ЛИРА-САПР. Порядок расчёта здания совместно с грунтовым основанием. Пошаговое задание геологических изысканий и вывод результатов расчета

А Создание расчётной модели здания 

   1 Построение модели здания с помощью конечных элементов

   (При этом отметку нуля рекомендуется указывать на уровне абсолютной нулевой отметки в соответствии с принятой в проекте для избежания пересчетов и вычисления отметок при подключении основания)

   2 Задаём граничные условия

   Закрепляем фундаментные плиты от смещения по х и у по краям в местах опирания здания соответственно направлению (раскрепление по Х и У) для исключения геометрической неизменяемости

   (говорят, что наиболее достоверное моделирование трения о грунт выполняется КЭ56 с жесткостями по Х и У 250 т/м.

   При использовании данного варианта во все узлы фундаментной плиты вводятся одноузловые конечные элементы КЭ56.

   В описании типа жесткости данного конечного элемента следует задать жесткостные характеристики в горизонтальном направлении - Rx и Ry.

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

   3 Задаем нагрузки

      Примеры учитываемых нагрузок:

      -  собственный вес

      - полезная нагрузка на всех этажах или на верх стен нижнего этажа по заданию

      - от лифтов (справа и слева)

      - от вентблоков

      - от грунта (внутри здания и на отвесах)

      - ветер, например, в виде пары сил 4 вариации - средняя, пульсационная, трения и др)

   Задается нормативная длительная комбинация нагрузок, в соответствии с которой будет прикладываться отпор грунта.

 

   4 Согласовываем местные оси для просмотра результатов, чтобы удобнее было смотреть (плиты как минимум)

Б Подключение грунтового основания 

   (после задания нагрузок на всю схему)

   Приступаем к первоначальному определению коэффициентов постели:

   1 Выделяем нижние пластины ростверка (фундаментных плит)

   2 Выбираем меню "Задать коэффициент постели"

   3 Выбираем опцию "Получить по модели грунта" и задаем, например, ориентировочно Pz=20 т/м² + выбираем "подключить модель грунта", при необходимости создаем модель грунта.

   Если деф. блоков модели - несколько, то лучше задавать Pz отдельно, разбивая на группы нагрузок.

   Чем точнее будет задано среднее давление под подошвой, тем меньше итераций потребуется при расчёте. Например, можно собрать нормативные нагрузки без ветра и поделить общую нагрузку по Z на площадь фундаментной плиты.

 

   Минимальную глубину сжимаемой толщи можно задать 5.

   Количество диапазонов объединения, например, 10 (если поставить 0, то это будет означать, что ни в одном пластинчатом КЭ не будет происходить объединение коэфф. постели по диапазонам).

В Создание модели грунтового основания

 

   1 В открывшемся окне "Лира-грунт" задаем характеристики грунтов (акцент на обязательность галочки + внимание на единицы измерения)

      - предельные напряжения растяжения задаем близкими нулю - у песка нет, у глины есть

      - проставляем W, если слой влажный/водонасыщенный слой

      - коэфф. Пуассона по СП22.13330.2016 табл. 5.10, если данные не приведены в ИГИ

      - коэфф. перехода оставить 5

      - Если задать E грунта 100 000 т./м2 и более, то данный слой грунта будет считать скальным (несжимаемым) и глубина сжимаемой толщи фиксируется на кровле этого слоя

 

   2 Нажать Применить

 

   3 Выполняем "редактирование скважин"

      - координаты

         Выбираем произвольную точку на плане скважин, принимаем её центром координат, и расстояние от этой точки до скважины по направлениям х и у будут координатами скважины.

         (При расстановке скважин рекомендуется, чтобы на момент сохранения в скважинах было задано хотя бы по одному слою грунта, иначе может вылететь и ничего не сохранится)

      - отм. устья (+проверяем, чтобы отметка пластин на расчетной схеме соответствовала отметке 0.000)

   - задать мощности слоев (!внимание - два чекбокса: для акцепта мощности и финальный)

 

   4 Задать отметку приложения нагрузки

      - Команда "редактирование импортируемых нагрузок"

      - Пишем абс. отметку подошвы (например отметку подготовки (Здесь абсолютная отметка подошвы примерно равна отметке подготовки)) (+проверяем на соответствие отметки пластин отметке 0.000)

   (Если расчётная модель была построена в соответствии с абсолютной нулевой отметкой,  указанной на генеральном плане, то указываем её).

   5 Экстраполяция и создание модели грунта

 

   6 Нажимаем на флажок "Произвольный разрез", указать точки в плане.

   Выполняется визуальный анализ правильности задания исходных данных

 

   7 Упругое основание - параметры расчета (СП 22.13330, коэфф. 0,2; 5.0). После чего рекомендуется сохранить проект.

 

   8 Выполняем, например, модифицированный расчет модели Пастернака.

    Немного о методах расчёта коэффициентов постели в Лире:

   - Метод 1 - по Пастернаку (в нём существует только C1)

      (говорят, что рекомендуется для пластичного грунта, такого как суглинок и супеси)

   - Метод 2 - коэффициент постели вычисляется по формуле Винклера (только C1)

      (говорят, что рекомендуется для песчаного грунта)

   - Метод 3 - модифицированный расчёт модели Пастернака (С1 и С2)

      (учитывает увеличение модуля деформаций с увеличением толщи грунтов)

 

   После расчета выдает глубину сжимаемой толщи, осадки (будут отличаться от полученных в Лире, оценочные). Здесь рекомендуется сохранить проект.

   9 Переходим в окно Лиры, проверяем, применяем и отправляем на расчет.

 

   10 Пока считает, выполняем хим. анализ воды по СП "Защита от коррозии" (методика отличается от пособия, см. пособие) при постоянном смачивании, при периодическом смачивании, записать требования к материалам и ширине раскрытия трещин. После чего рекомендуется сохранить проет.

   11 Выбор "Стиль-лента ЖБК"

   12 Вкладка "Конструирование" - "Варианты" - СП 63.13330.2012, - РСУ

   13 "Материалы" - Выделяем пластины ростверка - "добавить (или изменить" - вкладка оболочка - выставляем защитный слой - "расчет монолитной фундаментной плиты" - ширину раскрытия трещин - шаг арматуры применить - бетон - Арматура -выделяем плиту - применить

   14 Далее - цикл, который выполнять мин. 3-4 раза, пока Rz не станет примерно равен Pz с обратным знаком

   (Признаком окончания итерационного расчёта является расхождение между Pz и Rz порядка 5%)

   (говорят, что больше 5 итераций использовать не рекомендуется, т.к. можно "досчитаться до геометрической нелинейности грунта", при которой в четных расчётах будет одна картина мозаик С1, а в нечетных - иная, с увеличивающимся расхождением между ними с каждым пересчётом, и этого следует избегать)

 

 (В модуле ГРУНТ осадка считается от гибкой нагрузки, без учета жесткости и надфундаментных конструкций, учёт жесткости фундамента выполняется в Визоре, где с полученными С1 взаимодействует уже фактическое здание со всеми своими жесткостями, поэтому и разнится не только величина, но и характер осадки)

 

---Выполняется Цикл:

1) Анализ (для себя) - осадка - д.б. более-менее равномерна, края больше, центры меньше - напряжения Rz в расширенном анализе д.б. примерно одинаковы с Pz - если нет: Анализ - Rz (т.е. сделать активной мозаику Rz), выделяем плиту, вкладка "усилия", приложить отпор грунта, отмеченные элементы - результаты будут потеряны - ок

2) "Создание и редактирование" Rz д.б. как Pz, но с обратным знаком

3) Расчет

--- Конец цикла

   После чего рекомендуется сохранить проект.

   15 Заходим в Анализ

   16 Для получения эпюр вместо нед. схемы выбираем исходную (эпюры + хоу проекция, эпюра по сечению пластин, по шву сделать (на каждый шов по эпюре)

   17 Пишем вывод

   18 Для армирования - конструирование - армирование кнопка "обновление шкалы при увеличении" по у, по х - для крупности армирование в отчете повернуть