[Johnny D]

Здравствуйте! Вопрос в следующем: меня интересует расчет монолитной железобетонной плиты по металлическим балкам. Плита устаивается по верху главных и второстепенных балок. Интересует расчет, который учитывает совместную работу балок и плиты. И конечно же по возможности узлы. Есть ли где литература по этому поводу, примеры расчета? Все перерыл... и здесь... и везде, но ничего подходящего не нашел... Скиньте ссылочки, пожалуйста...

[Skiv]

Сообщение от SergeyKonstr Что-то новенькое в теории составных стержней. Нагрузки тоже не будет?

Ну я же пишу уже не один раз, что единого сечения(когда в едином сечении балка и ж.б. плита) нет .

Положили балку, потом положили профлист, потом залили плиту с армированием. (Больше ничего не ставили, не приваривали). То же единое сечение будет?

Вот у меня как раз так

Я конечно не против обсудить расчёт усилий сдвига, и расчет составного сечения, но вопрос о другом

[SergeyKonstr]

А если так (у меня как раз такая ситуация):

есть существующее монолитное перекрытие (опертое шарнирно по двум сторонам), при реконструкции на него ставят оборудование. Само перекрытие не проходит. Принято усилить металическими балками снизу

Если балка располагается от опоры до опоры жб перекрытия, то под доп. нагрузкой на плиту перекрытия в зависимости от жесткости плиты перкрытия мет. балка будет прогибаться не так, как ж.б. плита. При этом возможны варианты, в том числе и тот, когда ж.б. плита будет "висеть" над самой балкой, оторвавшись от раствора, соединявший их поверхности. При этом в растворном шве возникают силы сдвига и поверхности мет балки и жб. плиты сдвигаются относительно друг друга. Нагрузка на балку зависит именно от этого.

Если балка располагается поперек опор жб перекрытия, то мет. балка тоже изгибается в зависимости от жесткости плиты и тоже возможны варианты.

Это работа составных стержней.

Сообщение от Skiv но вопрос о другом

Не найдете вы коэффициенты распределения нагрузки на балку и плиту, не составив схему, по которой работают эти два элемента. Данный путь не простой.

Сообщение от Skiv То же единое сечение будет?

Тут я ничего не понял, какое единое сечение?

[Leonid555]

Сообщение от Skiv Ну я же пишу уже не один раз, что единого сечения(когда в едином сечении балка и ж.б. плита) нет .

Если у вас нет специальных упоров или стат-болтов и т.п., то сдвиг плиты вдоль балки ничто не воспринимает. Трением пренебрегаем, арматурные усики - не в счет. Они помогают раскрепить балки от опрокидывания и только. У вас нет сталежелезобетонной конструкции. Всякие промежуточные варианты в НОРМАХ не рассматриваются.
У вас плита просто свободно лежит на балках и свободно по ним проскальзывает. (Хотите чтобы не проскальзывало? Делайте сталежелезобетон.)
ЖБ плита трещит под нагрузкой? Тогда ее участки имеют различную жесткость. И между участками плиты происходит перераспределение усилий. К тому же у вас и армирование на разных участках может быть разное. А это тоже влияет на жесткость участков. Но это все игры с плитой! Ну нет у нее одинаковой жесткости повсюду.
Но если у вас нет надежного закрепления плиты на балках от сдвига (не сталежелезобетон!), то от вот этих перераспределений жесткостей по участкам плиты для балок в общем то почти ничего и не меняется. Ну хотите блох ловить? Ловите.

Сообщение от Skiv Плита довольно толстая, нехотелось просто выкидывать ее несущую способность.

Плита передает нагрузку на балки. Кто сказал, что плита вовсе не работает? Очень даже работает! Но если вы хотите, чтобы плита помогала работать балкам, то НОРМЫ требуют делать сталежелезобетон. А у вас его нет. А на нет - и суда нет.
Как именно плита передает нагрузку на балки - это можно исследовать. Может плита где-то зависает (за счет своей жесткости), а может и нет. Балка прогибается и вообще то нагрузка на нее передается неравномерно. Обычно этим пренебрегают. Но вы хотите эту нагрузку буквально вылизывать, что ли? Думаете что-то сэкономить? Дело ваше.

Сообщение от Skiv Положили балку, потом положили профлист, потом залили плиту с армированием. (Больше ничего не ставили, не приваривали).

Сообщение от SergeyKonstr Если балка располагается от опоры до опоры жб перекрытия, то под доп. нагрузкой на плиту перекрытия в зависимости от жесткости плиты перкрытия мет. балка будет прогибаться не так, как ж.б. плита. При этом возможны варианты, в том числе и тот, когда ж.б. плита будет "висеть" над самой балкой, оторвавшись от раствора, соединявший их поверхности. При этом в растворном шве возникают силы сдвига и поверхности мет балки и жб. плиты сдвигаются относительно друг друга. Нагрузка на балку зависит именно от этого.

Нет у Skiv никакого раствора под плитой на балках. У него там просто профнастил на балках лежит. Как он крепится - не указано. А жесткость жб плиты в направлении поперек гофр профнастила намного меньше, чем в направлении вдоль гофр. Ну то есть плита по профнастилу имеет разные жесткости в разных направлениях. Она имеет ортотропные свойства.

Skiv, вы в Лире будет рассчитывать ортотропную жб плиту? Флаг вам в руки!

[Skiv]

Тут я ничего не понял, какое единое сечение?

помоему это называется сталебетонное перекрытие, где ставят упоры для восприятия сдвигающих усилий.

Сообщение от SergeyKonstr Не найдете вы коэффициенты распределения нагрузки на балку и плиту, не составив схему, по которой работают эти два элемента. Данный путь не простой.

Чтоб было понятней скину файл ЛИРЫ. У меня монолитное ребристое перекрытие которое нужно усилить металлическими балками.
В файле две схемы: слева плита с начальным модулем упругости, справа с коэфициентом 0,3.
Ведь плита изгибающий элемент и когда проверяют ее прогиб коэффициент берут 0,2 или выполняют нелинейный расчет.
Армирование в балке(ж/б) буду подбирать по полученным усилиям.
Усилия в ж/б балке по левой и правой схеме отличаютс в два раза!

[SergeyKonstr]

Offtop: Блин...То шарнирное перекрытие...то ребристое...

Сообщение от Skiv помоему это называется сталебетонное перекрытие, где ставят упоры для восприятия сдвигающих усилий.

Тогда нет сдвига между двумя составляющими, если не ставятся, то есть сдвиг и усилия сдвига определяют силы трения скольжения.

Сообщение от Skiv Чтоб было понятней скину файл ЛИРЫ.

Нет там профнастила. Изотропная оболочка толщ. 150 мм.
Не отражено и подвод мет. балок внизу перекрытия, их ось по оси изотропной оболочки толщ. 150 м.

Если не будет раствора, то как усиление то будет выглядеть? Подвод снизу мет. балок к перекрытию с зазорами? Балка 45 Ш1.

Да и вообще, вам в режим монтаж, коль столько нагрузок и балку подводят при не снятой нагрузке.

[mainevent100]

Сообщение от Leonid555 Но если вы хотите, чтобы плита помогала работать балкам, то НОРМЫ требуют делать сталежелезобетон

где такая норма?

Skiv, такое ощущение, что форумные гуру Вас троллят )) вполне понятный вопрос уводят в сторону.
Балки "кое-где" и "кое-как" подпирают плиту, вопрос - где и насколько?
При небольших сечениях балок и значительных пролетах они лишь вблизи колонн будут соприкасаться с плитой (т.е. несколько сокращать ее пролеты). А в центральной части плита будет работать самостоятельно. В результате по изгибающему моменту большие сечения балок не требуются, но при этом опорные реакции балок в узлах опирания на колонны получаются большими.
Это, конечно, не для шага балок, например 1,0-1,5 метра (Ваш файл не смотрел) - тут классически, полоса плиты шириной метр как не разрезная балка.
В целом подход расчета балок при жесткости плиты с k=0,1 и расчета плиты с k=0,3 более-менее адекватный, только k=0,3 спорный. В запас (чтобы не экспериментировать) я бы принял k=0,5-0,6

[Skiv]

Offtop: шарнирное было для примера чтоб проще было

Сообщение от SergeyKonstr Если не будет раствора, то как усиление то будет выглядеть?

SergeyKonstr расвор будет. Вы пытатесь указать на усилия (сдвигающие) которые возможно и будут возникать на стыке плиты и балки. Ну так ведь? . Я же с самого начала про эти ничего не говорил. Вот подведу я балку под перекрытие, пусть и через расвор, разве он удержит от сдвига? не удержит)
Тогда можно считать что плита c балкой имеет общее перемещение только по оси Z. Offtop: Давайте забудем про усилия здвига
И так как нету связи балки с плитой то ведь справедливо сказать что и плита и балка будут изгибаться каждый относительно своего центра тяжести?
И раз так зачем мне в схеме опускать металлическую балку? поэтому я и сделал ее в уровне с плитой.

Про изотропность оболочи я то же ничего не говорил. Нету у меня профлита (Offtop: про профлист говорил когда хотел сказать что плита не связана с балкой, не усами не болтами ни чем и даже если б и был, различной жесткостью вдоль и поперек гофр я бы пренебрег в данном случае.

Попоробую еще раз обьяснить что меня волнует:
В файле который я скинул две схемы.
Армирование в балке(ж/б) буду подбирать по полученным усилиям из этих схем.
Усилия в ж/б балке по левой и правой схеме отличаютс в два раза!
Разве это нормално? Вы можете сказать что зачем две схемы, оставляй ту в которой у монолитного перекрытия задан начальный модуль упругости (там и усилия в ж/б балке больше).
Но ведь возникает вопрос? что тагда прогиб не подбираете по начальному модулю упругости))
Суть вот в чем, ведь даже в нормах при определениии усилий в элементах "рекомендуют" изгибаемые умножать на 0,3, сжатые на 0,6. (пусть и в первом приближении)
У меня плита явно изгибаемый элемент, и когда поставят оборудование появяться микро трещены возможно еще что то, и модуль деформации уменьшиться. И отсюда металлическая балка больше воспринет на себя усилий, а в перекрытии усилия уменьшаться.
Вот поэтому я и сделал две схемы. Вторая с коэф. 0,3 (изгибаемый элемент без учета трещин). И решил посоветоваться на форуме
Offtop: а мне давай задвигать про усилия здвига и т. д.
Надеюсь понятно что я имею ввиду.
И если я выполню нелинейный расчет, отпадут ли мои вопросы? т.е. жесткость плиты будет меняться под нагрузкой и в конечном игоге система устаканиться и я получу "более мение правдоподобные усилия " в плите и ж.б. балке?

----- добавлено через ~7 мин. -----

В целом подход расчета балок при жесткости плиты с k=0,1 и расчета плиты с k=0,3 более-менее адекватный, только k=0,3 спорный. В запас (чтобы не экспериментировать) я бы принял k=0,5-0,6

Спасибо за понимание)))
И если я выполню нелинейный расчет, отпадут ли мои вопросы? т.е. жесткость плиты будет меняться под нагрузкой и в конечном итоге система устаканиться и я получу "более мение правдоподобные усилия " в плите и ж.б. балке?
или же это то же будет не совсем точно, или точно с какими то допущениями?

[SergeyKonstr]

Сообщение от Skiv Тогда можно считать что плита c балкой имеет общее перемещение только по оси Z. И так как нету связи балки с плитой то ведь справедливо сказать что и плита и балка будут изгибаться каждый относительно своего центра тяжести?

Сообщение от Skiv а мне давай задвигать про усилия здвига и т. д

Сами себе противоречите.
Создав балку вровень с плитой перекрытия, т.е. объединив узлы и балки и плиты, вы как раз и дали и для балки и для плиты одинаковые перемещения по всем 6-ти степеням свободы, а они разные, кроме Z/

Сообщение от Skiv Вот поэтому я и сделал две схемы.

Во второй схеме - это только первый этап. Далее вычисляйте усилия и корректируйте жесткость элементов, вводите их в схему и персчитывайте, коль придерживайтесь рекомендаций по снижению жесткостей.

[Skiv]

Сообщение от SergeyKonstr Создав балку вровень с плитой перекрытия, т.е. объединив узлы и балки и плиты, вы как раз и дали и для балки и для плиты одинаковые перемещения по всем 6-ти степеням свободы, а они разные, кроме Z/

Вот вы про что. У меня там выполнена расшивка узлов (инструмент в ЛИРЕ) т.е. в одном месте сразу два узла имеющих общие перемещения по Z.

Сообщение от SergeyKonstr Во второй схеме - это только первый этап. Далее вычисляйте усилия и корректируйте жесткость элементов, вводите их в схему и персчитывайте, коль придерживайтесь рекомендаций по снижению жесткостей.

т.е. вы на нелинейный расчет намекаете?

[SergeyKonstr]

Сообщение от Skiv Вот вы про что. У меня там выполнена расшивка узлов (инструмент в ЛИРЕ) т.е. в одном месте сразу два узла имеющих общие перемещения по Z.

Да, надо признаться, не увидел из-за невнимательности.

Сообщение от Skiv т.е. вы на нелинейный расчет намекаете?

Ну, если иттерационный расчет приравнять к нелинейному, то да.

[mainevent100]

Сообщение от Skiv И если я выполню нелинейный расчет, отпадут ли мои вопросы?

да, по букве закона (СП) этот расчет будет самым верным.

[Skiv]

Сообщение от mainevent100 да, по букве закона (СП) этот расчет будет самым верным.

Спасибо!

Всем спасибо за участие!

[SergeyKonstr]

Сообщение от Skiv Всем спасибо за участие!

И остался вопрос -А будут ли верт. перемещения балки =перемещениям жб. плиты.

[bartus]

Господа, считаю плоское перекрытие по стальным балкам, если отбросить нелинейный расчет, какую таки жесткость для плиты взять при подборе ее армирования? В супер запас будет с коэф. 1 к жесткости, но тут обсуждался максимум коэф. 0.6. Понимаю, что все зависит от пролетов, шагов, жесткостей балок и т.д., универсального ответа наверно не дать, разве что взять две схемы с 0.2E и 1E для бетона плиты, посчитать, чтобы в обоих случаях армирование "несло". Но при единичке дикость по арматуре и по сечениям балок вырисовывается, вдогонку у меня еще повышенная категория по раскрытию трещин.

[Baumann]

Попробуйте составить расчетную схему ж/б перекрытия с учётом прогиба металлической балки.. Если выйдет без всяких упругих опор - можно будет считать по классической шарнирной. Я так думаю (с) Соотношение сторон для монолита при этом должно соблюдаться имхо.

[Komplanar]

Проблема расчёта монолитной плиты совместно с балками в том, что плита занижает сечение балок. Балки посчитайте так, как будто у вас "мягкая" плита (просто чтобы учесть раскрепление балок из плоскости и возможное горизонтальное распределение усилий из-за сплошной плиты), а плиту для армирования... ну считайте с 0,6. Или сколько там положен коэффициент для железобетона перекрытий, из лохматого СП 52 (вроде 0,3)?.. Первое учтёт практическую неспособность совместной работы плиты и балок (слишком многое зависит от качества реализации узлов на стройке), второе - учтёт прогиб балок и ползучесть бетона. Не забыть "отцепить" плиту от колонн, а то программа радостно повесит плиту на колонны и полностью исказит работу плиты и балок.

[Tyhig]

bartus,
Понижение EI принимают, чтобы получить перераспределение усилий в сложных системах, рамах и т.п.
Когда система - неразрезная балка, усилия в ней не зависят от жёсткости. В разумных пределах.
Тогда и снижать не надо.

Но такие перекрытия не считают в мкэ. Их считают вручную. И прогибы тоже. Вон, в арбате.
Если по профнастилу, то гофру как тавр или как условный прямоугольник.

[mainevent100]

Сообщение от bartus перекрытие по стальным балкам

если использовать стальные балки, то их надо бы располагать с небольшим шагом и тонкой жб плитой. Это понятная схема работы.
когда проектируют плиту 200 мм пролетом 6х6, пытаясь подкреплять их стальными балками из 20 двутавра только по контуру, тогда и начинаются вопросы с соотношение жесткостей.

[bartus]

E понижаю до 0.2, чтобы получить близкие к реальным прогибы плиты и соответствующие им "точки" передачи нагрузки на балки. Тут получу равномерное задействование балок, максимальные моменты в хилых, нежестких балках + Q в них же, в жестких балках недоберу нагрузку в общем случае.
Е оставляю единичной - нагрузка на балки передается иначе, в основном ближе к опорным сечениям и к наиболее жестким балкам, тут получу максимальные Q для самых жестких балок.
Но балки меня меня вообще не волнуют, там будет недогруз всегда в моем случае, у меня нагрузки неравномерные, перекрытий много и везде разные конфигурации по расположению нагрузок и самих балок (поперечно/продольно/диагонально вокруг больших отверстий и т.д.). Податливость балок, вследствие их прогибов, для этих плит очень вариативная в пределах одной плиты в разных ее точках, никаким ручным расчетом не охватишь, опирание всегда по 4 сторонам, причем 4 балки по сторонам с разными сечениями. Считать ли 0.3 верхней границей изгибной жесткости плиты тоже не скажешь, это всего лишь число-рекомендация для первого приближения. Пойду учиться нелинейно считать. Лохматый сп теперь 430ый.

[bartus]

Если кто следит за темой. Нелинейным расчетом получил картину прогибов, сравнил эти прогибы с прогибами в тех же местах из двух других моделей с упругим расчетом при 0.2E и 1E жесткостей плит.
Сделал выборку из 15 наиболее прогнувшихся точек плит, получилось, что в нелинейном расчете усредненная жесткость соответствует 0,7E. То есть к примеру, в "упругой" модели с 0,2E получился прогиб 10 мм, в "нелинейной" модели 6 мм, в "упругой" модели с полной жесткостью 1E получилось 4 мм. Интерполировал для каждой точки значения, выводил среднее арифметическое по всей выборке.

Посчитал в упругой стадии с этим 0,7E, картинка прогибов имеет очень хорошую сходимость с нелинейным расчетом, расхождения не более 5% навскидку. Приму это (0,7E) как верхнюю границу по жесткости плиты для моего случая.
Жаль Лира 10 пока не умеет выводить ширину раскрывшихся трещин в нелинейных расчетах, так бы просто проверил принятое из упругого расчета армирование, трещины то вижу, а ширину не знаю.