Упругое основание фундамента это

Обновлено: 17.05.2024

Вечер добрый. Не могу понять как задать характеристики упругого основания в старке.. например как определить глубину сжимаемой толщи ?

Открываешь- Редактирование - Упругое основание-Новое основание - и задаешь характеристики Е. мю и Н. Е и мю средневзвешенные значения по слоям под подошвой фундамента.Глубина сжимаемой толщи (см. Механику грунтов Цытовича) приблизительно 1,5 - 2 ширины фундаментной плиты. Чем шире плита тем больше Н затем нажимаешь BOX и обводишь конечные элементы моделирующие фундаментную плиту(они подсвечиваются красным цветом)

Допустим, необходимо задать упругое основание на стержни. Я вычислил коэффициенты С1 и С2 аналитически (осадка, давление, сжатая толща). Правильно я понял, что это полученное значение нужно умножить на длину конечного элемента? Размерность С1 - кН/м3 (метр кубический), т.е. кН/м3 * м = кН/м2 - как в справке.
Offtop: И насчет удобства работы в Старке. На картинке подчеркнул. Я просто стоя аплодирую погроммистам.

Такие формулы хорошо проверять по правилам демагога, методом доведения до абсурда. А если бы стержень был разбит в 100 раз мельче, коэффициент постели был бы в 100 раз меньше? Достаточно разбить стержень на несколько элементов и пересчитать задачу; если осадка не изменится - значит, не в размере элемента дело.

Это все козни математиков, они специально запутали единицы измерения, чтобы инженеры ничего не поняли. Правильная размерность - кПа/м. Это давление под подошвой (кПа), при котором осадка будет 1м. Получается из уравнения q=CΔ.
Когда считают плиту длиной L и шириной b, общая нагрузка F делится на площадь и дает давление q=F/Lb. Получается уравнение
Если ту же плиту моделировать балкой, у которой нагрузка задается на длину, а не на площадь, получается q = F/L, и
Отсюда видно, что балочный коэффициент должен получаться из плитного умножением на ширину подошвы: , так же, как нагрузка на балку получается из плитной умножением на грузовую ширину: .
Но, поскольку у авторов любой программы может быть свой взгляд на то, как правильно записывать формулы и что конкретно в их программе означает коэффициент, самое надежное - посчитать тестовую задачу. Балка, загруженная равномерной нагрузкой по длине (и плита под равномерной нагрузкой по площади) должны осесть точно на .

Это да, возможности задать коэффициенты в двух направлениях не хватает. Моделировать какую-нибудь сваю, задавая тучи дополнительных стерженьков - тот еще мазохзизм.

Весь этот аппарат - атавизм из 90х, сейчас, я полагал, моделирование лент стержнями уже никто не делает. А для свай в программе рекомендуется использование соответствующих позиций с дальнейшим авто формированием системы стержней с ОКЭ грунта.

Придется развернуть МСК и поменять местами моменты инерции и сдвиговые площади, если учитываете последние.

Не бывает атавистов в расчетах по СП. Модели сваи на упругом основании и со стерженьками в СП есть, а ОКЭ - нет; очевидно, в СП 90-е еще не кончились.

для свай в программе рекомендуется использование соответствующих позиций с дальнейшим авто формированием системы стержней с ОКЭ грунта

При расчетах свай с ОКЭ есть проблемы.

На порядок выше, чем при расчете по модели переменного коэффициента постели из СП.
Не падает до нуля к верху
Практически не учитывает взаимного влияния свай - видимо, тоже из-за высокой жесткости грунта.
В симметричном кусте распределяется симметрично, когда по СП должна расти в сторону нагрузки.

Сгенерировать ОКЭ
Удалить объединения перемещений свай с груном по X,Y для всех узлов
Добавить стержни, соединяющие сваю с грунтом
Задать им продольную жесткость, чтобы она линейно росла с глубиной

Проблема номер два
ОКЭ - тяжелая модель.

Сваи из стерженьков с пружинками снизу и постельками сбоку обсчитываются намного быстрее. Вот только при ручном задании пружинок у них взаимовлияние не работает. Тут что-то аналогичное режиму "Модель грунта" нужно, чтобы в несколько итераций жесткость пружин под реакцию уточнить. Либо нужен новый конечный элемент - "многоузловой элемент свайного основания", который реакции в соседних сваях будет по СП учитывать; такой элемент при любой нагрузке правильные осадки будет давать, в отличие от пружин, подобранных итерациями под единственную нагрузку. И ОКЭ приходится собирать именно потому, что такой возможности сейчас нет.

Кстати, грунт меняется намного реже, чем надземные конструкции или нагрузки, но при каждом новом расчете пересчитывается заново. Если бы можно было "заморозить" часть модели, чтобы ее нельзя было редактировать, зато и повторного разложения она бы не требовала - это решило бы проблему. В звуковых редакторах аналогичная фишка есть: неизменную дорожку замораживают в WAV, и дальше она не грузит процессор инструментами и эффектами. Это, типа, 1001-я мечта из списка несбывшихся .

основание сооружения (См. Основания сооружений), деформируемость которого учитывается при расчёте опирающейся на него конструкции. Понятием «У. о.» пользуются главным образом при решении задач по расчёту гибких фундаментов зданий и сооружений (См. Фундаменты зданий и сооружении) на грунтовых основаниях. В соответствующих расчётах используют различные теоретические положения, описывающие свойства Грунтов, — гипотезу коэффициент жёсткости основания (коэффициент постели), теорию линейно-деформируемой среды (теорию упругости), комбинированные расчётные модели основания.

Большая советская энциклопедия. — М.: Советская энциклопедия . 1969—1978 .

Смотреть что такое "Упругое основание" в других словарях:

УПРУГОЕ ОСНОВАНИЕ — условное назв. деформируемого основания сооружения. Термином У. о. пользуются гл. обр. при решении задач по расчёту гибких фундаментов (фундаментных балок и плит) на грунтовых основаниях … Большой энциклопедический политехнический словарь

Resilient bed — Упругое основание (напр. офсетной покрышки) … Краткий толковый словарь по полиграфии

Балласт — (голл. ballast) 1) груз, помещаемый на судно для улучшения его мореходных качеств. Б. может быть постоянным или временным, жидким (вода) или твёрдым (чугунные болванки, камень, песок и др.). Грузовые самоходные суда принимают жидкий Б.… … Большая советская энциклопедия

Cushion — Декель, покрышка; упругое основание; прокладка; Настил (при матрицировании) … Краткий толковый словарь по полиграфии

МЫШЦЫ — МЫШЦЫ. I. Гистология. Общеморфодогически ткань сократительного вещества характеризуется наличием диференцировки в протоплазме ее элементов специфич. фибрилярной структуры; последние пространственно ориентированы в направлении их сокращения и… … Большая медицинская энциклопедия

Электромагнитная теория света — 1. Характерные свойства луча света. 2. Свет не есть движение упругого твердого тела механики. 3. Электромагнитные явления как механические процессы в эфире. 4. Первая Максвеллова теория света и электричества. 5. Вторая Максвеллова теория. 6.… … Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона

Статистическая физика — раздел физики, задача которого выразить свойства макроскопических тел, т. е. систем, состоящих из очень большого числа одинаковых частиц (молекул, атомов, электронов и т.д.), через свойства этих частиц и взаимодействие между ними.… … Большая советская энциклопедия

Насосы* — (Pumpen, pompes, pumps) название большей части разнообразных машин для поднятия воды в трубах, а также для разрежения и сгущения газов. Чтобы привести в движение капельную или упругую жидкость в незамкнутой трубе от одного ее поперечного сечения… … Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона

Сопротивление материалов* — Когда, при составлении проекта сооружения или машины, форма, главные размеры частей и силы, которым они будут подвержены, уже определены на основании требований задания, данных механики и технологии, приходится еще определять остальные размеры… … Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона

Насосы — (Pumpen, pompes, pumps) название большей части разнообразных машин для поднятия воды в трубах, а также для разрежения и сгущения газов. Чтобы привести в движение капельную или упругую жидкость в незамкнутой трубе от одного ее поперечного сечения… … Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона

условное назв. деформируемого основания сооружения. Термином "У. о." пользуются гл. обр. при решении задач по расчёту гибких фундаментов (фундаментных балок и плит) на грунтовых основаниях.

Большой энциклопедический политехнический словарь . 2004 .

Смотреть что такое "УПРУГОЕ ОСНОВАНИЕ" в других словарях:

Упругое основание — основание сооружения (См. Основания сооружений), деформируемость которого учитывается при расчёте опирающейся на него конструкции. Понятием «У. о.» пользуются главным образом при решении задач по расчёту гибких фундаментов зданий и… … Большая советская энциклопедия

Resilient bed — Упругое основание (напр. офсетной покрышки) … Краткий толковый словарь по полиграфии

Осваиваю SCAD по демо-версии и при расчетах конструкций на упругом основании
(балки и плоские рамы) намеренно не ввожу какие-либо связи в узлах конструкции, желая получить
при этом неискаженную картину деформирования упругого основания.

Программа же выдает ошибку, говоря о геметрической изменяемости системы и автоматически
вводит связи сама, в результате чего постоянно получаются перекошенные деформированные
схемы, а эпюры М и Q ни разу не повторили привычные контуры, получавшиеся при
ручных расчетах (Симвулиди, Клепиков, Горбунов-Посадов, Пастернак) аналогичных конструкций.

С уважением, Алексей.

А если одному из узлов фундамента дать закрепления по X, Y и Uz - это превратит фундамент в неизменяемый диск в плоскости XY, уберет геометрическую изменяемость системы и абсолютно не повлияет на характер работы вашего фундамента на упругом основания.

расчеты МКЭ и CFD. ктн

Полагаю, еще правильнее крепить не в одном узле по X,Y, fiz, а в одном по
x & y,
и в далеко от него находящемся узле только по X (либо Y). Иначе
суммарный крутящий момент будет восприниматься в одном узле, что нехорошо.
НО
Вообще говоря некая жесткость закрепления по XY в заглубленном фундаменте и так существует из-за отпора грунта и ее можно бы и задать на заглубленной части (если не лень оценить упругость грунтового массива)

О геометрической изменяемости. Действительно, методы строймеха "заточены" под плоские задачи. И это то, что мы "привычно" видели во время обучения и не только. Ведь и балка на упругом основании тоже плоская задача. СКАД расширяет возможности предоставляя "в пользование" все 6 степеней свободы в узле. Одновременно это же и "напрягает" (как видно) . Формально ни одна степень свободы не должна быть "свободна". При этом, однако, СКАД дает возможность выбора ТИПА схемы, благодаря которому многие "лишние" степени свободы можно исключить из рассмотрения (по умолчанию в диалоговом окне "Новый проект" устанавливается тип 5 - система общего вида). :idea:

Правильно, делал я и так. А делал и так: UZ вставлял вообще во все узлы , а по х крепил в середине плиты с краев (Х-овое направление) и так же У. Т.е. края двигались свободно. Правда тут надо смотреть на характер нагрузок. Если есть температурные - вообще конкретно под каждую схему голову ломать придется. Если связи Х, У, UZ наложить в один узел, то там будет скачек напряжений, но как правило это не криминально (в зависимости от сложности вашей схемы и характера нагрузок).
Можно вообще упругое основание заменить пружинками, правда их может оказаться долго задавать, но я раза три эксперементировал - расхождений в армировании не было, так что тут скад работает нормально. Жесткость пружин по Х и У можно задать очень маленькой и система будет думать что связи есть, а фактически почти нет. Правда нехорошо сочетание больших и малых жесткостей.
Все выше написанное относится к общему довольно простому случаю, со временем каждому приходит предчувствие когда и как нужно что сделать, ведь все зависит от вашей конструкции.

Благодарю за советы. В итоге почти все получилось. Осознал необходимость закрепления
рамы по "горизонтальным" X, Y осям именно в одной точке и именно в средней части пролета,
т.к. при закреплении по краям гасились продольные усилия в ригеле рамы, непосредственно лежащем
на у.о. Но до этого дойти не составляет труда.

При этом основной своей ошибкой считаю, неверное указание модуля деформации основания при
вычислении коэффициентов постели. Я указывал 18 МПа вместо положенных 1800000 кг/м2. Из-за
этого SCAD, по всей видимости, оценивал столь податливое основание как пустоту и
автоматически "подхватывал падающую в пустоту" конструкцию путем введения доп. связей.
Поломав SCAD на этом эффекте, выяснилось, что при значительной разнице жесткостей
между у.о. и конструкции на этом у.о., когда показатель гибкости (t) конструкции стремиться к нулю, а
жесткость конструкции соответственно стремиться к бесконечности, SCAD с определенного момента
начинает игнорировать у.о., кажущееся ему слишком "слабым" и вводит неподвижную жесткую заделку на
одной из опор. Причем, этот эффект прослеживается как при повышении жесткости балки и неизменном модуле
деформации у.о., так и при уменьшении модуля деформации у.о. при неименной жесткости балки.

При показателе гибкости t=0.0003 начинается искажение симметричной эпюры моментов балки на у.о.,
когда на одной из опор вдруг начинает возрастать опорный момент. При уменьшении t до 0.00003
эпюра моментов балки на у.о. приобретает характерное "консольное" очертание - моменты от нуля
на одной из опор возрастают до максимального значения на противоположной "защемленной" опоре.

Показатель гибкости (по Гобунову-Посадову для плокой деформации) t=10E1*L^3/(E2*h^3),
где E1 - м.д. у.о.; E2 - м.у. материала балки; L - пролет балки; h - высота сечения балки.

При нормально соотносящихся жесткостях балки и у.о. и бесконечно возрастающей нагрузке
подобного эффекта уже не наблюдается, т.е. масштаб нагрузки здесь не причем.

При этом, я так и не смог добиться от SCADa построения номальной деформированной схемы и
определения осадок в пролетных сечениях балки - SCAD вычисляет осадки (деформации) только
в узлах схемы, которые в моем случае располагались по краям балки. Попытка ввести
в пролете дополнительные узлы, принадлежащие балке, т.е. по сути дела разбить исходную
балку на несколько балочек, жестко соединенных между собой (через узлы) и одинаково
нагруженных равномерно-распределенной нагрузкой, привела к обнулению моментов во всех
средних и искажению моментов в крайних балочках.
Причем характер эпюр моментов в крайних балках говорит о том, что SCAD учел влияние группы
нагруженных средних балок путем передачи на крайние только поперечной силы, как будто
балки соединяются через шарнир. Деформированная схема показывает, что крайние балки
дают осадку с креном в сторону группы средних балок, а узлы между средними балками
оседают на одинаковую величину.

Так я и не понял как построить деф. схему исходной балки и что означает столь причудливый
характер осадок группы балок, жестко соединенных между собой.
По поводу последнего обстоятельства на ум приходят еще институтские страшилки о том,
что бесконечные (длинные) балки на у.о., загруженные равномерно-распределенной нагрузкой,
рассчитываемые по гипотезе одного коэффициента постели (Циммерман-Винклер) оседеают равномерно
без внутренних усилий в балке.

Читайте также: