[SkyFly]

Доброго времени суток, форумчане.
Возник вопрос по сборно-монолитным конструкциям, а именно как правильно учесть работу конструкции в строительный и эксплуатационный периоды.

Рассмотрим на наглядном и простом примере, имеется подкрановая балка, пролетом, скажем, метров 10 и высотой 2 метра, которую планируется выполнить без нижней опалубки в два этапа: сначала сделать сборную балку высотой 700 мм, установить на соответствующее место, выполнить выпуски-насечки, полный фарш, и затем, залить оставшийся метр тридцать, используя нижнюю часть как несъемную опалубку.

Нормативный подход, как я вычитал в пособии https://dwg.ru/dnl/10337, заключается в том, что надо:
1. Проверить балку высотой 700 мм на восприятие нагрузок от веса сырого бетона;
2. Проверить балку высотой 2 метра на на восприятие нагрузок от собственного веса и эксплуатационных нагрузок (кран)

Мне такой подход кажется неверным.
Я попробовал изобразить распределение напряжений в балке от эксплуатационных нагрузок с учетом истории ее вовзедения:


Как видно на картинке, суммарные напряжения на нижней грани будут больше, на мой взгляд, была бы правильной следующая последовательность назначения армирования:

1. В строительный период балка нагружена весом сырого бетона (эпюра 1) и на восприятие этих усилий требуется, скажем 50 см2 нижней арматуры
2. В эксплуатационном случае, на нагрузку только от крана, требуется, скажем, 30 см2 (нагрузку от собственного веса в этом случае мы не учитываем, потому что она вся воспринимается нижней частью сечения, т.е. бетоном первой очереди)

Мы должны сложить первый и второй случай, потому что арматура строительного периода использовала свою несущую способность еще при заливке балки до полной высоты и уже на этом этапе испытывает максимальные напряжения. Еще 30 см2 положены для восприятия последующей деформации и балки, когда балка будет работать уже всей высотой.
Получается 80 квадратов.

А нормативный подход говорит о том. что надо разделить эти два случая:
1. посчитать арматуру строительного периода (50 см2)
2. посчитать арматуру при эксплуатационном случае (30 квадратов от крана, плюс, допустим, еще 30 от собственного веса) итого 60 квадратов.

Вот и получается, что если следовать мои рассуждениям, то арматуры надо ставить больше, чем рекомендуют нормы. Я допускаю, что чего-то не учитываю в своих рассуждениях, но убедительных аргументов, почему не надо рассматривать историю возведения балки я не нахожу. Разница довольно большая и по нормам -- не в запас. Где правда? Есть ли какая-нибудь литература по исследованиям данного вопроса (учебники по сборно-монолитным конструкциям полистал, но развернутых объяснений не нашел)

[SkyFly]

Сообщение от Старый Дилетант Не надо здесь ничего выдумывать, все давно выдумано.

Как сейчас помню слова своего преподавателя: "Как только мы перестаем задавать вопрос "почему?" -- мы превращаемся в роботов."

Вопрос не стоит доверять или не доверять, или кто дурак. Очевидно, что дурак я, однако, мне представляется, что в балке, возведенной за раз, или в балке залитой в два этапа напряжения распределяются по разному, потому что сжатая зона на втором этапе только начнет включаться в работу, тогда как нижняя зона будет уже существенно растянута. Я хочу найти ответ на вопрос, почему этим можно пренебречь?

Сообщение от Scoody Нет. Если после расчета в Арбате нажать на кнопку факторы, то увидите, что там заложен НДМ.

Арбат это калькулятор норм, он дает ссылку на конкретный пункт для каждого фактора. Правда, при расчете по СП напртив момента явный глюк, ссылается на п. 7.1.12, а это вообще расчет бетонных конструкций.
Ну, если есть сомнения что там НДМ, меняем нормы на снип -- пункты 3.15-3.20. И никаких НДМ.

[Scoody]

Сообщение от SkyFly меняем нормы на снип

В СНиПе 84* не было разделов с НДМ, поэтому там расчет происходит по формулам для внецентренного/сжатия растяжения, либо изгиба при отсутствии продольной силы. Если выберете в качестве нормативного документа СНиП, зайдете в "сопротивление ж/б сечений" на вкладку усилия, то увидите, что там можно задать момент только в одной плоскости. Это именно из-за того, что расчет идет только по формулам, а расчет на косое внецентренное сжатие есть только в Пособии к СП, и он достаточно мутный.
В СНиПе 52-01-2003 НДМ уже есть - в СП 52-101-2003. Ссылки в факторах при расчете по СНиП 52-01-2003 идут на пункты СП 52-101-2003, или на пункты Пособия, но это отдельно оговаривается. Деформации считаются по НДМ, а прочность - по формулам.
В СП 63.13330.2012 - то же самое.

[SkyFly]

Scoody, ну, так какой вывод из всего вышеописанного можно сделать? Прочность все же по п. 8.4 считается?
В любом случае, если поставить снип, то расчет по прочности будет вестись так как нам нужно -- по методу предельного равновесия. (я для решения этой задачи использовал модуль "экспертиза балки" не сопротивление сечений).
К слову, при расчете прочности по СП63, и по СНиП, нет никакой разницы в результатах. Видимо, все-же используется формула 8.4 СП.
Я говорю только о прочности по предельному моменту.
Ну, а возвращаясь к главному вопросу, у Вас есть идеи, почему случаи поэтапного возведения балки и единовременного, в рамках метода предельного равновесия, можно считать равнозначными?

[Старый Дилетант]

Сообщение от SkyFly Как сейчас помню слова своего преподавателя: "Как только мы перестаем задавать вопрос

Вы абсолютно правы поставив меня на место. Конечно "сам дурак" не аргумент.
С другой стороны - "если я не понимаю" или "не могу себе это представить" - значит не правильно. Земля не может быть круглой.

Сообщение от SkyFly балке, возведенной за раз, или в балке залитой в два этапа напряжения распределяются по разному

Только на начальном этапе. Потом с развитием трещин и пластических деформаций бетона все придет к общему знаменателю. Конечно есть свои нюансы и ограничения.

А картина перехода к предельному состоянию сложна и трудноописуема.
Вероятно как я говорил (и примерно тоже самое Вы в посте в #5) по мере загрузки какое-то время в работе на изгиб будет принимать участие сжатая зона сборного бетона.

[Гамадрил Гималайский]

Напряжения в балке полученные на 1-м этапе разве не перераспределяться в дальнейшем на всё сечение? Что этому должно помешать?
На картинке сложены напряжения двух разных балок от разных нагрузок, это совсем не имеет отношение к действительности на мой неискушенный взгляд

[GVI]

Для примера в теме (ширина балки 1.2м, сборная часть - 0.7м, вся высота - 2м, бетон В40, арматура А500, d40/100) с эксплуатационной нагрузкой 50т в центре пролёта (L=10м) при линейном стадийном расчёте напряжения в сечении (средина пролёта) будут как на картинке csm_line.png, при физнелинейном - как на картинке ase.png (высота сжатой зоны для первых двух стадий: 0,241м, напряжения в бетоне - 3,22Мпа и 9,21МПа).

[Boris_1]

SkyFly, добрый день!

Вы не рассматриваете ситуацию, что на втором этапе напряжения в арматуре увеличиваются на дельту от новой нагрузки, которая определяется с учетом нового плеча? И при этом происходит смещение сжатой зоны бетона. Т.е. это не сложение момента М1 и М2, а немного другое.