[Roman DT]

Доброго времени суток, господа проектировщики.
Выполняется реконструкция котельной и есть затруднение с определением вида опирания колонны на фундамент Б-3 (чертежи приведены). Проблема состоит в том, что по таблице расчетных нагрузок момент в месте опирания равен 0 и соответственно в расчетной схеме должен быть установлен шарнир. Если же судить по чертежу узла, то там конструкция базы вроде должна обеспечивать передачу изгибающих моментов на фундамент и в расчетную схему нужно вводить жесткую заделку. Как быть??

[Roman DT]

Сообщение от Barmaglot Насчет краевых напряжений на фундаменте. при такой конструкции каркаса в плоскости связей ничерта практически не придет "моментального" на фундамент, все связями заберется и придет в виде горизонтальной нагрузки на обрез фундамента.

Не совсем так. Учитывая высоту каркаса примерно в 44 м, и не маленький вес котла который подвешивается к потолочным балкам, в одном их особых сочетаний (сейсмика 8 баллов) в основании колонны при условии жесткой заделки возникает M=23,5 тс*м и N=300 тс, что при размерах опорной плиты 600х600 мм и способствует высоким краевым напряжениям.

Что же касается обоснованности жеского защемления в данном узле, то его нет. Все базы (кроме этой) выполнены шарнирно в плоскости связевой панели и жестко в плоскости рам. И эта база тоже по идее должна была быть такой.

В другом особом сочетании усилия - М=22 тс и N=-240 тс, и как я понял болты здесь были поставлены не для жесткой заделки колонны, а для того что б ее просто не оторвало при действии продольного усилия N (в старом проекте N=-211т M=0, см. табл. нагрузок в посте №1). И получается, что обеспечив безотрывность колонны, проектировщики заодно сделали ее крепление к фундаменту жестким, хотя изначально оно расчитывалось шарнирным.

[таи]

Тоже сделаю заявление, что узел жесткий.
Господа проектировщики не обратили внимание на тот факт, что при наличии даже 4 фундаментных болтов в узле и полного отсутствия траверс толщина опорной плиты составляет 40 мм, что однозначно по с. 1.423.3-8 определяет узел как жесткий. Там правда, есть нюансы.
Так что срезка траверс может и не изменить работу узла на "шарнир".

Далее не совсем понятно, что хочет автор топика? Ваша Цель?

[Roman DT]

Сообщение от таи толщина опорной плиты составляет 40 мм, что однозначное по с. 1.423.3-8 определяет наличие жесткого узла. В нюансы лезь неохота.

А вот хотелось бы поподробней. Уже не раз на форуме встречал заявления, что жесткость базы кроме всего прочего, определяется толщиной опорной плиты (ну и как я предполагаю, еще и величиной нагрузок к ней приложенных), но вот нигде в литературе я ничего подобного не встречал. Только в сериях одна и таже по конструкции база, но с разными толщинами, считается то жесткой, то шарнирной, а вот расчетов никаких, и как определить, где проходит эта грань не понятно.

Сообщение от таи Далее не совсем понятно, что хочет автор топика? Ваша Цель?

Моя текущая цель заявлена в посте № 13. Нужно изменить конструкцию данной базы таким образом, чтобы была обеспечена прочность фундамента.

[таи]

Сообщение от Roman DT Уже не раз на форуме встречал заявления, что жесткость базы кроме всего прочего, определяется толщиной опорной плиты (ну и как я предполагаю, еще и величиной нагрузок к ней приложенных)

Е.И. Беленя об этом рассуждает в главе YIII частях 2,3. Безтраверсная база в основном предназначена для большой силы и маленького момента.
Считается элементарно.

Сообщение от Roman DT Моя текущая цель заявлена в посте № 13. Нужно изменить конструкцию данной базы таким образом, чтобы была обеспечена прочность фундамента.

Опять же прошу меня извинить, туповат - не понял.
Стояла этажерка никому не мешала. Насколько я понял - геометрия не изменилась, нагрузки не добавились.
Но что то там посчитали и теперь приняли решение, что бетон фундамента не выдержит - почему? Что изменилось то?

[Roman DT]

Сообщение от таи Что изменилось то?

Изменилась расчетная схема и нагрузки. Изначально, в старом проекте данная база бала введена в расчетную схему, как шарнир, и нагрузки на фундамент даны соответствующие. Сейчас же, при составлении расчетной схемы по рабочим чертежам, было замечено, что конструкция базы совсем не шарнирная, и что в случае принятия жесткой заделки давление под опорной плитой будет превышать допустимые предельные значения.

За Беленю спасибо, сейчас посмотрим.

[таи]

Не буду врать - не сталкивался с Вашей проектной ситуацией (или не обращал может быть внимание - черт его знает какой там бетон на самом деле и какую прочность уже набрал?) - чем собственно она мне и интересна.

Давайте воспользуемся "золотым правилом" старой советской школы главспецов - чего не знаешь см. серию, как это решено другими.

Мой совет.
Посмотрите еще с. 1.420.2-27 в.2 узел 30. Скомпилируйте его с узлом из выпуска 1 той же серии.
Объем работ будет небольшой - и Ваша проблема, надеюсь, будет решена классическим способом.

[Barmaglot]

Насчет принципиального конструирования жестких опорных узлов колонн..
Здесь все зависит от нагрузок: N и М.
По степени увеличения нагрузок:
1. "Голая" плита. Момент передается через сварной шов, плита работает на изгиб достаточно большими участками. Узел самый простой и в изготовлении, и в монтаже.
2. Плита с ребрами. момент передается с колонны на плиту через сварные швы, плита работает на изгиб значительно меньшими участками и по другой схеме (как бы участки получаются опертыми по 3 или 4-м сторонам).
3. С выносными траверсами. Болты вынесены за пределы опорной плиты. Момент передается через траверсы на болты, осевое же усилие - через опорную плиту минимальных размеров в плане. Самый трудоемкий узел...

ИМХО: лучше проектировать эти узлы, начиная с самого простого.. Если не проходит - то идем уже на усложнение конструкции узла. Хотя опытный конструктор по усилиям сразу сможет сказать, какого типа узла будет достаточно.

P.S. Естественно, принятие узлов типа 1 и 2 жесткими требует обоснования в виде расчета сварных швов и опорных плит.

[Leonid555]

Сообщение от Roman DT 2) привести конструкцию базы к шарнирной - анкерные болты крепить не к траверсе, а к плите

Предположим - вы срезали анкерные болты. Станет узел шарнирным? У вас там упоры из швеллеров, приваренные к опорной плите базы колонны. Этого не достаточно для закрепления колонны от случайных воздействий?

[Ильнур]

Сообщение от Leonid555 Предположим - вы срезали анкерные болты. Станет узел шарнирным? У вас там упоры из швеллеров, приваренные к опорной плите базы колонны. Этого не достаточно для закрепления колонны от случайных воздействий?

Наверно, не срезать, а просто открутить гайки.
Вот так что ли?

[Roman DT]

Сообщение от таи Цитата: Сообщение от Roman DT Уже не раз на форуме встречал заявления, что жесткость базы кроме всего прочего, определяется толщиной опорной плиты (ну и как я предполагаю, еще и величиной нагрузок к ней приложенных) Е.И. Беленя об этом рассуждает в главе YIII частях 2,3. Безтраверсная база в основном предназначена для большой силы и маленького момента. Считается элементарно.

Вчера честно просмотрел "МК" Под общ. ред. Е. И. Беленя, 1986 и к сожалению ничего не нашел по поводу зависимости жесткости базы от толщины опорной плиты. Нашел в разделе VIII параграф 6 вот такое:

"При шарнирном сопряжении колонны с фундаментом анкерные болты ставятся лишь для фиксации проектного положения колонны и закрепления ее в процессе монтажа. Анкеры в этом случае прикрепляются непосредственно к опорной плите базы; благодаря гибкости плиты обеспечивается необходимая податливость сопряжения при действии случайных моментов. При жестком сопряжении анкеры прикрепляются к стержню колонны через выносные консоли и затягиваются с напряжением, близким к расчетному сопротивлению, что устраняет возможность поворота колонны."

Таким образом, получается, что одним из основных условий жесткости базы является предварительная затяжка анкерных болтов. Значит ли это, что если даже крепление базы будет осуществляться болтами через специальные столики/траверсы, но усилие затяжки не будет контролироваться, то такая база будет работать как шарнир? (Я все надеюсь найти разумное объеснение тому, что данная база по виду жесткая, была введена в расчет как шарнир)

Что же касается влияния толщины опорной плиты на жесткость, то у Горева во т.2 гл.2.5.2 есть пример расчета базы колонны без траверсы. Закрепление колонны в основании принято жестким и толщина плиты определяется по расчету плиты на изгиб от действия нагрузки от отпора фундамента и по расчету прочности плиты по приведенным напряжениям в зоне действия анкерных болтов. Видимо эти проверки являются достаточным условием для того, что бы считать, что толщина плиты обеспечивает необходимую жесткость заделки колонны при условии правильного расположения анкерных болтов и их предварительной затяжки. И как же все таки определить, что толщины опорной плиты не достаточно для обеспечения жесткого сопряжения колонны с фундаментом?

[Ильнур]

Сообщение от Roman DT ...одним из основных условий жесткости базы является предварительная затяжка анкерных болтов. Значит ли это, что если даже крепление базы будет осуществляться болтами через специальные столики/траверсы, но усилие затяжки не будет контролироваться, то такая база будет работать как шарнир?...

Предварительная затяжка (или просто затяжка, так ведь?) и контроль затяжки - разные вещи. Затяжку простых болтов производят, как известно, "до упора" - это и есть затяжка (или предзатяжка, так ведь?). А контроль - это для простых болтов проверка молотком на сдвиг (это по нормам ), а для ВП-болтов - динамометр. ключом или по углу закручивания.
Таким образом, анкреный болт просто затягивается до упора и успешно работает как элемент защемления.
Offtop: Когда говорят "до упора", подразумевается натяг порядка 75% от несущей способности болта

Сообщение от Roman DT ...Что же касается влияния толщины опорной плиты на жесткость, то у Горева во т.2 гл.2.5.2 есть пример расчета базы колонны без траверсы. Закрепление колонны в основании принято жестким и толщина плиты определяется по расчету плиты на изгиб от действия нагрузки от отпора фундамента и по расчету прочности плиты по приведенным напряжениям в зоне действия анкерных болтов. Видимо эти проверки являются достаточным условием для того, что бы считать, что толщина плиты обеспечивает необходимую жесткость заделки колонны при условии правильного расположения анкерных болтов и их предварительной затяжки. И как же все таки определить, что толщины опорной плиты не достаточно для обеспечения жесткого сопряжения колонны с фундаментом?

Все верно.
Как определить? Таким же расчетом . Опорная плита разбивается на участки между ребрами, эти участки рассчитывают на изгиб от отпора под плитой на этом учаске (отпор от усилий из расчета с защемлением). Если напряжения больше предела текучести - значит хорошо гнется . Но надо с запасом, т.к. предел прочности нормирован "снизу", а Вам надо перейти "сверху".

[Roman DT]

Сообщение от Ильнур Предварительная затяжка (или просто затяжка, так ведь?) и контроль затяжки - разные вещи. Затяжку простых болтов производят, как известно, "до упора" - это и есть затяжка (или предзатяжка, так ведь?). А контроль - это для простых болтов проверка молотком на сдвиг (это по нормам ), а для ВП-болтов - динамометр. ключом или по углу закручивания. Таким образом, анкреный болт просто затягивается до упора и успешно работает как элемент защемления. Offtop: Когда говорят "до упора", подразумевается натяг порядка 75% от несущей способности болта

Спасибо, просветили

Сообщение от Ильнур Если напряжения больше предела текучести - значит хорошо гнется . Но надо с запасом, т.к. предел прочности нормирован "снизу", а Вам надо перейти "сверху".

А насколько можно перейти этот предел "сверху"?

[Ильнур]

Сообщение от Roman DT ..А насколько можно перейти этот предел "сверху"?

Наверно, настолько, чтобы не порвало, т.е. не превышать временное сопротивление.
В первую очередь смотрите на прочность от отпора из расчета шарнирной схемы - плита же должна держать вертик. силу - мало ли что Вам хочется гибкости .

[таи]

Проектная ситуация прояснилась. Занавес.

[Roman DT]

Сообщение от таи Жаль, что не нашли. Беленя рассуждает о жесткости опорной плиты и делает предварительные эмпирические выводы, что до 40 мм плиты обеспечивают в основном шарнирное опирание колонны, за 40 мм - жесткое. Это подтверждение находится и в серии. Честное благородное слово! - там базы считались.

Ну вот хоть убейте, не могу я найти у Белени таких рассуждений... Не то что бы я не верю вам на слово, но все таки хотелось бы самому посмотреть

Но видимо Беленя все таки прав, как я ни старался, но при толщине плиты в 40 мм за предел текучести я не вышел (а я сильно старался)

Сообщение от таи При N=200, M=20 для создания жесткой базы при ваших размерах плиты,расположения траверс, колонны проходит 40мм опорной плиты Rу=3150 кг/см2. Правда бетон нужен класса В20.

Да, при бетоне класса В20 все прекрасно проходит. Но точных данных по классу бетона у меня нет. На руках имеются чертежи КМ и КМД, где в задании на фундаменты максимальное напряжение в бетоне под плитами башмаков задается Rпр=80кг/см2, что по нагрузкам запросто можно было обеспечить бетоном В15, и даже В12.5. Поэтому усиливать базу скорей всего прийдется.

Идею привести конструкцию базы к шарнирной я уже оставил. Теперь предполагаю развить плиту в направлении действия момента и соответственно изменить траверсу, болты остаются на месте, их диаметр и количество вполне достаточны для восприятия всех отрывающих усилий.

[Leonid555]

Сообщение от Roman DT Изменилась расчетная схема и нагрузки. Изначально, в старом проекте данная база бала введена в расчетную схему, как шарнир, и нагрузки на фундамент даны соответствующие. Сейчас же, при составлении расчетной схемы по рабочим чертежам, было замечено, что конструкция базы совсем не шарнирная, и что в случае принятия жесткой заделки давление под опорной плитой будет превышать допустимые предельные значения.

Предположим - базы колонн интересующих вас "нешарнирных" колонн оставлены как есть. Как я понял - при расчете в предположении, что в этих узлах жесткие заделки в них возникают слишком большие усилия и узлы их не выдерживают (бетон сминается). Но ведь какие-то комбинации усилий эти узлы выдерживают! Я считаю, что в этих узлах усилия просто достигнут какого-то максимума значений и дальше увеличиваться не будут, т.к произойдет перераспределение усилий во всех элементах конструкции здания. Как здесь уже писали "усилия уйдут вверх" и если там ничего не сломается, то ничего страшного не случится. Ну, будут в этих ваших "нешарнирных" узлах баз колонн какие-то моменты действовать , при которых эти базы не разрушаются, и что ? Вовсе не всегда обязательно, чтобы "нешарнирный" узел срабатывал "на всю катушку" как абсолютно жесткий. В то же время вовсе не всегда обязательно, чтобы такой узел срабатывал как чисто шарнирный.
Попробуйте в расчетной схеме здания ввести все-таки шарнирные опоры в интересующих вас узлах баз колонн. И в этих узлах приложите сосредоточенные моменты (ну как опорная реакция). Ну, допустим, вы зная продольные усилия в этих колоннах (при жестких узлах в базах) рассчитаете величины моментов , которые ваши "нешарнирные" базы колонн при таких продольных силах еще способны выдержать. Если вам удасться в результате расчета получить такие состояния конструкции, когда усилия в ней перераспределятся таким образом, что все элементы конструкции (в том числе базы колонн) эти усилия выдерживают, то все в порядке.

[Roman DT]

Сообщение от Leonid555 Предположим - базы колонн интересующих вас "нешарнирных" колонн оставлены как есть. Как я понял - при расчете в предположении, что в этих узлах жесткие заделки в них возникают слишком большие усилия и узлы их не выдерживают (бетон сминается). Но ведь какие-то комбинации усилий эти узлы выдерживают! Я считаю, что в этих узлах усилия просто достигнут какого-то максимума значений и дальше увеличиваться не будут, т.к произойдет перераспределение усилий во всех элементах конструкции здания. Как здесь уже писали "усилия уйдут вверх" и если там ничего не сломается, то ничего страшного не случится. Ну, будут в этих ваших "нешарнирных" узлах баз колонн какие-то моменты действовать , при которых эти базы не разрушаются, и что ? Вовсе не всегда обязательно, чтобы "нешарнирный" узел срабатывал "на всю катушку" как абсолютно жесткий. В то же время вовсе не всегда обязательно, чтобы такой узел срабатывал как чисто шарнирный. Попробуйте в расчетной схеме здания ввести все-таки шарнирные опоры в интересующих вас узлах баз колонн. И в этих узлах приложите сосредоточенные моменты (ну как опорная реакция). Ну, допустим, вы зная продольные усилия в этих колоннах (при жестких узлах в базах) рассчитаете величины моментов , которые ваши "нешарнирные" базы колонн при таких продольных силах еще способны выдержать. Если вам удасться в результате расчета получить такие состояния конструкции, когда усилия в ней перераспределятся таким образом, что все элементы конструкции (в том числе базы колонн) эти усилия выдерживают, то все в порядке.

Какая-то прям черная магия. Скажу честно, не уверен, что понял все как надо. По пути домой попытаюсь осмыслить.

[Xander]

Извините что влезаю

Но что то я ниччего не понял.

Смотрю план опорных плит плиты в осях 1,3,4 расположены длинной стороной вдоль осей, а в оси 2 длинной стороной перпендикулярно оси.

Читаю описание каркаса из сообщения автора - там написано что рамы с жесткими узлами расположены по осям 1,3,4 и так и есть, плиты в осях 1,3,4 расположены длинной стороной вдоль оси! Рамы по осям 1,3,4 имеют жесткие узлы фундамента в своей плоскости и шарнирные из плоскости.

А рамы с шарнирными узлами по оси 2, и так и есть, плиты по оси 2 расположены длинной стороной поперек оси! Рама по оси 2 имеет шарнирные узлы фундамента в своей плоскости и жесткие из плоскости!


Я так думаю...

[Roman DT]

Сообщение от Xander Рама по оси 2 имеет шарнирные узлы фундамента в своей плоскости и жесткие из плоскости!

Ну, в принципе, так и получается. Хотя не помню точно, возможно, толщина опорной плиты базы Б-4 меньше 40 мм

По замыслу авторов проекта рама по оси 2 имеет шарниры и в базах колонн и в соединениях ригелей с колоннами и ее пространственная жесткость обеспечивается за счет жесткости площадок обслуживания, которые соединиют ее с соседними рамами.

[Leonid555]

Сообщение от Roman DT Какая-то прям черная магия.

Никакой черной магии. Если вы выполнили расчет и пришли к выводу, что всем конструкциям здания, кроме некоторых баз колонн, "по барабану" жесткие базы колонн или шарнирные, то и не будут эти базы колонн обязательно срабатывать как жесткие. Эти базы выдержат такие усилия, которые смогут выдержать. И не будут в них усилия нарастать так, чтобы эти базы колонн начали разрушаться. Просто произойдет перераспределение усилий в элементах конструкций здания.