[ags]

Дано: 1937 год постройки, балки перекрытия двутавр 55б, пролет 13.5м, монол. плиты толщиной 11см опираются на нижнюю полку, нагрузка на балку 1.6т/м.
Дефекты: коррозия балок до 2мм, винтообразность, горизонтальный выгиб до 18см.
Решено усилить стенку листами 10х400 на болтах и поставить для раскрепления верхнего пояса распорки - уголки 50х5.
Прилагаю расчет усиления и схему.
Вопрос: насколько технологично такое усиление при таких больших деформациях? и как учесть существующие деформации в расчете?

[crosandr]

какая цель преследуется при усилении стенки?

[BM60]

Сообщение от ags коррозия балок до 2мм, винтообразность, горизонтальный выгиб до 18см.

И с такими дефектами усиливать? Чтобы и вовсе упала? Болтами-с?
Технологичность усиления?

[Vpch1]

ags
По ответам на вопросы:
1. Усиление вполне осуществимо, тем более, что даны подрогбные указания по монтажу (то есть технологичность обеспечена). Но монтажники могут сильно ругаться, подгоняя листы толщиной 10мм (с двух сторон) под профиль выгиба балки.
2. Проверку изогнутой из плоскости балки можно выполнять на устойчивость - согласно п.п. 4.26-4.36 "ПОСОБИЕ ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ УСИЛЕНИЯ СТАЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ", с учетом фактического эксцентриситета.

Но с другой стороны, я считаю, что BM60 прав. При выгибах 180мм в балке могли пройти пластические деформации (и в расчетах эти деформации почему-то не учтены). И давать усиление на такую балку страшновато.

Кроме того, приведенные расчетные схемы немного смущают. Нижняя полка двутавра утоплена в монолитное перекрытие и возможно связана с арматурой перекрытия. Поэтому балку нужно считать, как ребро монолитной плиты (сталеЖБ сечение).
И еще - если просчитать балку на общую устойчивость с шарнирным закреплением на опорах (то есть с пролетом 13.5м - ведь верхняя сжатая полка ничем не раскреплена), то перегруз получается в 3.5 раза. Поэтому пластика наверняка уже есть.

[BM60]

Сообщение от Vpch1 Но монтажники могут сильно ругаться, подгоняя листы толщиной 10мм

И это называется технологичность обеспечена?
Усиление абсолютно неосуществимо.

Сообщение от Vpch1 с учетом фактического эксцентриситета

А как его измерить на этой натурной, с позволения сказать, еще балки?

Сообщение от Vpch1 При выгибах 180мм в балке могли пройти пластические деформации

Они не могли, они произошли и уже критичны.

Автор, оставьте эту глупейшую идею псевдоусиления. Как только начнутся хоть какие работы на ней, последствия могут быть кошмарными. Лучше разработайте проект демонтажа этого сооружения. Неужели 37-й год постройки, 13 метров и её жуткое состояние, которое абсолютно не исправимо, ни о чем не говорят - она орет много лет и уже охрипла: "СНИМИТЕ МЕНЯ СРОЧНО! Я дико устала! Пока беды не случилось".
И зачем это всё считать? Если нет точных исходных данных и всех исходных данных?
Вы знаете марку металла 30-х годов? И, соответственно, все его свойства? А вы уверены, что уже тогда было железо прокатное профиля 55Б?

[ags]

По порядку:
1. усиливается именно стенка, потому что она изначально была тонкой (16мм) и более всего пострадала от коррозии (контактировала с утеплителем). в моем варианте усиления центр тяжести сечения почти не смещается, что очень похвально))
2. Я указала максимальные деформации, в общей массе все не так плохо. Есть предположение, что балки изначально были кривыми, потому что они прокатаны целиком на всю длину (14.5м) - наверняка были проблемы и на прокатном стане и с доставкой.
3. Проверка по п.4.26 и т.д. для сжатых и сжатизогнутых элементов, не понятно - что я буду проверять, если в балке продольной силы нет?
Нижняя полка с арматурой плиты не связана - вскрывали, поэтому плиту считаю просто как нагрузку.
Проверку на общую устойчивость выполняю с учетом новых распорок - проходит.
Строила в Скаде балку из пластин и из Конструктора сечений - результаты похожи на ручной расчет.
Спасибо за ответы.

[Vpch1]

ags
Мои извинения за неверную ссылку - как раз считал сжимаемый элемент и на автомате вписал.
Насчет выгиба - из Вашего сообщения полнял, что выгибы отмечены на всех балках. Если так погнута одна, то это действительно может быть последствия доставки или монтажа. Но я бы все-таки подстраховался и выключил ее из работы (например, по бокам поставить новые балки, подтянуть перекрытие к ним и систему распорок замкнуть на них, а старая балка пусть себе стоит внутри усиления), всеж таки коррозия, выгиб, прогиб, слишком много повреждений. Да и с экспертизой проще общаться будет.

BM60
В 1937 году точно были прокатные двутавры 55б. Сортаменты приведены, например, в SCADe (ОСТ 16-1932). Марки стали 30-х г.г. выяснить также достаточно несложно, нужно иметь данные о пределе прочности и данные химанализа. А дальше - по табл. 1 Прил. 1 "Пособие по усилению..." либо по любым справочникам 30-х г.г.

[Lev_37]

Усилить балки можно!
Установка вертикальных листов на болтах трудоемка и не обеспечивает желаемого результата.
Предлагаю приварить к верхней полке двутавра полосу сеч 300х10.
Связи между балками можно убрать.
Геометрические характеристики сечений прилагаю.
Продумайте технологию и последовательность операций.

[Колян]

Наверно кому то очень хочется их именно усилить, а не заменить. Проблема наверно в том, что если рухнет то будет отвечать проектировщик по уголовному и гражданскому кодексу, а не заказчик, который сейчас настаивает на усилении.
Поэтому сейчас Вам, как проектировщику, необходимо собрать всё, что у Вас есть в наличии: исходные данные, задания, расчеты, и никуда это не выкидывать, а хранить как можно дольше.
При этом Ваши расчеты должны быть настолько убедительны, чтобы никто к ним не подкопался, а также на них должна быть подпить ГИПа и т.п... чтобы потом в случае чего не оказалось так, что Вы делали чертежи без расчетов.
Я бы, все таки, отказался от усиления в связи с невозможность выполнения расчетов в полном объеме и полного износа балки, а так же отсутствия полных исходных данных.

[crosandr]

Сообщение от Lev_37 Предлагаю приварить к верхней полке двутавра полосу сеч 300х10.

Варить полосу сплошным потолочным швом? КАК?

Сообщение от BM60 Вы знаете марку металла 30-х годов?

Недавно занимался похожим усилением. Прочность стали была сравнима с С235 (исследовали в лаборатории, все честно)

Сообщение от BM60 И это называется технологичность обеспечена? Усиление абсолютно неосуществимо.

Теоретически можно конечно болтами все это стянуть, но я так и не понял до сих пор, что это даст(
Чтоб включить эти листы в работу их бы высокопрочными болтами сянуть.

Сообщение от Колян в связи с невозможность выполнения расчетов в полном объеме и полного износа балки, а так же отсутствия полных исходных данных

Ну зачем так категорично? Не такая уж это и большая коррозия 2 мм.
Другой вопрос, что с выгибом не очень понятно: носит он системный характер или это единичный случай

ags, официальное обследование имеется?

[ags]

Официальное обследование есть, но очень неграмотное. Испытаний образцов стали не было, поэтому принимаю Ст2 (Ry = 172МПа). "Инженер эксперт" - обследователь рекомендует наварить на верхнюю полку двутавр 30 и поставить распорки.

Сильно деформированы три балки,НО - монолитное перекрытие не имеет трещин! Считаю, что балки изначально были кривые и пластических деформаций в них нет. Иначе перекрытие должно было треснуть. Поэтому в указаниях по производству работ рекомендую тщательно осмотреть монолит после снятия подвесного потолка.

to Lev_37: Спасибо за вариант! Соединения на сварке считаю не допустимы - как проверить свариваемость без точной марки? да еще сварочные деформации добавятся к существующим. Почему вы считаете, что можно обойтись без связей? Общая устойчивость проходит только при раскреплении сжатого пояса.

to crosandr: я устанавливаю высокоточные болты класса А, их несущей способности достаточно. Почему вы рекомендуете высокопрочные?

[crosandr]

Сообщение от ags их несущей способности достаточно

дело не в несущей способности болта (кстати, как вы ее считали?). В данном решении нужно включить новый лист в работу, что делается или сваркой, или высокопрочными болтами (за счет трения)

Сообщение от ags "Инженер эксперт" - обследователь рекомендует наварить на верхнюю полку двутавр 30 и поставить распорки.

Исходя из каких соображений?

Сообщение от ags Сильно деформированы три балки,НО - монолитное перекрытие не имеет трещин!

Думаю, что это выгиб не от нагрузки, а изначальное искривление. При наличии монолитного перекрытия такой выгиб просто невозможен без разрушения самого перекрытия.
Считайте балку с учетом искривленной оси. На опорах кручение появится, его нужно чем-то снять будет.

Сообщение от ags Официальное обследование есть, но очень неграмотное.

А вот это пугает. Крайним будет в данном случае не обследователь, а инженер, принявший такое обследование за исходные данные. Соломку бы подстелить не мешало.

[АС_В]

при слоистой коррозии 2 мм и таких деформациях на мой взгляд полная глупость выполнять усиление, а уж тем более со ст2 30-х г.г.
полностью согласен, что балка уже исчерпала свой ресурс и надо просто обосновать ее замену
также согласен, что проблема не техническая - просто кому-то очень не хочется выполнять реконструкцию,
а хочется обойтись "малой кровью" - выполнить усиление

[crosandr]

Сообщение от АС_В просто кому-то очень не хочется выполнять реконструкцию, а хочется обойтись "малой кровью" - выполнить усиление

это в подавляющем большинстве случаев так)

[BM60]

Сообщение от crosandr это в подавляющем большинстве случаев так

Ага, ждем-с, когда "жареный петух на горе свистнет".
Уважаемый автор! Неужели вы не видите, что у вас абсолютно нет аргументов ЗА усиление. Вы набрали косвенных и малограмотно составленных сведений фактическом состоянии и хотите на этом построить свою расчетную модель? Особенно меня убило:

Испытаний образцов стали не было, поэтому принимаю Ст2 (Ry = 172МПа)

- так инженер принимать НЕ ДОЛЖЕН, если это расчет не в первом приближении!
Почему вы написали так много "считаю" (принимаю, устанавливаю,...)? Почему ни в одном посте я не прочел вашего "сомневаюсь"?
Вы имеете точную картину с места БУДУЩЕГО события? Или перед глазами только акт обследования, который, мягко говоря,...? Вы на объекте были? Вы лично видели это все "сантиметр за сантметром" все 13 метров???

Если всё же вы ХОТИТЕ сделать расчет, то ПЕРВОЕ, что нужно продумать это:

Сообщение от ags как учесть существующие деформации в расчете?

Т.е. задать реальную картину существующей балки. А все ли данные для этого расчета есть?
Не понимаю ваш пост №6. Вывод 1 - сомнителен, 2 - предположение безосновательно (такие проблемы не могли быть даже на уме у прокатчиков или такелажников в 37 году), 3 - читается странно.

[DJ AntOn]

Сообщение от ags Иначе перекрытие должно было треснуть. Поэтому в указаниях по производству работ рекомендую тщательно осмотреть монолит после снятия подвесного потолка.

вы смотрели только сверху, в сжатой зоне?

[Lev_37]

Сообщение от ags Дефекты: коррозия балок до 2мм, винтообразность, горизонтальный выгиб до 18см.?

Прошу уточнить: "...выгиб до 18см" это отклонение горизонтальной оси балки от прямой линии или поворот сечения балки в вертикальной плоскости?
Два миллиметра коррозии тела балки или односторонняя толшина ржавчины?
Год постройки 1937, а балки применены по ОСТ 1939 года?

[BM60]

Вот, что говорит Справочник металлиста А. П. Знаменского (Том1, 1933 год). Железо двутавровое ОСТ 16 - заметьте, года нет (и не было ни у одного ОСТа тех лет)! В таблице сортамента последний номер профиля 45! И толщина стенки у этого номера 16,2 мм!
А вот сведения из Справочника механика (без автора, Госхимиздат, 1950 год). Прокат двутавровый ОСТ 10016-39. Профиль 55b (б - латинское!). Размеры этого профиля (h x b x d) 550х168х14,5. А под таблицей сортамента одно немаловажное примечание: "Номера профилей с индексами "b" и "c" изготавливаются по соглашению в тех случаях, когда необходимость заказа таких профилей подтверждена соответствующим обоснованием" (выделено мной).
Вот для сравнения размеры профилей 55а (550х166х12,5) и 55с (550х170х16,5).

Сообщение от Vpch1 В 1937 году точно были прокатные двутавры 55б. Сортаменты приведены, например, в SCADe (ОСТ 16-1932)

Стиль номерации этого ОСТа не смущает? Или этот год сам кто-то дописал (когда, например, "набивал" БД в программу SCAD)?

Сообщение от ags усиливается именно стенка, потому что она изначально была тонкой (16мм)

Смелое утверждение! Не может быть изначальной толщины 16 мм. Лишь в №55с она 16,2.

Жаль, но вы слишком доверились расчетной программе и не всё точно и однозначно знаете о фактическом предмете исследования.
При обследовании балки обращено ли внимание на узлы крепления балки к несущим конструкциям и на точный характер нагружений? Т.е., всё ли и подробно ли обследовано или "изучен" только результат - балка (одна или сколько?)

Прикрепите-ка сюда Акт обследования (только список обнаруженных дефектов без выводов и рекомендаций инженера-эксперта).
Если это обследование "очень неграмотное", вы приняли его для сведения? А не попросили эксперта повторно обследовать - чтобы точно и комплексно?

[ags]

Я на объекте была и от фирмы-обследователя дважды требовала (и получала) конкретные данные. Прикладываю выдержки из обследования:
плиты перекрытия были вскрыты и сверху и снизу, сделан вывод об их полной сохранности,
деформации...,
толщину стенки в расчете принимаю по их измерениям.

Прикладываю лист из Справочника проектировщика МК:
ОСТ 16 (редакция 1932г) и ОСТ 10016-39 по сути одно и тоже, сортамент полностью совпадает.

Болты крепления листов усиления рассчитывала исходя из того, что они должны передать на элементы усиления поперечную силу, действующую в балке.

[АС_В]

на мой взгляд без испытаний образцов стали о каком-либо усилении говорить нельзя
при этом необходимо обратить внимание на следующие вопросы:
1. есть-ли на шлифах расслоение структуры?
2. есть-ли площадка текучести и какие максимальные деформации при испытаниях на растяжение?
если будет расслоение и отсутствие площадки, то однозначно что сталь "устала"

[BM60]

Осты верные, но в таблице нет профиля 55b, тогда зачем вы эту страницу показали? Приложите теперь её продолжение, хотя мне это уже не интересно.
2. Акт обследования плит перекрытия (почему он такой "оборванный"? - прочтите предпоследний абзац) выглядит убедительно. Но состояние плит никак не говорит о состоянии балки. Сколько этих балок, кстати, и насколько они одинаково "несчастны"?
3. акт (без печати) прочел. Изучите юридический аспект термина "рекомендация"...

Вы были на объекте - верю, но не верю, что вы видели балку. А требовать бумаги от фирмы и ориентироваться на них - дело второе, самой надо участвовать в обследовании! Если вам поручено разрабатывать усиления, то вы и должны быть в курсе фактических "событий" с целью полного и грамотного обследования (не упустить ни одной даже наимельчайшей мелочи. Обследование - это КОНСТАТАЦИЯ фактов и ничего больше! А вам, кстати, методики измерений эксперты дали?
И самое главное - выводы должны делать вы, заложив факты в расчет. И обязательно сделав анализ по №20!
Я даже не понял, с чего вы взяли, что эта балка 55b.
... Как это у вас всё легко и просто - данных нет, а решение уже есть...

Сообщение от BM60 ... Как это у вас всё легко и просто - данных нет, а решение уже есть...

Действительно. По какой причине выгиб 18см? Надо сначала понять причины а потом
Какую роль в усилении будут играть листы? )))) НИКАКУЮ.
Если сюда и ставить болты так уж высокопрочные(да тоже дохлый номер), потому как сталь исходной балки и листа сильно отличаются и передавать нагрузку на лист обычный болт просто не будет, будет стенка балки сминаться, если раньше не рухнет, при сверлении отверстий...бредятина у вас нарисована, а тому кто в отчете описывал деформации я бы по русскому языку двойку поставил, явно дилетант.

Если разобрать сие невозможно, то вполне возможно разгрузить эти 55б наполовину - посредине пролетов ЖБ плит снизу подвести новые балки по которым и выполнить новый подвесной потолок. Ну и по ВП этих балок щель до плиты залить раствором на расширяющемся цементе...как я понял там потолок в 2-х плоскостях танцует...

[and.rey]

1) Не ясно, что имеется в виду: "2. Каждая металлическая двутавровая балка имеет уклон от своей оси по вертикали от 1,5до 8 см."
2) "Между центральными балками перекрытия расположен подъемный механизм люстры зрительного зала." - К чему подвешена люстра? Тяжелая?
3) "Деревянные стропильные фермы опираются на несущие стены здания." Всегда так было? Может была какая-то конструкция на "повернутых" балках, та же лебедка?
4) Будет ли огнезащита балок, какая, учтена ли в расчете? Пенополистирол допускается по противопожарныи нормам?
5) Возможно, стержни нижней арматуры приварены к полкам нижнего пояса балок. В таком случае более нагруженные "податливые" балки зависают на более "жестких" или менее згруженых. Сравните прогибы балок в центре перекрытия и у торцовых стен.
6) Не выполнен проверочный расчет плиты перекрытия по деформациям.
p.s. в Саратове упало покрытие промздания

[BM60]

Сообщение от SergeyAB По какой причине выгиб 18см?

Инж-эксперт написал причину - в пункте 4 этого акта.

Указанные в п.1 и п. 2 размеры отклонений металлических двутавровых балок от прямолинейности и от вертикали были очевидно были допущены при их складировании, транспортировке и монтаже. Установленные балки изначально уже имели указанные параметры отклонений. Прогиб балок указанный в п. 3 возник после монтажа металлических двутавровых балок по воздействием собственного веса балки и веса монолитной железобетонной плиты покрытия.

Какова сила убеждения?

это перлы просто! надо во все учебники по МК включить расчет проката под действием собств. веса. )

А во еще неплохо(там же - "откровение инжэксперта"):

при присоединении элементов усиления на болтах необходимо вести работы с минимально возможным ослаблением усиливаемого элемента. С этой целью после завершения сборки на струбцинах следует вначале одним или двумя болтами прикрепить концы элементов усиления, затем, направляясь к середине, установить остальные. Каждое последующее отверстие начинают сверлить только после установки болта в предыдущее. После установки всех промежуточных болтов заканчивают прикрепление концов элемента.
При монтаже необходимо обеспечить:
а) устойчивость и неизменяемость смонтированной части конструкций сооружения на всех стадиях монтажа;
б) устойчивость монтируемых конструкций и их прочность при монтажных нагрузках;
в) безопасность ведения монтажных, строительных и специальных работ на объекте.

- т.е. летать на крылышках вокруг - не дай бог ступить на балку и при этом непрестанно читать отче наш...

[crosandr]

очень ответственное отношение к производству работ

[ags]

Спасибо BM60 за пристальное внимание к теме. Ваши посты можно перефразировать одним известным четверостишием: ".. мозги обязаны трудиться и день и ночь, и день и ночь!"
Убедила заказчика, что без испытаний не обойтись. Ждём-с

[crosandr]

Сообщение от ags Убедила заказчика, что без испытаний не обойтись.

Так и нужно!
Соломка лишней не будет)

[BM60]

Ну прям "гора с плеч"!

[ags]

Очень порадовали сотрудники НИИ Чермет: после оформления документов на испытания образцов сказали: "Ну давайте, везите вашу балку". Заказчик пережил небольшой шок)))
Сейчас обратились в институт им. Мельникова, там сотрудники готовы выехать и выпилить образцы.

[crosandr]

Сообщение от ags Ну давайте, везите вашу балку

Юмора вы НИИшного не поняли)))
сколько денег запросили за испытания, если не секрет?

[ags]

Про НИИ Чермет не знаю, а им. Мельникова хотят 100тыс. за три образца (это хим. анализ и механика)

[crosandr]

столица....
Я конечно понимаю, имя, но не до такой же степени борзеть!
Ну может конечно они там целую научную работу в итоге выдадут.
Я слышал цены на порядки ниже. Может врут конечно...

[ags]

Наконец получены результаты испытаний - прилагаю. Этот листочек обошелся заказчику в 70.000руб.

Проверила свариваемость - от болтов можно отказаться.

Обработала результаты пределов текучести по п.2.17 Пособия к СНиП II-23-81. Так как выборка мала, получилось большое отклонение результатов и нормативное сопротивление стали 192 МПа (низковато для Ст3). Испытатели не обрабатывают статистически, поэтому у них получилась четко Ст3.

пыщь...пыщь...пыщь...

МОСКВА.

пыщь...пыщь...пыщь...

Да....

Автор, мне Вас жаль. Вы ни в чем не виноваты, злой рок судьбы забросил вас на общечеловеческую помойку...Ничего общего с инженерными решениями в этой теме нет...и не будет. Очередное наколеночное горе...Которому место под бульдозером. Даже заочные мысли приводят меня в такое униние....Живьем бы уплевался наверное...все равно сноса не будет...БАБЛО РУЛИТ!