[Layout]

Прочитал несколько тем на форуме об устройстве шарнирного сопряжения монолитных ж.б. элементов. Не нашел ничего конкретного. Помогите, пожалуйста, решить следующую задачу.
Имеется рамная конструкция (высота 12 м, длина 30 м). В одой из стоек по уловиям загружения возникает изгибающий момент, трактующий её большое армирование. Сечение стойки 400х400 мм. Если в расчетной схеме сделать сопряжение данной стойки с другими элементами шарнирным, то, естественно, проблема решается.
Вопрос: как законструировать шарнирное сопряжение? Может быть рабочую арматуру стойки заводить в смежные элементы не на длину анкеровки, а на длину 10-15d, например?

[Ильнур]

Чтобы узел был неспорным, предлагается применять вот такие элементы

[Leonid555]

troja, у автора темы конструкция пролетом 30 м и колонна высотой 12 м. Это уже серьезно.
Вы по сути предлагаете нарушить требования норм (п. 8.3.21 СП 52-101), т.е. не анкерить верхнюю арматуру, и вообще не делать узел опирания ригеля на колонну жестким. Вы предлагаете рассчитывать ригель как шарнирноопертый. Это серьезное заявление, требующее серьезного подтверждения.
Это вам так кажется, что такая конструкция будет жизнеспособной.
Это вам так кажется, что "узел по сути дела автоматически переходит в разряд шарнирных".
А если вот често, положа руку на сердце, вы кроме своих умозрительных рассуждений можете хоть что-то предъявить (да хоть бы той же пресловутой экспертизе)? Вы можете дать ссылки на конкретные нормативные документы и серьезные научные работы, подтверждающие ваши рассуждения и рекомендующие применять такие узлы в том числе и в большепролетных конструкциях? Я буду искренне рад, если вы дадите такие ссылки и такую информацию, на которую можно будет опереться в разговоре с серьезными людьми.

[GGCAT]

Хотел бы я посмотреть на схему... Пролет 30 метров? Ригель хотите шарнирно опертый, длиной 30 метров? Представьте себе армирование этого ригеля в пролете... Мне кажется, что конструкция от этого не выиграет. Кроме того, если конструкция рамная (это вы сказали в 1ом посту), то она видимо подразумевает именно жесткое сопряжение ригеля и колонны и момент там возникать обязан. Если же вы арматуру стойки заведете в смежные элементы не на длинну анкеровки, то вы всего лишь получите пластический шарнир, который сольет часть момента из узла в пролет, соответственно ригель повернется относительно стойки на какой-то угол (по определению шарнира), бетон лопнет в верхей (растянутой) зоне сопряжения ригеля и колонны. Выкладывайте схему уже... Так не совсем понятно, что у вас там за конструкция...

[troja]

Уважаемый Leonid 555, я никоим образом не предлагаю нарушать какие то пункты какого то СП. Я никоим образом не уговариваю вопрошающего коллегу обязательно добиваться какого то шарнира, тем более если пролёт 30м. Моя мысль простая: если не обеспечено жёсткое соединение ригеля с колонной, то такой узел следует считать шарнирным, другого названия что то не просматривается.А мои рассуждения основаны на практическом опыте; например в своей практике пришлось столкнуться с ситуацией, когда в проекте школы были допущены серьёзные ошибки в армировании балок покрытия двух залов над бассейнами (9 и 12м пролёты) и спортивного зала (24м). Насколько помню для пролёта 12м было применено нижнее армирование 29см2 при требуемом по расчёту 49см2, а верхнее армирование было конструктивным.Расчётная схема естественно шарнирная. Естественно по прошествии какого то времени в этой конструкции по низу ригелей образовались трещины и на стыке колонн с ригелями с внешней стороны колонн. Так уж "повезло", что в течение примерно 4-5 ти месяцев пришлось наблюдать развитие деформаций, трещин, поэтому я довольно уверенно рассуждаю на эту тему. Картина довольно впечатляющая была, я вам доложу. По расчёту предполагалась аналогичная картина и в 9-ти метровом пролёте, в проекте тоже был существенный недобор армирования, но к удивлению ничего подобного не наблюдалось. Загадка разрешилась позже, как оказалось в балки 9м были применены каркасы, которые были сделаны лишними для пролёта 12м; их укоротили (по сообщению прораба) и вставили в 9м, т.е. армирования оказалось достаточно и никаких негативных проявлений не наблюдалось.Т.е. ещё одна простая мысль: если ты сделал правильно в том или ином варианте, то всё будет тип топ, не важно какой вариант ты выбрал, жёсткий узел или шарнир. Другое дело экономичность, целесообразность и прочие рассуждения, но техническая сторона дела -это разговор отдельный.
Каких то конкректных рекомендаций насчёт большепролётных конструкций я Вам давать здесь не могу по понятным , надеюсь, причинам, но могу обратить Ваше внимание на следующий момент: в советский период, в пору так наз. индустриализации строительства сотни и даже тысячи большепролётных залов (цеха, кинотеатры и т.п.) перекрывались по простой схеме, а именно- балки или фермы пролётами 9, 12, 18, 24, 30, 36м опирались на стойки с образованием ШАРНИРНОГО узла сопряжения. Если посмотрите непредвзято, то убедитесь , что в монолите в принципе примерно тоже может быть, разница в деталях. Там соединение на сварке или на анкерных болтах, в монолите с помощью арматурных стержней колонны, запускаемых в тело ригеля.

[Leonid555]

Сообщение от troja в советский период, в пору так наз. индустриализации строительства сотни и даже тысячи большепролётных залов (цеха, кинотеатры и т.п.) перекрывались по простой схеме, а именно- балки или фермы пролётами 9, 12, 18, 24, 30, 36м опирались на стойки с образованием ШАРНИРНОГО узла сопряжения. Если посмотрите непредвзято, то убедитесь , что в монолите в принципе примерно тоже может быть, разница в деталях. Там соединение на сварке или на анкерных болтах, в монолите с помощью арматурных стержней колонны, запускаемых в тело ригеля.

В советский период старались применять сборный железобетон. Вы это прекрасно знаете. Узлы для таких конструкций , действительно, были отработаны.
Для монолита разница есть и весьма существенная. В том то и дело, что в сборных конструкциях арматурные стержни колонн не заводят в тело ригелей (и наоборот), тогда меняется вся картина работы узла. Соединения на сварке и анкерных болтах - это одно, а на арматуре в теле бетона - другое.
Все наши нормативные документы ориентируют проектировщиков на применение в монолите жестких узлов соединения балок с колоннами. Может вам это и не нравится, но это реальность.
То что при обследовании конструкций и реконструкции приходится "выеживаться" и рассуждать примерно так как вы - это мне известно. Но никто не рекомендует проектировать новые конструкции на "полужестких" узлах. Или шарнир как в "сборняке", или жесткий узел как указано в нормах для монолита. И определенный резон в таком подходе есть.
К сожалению я неоднократно наблюдал, как в экспертизе "возили мордой по столу" проектировщиков за недостаточно жесткие монолитные узлы рам и при этом эксперты просто тыкали пальцем , например, в пункты 3.122 - 3.126 "Руководства по конструированию бетонных и ж.б. конструкций из тяжелого бетона".

Я вовсе не сбираюсь учить вас жить, но вы, troja, если уж что-то советуете (особенно малоопытным людям), то не берите грех на душу - предупреждайте о "подводных камнях" и разных подходах к решению спорных вопросов. Вы рискуете подставить людей.

[Regby]

Leonid555, troja, вы еще подеритесь. Спор то ни о чем.

[troja]

Уважаемый Leonid 555, наш диалог начинает напоминать разговор слепого с глухим насчёт окраски снега. Ещё раз повторяю, я никого не агитирую за "полужёсткий узел", здесь дело хозяйское, а просто хочу довести своё мнение, основанное на практическом опыте, что в монолитном домостроении такие узлы могут быть; по какой причине, это другой вопрос, но утверждать, что этого не может быть-это не по инженерному, это чиновничный подход. Именно это Вы и наблюдаете в экспертизах, где "возят по столу" буквально из любви к этому роду деятельности. Как будто мы не в курсе уровня профессионализма этих самых "экспертов"! Тоже мне нашли на кого ссылаться. Хотя уж однозначно всех охаивать тоже не собираюсь; если проектировщик утверждает, что у него узлы жёсткие, но пункты норм при этом нарушены, то конечно повозить такого проектировщика физиономией по табуретке действительно стоит.Но если проектировщик осознанно трактует конструкцию узла как шарнирную, а эксперту вынь да положи обязательно как жёсткую, то тут ещё вопрос кто более прав. При этом, не удивляйтесь пожалуйста, в принципе то я с Вами согласен, что жёсткий узел предпочтителен по разным соображениям и в первую очередь по надёжности , тут я с Вами спорить то не собираюсь. Но шарнирная расчётная схема тоже может быть, моё мнение не пошатнулось, в том числе и насчёт того, что совершенно не следует обязательно в этом случае приспосабливать для этой цели узлы, которые применялись в сборных конструкциях типа ИИ-04, ИИ-20 и т.п. В монолите это решается намного проще (повторяться нет желания). Поэтому особого греха на этот счёт за собой не ощущаю, во всяком случае пока.

[Розмысл]

Варианты
1. Развить сечение колонны в плоскости возникновения момента до, скажем, 60см.
2. Избежать большого момента в колонне можно введением связи в одном из примыкающих пролетов над, под или в уровне критического момента в колонне. А монолит пускает будет жестки в узле. Неужели не найдется места для установки связей.
3. присобачить к нагруженной моментом колонне некую стальную конструкцию, выравнивающую момент.
4. Правда, интересно узнать откуда взялся такой момент, может его можно и вовсе избежать, может этот вопрос легче разрешить..

Кстати, вспомнил тут. Есть некий расчет для колонны на критическую силу. Так вот там регламентировано, что если эта самая критическая сила меньше реальной, то благоволите увеличить именно сечение колонны, а не армирование.

[Romka]

Layout
Интересно взглянуть на АР проектируемого здания.
Да и советы при полной ясности картины будут более предметными.

[Leonid555]

Сообщение от troja Уважаемый Leonid 555, наш диалог начинает напоминать разговор слепого с глухим насчёт окраски снега. Ещё раз повторяю, я никого не агитирую за "полужёсткий узел", здесь дело хозяйское, а просто хочу довести своё мнение, основанное на практическом опыте, что в монолитном домостроении такие узлы могут быть; по какой причине, это другой вопрос, но утверждать, что этого не может быть-это не по инженерному, это чиновничный подход.

Я вообще-то ни себя ни вас слепыми глухарями не считаю. Вы не кипятитесь. Вот если бы вы сразу объяснили автору темы свою постановку вопроса без излишней категоричности - другое дело. Ваше же сообщение №14 выглядело весьма категоричным. Хорошо хоть теперь объяснились.
Вы можете, разумеется, оставаться при своем мнении и в разрабатываемых вами конструкциях применять то, что сочтете нужным. Но смелые инженерные решения необходимо подтверждать в ходе серьезной научной работы, в том числе и с дорогостоящими натурными экспериментами. А результатом этих трудов должны быть выработанные нормативные документы. Это адский многолетний труд. Вы это и без меня знаете. Одной вашей уверенности в правильности инженерного решения тут мало. А разрабатывать каждый раз для своего объекта СТУ - не получится.
Мнение о "шарнирах" в монолитном железобетоне я уже много раз слышал, но вот как то все больше от разных неудачников в ходе судебной экспертизы по результатам аварий, которых я насмотрелся достаточно.
И если бы вы знали сколько происходит аварий при внесении в конструкцию казалось бы небольших и как кажется проектировщикам или строителям безобидных изменений.
Так что я за осторожный подход. Безопасность прежде всего. А смелость в инженерных решениях быть может, но правильность принятых решений еще надо уметь убедительно доказывать. Да, новшества принимают с трудом. А рассерженные новаторы так и сыплют обвинениями в слепоте, глухоте и чиновничьем подходе. Но жизнь человеческая дороже их амбиций.

[Layout]

В начальных условиях задачи я написал, что длина рамной констркции 30 м...Я не имел ввиду пролет...)) Выкладываю схему..

[troja]

Уважаемый Leonid 555, если бы мы с вами могли переместиться в год примерно 1968-1972, то запросто в своей проектной практике применили бы следующую конструкцию: на колонны серии КЭ-01-49 устанавливаем балки серии ПК-01-06, а по балкам монтируем плиты типа ПКЖ серии ПК-01-106. Приглашаю Вас поверить на слово, что все монтажные узлы в этой конструкции шарнирные (естественно кроме заделки колонн в фундаменты); проектировщики со стажем надеюсь это подтвердят. Предполагаю, что и Ваш личный опыт тоже позволит с этим согласиться. Надеюсь, что Вы согласитесь, что никаких "дорогостоящих научных экспериментов" тут никто бы не потребовал, так как эта конструкция в 1970 году никак уже не была экспериментальной, а типовой, рекомендованной к широкому применению. Обращаю внимание на то обстоятельство, что наличие большого количества шарнирных узлов в сопряжении конструкций между собой никого не напрягало. А теперь перенесёмся в век нынешний, этих типовых серий днём с огнём не отышешь и поэтому аналогичную конструкцию мы с Вами выполняем в монолитном варианте, а именно: колонны армированы по типу сборных, балка заармирована по схеме шарнирного опирания,т.е. с рабочей нижней арматурой, конструктивной верхней и поперечными хомутами; по верху балок выполнена какая то плита покрытия, ну например с второстепенными стальными прогонами, профнастилом и монолитной плитой по нему. В отличие от первого варианта соединение балки с колоннами не на анкерных болтах, а за счёт выпусков колонн длиной эдак см 50-60, т.е. явное отсутствие жёсткого сопряжения, а значит мы имеем право трактовать этот узел как шарнирный. И теперь обьясните мне, неразумному, почему в первом варианте наличие большого количества шарниров никого не волновало, а во втором варианте этоже обстоятельство должно всех необыкновенно взволновать и насторожить и по Вашему следует отвергнуть эту конструкцию как невозможную и обязательно чреватую жуткими последствиями. И уж если не отвергнуть, то только после проведения большого количества экспериментов, разработки и утверждения каких то циркуляров и т.п.? Неужели только потому, что слова "сборные" заменены на "монолитные", хотя суть конструкции остаётся абсолютно той же?
Не знаю, убедил ли я Вас в чём то этим примером, но считаю, что дальше жевать эту тему нет никакого смысла, потому желаю Вам творческих успехов в дальнейшей жизни.

[Кулик Алексей aka kpblc]

В поспокойнее?

[An2]

2 troja
а как Вы считаете, можно ли при расчете на поперечную силу данной конструкции пренебречь проверкой прочности по наклонному сечению на действие изгибающего момента?
Мне представляется, что Ваш вариант будет работать так:
1. Образуются и раскроются трещины у верхней грани балки с развитием на опору.
2. Верхняя надопорная арматура балки, не имеющая надлежащей анкеровки в бетоне колонны продернется.
3. Сечение разрушится от действия поперечной силы.

если Вы конечно не позаботитесь о сжатом бетоне и не сделаете скрытую короткую консоль, имеющую значительное поперечное армирование

2 Layout

Ваша модель очень странная, хотя не понятно назначение конструкции, уже возникают хотя бы вопросы по назначению жесткостей....для чего такие мощные промежуточные опоры развитые в проскости рамы при квадратных сечениях значительно менее жестких крайних опор? 12м наверное не запредельные пролеты для современных молодых инженеров, но при Вашем желании сделать шарнирное опирание хочется поинтересоваться как Вы считаете по деформациям и раскрытию трещин данное сооружение? и какие результаты Вы получили.

[Axe-d]

Непонятный спор - ведь шарниры в монолите давно разработаны. Правда, называются они "несовершенными шарнирами". Представляют из себя нечто, похожее на описанный в п.5 узел, только вместо центрирующей металлической прокладки используется монолитная "шейка". Чуть подробнее пожно посмотреть у Голышева на стр. 364

[Leonid555]

troja, анкерные болты - это одно, а незаанкеренная арматура в бетоне - другое. Я недаром просил у вас ссылки на нормативные документы и научные работы. Вы мне так ничего и не назвали - это плохо. Серии на сборный железобетон - не в счет, вы сами призываете по другому оформлять узлы опирания ригелей на колонны.
Я считаю, что шарнирные узлы в монолитном железобетоне надо делать не так как вы себе представляете. То есть вообще не надо заводить арматуру из ригеля в колонну и наоборот. Но это мое мнение.
Я не ретроград и не собираюсь стоять как утес на пути прогресса. Но я уверен, что новатор и изобретатель просто обязан доказать безопасность своего изобретения или новации. Кто же вам мешает провести научное исследование и испытания вашей конструкции. Ну докажите, что я не прав, что я Фома Неверующий. Проведите такие ииследования и испытания, составьте научный отчет, соберите мнения авторитетных специалистов, составьте хотя бы СТО наконец. Или вы думаете, что вы один в железобетоне разбираетесь?
В противном случае вы рискуете легко оказаться в компании неудачников вроде Нодара Канчели с его рухнувшими и убившими десятки людей Трансваальаквапарком и Басманным рынком. Тоже знаете ли был абсолютно убежденный в своей правоте новатор, к тому же любивший презирать оппонетов и давить их административным ресурсом. Мы до сих пор последствия расхлебываем в виде тех же пресловутых расчетов на прогрессирующее обрушение хотя бы. Как я понимаю у вас ведь нет друга - большого мэра, который бы отмазал вас от суда.
Поймите , предостеречь - это вовсе не значит унизить вас как специалиста.
Я так же желаю вам творческих успехов.

[Ильнур]

Что-то не нашел я в Вашей конструкции каких-то страшных моментов в колоннах. И зачем Вам шарниры - делаете все жестко, армируете и бетонируете со страшной силой - сто лет будет стоять.
Кстати, нет ветра с торца - незначителен?

[ssorov]

В свое время разгорались споры, как запроектировать узел сопряжения сборных элементов так, чтобы его можно было считать жестким. Действительно жестким. А сейчас наоборот...
Всем понятно, что идеальных шарниров в строительстве почти нет.
Это в полной мере относится к шарнирам в монолите. Их там нет и никогда не будет. Если только вы сначала отольете колонны с консолями (если здание многоэтажное) а потом поверх консолей бросите опалубку и зальете ригель. И при этом ригель должен быть связан с колонной чисто символически, чтоб не уехал... (это, конечно, шутка)
Еще один вариант -- "подвесить" ригель за нижнюю арматуру на колону при таких усилиях, которые задекларированы, тоже не пройдет: слишком велики усилия, либо арматура потечет на опоре, либо местное смятие бетона будет.
Я бы поэкспериментировал с нагрузками и шагом несущих конструкций, дабы уменьшить усилия. И сделал бы колонну помощнее.

[Layout]

An2, по прогибам и трещиностойкости мои 12 метровые ригеля удовлетворяют нормам. Ни в коем случае не предполагал делать шарнирным опирание 12 метрового ригеля. Речь шла о фахверковых стойках (промежуточных). В них при одном из загружений (неравномерная осадка опор) возникал существенный момент, на который я, конечно, мог подобрать необходимую арматуру, но не хотелось мучать строителей большими диаметрами в такой конструкции.
Ильнур, ветра с торца нет. Конструкция - переход между двумя корпусами.

[troja]

Уважаемый Leonid 555, не собирался продолжать полемику, но отступаю от своего решения, точнее вынужден отступить. Кажется Вы меня или не желаете понимать, или какая то есть другая причина.Я ещё раз обращаю внимание на то, что мои рассуждения никак не тянут на какое то открытие, прогресс и т.п.; мне то кажется, что тема разговора не намного сложнее таблицы умножения и уж никак не повод для конференций, СТО и т.п. Ведь изначально началось с того, что наш коллега Layout задал вопрос о том, что можно ли считать узел сопряжения балки с колонной шарнирным, если не обеспечено нормативное анкерение арматуры. Я считаю, что именно так этот узел и следует трактовать, а как же иначе, если на категорию жёсткого он никак не тянет? Я видел такие проектные решения, не считаю их блеском инженерной мысли, но и не вижу ничего особенного в них; здания выстроены, вполне успешно эксплуатируются. Вы почему то не отводите им места, ну это Ваше дело в конце концов.
Но основной прчиной моего отступления от принятого решения не продолжать дальнейший разговор является совершенно неуместное на мой взгляд упоминание Вами фамилии Канчели, ну и ряд высказанных в связи с этим несуразностей. Во- первых непонятно почему "был"? Разве он не "есть"? Во вторых откуда Вы взяли, что его "отмазали", а не восстановили справедливость в отношении одного из самых талантливых советских конструкторов-практиков, в силу каких то политических течений "назначенного" быть стрелочником в деле аквапарка, а в басманном рынке к нему претензий даже и не пытались предьявлять. Вот так походя заляпывать грязью человека, скорее всего не будучи в курсе дела, вообще то негоже, некрасиво, мягко говоря. С вашей характеристикой Канчели как "неудачника" согласиться никак не могу, уж так неудачен этот термин по отношению к Канчели. Большому количеству инженеров мечталось бы хотя бы приблизиться к его творческому уровню, стать таким же "неудачником". Что касается характера, то видимо он непрост,конфликтен, у талантливых людей как правило он такой; свидетельством этому служит тот факт, как работники из НИИ вперегонки ринулись оттаптываться на Канчели после обрушения аквапарка, многим видимо оказался удобным случай отыграться.
Что касается расчётов на прогрессирующее обрушение, то и здесь вы, строго говоря, "не в струю", Канчели к этому никаким боком. За рубежом расчётные программы "коллапс" давно существуют, в советское время тоже предписывалось выполнять такие расчёты, откройте пособие по проектированию жилых зданий, выпуск третий, год издания ориентировочно 1986 и почитайте. Иногда лучше помолчать, чем говорить, тем более если произносимое больше смахивает на глупость.
На этом кажется в самом деле уже всё, как говорится, честь имею.