[Tyhig]

Добрый день.

Рассчитываю жёсткую базу колонны.
У колонны получается примерно Q=230 кН и Мкр=120 кН*м.
Наделал со всех сторон до кучи анкерных болтов М36.
База широкая, веселая, порядка метра между крайними болтами.
Только на Q база на сдвиг проходит с небольшим запасом (при сдвигоустойчивом соединении). Очень небольшим.
Пугает значительное кручение.

Усилие на каждый болт от Q = Q/n = порядка 17 кН.
Почитал усилие Qдоп от кручения на каждый болт (если считать что на кручение работают только тела самих болтов, что, конечно, неверно). Получается в среднем на один болт только от кручения приходится около Qдоп=14 кН.

В итоге решил считать так: суммарная Q=Q+Qкрi*n=230+14*13= 410 кН.
Итого база не проходит на сдвиг 2 раза.
Однако есть сомнения в суммировании этих сил. Это же векторы, а я их так скалярно.
Речь идёт об установке шпор. Хочется знать точнее как верно учесть кручение.

Подскажите, пожалуйста:
1) Как рассчитать жесткую базу колонны на сдвиг с кручением ?
2) Если шпоры таки понадобятся. Можно ли считать что Q воспримут болты, а шпоры считать только на кручение ?
Или всё передать на шпоры ?

Спасибо.

[IBZ]

Сообщение от Tyhig Усилие на каждый болт от Q = Q/n = порядка 17 кН.

Болты на срез не считаются. Видимо потому, что сдвиг обязательно сопровождается изгибом болта, полученного от приложения силы на половине толщины приваренной шайбы. Если силы трения от пониженной постоянной нагрузки не хватает, ставятся шпоры.

Сообщение от Tyhig Если шпоры таки понадобятся. Можно ли считать что Q воспримут болты, а шпоры считать только на кручение ? Или всё передать на шпоры ?

Если шпоры таки нужны, то обычно не мелочатся и силу трения не учитывают, передавая полные усилия на шпоры.

P.S. Это что же за конструкция с крутящим моментов Mкр=12 тм? Саму колонну-то на стесненное кручение проверяли? Или она у Вас замкнутого квадратного сечения?

[Tamerlan_MZO]

Поперечную силу передавайте на шпору двутаврового или крестового сечения, приваренную к нижней плоскости опорной плиты.
Кручение воспринимайте болтами.
Что за конструкция такая, что её так крутит?

[Tyhig]

Замкнутого сечения.

Хорошо. Сейчас со шпорами как-то разберусь, наверное.
Спасибо.

А вообще по теме. Как быть в подобном случае, если без шпор ?
Как считать сдвиг с кручением при сдвигоустойчивой базе ? Надо ли учитывать кручение ? Как ?

[Tamerlan_MZO]

Если есть Q выходящее за пределы 0,9*0,25N (прижим), то лучше передать на шпору или упоры.
Можно и сдвигоустойчивую базу проектировать. Тогда писать о затяжке болтов.
КМК большие Q надёжнее передавать через шпору или упоры.
Если кручение есть, то учитывать нужно.
Если есть возможность избавиться от него изменением расчётной схемы, то лучше так и сделать.

[eilukha]

Сообщение от Tyhig 1) Как рассчитать жесткую базу колонны на сдвиг с кручением ?

- кручение даёт просто добавку сдвига к обычному сдвигу в каждый АБ.

Сообщение от Tyhig Можно ли считать что Q воспримут болты, а шпоры считать только на кручение ?

- нет, т. к. фрикционное соединение жёстче (упор ещё подогнётся).

Сообщение от Tyhig Или всё передать на шпоры ?

- всегда и везде, уповать на всякие затяжки не стоит. Всё ставится на выверочные шайбы, которые не только обнуляют любую затяжку, но и снижают прижим базы к бетону от действия продольный силы в колонне.

----- добавлено через ~2 мин. -----

Сообщение от Tamerlan_MZO крестового сечения

- из двух уголков? Как его ориентировать правильно относительно усилия сдвига?

[Виkтор]

Может пригодится (на случай совсем уж безвыходной ситуации

[Axe-d]

Сообщение от Виkтор Может пригодится (на случай совсем уж безвыходной ситуации

А это разве не про шпоры?

Сообщение от eilukha всегда и везде, уповать на всякие затяжки не стоит. Всё ставится на выверочные шайбы, которые не только обнуляют любую затяжку, но и снижают прижим базы к бетону от действия продольный силы в колонне.

Можно в качестве выверочных ставить низкие гайки или гайки с проточкой в предположении, что их сопротивления не хватит при затяжке гайки сверху.

Но еще почему-то в наших нормах не учитывается эффект самозаклинивания. То есть, обычно Q "работает" вместе с M. А момент приподнимает один край базы, а другой, наоборот, придавливает, создавая, соответственно, трение, по цифрам вполне достаточное для удержания Q.

[Tamerlan_MZO]

Сообщение от eilukha - из двух уголков?

Из трёх листов сваренных в крест.

Сообщение от eilukha Как его ориентировать правильно относительно усилия сдвига?

Приварить к опорной плите соосно с колонной.

[eilukha]

Сообщение от Axe-d Но еще почему-то в наших нормах не учитывается эффект самозаклинивания.

- учитывают, но только во фланцевых соединениях работающих на изгиб. Возможно, это связано, что усилие при самозакливании не соосно с усилием сдвига (самозакливание только под сжатой полкой).

----- добавлено через ~2 мин. -----

Сообщение от Tamerlan_MZO Приварить к опорной плите соосно с колонной.

- я имел в виду ориентацию самого сечения креста относительно усилия сдвига.

[Tamerlan_MZO]

Сообщение от eilukha ориентацию самого сечения креста относительно усилия сдвига

Согласно схеме

[eilukha]

Сообщение от Axe-d выверочных ставить низкие гайки

- или использовать резиновые шайбы под плитой

[Tamerlan_MZO]

Сообщение от eilukha резиновые шайбы под плитой

поделитесь опытом

[IBZ]

Сообщение от Tamerlan_MZO Из трёх листов сваренных в крест.

Использование креста для "шпор" - не лучшая идея. Крест безобразно работает на изгиб, а момент - основной силовой фактор для подбора данного элемента.

Сообщение от Axe-d Но еще почему-то в наших нормах не учитывается эффект самозаклинивания. То есть, обычно Q "работает" вместе с M. А момент приподнимает один край базы, а другой, наоборот, придавливает, создавая, соответственно, трение, по цифрам вполне достаточное для удержания Q.

При треугольной (трапециевидной) эпюре напряжений под плитой, произведение площади эпюры напряжений в сжатой зоне на ширину плиты в точности равно внешней прижимной силе. Момент только перераспределяет напряжения, не меняя их сумму.

[Tamerlan_MZO]

Сообщение от IBZ Крест безобразно работает на изгиб, а момент - основной силовой фактор для подбора данного элемента.

На поперечку и момент считаю один прямоугольный лист (составную креста).
А что безобразного в работе сечения на изгиб?

[ФАХВЕРК]

Сообщение от Tyhig База широкая, веселая, порядка метра между крайними болтами.

и в тоже время

Сообщение от Tyhig У колонны получается примерно Q=230 кН и Мкр=120 кН*м.

Где М изг.? Что за конструкция?

----- добавлено через 54 сек. -----

Сообщение от Tamerlan_MZO Согласно схеме

Лучше гнутик или электросварная прямошовная - по бетону давят аккуратнее.

----- добавлено через ~3 мин. -----

Сообщение от Tamerlan_MZO На поперечку и момент считаю один прямоугольный лист (составную креста).

Ориентировочно также прикидываю противодсвиговый упор швеллерного сечения принимая что в плоскости усилия работают либо только 2 полки либо стенка с учетом 0.58 Ry. Похоже. А от кручения по возможности надо избавляться ратуя за чистоту работы и разделение восприятия усилий.

[Tamerlan_MZO]

Сообщение от ФАХВЕРК Лучше гнутик

Хотелось бы взглянуть на гнутик для восприятия 25 т поперечки (иногда и в двух направлениях).

Сообщение от ФАХВЕРК электросварная прямошовная

Как заполнить пустоту при заливке подливки?

[IBZ]

Сообщение от Tamerlan_MZO А что безобразного в работе сечения на изгиб?

Да вот это

Сообщение от Tamerlan_MZO На поперечку и момент считаю один прямоугольный лист (составную креста).

... а тонкостенный лист - сечение, имеющее момент сопротивления минимальный из всех возможных

[Tamerlan_MZO]

Сообщение от IBZ ... а тонкостенный лист - сечение, имеющее момент сопротивления минимальный из всех возможных

на 90 градусов поверните.
Крестовая шпора очень хороший вариант для восприятия двухстороннего сдвига. Удобство сварки. Концентрация материала к центру позволяет качественно выполнить подливку и заполнение колодца. Сам колодец можно сделать меньше, чем при шпоре из двутавра, повернув его на 45 градусов -- уменьшите расход подливки.

[ФАХВЕРК]

Сообщение от Tamerlan_MZO 25 т

Это многовато.... подлистовые упоры использую до 10 тонн в одном направлении.

Сообщение от Tamerlan_MZO Как заполнить пустоту при заливке подливки?

длина упора 250-300. Ставим в колодец.

[eilukha]

Сообщение от Tamerlan_MZO поделитесь опытом

- его нет. Но это напрашивается по аналогии с пружинными шайбами.

[Tamerlan_MZO]

Сообщение от ФАХВЕРК длина упора 250-300. Ставим в колодец.

Да. Может и 400 мм быть. Как заставите подливку подняться внутрь трубы? Подливку, обычно, выполняют после монтажа колонн.

[eilukha]

Сообщение от IBZ не меняя их сумму

- а зачем сумма? Нужна равнодействующая сжимающих напряжений.

[ФАХВЕРК]

Сообщение от Tamerlan_MZO Как заставите подливку подняться внутрь трубы?

Полая. Торец заглушен. Остальное по классике - заполнение колодца. Подъем бетона выше колодца. Потом опалубка вокруг базы и пока не попрет через край. Аккуратно делать надо. Класс прочности подливки выше на класс прочности фундамента. Ну чтобы по взрослому всё. Не из говна и веток.

[Tamerlan_MZO]

Сообщение от ФАХВЕРК Полая. Торец заглушен.

Допускаю, такой вариант. Сам так не делаю.

[eilukha]

Сообщение от ФАХВЕРК длина упора 250-300. Ставим в колодец.

- как оценить прочность такого колодца на выкол бетона? Или такое на глазок делается?

[IBZ]

Сообщение от Tamerlan_MZO на 90 градусов поверните.

Ну, наверное, всё-таки на 45 . Но это мало что даст, так как главные оси инерции у крестового сечения совпадают с осями, проходящими через центры тяжести образующих листов.

Сообщение от Tamerlan_MZO Концентрация материала к центру позволяет качественно выполнить подливку и заполнение ниши. Саму нишу можно сделать меньше, чем при шпоре из двутавра, повернув ее на 45 градусов -- уменьшите расход подливки.

О какой подливке и нише Вы говорите? Шпоры, как и анкерные болты, устанавливаются при заливке фундамента и все полости прекрасно заполняются при вибрировании. Во всяком случае я лично никогда о проблемах со шпорами из швеллеров или двутавров не слышал

----- добавлено через ~1 мин. -----

Сообщение от eilukha - а зачем сумма? Нужна равнодействующая сжимающих напряжений.

Так это она и есть

[Tamerlan_MZO]

Сообщение от IBZ О какой подливке и нише Вы говорите? Шпоры, как и анкерные болты, устанавливаются при заливке фундамента и все полости прекрасно заполняются при вибрировании. Во всяком случае я лично никогда о проблемах со шпорами из швеллеров или двутавров не слышал

Это упор. Я имел ввиду шпору, которая приваривается к опорной плите базы колонны на заводе. В теле фундамента устраивается колодец, к котором будет сидеть шпора. После монтажа всё заливается подливкой.

[Axe-d]

Сообщение от IBZ вполне достаточное для удержания Q. При треугольной (трапециевидной) эпюре напряжений под плитой, произведение площади эпюры напряжений в сжатой зоне на ширину плиты в точности равно внешней прижимной силе. Момент только перераспределяет напряжения, не меняя их сумму.

Следуя этой логике, при приложении "чистого" момента, без N, напряжения д.б. равны нулю. Нет же!

Суммарное усилие в сжатой зоне будет N+M/z, а в растянутых болтах - M/z, а проекция на ось Y: (N+M/z)-M/z = N. Все сходится.
И для примера формула для расчета высоты сжатой зоны под базой (цифры первые попавшиеся)


получаем x=0,658 см. Ширина базы 38 см. Суммарное усилие сжатой зоны 38*0,658*133,2=3330 кг, а по условию задачи N=2000 кг.

По формуле (5) пособия по анкерным болтам усилия в растянутых болтах получились 1330 кг.

[eilukha]

Сообщение от Axe-d Нет же! (...)

- можно проще: в силу равенства суммы сил на ось колонны, сжимающее усилие в бетоне равно сумме продольной сживающей силы в колонне и сил в растянутых болтах (взятых по модулю).
Впрочем, метод треугольной эпюры не предполагает соблюдение условий равновесия, они там изначально нарушены.

[Бахил]

Сообщение от eilukha метод треугольной эпюры не предполагает соблюдение условий равновесия

Очень даже предполагает. В Белене опечатка.

[eilukha]

Сообщение от Бахил предполагает

- да, только не всех, а тех которые обосновывают эту методу.

[ФАХВЕРК]

Сообщение от eilukha Или такое на глазок делается?

На глазок локальное напряжение в бетоне в стене колодца. Поперечку на площадь соприкосновения. Оно, как правило, копеечное. Я выше 10тс ухожу на взрослые упоры. Где удобно решение подопорного упора - тонкие колонны этажерок при отсутствии связей и с ними, тонкие колонны связевых каркасов.

[IBZ]

Сообщение от Tamerlan_MZO Это упор. Я имел ввиду шпору, которая приваривается к опорной плите базы колонны на заводе. В теле фундамента устраивается колодец, к котором будет сидеть шпора. После монтажа всё заливается подливкой.

Опять не понял о каком колодце речь. На заводе к опорной плите может быть приварена дополнительная пластина, которая в свою очередь приваривается на стройплощадке к закладной детали, установленной при заливке фундамента. Приведите, пожалуста, картинку, где показаны элементы по Вашей терминологии.

Сообщение от Axe-d Следуя этой логике, при приложении "чистого" момента, без N, напряжения д.б. равны нулю. Нет же!

Действительно, неравномерное трение в этом случае присутствует из-за наличия зоны отпора бетона. . Не возникнет дополнительной силы трения, когда вся область под опорной плитой сжата. Типичные реальные случаи находятся между этими крайностями. Тем не менее, наши нормы этого не учитывают, предполагая, видимо, случай практического отсутствия момента. Правда, как правило, в этом случае и поперечной силы практически нет, за исключением вариантов больших поперечных нагрузок практически на уровне фундамента (всякие конвейеры и цилиндрические печи). Кроме того, в связевом блоке поперечная сила может сопровождаться отрывом. Желая освободить проектировщика от этих анализов, нормотворцы, как мне кажется, и проигнорировали учёт момента в определении силы трения.

Сообщение от eilukha можно проще: в силу равенства суммы сил на ось колонны, сжимающее усилие в бетоне равно сумме продольной сживающей силы в колонне и сил в растянутых болтах (взятых по модулю).

Ну это уже совсем не верно. В расчёт можно принимать только равнодействующую от напряжений в зоне сжатия под плитой. В "растянутой" зоне никакого контакта с фундаментом нет и, соответственно, сила трения тоже отсутствует.

[Бахил]

Сообщение от IBZ Ну это уже совсем не верно.

Не понял. Где ты там увидел

Сообщение от IBZ В "растянутой" зоне

?
Offtop: Опять что-то не то употребил?

[eilukha]

Сообщение от IBZ Ну это уже совсем не верно.

- для неверного метода верные законы (равновесия) неверные.

Nколонны=Nсжатия в бетоне - Nанкеры, отсюда Nсжатия в бетоне=Nколонны - Nанкеры

- думаю, Вы и тут ошибку увидите.

[Tamerlan_MZO]

Сообщение от IBZ Приведите, пожалуста, картинку, где показаны элементы по Вашей терминологии.

Вроде другие участники обсуждения в теме

[eilukha]

Сообщение от Tamerlan_MZO U1.png (56.0 Кб, 2 просмотров)

- это скорее тяж, чем колонна (48-е болты для 20-го двутавра). Если подколонник в масштабе, то стакан на выкол вряд ли что несёт.

[Tamerlan_MZO]

Сообщение от eilukha - это скорее тяж, чем колонна (48-е болты для 20-го двутавра).

а если присмотреться?
Offtop: Колонна 30К2

[eilukha]

Сообщение от Tamerlan_MZO присмотреться?

- тогда болты хотя бы надо показать, а то как ребро выглядит.

[Tamerlan_MZO]

Сообщение от eilukha - тогда болты хотя бы надо показать, а то как ребро выглядит.

Зачем? Уже 5 лет, как построено...
К тому же это фрагмент чертежа, с которого удалено всё не относящееся к теме.

----- добавлено через ~8 мин. -----

Сообщение от eilukha Если подколонник в масштабе, то стакан на выкол вряд ли что несёт.

Я КМ делаю. Конечно, подколонник нарисован условно. КЖ вообще может делать другая организация...

[Бахил]

Сообщение от Tamerlan_MZO КЖ вообще может делать другая организация...

Offtop: Хорошо устроился...

[eilukha]

Сообщение от Tamerlan_MZO Я КМ делаю.

- тогда что стесняться? Надо везде нормальные шпоры делать.

[Виkтор]

Сообщение от Axe-d А это разве не про шпоры?

Цитата была про то, что в расчете можно учесть болты (см. формулу 94 в моем вложении в посте #7)

[Axe-d]

Сообщение от Виkтор Цитата была про то, что в расчете можно учесть болты (см. формулу 94 в моем вложении в посте #7)

ну и про затяжку болтов тоже говорили

[Chebyn]

Сообщение от Tamerlan_MZO Вроде другие участники обсуждения в теме

Offtop: Расчетчик и инженер-конструктор - это немного разные люди

Чисто теоретически, Ваша проблема решается постановкой упоров по периметру плиты, вряд ли шпора в центре базы способна воспринять кручение.
Чисто практически, наличие такого кручения в схеме - это извращение, нужно от него избавляться.

[IBZ]

Сообщение от Tamerlan_MZO Вроде другие участники обсуждения в теме

Вы так делаете "шпоры"? Ну тогда проблем с заливкой, действительно, не избежать .

Сообщение от Chebyn Ваша проблема решается постановкой упоров по периметру плиты, вряд-ли шпора в центре базы способна воспринять кручение.

Сообщение от eilukha Надо везде нормальные шпоры делать.

Р.S. Это просто картинка или конкретная база, которая должна работать на Мкр-12 тм ?

[ФАХВЕРК]

Сообщение от eilukha Надо везде нормальные шпоры делать.

Каждый случай индивидуален. И решение с подопорным противосдвиговым упором имеет право на жизнь.

[Tamerlan_MZO]

IBZ, если Вы видите это впервые, это не значит, что такого нет.

Сообщение от IBZ Вы так делаете "шпоры"?

Все европейские проекты, которые приходят на адаптацию, содержат такие шпоры. У других проектировщиков тоже встречал.

Сообщение от IBZ Ну тогда проблем с заливкой, действительно, не избежать .

Построенных объектов с такими шпорами десятки.

[Evgeny31]

Сообщение от IBZ Вы так делаете "шпоры"? Ну тогда проблем с заливкой, действительно, не избежать .

Ну такие упоры не редкость. Хорошо рассмотрены например у Катюшина, в том числе и расчет.
Сам если честно, такие упоры ни разу не применял, но вариант интересный...

[ФАХВЕРК]

Инженер Катюшин В.В. также приветствует такого рода упоры.

[IBZ]

Сообщение от ФАХВЕРК И решение с подопорным противосдвиговым упором имеет право на жизнь.

Да имеет, имеет . Но только не для случая крутящего момента Мкр=12 тм ...

P.S. Кстати, не могли бы уважаемые конструктора и строители указать преимущества такого решения.

[ФАХВЕРК]

IBZ, мне так никто и не ответил.... и не ответит, видимо, как у нашего мариниста-импрессиониста усилия на обрезе без изгибающего момента.... Типо только Q и М крутящий без изгибающего при расстоянии между болтами метр....

----- добавлено через ~4 мин. -----

Сообщение от IBZ P.S. Кстати, не могли бы уважаемые конструктора и строители указать преимущества такого решения.

Уменьшение размеров обреза столбчатых фундаментов, реализация внутрицеховых стальных этажерок при реконструкции - колонны часто близко друг к другу, чем меньше база тем меньше обрез.

[Axe-d]

Сообщение от Evgeny31 Ну такие упоры не редкость. Хорошо рассмотрены например у Катюшина, в том числе и расчет.

Не очень то и хорошо рассмотрен этот пример у Катюшина, так как проигнорирован расчет на срез по третьему сечению (контакт бетона фундамента и подливки). Наши нормы в адгезию не верят.

[Tyhig]

Всем спасибо за обсуждение и идеи.

Выполнил упоры.

В базе, конечно, есть РСУ с разными усилиями. Изгибающий момент до порядка 750 кН*м, N от -50 кН до -650 кН (только сжатие).
Только как только как это повлияет на расчёт упоров ?


Подскажите, ещё.
При расчёте упоров расчётная высота - это Lр = 2 х 100 мм подливки ? Или надо как-то учитывать изгиб упора внутри бетона ?

[IBZ]

Сообщение от Tyhig При расчёте упоров расчётная высота - это Lр = 2 х 100 мм подливки ? Или надо как-то учитывать изгиб упора внутри бетона ?

Как-то вот так ...

[Старый Дилетант]

Сообщение от Tamerlan_MZO Все европейские проекты, которые приходят на адаптацию, содержат такие шпоры. У других проектировщиков тоже встречал.

Сообщение от Tamerlan_MZO Построенных объектов с такими шпорами десятки.

Сообщение от ФАХВЕРК Инженер Катюшин В.В. также приветствует такого рода упоры

Не надо слепо копировать и считать, что все из Европы и Еврокода лучше. И обожествлять Катюшина.

[tistas]

Сообщение от IBZ P.S. Кстати, не могли бы уважаемые конструктора и строители указать преимущества такого решения.

- отсутствие сварки на монтаже
- более компактная база и аккуратная (особенно, когда база не затоплена в бетон), меньше подколонник

Сообщение от Старый Дилетант Не надо слепо копировать и считать, что все из Европы и Еврокода лучше. И обожествлять Катюшина.

Не надо вообще ничего слепо копировать и применять, в том числе, любые другие нормы, учебники или серии.
В зависимости от многих параметров проекта, решение с упором под базой может быть оптимальным или им не быть.