учетом их взаимовлияния как в кусте, так и между кустами.

Расчет условного фундамента

Задание условного фундамента от свайного куста отличается лишь тем, что в «Группе свай» выбирается пункт «Условный фундамент». Также необходимо задать дополнительно Аcf — площадь условного фундамента и способ расстановки свай — рядовой или шахматный.

Геологические условия, а также физико-механические характеристики грунтов основания задаются в Редакторе грунта.

Полная осадка свайного поля фундамента определяется по формуле:

Где: — осадка условного фундамента,

— дополнительная осадка за счет продавливания свай на уровне подошвы условного фундамента,

—дополнительная осадка за счет сжатия ствола сваи.

Дополнительная осадка за счет сжатия ствола сваи - вычисляется по формуле:

Нахождение осадки условного фундамента, а также расчет взаимовлияния групп свай (в том числе и свайных кустов) возможно производить по аналогии с плитными фундаментами по 3-м различным методам:

Метод 1 - модель основания Пастернака,

Метод 2 - модель основания Винклера-Фусса,

В случае, если расчёт производится в модуле Грунт, необходимо, как для расчёта пластинчатых элементов, назначить сваям начальную нагрузку, которую потом можно будет уточнить с помощью функции преобразования результатов в исходные данные (рис. 7). Это делается в команде «Упругое основание».

Рис. 7. Назначение сваям начальной нагрузки. ПК ЛИРА 10.6

После расчёта в модуле Грунт, вызвав функцию «Анализ модели», можно отследить осадки, жесткости, и прочие параметры свай и грунта (рис. 8).

Рис.8. Визуализация расчёта. ПК ЛИРА 10.6

Таким образом, мы рассмотрели новую функцию, появившуюся в ПК ЛИРА 10.6, которая позволяет рассчитывать здания на свайных фундаментах.

В ПК ЛИРА 10.10 появилась возможность моделирования свай стержневыми элементами, при этом, производится учет упругого основания вдоль стержневого элемента, моделирующего сваю. В вебинаре подробно будет рассмотрены нововведения по моделированию и расчету свайных фундаментов в ПК ЛИРА 10.10

В ПК ЛИРА 10.10 был значительно расширен функционал расчета свайных фундаментов. Появилась возможность моделирования свай цепочкой стержней, что теперь позволяет не только вычислять несущую способность свай по грунту, но и подбирать армирование свай.

Были добавлены недостающие типы свай, такие как, набивные, буровые и сваи-оболочки, погружаемыми с выемкой грунта и заполняемые бетоном (классификация соответствует таблице 7.6 СП 24.13330.2011), сваи-стойки и буронабивные сваи.

Также, появилась возможность производить расчеты свай, опирающихся на скальные грунты. На вебинаре будут подробно раскрыты все нововведения, а также рассмотрены практические примеры, которые снимут все вопросы по применению новых типов расчета и свай.

Длительность: 90 минут
Организатор: ЛИРА Софт
Стоимость: бесплатно

Вопросы, рассматриваемые в вебинаре:

Алгоритм моделирования свайных фундаментов в ПК ЛИРА 10.10
Новые типы свай: набивные, буровые и т.д.
Описание методов расчета свай, смоделированных стержневыми элементами
Расчет одиночной сваи, свайного куста, условного фундамента
Уточнение нагрузок на свайные фундаменты
Определение несущей способности свай по грунту
Подбор армирования свай

Что вы узнаете на вебинаре?

Как выполнять расчеты свайных фундаментов;
Как моделировать сваи стержневыми элементами;
Как моделировать свайные фундаменты на скальных грунтах;
Как подбирать армирование свай;
Как моделировать различные типы свай.

После просмотра вебинара у Вас отпадут все вопросы по моделированию свайных фундаментов в программном комплексе ЛИРА 10.10.

Для того, чтобы зарегистрироваться, заполните форму ниже:

Запись видео

Станьте экспертом в области расчётов!

Заметки эксперта

Публикации

Вебинары

Вес грунта в уровне острия сваи (основании сваи, ИГЭ №2) = Y’=2.15 т/м 3 , осреднённый вес грунта по длине сваи:
(1.19 м в ИГЭ 2) = γ=1.978 т/м 3 .
(1.5 м в ИГЭ 1) = γ=1.148 кН/м 3 .
(3.31 м в ИГЭ 2) = γ=1.978 кН/м 3 .
Y=(1.19*1.978+1.5*1.148+3.31*1.978)/6=1.771 т/м 3

3. Высотные отметки

Отметка рельефа по скважине 1 = 9.86 м, отметка головы сваи = 3.55 м в абсолютных координатах модели грунта. Длину сваи принимаем = 6 м.
Свая целиком находится в ИГЭ №1 и ИГЭ №2
На отметке 2.5-1 м свая насквозь проходит слой ИГЭ №1. Голова сваи находится в ИГЭ №2

4. Геометрические размеры

h (глубина заложения нижнего конца сваи от рельефа) = 6.31+6 = 12.31 м
U (периметр) = 4*d = 4*0.35 = 1.4 м
А (площадь) = d 2 = 0.35 2 = 0.1225 м 2

5. Коэффициенты при расчётах

Скриншот окна Параметров определения теоретической несущей способности свайного основания СП 24.13330.2011

Yc = 1, для забивных свай, по п.7.2.2;
Ycr = 1 (погружение сплошных свай в предварительно пробуренные скважины с заглублением концов свай не менее 1 м ниже забоя при её диаметре на 0.05 м менее стороны квадратной сваи), таблица 7.4, п.2 б;
Ycf = 0.6 (погружение сплошных свай в предварительно пробуренные скважины с заглублением концов свай не менее 1 м ниже забоя при её диаметре на 0.05 м менее стороны квадратной сваи), таблица 7.4, п.2 б;

6. Определение осадки одиночной сваи

Определение осадки сваи от действия единичной силы 1 МН.

Вычисление осреднённых характеристик грунта вдоль ствола сваи:
G₁=(1.19*9807+1.5*7692+3.31*9807)/6=9278 кПа
ν₁=(1.19*0.35+1.5*0.3+3.31*0.35)/6=0.3375~0.338

Для расчёта осадки принимаем следующие характеристики
G₁=9278 кПа – грунт вдоль ствола сваи;
G₂=9807 кПа – грунт под нижним концом сваи;
ν₁=0.338 – грунт вдоль ствола сваи;
ν₂=0.35 – грунт под нижним концом сваи;

Коэффициенты kv, kv1 по формуле (7.35):
v=(ν₁+ν₂)/2=(0.338+0.35)/2=0.344
k_v=2.82-3.78*v+2.18*v 2 =2.82-3.78*0.344+2.18*0.344 2 =1.778
k_v1=2.82-3.78*ν₁+2.18*ν₁ 2 =2.82-3.78*0.338+2.18*0.338 2 =1.791

расчётный диаметр сваи по формуле (7.37)

Коэффициент β’=0.17*ln(kv*G1*l/G2*d)=0.17*ln(1.778*9278*6/(9807*0.395))=0.551
Коэффициент α’=0.17*ln(kv1*l/d)=0.17*ln(1.791*6/0.395)=0.562

Материал сваи – бетон В25 Размеры сваи 0.35х0.35 м.
Относительная жёсткость сваи
X=E*A/(G₁*l 2 )=30000000*0.1225/(9278*6 2 )=11.003

Параметр, характеризующий увеличение осадки за счет сжатия ствола и определяемый по формуле (7.34)

Коэффициент Betta, определяемый по формуле (7.33)

Осадка сваи, по формуле (7.32):

7. Определение несущей способности сваи при расчёте глубины погружения от рельефа местности

Расчётное сопротивление под нижним концом сваи принимается по табл. 7.2 СП 24.13330.2011 R =1569.3 кПа;

Расчётные сопротивления на боковой поверхности сваи принимаются по табл. 7.3 СП 24.13330.2011 f₁=31.81 кПа (глубина 6.81), f₂=32.405 кПа (глубина 7.405), f₃=44*1.3=57.2 кПа (глубина 8), п.3.табл 7.3 Значения расчётного сопротивления плотных песков на боковой поверхности сваи следует увеличивать на 30% по сравнению со значениями, приведёнными в таблице, f₄=44.75*1.3=58.175 кПа (глубина 8.75); п.3.табл 7.3 Значения расчётного сопротивления плотных песков на боковой поверхности сваи следует увеличивать на 30% по сравнению со значениями, приведёнными в таблице, f₅=33.75 кПа (глубина 9.5), f₆=34.4 кПа (глубина 10.5), f₇=35.2 кПа (глубина 11.5), f₈=35.724 кПа (глубина 12.155);

Читайте также: