Как выполнять расчет устойчивости склона?

Согласно п.11.2.6 СП381: Нахождение коэффициента устойчивости kst
может проводиться как с использованием методов теории предельного равновесия (с разбиением призмы оползания на отсеки), так и упругопластическими расчетами методом конечных элементов с использованием метода снижения прочностных характеристик.

Согласно п.5.2.3 СП116: Нахождение коэффициента устойчивости
склона (откоса) может производиться как с использованием традиционных методов теории предельного равновесия (с разбиением призмы оползания на отсеки или без оного), так и упругопластическими расчетами методом конечных элементов с использованием метода снижения прочностных характеристик.

В ПК Plaxis 2D расчет устойчивости реализован методом снижения
прочностных характеристик грунта. Этот процесс называется Phi-c reduction. При использовании алгоритма Phi-c reduction (снижение φ и с) параметры прочности
грунта tan φ и С последовательно уменьшаются до тех пор, пока не произойдет разрушение. Таким образом, коэффициент устойчивости представляет собой отношение имеющегося сопротивления грунта сдвигу к минимальному сопротивлению сдвигу, необходимому для обеспечения равновесия.

В ПК Midas GTS NX реализованы следующие методы расчета устойчивости:
Strength Reduction Method (SRM) – метод снижения прочностных характеристик, описанный ранее.
Stress Analysis Method (SAM) – метод анализа напряжений, который использует принцип расчета аналитических методик с использованием круглоцилиндрических поверхностей скольжения, но в качестве входных параметров использует результаты численного расчета (напряжения).

В ПК Geo5 Slope Stability реализованы уже различные традиционные методы теории предельного равновесия, такие как:
- Бишопа
- Феллениуса / Петтерсона
- Спенсера
- Янбу
- Моргенштерна-Прайса.

В итоге различными методами мы определяем коэффициент устойчивости.

Но каким он должен быть?

Коэффициент устойчивости склона принимается согласно СП116.13330.2012 п.5.2.2 исходя из условия:
ΨF ≤ γd /γn *R
где F - расчетное значение обобщенного силового воздействия на сооружение или его конструктивные элементы;
Ψ - коэффициент сочетания нагрузок;
R - расчетное значение обобщенной несущей способности;
γn - коэффициент надежности по ответственности сооружения (для 2
уровня γn =1,15);
γd - коэффициент условий работы от 0,75 до 1 (конкретики нет), поэтому можно принять по СП22.13330.2016 п.5.7.2.

Получается, что определяющим фактором принятия решений по проектируемым склонам является коэффициент устойчивости, но конкретики по его определению в нормативе нет. В зависимости от трактовки СП116 можно получить значение Куст=0,95...1,45.
(хотя 0,95 противоречит здравому смыслу и всем учебникам).

А как принимаете его вы?🔽

Ветровая нагрузка 🌬

Природа этой нагрузки - разность давлений в атмосфере, которые обычно связаны с перепадами температуры в соседних районах (из района с высоким давлением воздух движется в район с низким давлением).

Ветровая нагрузка увеличивается с высотой, причем она еще зависит от типа местности (так как застроенные территории как бы создают "трение" для воздуха, на определенной высоте оно перестает влиять на скорость ветра).

Для зданий и сооружений согласно СП20 необходимо учитывать следующие воздействия ветра:

а) основной тип ветровой нагрузки («основная ветровая нагрузка», раздел 11.1);
б) пиковые значения ветровой нагрузки, действующие на конструктивные элементы ограждения и элементы их крепления («пиковая ветровая нагрузка», раздел 11.2);
в) резонансное вихревое возбуждение (раздел 11.3 и приложение В.2.);
г) аэродинамически неустойчивые колебания типа галопирования, дивергенции и флаттера.

Основная ветровая нагрузка определяется в первую очередь скоростью ветра. И если представить график изменения скорости ветра, то в нем можно выделить среднюю скорость - она отвечает за среднюю составляющую ветровой нагрузки.
(На графике это пунктирная линия). Она постоянная во времени и не вызывает ускорений, то есть ее можно приложить в виде статической нагрузки.

Пульсационная составляющая же не постоянна и вызывает ускорения узлов и элементов здания. Поэтому эта нагрузка уже динамическая. По нормам необходимо учитывать обе составляющие.

Как задавать ее в Лире? 🟡

Мы считаем среднюю составляющую ветровой нагрузки, которую приложим в качестве "неактивной" нагрузки, так как эта нагрузка будет браться в качестве исходной для расчета пульсации.

Пульсационная прикладывается в качестве "мгновенной" нагрузки и будет определяться в Лире автоматически, прибавляясь в новом загружении к средней составляющей, таким образом не будет их дублирования.

А коэффициент надежности по нагрузке yf=1,4 согласно п.11 СП20.

Больше теории и практики по этой и другим нагрузкам на моем курсе для конструкторов и геотехников. ✅

Что я понимаю под базой сопромата, которую нужно знать инженеру?

Нужно ли знать разложение тензора напряжений на шаровой тензор и девиатор напряжений?

Или достаточно знать, что момент в пролете какой-то балки равен ql^2/8?

Ответ где-то посередине.

В идеале конечно знать все, но это невозможно, поэтому как минимум знать нужно то, с чем ты конкретно работаешь.

Например, делаешь расчет в программе, например Plaxis. Вводишь свойства материалов: модуль деформации Е, коэффициент Пуассона v, характеристики сечения EA, EI (продольная и изгибная жесткость).

Дальше вводишь свойства грунтов (тут уже нужна база механики грунтов): коэффициент пористости e, удельный вес выше угв и ниже Yunsat, Ysat, удельное сцепление C, угол внутреннего трения ф.

Чтобы ввести все эти параметры корректно, как минимум нужно понимать, что они такое и откуда их взять?

Например, коэффициент Пуассона (поперечной деформации)

- это величина, которая показывает отношение относительных поперечных деформаций к относительным продольным деформациям.

- Для грунтов по СП22.133330.2016 таблице 5.10 (от 0,2 до 0,45).

- Для бетона согласно СП63.13330.2018 п.6.1.17: vb,P = 0,2.

- Для стали согласно СП16.13330.2017 таблице Б.1 v=0,3.

По результату расчета дальше ты получаешь изополя напряжений в грунте, эпюры усилий в балочных элементах. Опять же, что такое напряжение, что такое внутреннее усилие и как они между собой связаны?

На все вопросы, с которыми ты работаешь, должен искать ответы, иметь понимание, что это и откуда взять. 🎓
И тогда у тебя начинает складываться общая картинка, тогда ты не просто оператор калькулятора Лиры, а Инженер. 🚀

Отмена СНиПов-ХРИПов? 💻

📈 С момента старта курса на техническое регулирование в строительстве прошло 20 лет. Минстрой России анонсировал переход на параметрическое нормирование, планируя завершить его к 2030 году. Этот переход, как и любые нововведения, вызывает стресс в отрасли (ссылка на Герсеваноские чтения) из-за инертности и недостатка разъяснений от регулятора. Особенно мало внимания уделено вопросам применения параметрического нормирования на стадии строительства и контроля.

🍑 Что такое параметрическое нормирование?

"Параметрический метод нормирования” - метод установления нормативных требований, при котором установление обязательных требований применяется только к эксплуатационным (функциональным) характеристикам объекта технического регулирования, в том числе к количественным параметрам, вне зависимости от его конструкции и исполнения. При этом способы достижения этих требований устанавливаются на добровольной основе с возможностью применения иных способов (подходов) на альтернативной основе;

Сейчас действует

"Предписывающий метод нормирования” - метод установления нормативных требований, характеризующийся поэлементным описанием объекта (объект капитального строительства или его части), в соответствии с которым предписываются (устанавливаются) конкретные объемно- планировочные, конструктивные, инженерные и технологические решения, применяемые материалы и изделия с их рабочими характеристиками и др.;

Например:
"Защитный слой бетона для открытых конструкций должен быть 30 мм" - предписывающее указание.

"Защитный слой бетона для открытых конструкций должен быть таким, чтобы обеспечивалась ее долговечность" - параметрическое указание (сам думай, как обосновать, можешь и по СП).

🌎В зарубежной практике проектировщики готовят технические спецификации (Technical Specifications), которые являются частью договора подряда и устанавливают качественные характеристики материалов, работ и конструкций. Эти документы имеют приоритет даже над проектной документацией в случае споров.

В США и Великобритании существуют институты, такие как Construction Specifications Institute (CSI) и National Building Specification (NBS), которые разрабатывают стандарты для технических спецификаций. Например, CSI использует классификатор MasterFormat, разделяя спецификации на 50 категорий. Каждая спецификация состоит из трех частей:

1) Административные требования (управление качеством, документация, охрана труда).

2) Требования к материалам и оборудованию (контроль на производстве и стройплощадке).

3) Требования к качеству работ и испытаниям.

🔫О развитии стандартизации
Переход на параметрическое нормирование на словах направлен на стимулирование инноваций и снижение государственного регулирования. Детализация требований должна переместиться в стандарты организаций (но сейчас за счет СТО застройщики хотят просто нарушать требования СП) и контракты, что может упростить их обновление. Саморегулируемые организации могут сыграть ключевую роль в развитии стандартов, но пока их деятельность ограничена тиражированием существующих решений, что тормозит прогресс.

👀 Переход на параметрическое нормирование — сложный шаг для развития строительной отрасли. Вопросы его применения на стадии строительства требуют более детальной проработки, а зарубежный опыт может стать полезным. (Хотя те же ЕвроКоды наоборот добавляют пункты, аналогичные нашим СП с конкретными расчетами).

🏘 Также это требует бОльшей компетенции инженеров и особенно ГИПов (на которых сваливается очень большая ответственность, а их компетенции и уровень ЗП оставляют желать лучшего),

ведь

сейчас нормы написаны так, чтобы при их соблюдении даже не совсем компетентный специалист сможет сделать безопасное здание

А как вы видите будущее нормативов? Давать волю проектировщикам или же наоборот более детально расписывать все требования?

Делитесь мнением ⌨️ ⬇️

Или если ничего не понял - жми 🤔

😂Основные пути развития инженера-строителя после университета - это либо идти на стройку и развиваться как: мастер, прораб, начальник участка, главный инженер, открытие своей строительной фирмы. 👷‍♂️

Либо идти в проектную компанию и развиваться как: техник, инженер, ведущий инженер, руководитель группы, главный инженер проекта, открытие проектной компании. 👨‍💻 (карьерный путь и должности конечно могут быть разными)

Так или иначе пути не так сильно пересекаются, и получается, что стройка и офис как будто отдельно друг от друга. Но в действительности без понимания процессов на стройке невозможно делать качественные проекты, так же как и без понимания проектных решений, нормативов невозможно качественно строить.

Поэтому очень важно получить опыт на стройке, для меня например это было полгода работы в авторском надзоре на объекте, где я изнутри увидел все процессы и реализацию решений. Это сильно развило мои компетенции и дало карьерный рост.

Как же развивать эту насмотренность и знание стройки? Помогут выезды на авторский надзор, общение со строителями, но и так же блоги профессионалов на стройки, например моего коллеги по строительству и блогу Ивана.

В итоге вырабатывается понимание процессов на стройке, и например то, что "загнуть 25 арматуру на месте" не получится. И проектные решения станут реализуемыми.

Почему не достаточно просто уметь пользоваться расчетными программами, например Лира?

Когда я учился в универе, то я помню, как мы сидели и в тетрадку записывали порядок действий и кнопок, которые нужно нажать в программе, чтобы сделать расчетную схему.

И зачастую акцент делается именно на этом, научиться делать нужные действия для создания расчетной схемы. НО этого не достаточно. Не достаточно просто задать жесткости, геометрию и сделать внешне похожую схему, посчитать ее и получать результаты.

Так же как и архитектору не достаточно просто научиться делать модели в Ревите без понимания базы архитектуры, компоновки, эргономики и т.д. Это будет красивый чертеж или модель, но не проект.

И вот пример такого расчета, которым захотел поделиться подписчик:

Расчетная схема выполнена со строгим соблюдением геометрии, очень точно, в приложении нагрузок нет никаких ошибок и пропущенных усилий, жесткости и сечения элементов соответствуют графической части.
Расчет точен, дотошен, подбор элементов полностью автоматизирован в имеющихся возможностях программного комплекса, но при этом в расчете допущены грубейшие ошибки.

Таким образом, при частичной поверке элементов рамы средствами только ЛИРЫ-САПР мы можем сделать вывод о том, что работа схемы не соответствует реальной работе конструкций (балки сжимаются, косоуры выполняют функцию распорок).

Это привело к следующим ошибкам в рабочей документации:

❌Заниженные сечения балок

❌Завышенное армирование плит

И "ладно бы" если бы все было в запас, но часть конструкций требуют усиления.

Что же делать для избежания подобных ошибок?

✅ Проверять что в элементах не возникает “нехарактерных” для элементов усилий (сжатие в балках, растяжение в колоннах)

✅ Проверять перемещения в разных направлениях и от разных нагрузок

✅Выполнять ручную поверку самых напряженных\длинных элементов

✅ Стараться не включать в схему конструкции не участвующих в работе конструкций (лестницы-ограждения и т.д.)

✅ Поверять схему на более легком (менее статически неопределимом аналоге).

Посмотреть полный разбор расчета, причину ошибки, а также саму расчетную схему можно в комментариях. 🔽

В зависимости от технологии погружения, грунтов и других условий цифры конечно же могут разниться, но общая суть остается такой:

Забивная свая лучше работает в грунте - за счет уплотнения грунта вокруг себя. В буронабивной же свае грунт выбуривается (например под защитой обсадной трубы), а затем полость заполняется бетоном и погружается арматурный каркас.

Но вот несущая способность по материалу сваи значительно выше у БНС, так как диаметры не ограничены, как и армирование, которое можно в них заложить. Особенно это актуально, когда действуют моменты и поперечные силы в свае. Самые прочные мостовые сваи обладают лишь поперечкой d8A240 шагом 100мм, что часто нам не хватало и мы переходили на БНС.

Расчет свай ведется по СП24 по таблицам с коэффициентами для разных случаев, которые очень внимательно надо изучать перед расчетом (все примечания и все пункты, а также надо смотреть актуальный год норм).

Для забивной сваи 40х40 длиной 10м выходит несущая способность 140тонн, а для буронабивной - 100тонн, хотя периметр и площадь ее больше.

НО надо понимать, что несущая способность свай подтверждается статическими и(или) динамическими испытаниями, и только после этого можно говорить о действительной их несущей способности по грунту. В действительности может оказаться и другая картина.


Более подробно про базу расчетов и в том числе расчет свай можно изучить на моем курсе.

А проверить свои знания по сваям можете в тесте ниже. 🔽

Чертеж - язык техники.

И от того, как он выполнен, в том числе будет зависеть качество исполнения проекта.

Зачастую начинающие "не чувствуют" чертеж. Например выноски слишком длинные, размеры в неудобных местах, а композиция чертежа такая, что он не удобно читается, например когда на один лист навалено все: и планы и разрезы и узлы.

И если с оформлением еще ладно, но со следующей ошибкой уже хуже - это недостаточность размеров. Часто это замечаю на планах. Например есть несколько размеров и в целом вроде бы все хорошо, но по такому чертежу невозможно однозначно расположить конструкцию в пространстве.

На примере плана расположения подпорных стен - в идеале либо давать координаты угловых точек, либо привязывать по осям с обозначением углов, чтобы не было неясности. (Потому что строители далеко не факт, что будут уточнять то, чего не хватает на чертеже, так как сроки горят, и просто сделают, как видят, могут даже линейкой на бумаге примерно отмерить).

Для этого возьмите чертеж и без автокада попробуйте понять, как его в итоге построить, так вы поймете, что чего-то не хватает и нужно добавить ясности.

Как развить в себе это чувство? Помогут:
- ГОСТ СПДС
- ГОСТы ЕСКД
- Книги по строительному черчению (Короев, Барсуков,...)
- Примеры правильно оформленных чертежей (с работы)

А каких размеров не хватает на этом плане? Делитесь в комментариях. 🔽
(Он взят с курса для ландшафтных дизайнеров, который я разрабатывал, и где как раз часто встречал такую ошибку при проверке домашних работ).

❓ Вопрос, который не имеет универсального ответа. Решение идти в магистратуру зависит от ваших целей, профессии и личных желаний.

1. Когда магистратура даёт преимущество?

✅ Карьера в крупных компаниях или госструктурах (по словам коллег оттуда).
— В некоторых сферах диплом магистра может быть формальным требованием для повышения.
— Так же, как и аспирантура (слышал в Сбере при ее наличии +100 к зп)

✅Углублённые знания и специализация
— Если бакалавриат дал общие знания, а вы хотите стать узким специалистом в конкретной области (НО без конкретной цели доп знания скорее всего будут бесполезны)
— Магистратура нужна для дальнейшей научной работы или преподавания.

✅ Смена профессии
— Например, если вы инженер-строитель, но хотите уйти в управление проектами, магистратура по менеджменту может стать «мостиком» (но в целом можно обойтись и без него).

✅ Нетворкинг и международные возможности
— Есть программы с международными стажировками или партнёрствами с компаниями.
— Обучение в иностранном универе - путь к переезду, если есть такая цель (есть знакомые, кто так переехал во Францию, Чехию, Германию)

2. Когда магистратура не обязательна?

❌Во многих строительных специальностях (например, прорабы, мастера) важны навыки и практический опыт.

❌ Если вас повышают без магистратуры и ограничений с без нее нет, а учёба отвлекает от работы.

❌ Если есть конкретные курсы, которые нужны вам, которые в более сжатый срок дадут необходимые навыки.

3. Что теряется с магистратурой?

— Время: 2 года, которые можно потратить на работу или открытие своего дела.
(У меня есть знакомые, которые после бакалавриата сразу шли в практику и начинали создавать свои компании, например по строительству фундаментов).

— Деньги: если образование платное и нет гарантий, что оно окупится.

— Риск «переучивания»: некоторые программы оторваны от реального рынка или дают просто бесполезную конкретно для вас информацию.

4. Что дает магистратура?
— Новые связи во время учебы (если заочное или вечернее то в меньшей степени)

— Если вы пока не знаете и не определились, то бесплатное доп образование не будет лишним, как раз время на подумать, куда идти дальше.

— Время, когда можно пожить на льготных общажных условиях.

✅ Как принять решение?
А. Пройдитесь по пунктам и определитесь, что вы хотите.

Б.Спросите работодателей: ценится ли магистратура и нужна ли она для дальнейшего роста?

В. Посмотрите вакансии мечты: есть ли там требование к степени магистра?

Г. Сравните программы: есть ли среди них те, что дадут конкретные нужные сейчас для вас навыки или просто ненужную корочку (я так проходил доп образование по строительному контролю - пользы конкретно для меня было 0, потому что я не пошел в эту сферу).

P.S. Если смотреть конкретно мой случай, то с точки зрения знаний 2 лишних года специалитета не были нужны для моего развития в качестве инженера-конструктора сейчас. Многие из пар были в формате - приезжаешь в универ, а сам препод не приехал, либо просто повторение предметов под другим названием. Но это было и время для того, чтобы поучаствовать в жизни универа, познакомиться с новыми людьми, просто весело провести время и пожить почти бесплатно в общаге.

P.P.S Магистратуру сейчас отменяют, и какие там форматы обучения будут дальше не понятно, но это в моем понимании - шаг назад, так как сам преимуществ специалитета не вижу.

Кто как решал эту проблему? 👇
(AdskNLM.exe не помогает)

P.s. решение найдено в комментариях