Расчет сооружений/конструкций в грунте. SCAD

Конструкция в грунте приямок для приема зерна. Внутри конвейер. Выгрузка вдоль одной из длинных сторон и с торца, да и еще и в двух уровнях.

Начинаем со скучного сбора нагрузок

• собственный вес;
• вес оборудования;
• давление грунта на стенки;
• давление от автотранспорта;
• давление от зерна на дно приямка.

К собственному весу вопросов нет, как и к оборудованию. Давление грунта на стенки. Я люблю графический способ, но для разнообразия в данном случае, воспользуюсь банальными формулами:

У нас грунт засыпки - песок. Минимальный угол 28°, удельный вес 1,8 кг/см³. По графику (методика, касающаяся определения  давления грунта, заимствована у Линовича, начиная с 322 страницы) этому углу соответствует примерно значение 0,35. Чем меньше угол, тем больше значение, а следовательно, больше давление. Давление на грунт складывается из собственного веса площадки (а это 300 мм железобетона) и веса автомобиля, груженого автомобиля (в нашем случае 20 тонн груза и вес КамАЗа, около 7 тонн). Если привести нагрузку от веса площадки проблем нет, то как быть с колесной нагрузкой? Нагрузки и воздействия говорят о равномерной распределенной нагрузке и сосредоточенной. Например от грузовика, общим (значит с грузом) весом до 16 тонн - не менее 10 тонн на колесо (это я написал на колесо, а там нет слова "колесо") и не менее 0,7 т/м². В нашем случае "пусть технолог разбирается". Побудем немного технологами, зададим 15 тонн нормативной нагрузки на колесо. Теперь мы опять проектировщики, продолжаем нести свой крест (на секунду мне показалось, что быть технологом (они же смежники) не так уж и плохо, не так уж и трудно. Во время рабочего дня смотришь на их озабоченные лица и мутные глаза и кажется, что несут они ношу не посильную. А тут так легко все выходит. Показалось наверное).

Получаем следующие значение давления грунта с и без нагрузки на него (не забываем коэффициент по нагрузкам: грунт 1,15, автомобиль 1,2):

к таблице -  чем больше нагрузка на грунт, тем большее давление сосредотачивается наверху подпорной стены.

Мня уверяют, что все 20 тонн, что были в грузовике, не смогут оказаться в приямке одномоментно, хотя допускают такую возможность. Я решил ее (возможность) не упускать.

Еще нагрузка на трапы, для разгрузки автомобиля с торца. Там мы просто приложим нагрузку от колеса на балку и всего делов.

Общий вид.

Прикладываем нагрузки и получаем следующее:

Далее расчет. Хотел по обыкновению передать плоскость плиты основания в КРОСС, но в программе предусмотрена контролирующая функция, не дающая возможность передавать горизонтальные плоскости на разных отметках.

Они горизонтальны -  повторял и повторял я. Пока не пришла в голову мысль передать их по отдельности. В этом случае включается контролирующая функция в другой программе.

Не поспоришь. Используем встроенный в SCAD механизм определения коэффициентов постели.

Применяем к основанию коэффициенты (не забываем, что пластины у нас 42 и 44 типа и не забываем задать в узлах 51 элемент) и делаем несколько манипуляций с РСУ и комбинациями загружений.

В расчете обращаем внимание на деформации. Несмотря на такой модуль деформации грунта осадка не значительная - до 1 сантиметра. Но из-за неравномерной нагрузки возможен крен, это имеет значение в случае если ванна является основанием для чего нибудь требовательного к крену, например: для высотной башни, как в моем случае. Победа над креном возможно лишь при достаточности исходных данных (геология, нагрузки), мы можем менять геометрию и размеры подошвы, укреплять грунт ну или еще что-нибудь из конструктивных требований (которые чаще всего так и остаются на бумаге). 

Армирование получилось в основном конструктивное. Пики в местах опор металлических балок. 

Отлично все получилось. Места опоры балок за армировали как следует, положили закладные.

У этой истории есть продолжение:
Первый звонок - работяги знают по опыту, что не обойтись толщиной 200 мм там, где проходят грузовики, да и работать с такой толщиной не удобно (армировать), поэтому последовала просьба изменить на 300 м.
Второй звонок - на ванну опирались стойки навеса, но технолог не предполагал, что их может задеть автомобиль. Пришлось раздвигать и устраивать дополнительные выступы-контрофорсы под них.
Третий звонок - поменялась схема проезда грузовиков. Теперь они будут проезжать вдоль конструкции на выносном трапе (это балка, по которой двигается грузовик). На настоящий момент она выглядит так:

Крайняя версия чертежей