[Нитонисе]

Вот такая расчетная схема пролетной конструкции - предположительно балка.



Предназначена эта конструкция для устройства монолитного перекрытия. Габарит по высоте жестко определен как 800 мм. По данным условиям подобрана сварная стальная балка с полками 400х34 мм и стенкой толщиной 16 мм. Получается приличная масса такой балки - 3.5 тонны.

Что можно было бы сделать для облегчения данной конструкции? На сколько уместно пытаться использовать какую-то ферменную конструкцию?

[gpsm]

Как вариант уменьшить толщину стенки до 10-12 мм.
Увеличить толщину полок по расчету ( при необходимости из двух листов).
Стенку усилить по устойчивости вертикальными уголками.

[Бармаглотище]

Сообщение от Vavan Metallist Эта тема и для строительства становится все актуальней. Н непонятно по какому нормативу расчитывать. По мостам и трубам надо бы. В Гореве описание есть - но все таки так, бегло.

у мостовиков это и было расписано, если память не подводит. Лет 6-7 назад рассматривали возможность эдакой конструкции и немного разбирались.. Потом отказались. Там не так все просто.

[vegas]

ну от перфорации какой выигрыш. все равно прокат то целый1 будут покупать. а куда эти кругляши потом. на печку можно только положить в бане

Offtop:

Сообщение от vegas ну от перфорации какой выигрыш. все равно прокат то целый1 будут покупать. а куда эти кругляши потом. на печку можно только положить в бане

Вы тоже не поняли фишки перфорированных стенок, а Бармаглотище старался, объяснял. Нет там никаких отходов. Ну только края балки торчащие после смещения...

[Stanum]

А если попробовать, сделать балку со стенкой разной высоты но перегибом вниз: в 14 м пролете горб, и к опорам уменьшается высота стенки.

[Бармаглотище]

Сообщение от Arikaikai Offtop: Вы тоже не поняли фишки перфорированных стенок, а Бармаглотище старался, объяснял. Нет там никаких отходов. Ну только края балки торчащие после смещения...

Offtop: это не единственная фишка.
тут вон недавно про фермы виренделя народ гутарил...

[ФАХВЕРК]

балка коробчатого сечения..... может прикинуть?

[Нитонисе]

Сообщение от ФАХВЕРК балка коробчатого сечения..... может прикинуть?

А что коробка даст?

Пока думаю над уменьшением сечения балки на консоли и на расстоянии 1/6 пролета от опор. Получается примерно 8 метров балки, практически половина. Причем уменьшать сечение думаю только за счет толщины поясных листов и стенки. Например сделать пояса 20 мм, а стенку 10 мм. Экономия получится приличная. Смущает правда усложненный расчет прогиба, а ведь прогиб в данном случае как раз и определяющий. Что думаете о таком решении?

а как уменьшить толщину листа на опорах и увеличить в пролете? Стыки делать? Может все-таки потоньше полку и поиграть с её шириной? А коробка даст возможность увеличить ширину балки без ребер - свесы будут маленькие.

[vegas]

я понял сейчас что он имел ввиду, но говорят коробит это все при резке и сварке

[Ryntik]

Сообщение от Vavan Metallist Н непонятно по какому нормативу расчитывать.

Сообщение от Нитонисе Если закрыть глаза на СП

, то Еврокод 4 в помощь.
Дайте толщину плиты перекрытия, шаг балок, долю постоянной нагрузки и желательно сведения о возможности установки временной опоры(хотябы одной), могу прикинуть необходимый размер сечения. Быть может и нет надобности в сварной балке.

[Serge Krasnikov]

Сообщение от vegas я понял сейчас что он имел ввиду, но говорят коробит это все при резке и сварке

Я бы так не сказал

[Ильнур]

Сообщение от Нитонисе ...предположительно балка... Габарит по высоте жестко определен как 800 мм. По данным условиям подобрана сварная стальная балка с полками 400х34 мм и стенкой толщиной 16 мм. Получается приличная масса такой балки - 3.5тонны. Что можно было бы сделать для облегчения данной конструкции?

Для облегчения полученной балки нужно пересмотреть принцип подхода к подбору сечения. Вы сечение подобрали по усилиям в одном месте (предположительно на опоре). В остальных местах действуют усилия, меньшие и гораздо меньшие. Не нужно закладывать мощное сечение на всей длине. Наоборот, в слабом месте усилить. И проверить прогиб.
И будет балка весить 2,5 тн вместо 3,5 тн.

[Нитонисе]

Сообщение от Ryntik Дайте толщину плиты перекрытия, шаг балок, долю постоянной нагрузки и желательно сведения о возможности установки временной опоры(хотябы одной), могу прикинуть необходимый размер сечения.

Плита 220 мм. Шаг балок 6.5 м.

Нормативные нагрузки на консоль:
Постоянная - 61.3 кН/м (коэф. надежности 1.15).
Временная - 20.4 кН/м (коэф. надежности 1.2).
Нормативные нагрузки на пролетную часть.
Постоянная - 70 кН/м (коэф. надежности 1.15).
Временная - 20.4 кН/м (коэф. надежности 1.2).

Балки являются перекрытиями трех этажей. Под балки первого перекрытия можно поставить сколько угодно временных опор - они будут стоять на земле. Все промежуточные опоры под вторым и третьим перекрытием - становятся на нижнее перекрытие. Нужно учитывать дополнительную нагрузку.

Сообщение от Ильнур Не нужно закладывать мощное сечение на всей длине. Наоборот, в слабом месте усилить. И проверить прогиб.

Сечение подобрано не по прочности, а по прогибам. Стало быть важна жесткость балки. Если я бОльшую часть балки сделаю облегченной (по прочности проходили полки 20 мм и стенка 10 мм), то это увеличит прогиб. Таким образом среднюю часть балки надо сделать даже жестче, чем она есть сейчас, чтобы компенсировать потери прогиба. В принципе идею уменьшения сечения я рассматриваю, только немного в другом виде - думаю пол-балки сделать облегченной (полки 20 мм, стенка 10 мм), но прогиб придется считать вручную, так как жесткость по длине балки будет переменная

Ильнур, а что вы имели ввиду под усилением балки в месте макс усилий? Наварить доп. листы на полки и стенку? Как бы это учитывалось? Считалось ли бы самое крайнее сечение, где заканчиваются накладки усиления, как усиленное? Если сравнивать с ж/б конструкциями - там есть понятие анкеровки арматуры. То есть арматурные стержень учитывается в расчете, если заведен за расчетное сечение на длину анкеровки. Это связано с тем, что арматурные стержень может проскальзывать в бетоне. В металле же накладки усиления приварены и швы рассчитаны на срез, значит даже самое крайнее сечение накладки будет работать?

[Ryntik]

прикидачный расчет(по евронормам):
сталь С355, бетон C30/37, нагрузку брал одинаковую на консоль и в пролете(по 70 постоянная). Временные опоры под консолью и в середине пролета(кстати, а разве эти опоры, как колонны, с земли до 3 этажа поставить нельзя?). Анкеры - диаметр 19мм, высота 150мм, по два анкера каждые 18см. Подобранный профиль(английский, русский прокат у меня только в роботе, а на домашнем компе у меня его нет) - UB 762x267x197. Геомметрия данного профиля: высота 762мм, ширина полки 268мм, толщина полки 25,4мм, толщина стенки 15,6мм. Масса профиля 197кг/м. Масса вашего профиля примерно 307,7кг/м. Экономия на металле примерно 33проц. Использование профиля по несущей способности(на изгиб) 61проц, необходимое количество арматуры в продольном сечении около 10см2/м(для обеспечения прочности на продольный срез).Прогибы с учетом невыгодных ситуаций расположения временной нагрузки - в пролете 35,2мм, на консоле - (-)22,1мм. Частота собственных колебаний такого перекрытия около 3,3Гц, в принципе нужна проверка на вибрацию.
П.С. для такой балки не тяжело предварительный выгиб сделать, тем самым прогиб уменьшить примерно до одного сантиметра.

[Нитонисе]

Ryntik, спасибо за расчет. Тема интересная, но вряд ли мы ее реализуем. Хотел только уточнить - что за анкера связывают балку с плитой? Простой рифленый арматурный стержень?

Я, кстати, неправильно указал массу балки в первом сообщении. Не 3.5 т, а 5.35 т. Прикинул что получится, если уменьшить толщины листов там, где они не нужны толстые. Для консольного участка и для 3-метровых опорных участков применил толщину поясов 20 мм, стенку 10 мм. Чтобы компенсировать потерю прогиба из-за уменьшения жесткости на приопорных участках пришлось немного увеличить сечение в пролете - пояса 42 мм, стенка 16 мм. В результате имеем прогиб 50 мм (это предельно-допустимый прогиб для данной конструкции), а металла экономим 15%. Балок таких 15 штук и общая экономия составит 12-13 тонн. Экономия неплохая и конструктивное усложнение не такое и большое.

[Ryntik]

анкера TRW Nelson - стандартное решение для композитов в Лондоне. Иногда и Hilti используют. Хотя никто не мешает и арматуру использовать, тут имеются лишь требования к анкеровке, прочности на срез и достаточной пластичности материала анкера(для возможности учета работы всех анкеров)

Нитонисе, у вас грузовая площадь на балку огромная. 14х6=84м2. На предпоследнюю балку будет порядка 100м2. Вы понижающий коеффициент на временую нагрузку испльзуете? Как помниться, его при площади более 9м2 использовать можно. При 100м2 временную нагрузку на процентов 25-30 уменьшить можно.

[eilukha]

Сообщение от Нитонисе Габарит по высоте жестко определен как 800 мм. По данным условиям подобрана сварная стальная балка с полками 400х34 мм и стенкой толщиной 16 мм.

- жесть, зачем стенка-то 16 мм. Если использовать сталь С345, то сечение получается: полка - 22*520 (или другая с той же Аf, но тогда менее выгодно по общей устойчивости балки), стенка - 8 мм. Думаю, если правильно (от нормативных постоянных и длительных временных) считать прогибы, то они критичны не будут. Консоль и правую часть можно сделать с переменной (ступенчато) шириной полки.

[Ильнур]

Сообщение от Нитонисе ...среднюю часть балки надо сделать даже жестче, чем она есть сейчас, чтобы компенсировать потери прогиба. ..

Посмотрел эпюру усилий - максимальный момент в пролете раз в 5 больше опорного. Т.е. и по прочности надо усиливать в пролете.

Сообщение от Нитонисе что вы имели ввиду под усилением балки в месте макс усилий? Наварить доп. листы на полки и стенку? Как бы это учитывалось? Считалось ли бы самое крайнее сечение, где заканчиваются накладки усиления, как усиленное?

Я имел ввиду классическое усиление, т.е. или уширение листа, или утолщение листа. Мелкие нюансы как оформить места переходов и т.д. есть в изобилии в литературе.
Так же посмотрел прогибы - при расходе стали на сплошную балку порядка 200-250 кг/м прогиб более 80...100 мм. Поэтому против прогиба надо бороться отдельно от борьбы за прочность. Например, отделить постоянные прогибы и на них дать строительный подъем (обычный линейный, можно ломаный, строительный подъем, задаваемый при изготовлении - это не преднатяг).
Offtop: Пытаться включить бетон перекрытия - так же рискованно (как и преднатяг), совместность работы будет сильно зависеть от качества работ, т.е. кол-во факторов, влияющих на надежность, увеличится в разы - это и марка монолита, и швы приварки анкеров, и трещины в бетоне и т.д.Я не призываю бояться сложного, а призываю уважать простую надежность.
Я бы наоборот залез бы в габарит бетона, РАЗРЕЗАВ плиту. Сразу и жесткость будет, и легкость. Второстепенные бы оставил на прежней отметке.

[Chebyn]

Сообщение от Нитонисе Вот такая расчетная схема пролетной конструкции - предположительно балка.

Предложите изменить расчетную схему. Сделайте балку двухконсольной с длинной консоли 0.25L. А уже после этого можете заморачиваться с конструктивными особенностями, которым уделено 90% сообщений данной темы.