[Евгений М]

Здравствуйте.
Просьба прокомментировать мою модель, результаты и т.д.
Рассчитываю монолитный каркас. Сетка колонн 9х7,2 м; размеры здания 6х6 пролетов. Пока считаю один этаж. Опирание колонн принято жестко защемленным. Колонны 50х50см. Плита толщиной 30см. Бетон В25. Разбивка плиты на кэ размерами 0,6х0,6м. Вокруг колонн разбивка 0,25 м. Стык колонн с плитой через стержни большой жесткости. Нагрузка на плиту 0,75т/м2 (пост. + длит.). Отдельно прикладываю собств. вес.
Сначала делаю линейный расчет. Получил нижнее пролетное армирование ф10 шаг 200 (как-то маловато), верхнее опорное армирование ф25 и ф28 шаг 200 вдоль больших пролетов плиты.
Потом нелинейный расчет. Принимаю нижнюю основную ф14 шаг 200 + ф14 шаг 200 (в пролете). Верхняя основная ф12 шаг 200 + ф 18 шаг 100 (над опорами). Получил примерно 35 мм, что близко к предельному прогибу.
Стал считать с капителями. Размеры 2х2,4 м. Толщина 45 см. Капитель моделировал с помощью стержней бол.жест. Т.е. кэ капители перемещал вниз и по периметру соединял стерж. бол.жест. с КЭ плиты. Получил около 23 мм прогиба. Это уже устраивает.
Считал в ЛИРЕ 9.4.
Останавливаться на этом армировании?

Есть какие-то замечания к модели? И т.д.?

[Romka]

Евгений М
В целом нормально.
Не учтено:
1. временная нагрузка может быть и длительной если здание торговое. поэтому дительную часть врем нагрузки тоже стоит учитывать в нелинейном расчете
2. Метод расчета для физически нелинейных задач как правило принимают Простой шаговый. Количество шагов 5-10. Автоматич шаг задают при геометр-нелин задачах
3. В жесткостях: ТА-бетон естественного твердения
4. Надо задать предельные относительные деформации бетона и арматуры (см СП ЖБК).
5. Гурманы задают модуль деформации бетона с учетом длительной ползучести (СП ЖБК)
6. Не нашел нагрузки от стен
7. Перед тем, как утверждать схему проверьте угловые колонны и колонны у грани на продавливание с учетом изгибающих моментов (см методику в дауне сайта). Если поставить контурные балки, то эта проблема решается автоматически
8. Капители нет смысла задавать на жестких вставках.

[Евгений М]

Romka
Спасибо за ответы !
По пунктам ваших замечаний:
1. Понятно
2. Считал физич. и геометр. нелинейность одновременно.
3. Верно
4. Посмотрю СП
5. Посмотрю СП
6. Верно. Пока не задавал. Все равно еще буду корректировать модель : отверстия появятся, диафрагмы и т.д.
7. Понятно. Проверю
8. Непонятно. В смысле не учитывать несоосность кэ плиты и капители?

[nsivchuk]

Если смотреть не с конца, как это происходит, а с начала, то комментарий будет такой.
- Принятая схема расстановки колонн с позиции материалоёмкости заслуживает низкой оценки. Уж лучше сделать шаг 9х9 м. Станет свободнее, уменьшится количество колонн и фундаментов. Расход арматуры увеличится незначительно.
- Плоские плиты при пролётах более 7 м становятся нерациональными по расходу материалов. Плоские перекрытия толщиной более 200 мм вообще нежелательны.
- Капители мало влияют на снижение расхода арматуры, но усложняют конструкцию, приводят к увеличению расхода бетона и т. д.
- Полезную нагрузку надо принимать не менее собственного веса. Поверьте весьма опытному проектировщику. Вышележащие перекрытия при их бетонировании будут передавать нагрузку на нижележащие...
- При больших пролётах надо отказываться от сплошных плит.
- Ребристые и кесонные перекрытия менее материалоёмкие, но зачительно более сложные в исполнении.
Обратите внимание на моё плоско-сферическое монолитное безбалочное перекрытие, защищённое полезной моделью, патент №50563. Срок действия патента уже истёк. Это перекрытие имеет максимальную толщину именно там, где это необходимо, т. е. у колонн. А в пролёте толщина может быть примерно 100-150 мм. Такое перекрытие существенно сэкономит и бетон и арматуру. Для практической реализации этого рационального решения желательно использовать мою полезную модель, патент №38346 "Сферическая оболочка" (для армирования).
- Широкое распространение в Красноярске получило моё "стыковое соединение безбалочного железобетонного перекрытия с колонной", защищённое патентом № 43892. Это решение применяется повсеместно при проектировании и строительстве монолитных каркасов.

А вообще желательно сначала прочитать никем не отменённое, т. е. действующее "Руководство по расчёту статически неопределимых ж.б. конструкций", Москва 1975.

[Sid Barret]

nsivchuk

результаты испытаний есть?

[vanfil]

Здрасьте всем !!
Евгений М, я думаю вам стоит особенно обратить внимание на то, что написал товарищ nsivchuk. Действительно, плоские плиты на таких пролетах весьма нерациональны, как с т.з. расхода материалов, так и с позиции работы самого материала. В реальности, при таких пролетах, вы можете на своей шкуре ощутить, что такое нелинейные прогибы, которые могут быть в 3-5 раза больше расчетных и нормативных (если считать по линейной теории).
Ведь можно, как вариант, установить ребра жесткости (подбалки) хотя бы между колоннами. ))
Удачи !!))

[Sid Barret]

Сообщение от vanfil Действительно, плоские плиты на таких пролетах весьма нерациональны, как с т.з. расхода материалов, так и с позиции работы самого материала.

зато изготавливать их просто и быстро, в отличии от кессонов и сферических прибамбасов!

труд стоит не меньше материалов, а иногда и больше, так что...

[mann]

согласен со всеми по поводу сплошности плит.
расчетная нагрузка от собственного веса составит (0,32...0,34 м приведенная толщина перекрытия) х 2,75 тонны / м3 = 0,88 ... 0,935 т/м2.
Это больше чем полезная. Кессонное перекрытие будет одно из самых экономичных, но трудоемких.
А вообще на пролетах 9х9 и больше, главный критерий - деформации.
Поэтому без преднапряжения либо постнапряжения сильно растет перерасход материалов, а соответственно и стоимость.

[nsivchuk]

Здравствуйте. Почему главный критерий - деформации? Почему обязательно преднапряжение? Не согласен.
Можно, например, применить структурную плиту, образованную пересекающимися фермочками высотой 300-400 мм. (авторские наработки имеются и уже применяются). Собственный вес такой конструкции будет примерно 18-15 кг/кв.м. По верхним поясам можно устроить монолитную ж.б. плиту толщиной 50-70 мм. или выполнить другое основание для пола. Есть масса интересных решений...
Мне больше всего по душе рационализировать чужие несущие конструкции. Этим мы и занимаемся довольно успешно. Экономя средства заказчиков получаем за это долю сэкономленного в денежном выражении. Экспертизу проектов на возможность экономии проводим бесплатно. Хорошо, что кризис начал востребовать знания квалифицированных специалистов. Можем помочь и Вам, но не бескорыстно.
Имеется апробированное практикой проектирования и строительства решение - сталежелезобетонные перекрытия. При сетке колонн 6х6 метров все балки выполнены из швеллеров №16. Главные балки имеют шаг 6 м., неразрезные из спаренных швеллеров. Второстепенные балки также являются неразрезными и идут с шагом 2 м. Принято поэтажное опирание второстепенных балок на главные. Монолитная плита толщиной 120 мм работает совместно со стальными балками только после снятия опалубки. Многие специалисты, причём не только рядовые, но и остепенённые категорически считали такое решение невозможным. Удалось провести натурные испытания водой. После испытаний вода замёрзла и ледяной блин толщиной 55 см и площадью около 100 кв. метров лежал несколько месяцев... Результаты испытаний заставили замолчать всех скептиков.
Были там и 9 метровые пролёты, но они уже не испытывались. Сталежелезобетон проектировать сложнее. Для строительства желательно привлечь кондиционного прораба. Но игра стоит свеч. Экономия материалов достигается весьма существенной, особенно при выполнении предварительного напряжения стальных балок.

[Алексей_308]

фермочки металлические? Можно увидеть неск фото решений? или эскизов/набросков?

[mann]

А можно взглянуть на техническое решение подобной структурной плиты?

И еще. Я на исключительности преднапряжения как такового не настаиваю.
Хозяин - барин, как говориться.
но ЖБ перекрытие на ваших пролетах можно сделать и 250-300 мм габаритом

[faysst]

...

[mann]

Сообщение от faysst http://www.psk-holding.ru/files/dwl_1191499032.pdf

ну эт мы знаем

правда при пролетах ~8 м в зависимости от нагрузки расход ненапряженной арматуры в преднапряженном перекрытие составит 15-20 кг/м2.

а про полы в принципе правильно.

[nsivchuk]

Сообщение от Алексей_308 фермочки металлические? Можно увидеть неск фото решений? или эскизов/набросков?

Ещё не патентовал...

[Антон-Anton]

На стадии построения модели вы допустили ошибку - не выполнили согласование осей элементов. Поэтому мозаика напряжений имеет незакономерную окраску. Проверьте оси и всё вам станет понятно.
Антон-Антон

[Евгений, Екатеринбург]

Сообщение от nsivchuk Можно, например, применить структурную плиту, образованную пересекающимися фермочками высотой 300-400 мм. (авторские наработки имеются и уже применяются). Собственный вес такой конструкции будет примерно 18-15 кг/кв.м. По верхним поясам можно устроить монолитную ж.б. плиту толщиной 50-70 мм. или выполнить другое основание для пола. Есть масса интересных решений...

Сообщение от nsivchuk Ещё не патентовал...

Не патентуйте - уже было сделано в башнях-близнецах в Нью-йорке и у уже к сожалению отрицательно себя зарекомендовало - прочность при непроектных воздействиях никакая, огнестойкость никакая. Может были бы "нормальные" перекрытия и живы бы все остались...

[nsivchuk]

Сообщение от Евгений, Екатеринбург Не патентуйте - уже было сделано в башнях-близнецах в Нью-йорке и у уже к сожалению отрицательно себя зарекомендовало - прочность при непроектных воздействиях никакая, огнестойкость никакая. Может были бы "нормальные" перекрытия и живы бы все остались...

Евгений! Увы, но ничего не понял. Что значит Ваше "прочность при непроектных воздействиях никакая"? Плохо если в проекте не учтена какая-то нагрузка. Однако понятие "никакая" надо как-то объяснить.
Буду благодарен, если предоставите информацию о перекрытиях близнецов. Почему Вы заведомо убеждены во всём, хотя не видели даже чертежа? С уважением. Н. Сивчук.

[Евгений, Екатеринбург]

nsivchuk,
Именно конструкция с легкими фермами перекрытий была применена в WTC, поищите рисунки в интернете

Межэтажные перекрытия представляли собой 10 см легкие бетонные плиты, уложенные на гофрированный стальной пол. Пол поддерживался ферменными связками, соединяющими центральные и периферийные колонны, а также сетью поперечных промежуточных связок. Связки имели длину от 11 до 18 метров, и были с внешней стороны прикреплены к перемычкам, соединяющим периферийные колонны на уровне каждого этажа, а с внутренней — к центральным колоннам.

Сравните это с аутригерными этажами нынешних высоток, которые тут недавно выкладывали.

Сообщение от nsivchuk Что значит Ваше "прочность при непроектных воздействиях никакая"? Плохо если в проекте не учтена какая-то нагрузка

Для таких зданий всего не учтешь даже если бы здание запроектировали как-то иначе, всегда остается возможность для иного вида воздействия - например самолет мог заходить под другим углом, оба самолета могли попать с одну башню и т.д. - это и есть "непроектные" воздействия и такие здания должны быть максимально живучими, а не просто, "соответствовать нормам".

Сообщение от nsivchuk Однако понятие "никакая" надо как-то объяснить

Никакая это для меня означает несоизмеримо меньшая чем у других систем. Например когда перечисляют плюсы трубобетона, забывают упомянуть о его огнестойкости - 15-20 минут
В случае с перекрытиями ВТЦ это означало не только низкую огнестойкость, но и низкую способность к перераспределению нагрузок - на изгиб в нужном направлении работало хорошо, а на изгиб в другом направлении и, что оказалось самым нужным, на растяжение - плохо.

Сообщение от nsivchuk Почему Вы заведомо убеждены во всём, хотя не видели даже чертежа? С уважением. Н. Сивчук

Вы же чертеж не привели, по описанию я иначе понять не мог. Идея использовать фермы для перекрытий не нова, но не применяется в силу огромных недостатков перечисленных выше.
И дело даже не в том, что Вы не такие здания проектируете - сама идея сделать перекрытия из легких фермочек не очень хороша - перекрытия ключевой элемент, а он не должен быть хиленьким...

[nsivchuk]

Сообщение от Евгений, Екатеринбург nsivchuk, Именно конструкция с легкими фермами перекрытий была применена в WTC, поищите рисунки в интернете Сравните это с аутригерными этажами нынешних высоток, которые тут недавно выкладывали. Для таких зданий всего не учтешь даже если бы здание запроектировали как-то иначе, всегда остается возможность для иного вида воздействия - например самолет мог заходить под другим углом, оба самолета могли попать с одну башню и т.д. - это и есть "непроектные" воздействия и такие здания должны быть максимально живучими, а не просто, "соответствовать нормам". Никакая это для меня означает несоизмеримо меньшая чем у других систем. Например когда перечисляют плюсы трубобетона, забывают упомянуть о его огнестойкости - 15-20 минут В случае с перекрытиями ВТЦ это означало не только низкую огнестойкость, но и низкую способность к перераспределению нагрузок - на изгиб в нужном направлении работало хорошо, а на изгиб в другом направлении и, что оказалось самым нужным, на растяжение - плохо. Вы же чертеж не привели, по описанию я иначе понять не мог. Идея использовать фермы для перекрытий не нова, но не применяется в силу огромных недостатков перечисленных выше. И дело даже не в том, что Вы не такие здания проектируете - сама идея сделать перекрытия из легких фермочек не очень хороша - перекрытия ключевой элемент, а он не должен быть хиленьким...

Уважаемый, Евгений! Спасибо за обстоятельный ответ.
Но хочу обратить Ваше внимание на следующее:
- Если при проектировании учитывать падение самолёта, тогда лучше вообще не проектировать... Есть правда особые случаи, когда в нормах требуется учитывать падение самолёта (защита атомных реакторов), но это другая тема. А что касается небоскрёбов, то это тоже считаю отдельной темой. Речь шла о рядовых объектах, вплоть до коттеджей...
- О трубобетоне. Соглашусь с Вами о низкой огнестойкости. Однако нельзя этим фактором отметать огромные преимущества трубобетона.
Каждый раз надо изучать конкретную ситуацию...
- Что касается "низкой способности к перераспределению нагрузок..." по отношению к многократно статически неопределимой системе перекрёстных ферм, которую я разрабатываю, согласиться с Вашим мнением не могу.
- Для того изобретатели и существуют, чтобы опровергать установившиеся взгляды реальными новыми устройствами. Ваше мнение о том, что сама идея перекрытия из лёгких фермочек не очень хороша, как минимум, спорное. Шухов более ста лет тому назад доказал, что чем ячейка перекрытия меньше, тем расход материала должен быть меньшим (при условии отсутствия дополнительного материала на узлы). В итоге пришёл он к сетчатым конструкциям и к пелене, которую сейчас называют мембраной... Задача состоит как раз в том, чтобы так называемую узлоёмкость свести к минимуму. В моей сферической сетчатой оболочке это уже удалось. Попытаюсь достичь этого и в плоской структурной плите.
- Не вполне согласен с Вами и в том, что перекрытие является ключевым элементом. Никто не собирается делать его хиленьким. Самым сложным и ответственным элементом является, по моему разумению, стык колонны с перекрытием. Колонна, кстати, не менее ключевой элемент, чем перекрытие.
С уважением. Н. Сивчук.

[Евгений, Екатеринбург]

Сообщение от nsivchuk Речь шла о рядовых объектах, вплоть до коттеджей...

Коттеджами я стараюсь не заниматься, но думаю (личное мнение) для здания в 20 этажей уже можно думать о прогрессирующем обрушении, а для зданий свыше 25 этажей обязательно.

Сообщение от nsivchuk - О трубобетоне. Соглашусь с Вами о низкой огнестойкости. Однако нельзя этим фактором отметать огромные преимущества трубобетона

Много и других недостатков, но этот по моему мнению решающий.

Сообщение от nsivchuk - Что касается "низкой способности к перераспределению нагрузок..." по отношению к многократно статически неопределимой системе перекрёстных ферм, которую я разрабатываю, согласиться с Вашим мнением не могу.

Ну может и так, я Вашей системы не видел, зато видел как рухнувшее при бетонировании перекрытие (не выдержали стойки опалубки) не полностью упало, а осталось висеть на арматуре, а бетон просто стек и рабочие вместе с ним плавно на землю, шок правда был, но все живы и здоровы. И это при том, что бетон еще был жидкий, а уж как монолитные железобетонные плиты перераспределяют нагрузку думаю все видели.
Фермы тем и хороши, что материал в них используется экономно и рационально, т.е. без лишних запасов=без резервов несущей способности. Вчера видел как леса сложились - тоже ферменная конструкция и статически неопределимая была...

Сообщение от nsivchuk Шухов более ста лет тому назад доказал, что чем ячейка перекрытия меньше, тем расход материала должен быть меньшим (при условии отсутствия дополнительного материала на узлы)

Шухов жил в другие времена и не делал расчетов огнестойкости и расчетов на прогрессирующее обрушение.

Сообщение от nsivchuk - Не вполне согласен с Вами и в том, что перекрытие является ключевым элементом

А вот это как раз не я придумал - перекрытия обеспечивают общую устойчивость, поэтому и являются ключевым элементом, это и в Еврокод написано, и в наши нормы перетаскивают. Поэтому, я не приемлю, например, когда пустотные плиты анкеруют через одну плиту - посмотрел бы на того кто придумал это бред - металл на анкеры пожалел? Чем жесткий диск-то после этого обеспечивается на растяжение? Видел как простенок разрушился и все плиты рухнули вниз, если бы была анкеровка всех плит между собой они бы остались висеть на этих анкерах.
Колонна, конечно тоже ключевой элемент.
Наверное, Ваши фермы полезны для своего сегмента применения, посмотрим. Мне тоже необходимо сейчас фермы такие запроектировать - легкие и на пролет 12х12м, но это только подвесной потолок, а не перекрытие.