[Нитонисе]

Железобетонное монолитное перекрытие по сварным металлическим балкам. Балки лежат на консолях монолитных колонн. Габариты балки 400х800. Пояса из листа 400х34, стенка 732х16. На опорах ребра 16 мм, по длине балки ребра жесткости 12 мм с шагом 1.8 метра. По верхнему поясу балки наварены анкера, заделываемые в перекрытие. На консолях колонн закладные с анкерными болтами. На опорах верх балки закреплен к колоннам. По периметру колонн между ними и плитой - зазор 20 мм, сделан с целью исключения передачи нагрузки с плиты перекрытия на колонны.

Вопрос - нужно ли в данном случае ставить вертикальные связи по балкам? Есть мнение, что по центру пролетной части стоит поставить балки с целью исключения проворота балки вокруг продольной оси - кручения.

Вопрос номер два - есть ли расчетная методика, которой можно обосновать постановку вертикальных связей? Интересует применительно не только к данному случаю, но и вообще, применительно к фермам и балкам.

[Нитонисе]

Сообщение от Chup-chep Посмотрите Катюшина "Здания из рам переменного сечения" разделы 4.5, 6.2 (есть в dnl) .

Здесь немного не то, хотя близко к моей теме. Рассматриваются рамные конструкции с жестким сопряжением ригеля со стойкой. Верхний пояс ригеля сжат в середине пролета. А вот на опорах сжат нижний пояс ригеля. Здесь имеет смысл раскреплять нижний пояс связевыми элементами, в том числе вертикальными связями, потому что сжатый пояс может терять устойчивость. И это немного похоже на мою ситуацию - у меня есть консольная часть балки, соответственно на близком к опоре участке балки нижний пояс сжат. Значит его надо раскреплять. В наиболее сжатом месте нижний пояс раскреплен опорным креплением к консоле железобетонной колонны. Возможно имеет смысл раскрепить нижний пояс и чуть подальше.

Но в целом это немножко не та тема. По моему примеру есть мнение опытного металлиста, что нужно поставить вертикальную связь в середине пролета. Там где нижний пояс растянут. Для чего раскреплять растянутый пояс? Вот в чем вопрос. Сжатый-то там раскреплен жестким монолитным перекрытием. Тот же самый вопрос применительно к более абстрактной задаче постановки вертикальных связей в фермах. Почему при пролете 15 метров мы поставим 2 вертикальные связи на опорах, а при пролете 30 метров - две связи на опорах и одну посередине? Как расчетом это обосновать? Здесь же нижний пояс растянут, его раскреплять не нужно.

Сообщение от Alex_26 Куда они пойдут когда у вас есть жесткий горизонтальный диск покрытия и верхний пояс балок закреплен на опорах?

Это мы говорили об абстрактной ситуации - просто балки без крепления верхним поясом к жесткому диску покрытия.

[Chup-chep]

Не суть важно растянут ваш пояс или сжат, если определяющими будут крутящие воздействия. Поскольку ваша балка сопряжена с плитой перекрытия анкерами и имеет достаточно развитую ширину полки на нее неизбежно будут воздействовать крутящие моменты от неравномерных нагрузок и поворота плиты при прогибе. Эти моменты будут стремиться сместить нижний пояс балки из плоскости в горизонтальном направлении (см рис 5 к разделу 4.5 в Катюшине). Для того что бы нейтрализовать их и устанавливаются вертикальные связи

[Нитонисе]

Сообщение от Chup-chep Не суть важно растянут ваш пояс или сжат, если определяющими будут крутящие воздействия. Поскольку ваша балка сопряжена с плитой перекрытия анкерами и имеет достаточно развитую ширину полки на нее неизбежно будут воздействовать крутящие моменты от неравномерных нагрузок и поворота плиты при прогибе. Эти моменты будут стремиться сместить нижний пояс балки из плоскости в горизонтальном направлении (см рис 5 к разделу 4.5 в Катюшине). Для того что бы нейтрализовать их и устанавливаются вертикальные связи

Вообще-то здесь немного наоборот. Смещение нижнего пояса вызвано наличием связи. Если бы связи не было, то и пояс бы не получал горизонтального воздействия, обозначенного на рис.5 как Qfic.

Но я согласен, что крутящий момент на балке может образоваться при неравномерном шаге балок. Угол поворота опорного сечения плиты на балках будет ненулевой. А учитывая анкерную связь с балкой - крутящий момент передастся на балку. Но мне представляется, что этот крутящий момент в реальности настолько мелкий, что им запросто можно пренебречь.

[Chup-chep]

Возможно им и можно пренебречь, но утверждать это наверняка позволит только расчет )

[Нитонисе]

Сообщение от Chup-chep Возможно им и можно пренебречь, но утверждать это наверняка позволит только расчет )

А как этот расчет выполнить? Лично мне кажется, что нужно определить величину крутящего момента на балке и проанализировать на одновременное действие нормального момента и крутящего. Но как это реализовать практически, учитывая особенности бетона - на опорах он будет трескаться, тем самым будет сбрасываться опорный момент и уменьшаться угол закручивания.

Однако есть частный случай - шаг балок одинаковый, нагрузка равномерная, крутящие моменты балок от изгиба плиты равны нулю. В этом частном случае закреплять растянутый пояс балок не надо? Не согласен. Предположим у нас есть фермы 30 метров пролетом. Мы же поставим в середине вертикальную связь, несмотря на то, что шаг ферм одинаковый и нагрузка равномерная (как это чаще всего бывает).

[Бармаглотище]

Offtop: И зачем всякие идиоты на неравномерное загружение считают... Все ж одинаковое и равномерное...

[Chup-chep]

В фермах связи нужны для передачи ветровых нагрузок с верхнего связевого диска на нижний и далее на каркас

[Нитонисе]

Сообщение от Chup-chep В фермах связи нужны для передачи ветровых нагрузок с верхнего связевого диска на нижний и далее на каркас

Эти связи стоит ставить даже если нет ветровых нагрузок. От опрокидывания, закручивания фермы.

[SetQ]

Нитонисе, не здесь ли ответ на вопрос, что вы ищете: СНиП II.23-81, таблица 20, п. 1, 3 и примечание к таблице, п. 1? В некоторых случаях требуется раскрепление нижнего растянутого пояса балки.

[Нитонисе]

Сообщение от SetQ Нитонисе, не здесь ли ответ на вопрос, что вы ищете: СНиП II.23-81, таблица 20, п. 1, 3 и примечание к таблице, п. 1? В некоторых случаях требуется раскрепление нижнего растянутого пояса балки.

Да нет. Вроде бы здесь ничего похожего на мой вопрос.

[Ильнур]

Сообщение от Нитонисе Вертикальные связи абсолютно не влияют на расчетную длину.

Не совсем так. При вычислении фиб (для проверки общей устойчивости балки) граничные условия взяты такие, что в пределах расчетной длины балка крутится, сопротивляясь только собственными крутильными и линейными жесткостями. Соответственно, если закрепить сечения от кручения (а вертикальная связь между двумя балками и есть такое граничное условие), то потеря устойчивости произойдет при намного больших нагрузках.
Потеря общей устойчивости балкой - это потеря плоской формы изгиба, переходящей в изгибно-крутильную.
В Вашем случае с плитой, прианкреренной к верхним поясам, выгиб верхней полки из плоскости затруднен, практически невозможен, т.к. ж.б. плита сплошная, и закреплена от сдвигов у опор балок. Но кручение, казалось бы, не совсем исключено, особенно при несимметричной попролетной нагрузке. Однако понятно, что уже при небольшом повороте сечения произойдет баланс крутящих моментов, т.к. плита и полка жесткие.
Поэтому считаю, что ж.б. плита, надежно прианкеренная к балкам, на опорах закрепленных от кручения, является достаточным сплошным раскреплением верхнего пояса, и расчет балки должен вестись именно при таком условии. Это для разрезной балке.
Для неразрезной балки, имеющей сжатые нижние полки вне опор, можно было бы подумать о вертикальных связях. Но исследования (произведенные здесь ) говорят, что для получения такой ситуации нужна весьма длинная балка.
А что за разрывы в балках на Вашей схеме?

[Нитонисе]

Сообщение от Ильнур Однако понятно, что уже при небольшом повороте сечения произойдет баланс крутящих моментов, т.к. плита и полка жесткие.

Это о каком балансе речь? Так как плита и верхний пояс жестко связаны, то поворот сечения плиты вызывает поворот сечения балки. Однако при этом деформации балки ограничены жесткостью плиты и по сути просто повторяют их - "следящие" деформации Ну, это если не рассматривать возможность различных деформаций верхнего и нижнего поясов (а нужно ли рассматривать такую возможность?). И если считать, что общая устойчивость балки может быть потеряна лишь с потерей устойчивости сжатым поясом, то этого здесь произойти никак не может, потому что сжатый пояс непрерывно закреплен к плите. Но меня все ж тут волнует растянутый пояс. Он-то никак не раскреплен. Могут ли его деформации, независимые от деформаций сжатого пояса, привести к потере устойчивости балки? По идее этого произойти не должно, как минимум из-за наличия ребер жесткости. Но их шаг назначен из других соображений, может быть надо чаще. Как расчетом это показать?

Сообщение от Ильнур А что за разрывы в балках на Вашей схеме?

Это монтажные стыки. Балка длинная получается. Разделил на два отправочных элемента.

А что по фермам? Вот есть фермы 15 метров и есть ферма 30 метров. Интуитивно в первой достаточно двух вертикальных связей на опорах, а во второй можно и три поставить, добавив одно посередине. Как это расчетом можно обосновать?

[Geter]

Вот, конечно, не такие высокие балки, но никаких связей не стоит (я про второстепенные, главные связаны между собой).
Судя по тому, что пишут во всех источниках, потери общей устойчивости разрезной балки не может произойти раньше потери прочности при сплошном закреплении сжатого пояса. Видимо, интуитивная возможность балки "закрутиться" может иметь место только при потере какой-то из местной устойчивости. Если возможна вообще.

[Нитонисе]

Сообщение от Geter Вот, конечно, не такие высокие балки, но никаких связей не стоит

Хм. Здесь нет даже ребер жесткости под второстепенными балками, которые прям напрашиваются.

[Ильнур]

Сообщение от Нитонисе ...волнует растянутый пояс. Он-то никак не раскреплен. Могут ли его деформации, независимые от деформаций сжатого пояса, привести к потере устойчивости балки?

Такие деформации должны вызвать искажение формы сечения. Чтобы исказить форму Вашего сечения, нужны мощные локальные воздействия. Их у Вас нет.

Сообщение от Нитонисе .. есть фермы 15 метров и есть ферма 30 метров. Интуитивно в первой достаточно двух вертикальных связей на опорах, а во второй можно и три поставить, добавив одно посередине. Как это расчетом можно обосновать?

Вроде очень просто - кол-во вертик. связей между фермами не нормируется (кроме пролетов, где есть поперечные связи, а так же при сейсмике, согласно норм), Проверка верхнего пояса производится при расчетной длине, равной расст. между раскреплениями. Раскреплением можно считать или отдельные распорки, или все прогоны, если работают на растяжение (когда в торцах есть поперечные связи, перехватывающие эти силы от прогонов.

[Нитонисе]

Сообщение от Ильнур Такие деформации должны вызвать искажение формы сечения. Чтобы исказить форму Вашего сечения, нужны мощные локальные воздействия. Их у Вас нет.

А если предположить, что есть такие, то какой расчет покажет "неискажаемость" сечения?

Кстати по поводу локальных воздействий, немного оффтопный вопрос. Ведь за них и опорные реакции считаются? На промежуточной опоре проверяются приведенные напряжения - они будут больше просто касательных или просто нормальных, так как на промежуточной опоре пиковые значения и поперечных сил и моментов. Нужно ли при расчете приведенных напряжений учитывать еще и локальные, вызванные опорной реакцией?

Сообщение от Ильнур Вроде очень просто - кол-во вертик. связей между фермами не нормируется

Если не нормируется, значит если не поставим, то ничего не нарушим?

[Ильнур]

Сообщение от Нитонисе А если предположить, что есть такие, то какой расчет покажет "неискажаемость" сечения?

Неискажаемость сечения обеспечивается, если соблюсти все требования норм по гибкости, устойчивости и прочности стен, полок, и тд. с учетом локальных нагрузок.

...Нужно ли при расчете приведенных напряжений учитывать еще и локальные, вызванные опорной реакцией?

Не знаю, про какие приведенные говорите, но на опоре разумеется опорная реакция и в основном учитывается. См. ф. (29), п.7.12, и т.п. СНиП II-23-81.

Сообщение от Нитонисе Если не нормируется, значит если не поставим, то ничего не нарушим?

Разумеется. Обеспечиваете неповорот (вокруг оси вдоль фермы) ферм на опорах креплением, и связи не нужны. Зачем они, если фермы стоят?
Связи для общей жесткости назначаются по спецтребованию норм.

[Нитонисе]

Сообщение от Ильнур Неискажаемость сечения обеспечивается, если соблюсти все требования норм по гибкости, устойчивости и прочности стен, полок, и тд. с учетом локальных нагрузок.

Ага, ясно. В некоторых других дискуссиях, где и вы учавствовали, фигурирует такой термин "балка, которая балка" и "балка, которая не балка". Если я правильно понял, то "балка, которая балка" - это как раз та балка, сечение которой не искажается? Ну и соответственно "балка, которая не балка" - балка, сечение которой может искажаться.

Сообщение от Ильнур Не знаю, про какие приведенные говорите, но на опоре разумеется опорная реакция и в основном учитывается. См. ф. (29), п.7.12, и т.п. СНиП II-23-81

Я об этой формуле:



Нужно ли в расчете для сечения на промежуточной опоре учитывать все три компонента напряжения - нормальное, касательно и локальное (все они ненулевые).

Сообщение от Ильнур Разумеется. Обеспечиваете неповорот (вокруг оси вдоль фермы) ферм на опорах креплением, и связи не нужны. Зачем они, если фермы стоят?

Чисто интуитивно для большепролетных ферм хочется вертикальные связи поставить почаще чем только на опорах. Для предотвращения опрокидывания или закручивания вокруг продольной оси.

[ZVV]

Нитонисе, про вертикальные связи между фермами почитайте Кирсанов "Связи в промзданиях" http://dwg.ru/dnl/3364.

Сообщение от Нитонисе Нужно ли в расчете для сечения на промежуточной опоре учитывать все три компонента напряжения - нормальное, касательно и локальное (все они ненулевые).

Если есть опорные ребра, то Sigma_loc учитывать не надо.

[Нитонисе]

Сообщение от ZVV про вертикальные связи между фермами почитайте Кирсанов "Связи в промзданиях"

Тут как и везде - связи ставятся фактически "на глазок", конструктивно, от опрокидывания. Фактически нужны только на монтаже. Получается, что каких-то особых мероприятий для раскрепления растянутого пояса проводить не нужно.