[Kandello]

Здравствуйте!
Проектирую здание станции техобслуживания. Металлокаркас с монолитными перекрытиями. Сетка колонн 6x6 (максимум). Перекрытия в архитектуре даны 200мм толщиной.
Посетила меня дурацкая авантюрная мысль учесть жёсткость плиты перекрытия при расчёте балок, считал в Лире. Читал на форуме пару веток (сейчас к сожалению не нашёл их), где народ говорил, что такое можно делать при обеспечении реальной совместной работы балок с плитой путём приварки гнутых деталей к балкам и привязкой арматуры плиты к ним. Решил так и сделать.
В принципе подход показался логичным с той точки зрения, что при проектировании монолитного каркаса перекрытие толщиной 200мм и шаге колонн 6м легко обходится без всяких балок, да и армирование не такое уж сильное. Вот и подумалось: "А чем металл хуже? И зачем закладывать столько металла при том, что перекрытие и само неплохо справляется? Получается, что отличие от монолита только в сопряжении плиты с колонной.."
На этой волне накидал чертежи км и кж. Скоро сроки выдавать документацию, но меня стали терзать сомнения типа "а не стоит ли посчитать по классической схеме и перекроить всё напрочь?"

Поэтому и спрашиваю совета. Сталкивался ли кто-нибудь с подобными случаями, имеет ли схема право на жизнь?
Понятное дело - посчитать балки на полную нагрузки и от веса плиты в том числе проще и спокойней (сильно меня не ругайте, я и сам уже понимаю что зря ввязался в это ноу-хау). Но вот мысль о том, что перекрытие может работать и само тоже не даёт покоя. По сути ведь это та же плита с опиранием в точках на колонны (в моём случае объединённых балками).

В общем, приветствуются все мысли, доводы, опыт, критика по теме! Заранее спасибо за помощь.

[MasterZim]

При шаге колонн 6х6 и толщине плиты 200 балки вобщем-то не нужны (при отсутствии экстремальных нагрузок)
Аккуратненько просчитать зону примыкания к колонне и все. (лучше при таких пролетах толщину принять 220мм, тогда вообще красота)

[Kandello]

Полезную нагрузку на перекрытие принимал 500*1,2=600кг/м2, полы принимал как 10см цементного р-ра, +нагрузка от перегородок порядка 75 кг/м2.
Просто никогда не делал монолитного перекрытия по металлическим колоннам. Поэтому есть факт паники)))
Узлы примыкания балок к колонне считал руками, проходили при минимальных катетах шва.
При расчёте не расшивал узел примыкания плиты к колонне. Но я так понимаю от этого появятся только пиковые усилия и увеличится армирование в этих зонах, что по идее пойдёт в запас?

Вложил файл расчёта. Правда не помню, крайний ли это вариант - на работе, к сожалению лиры нет
Лир-СТК выдаёт сечения балок очень маленькие, в виду чего можно правда подумать, что они там и вовсе не нужны.. В КМ-е давал их из двутавра 35Б1 на всякий случай.

Если у кого есть грамотный узелок примыкания монолитной плиты к металлической колонне - очень прошу поделиться. Да вообще хотелось бы посмотреть чертежи таких конструкций, хотя б в литературе, что-ли..

[VVN59]

Можно обойтись без балок.
Нужно организовать (рассчитать и сконструировать) опорную "площадку" для плиты перекрытия из расчёта на Q (только и всего). К сожалению - ничего подобного в литературе пока не встречал. Но уверен - делать так можно.
Толщины плиты 200мм вполне достаточно.

[Kandello]

Считал узлы примыкания балок к колоннам.
Правильно ли я полагаю, что при вот таком узле примыкания нагрузка будет распределяться равномерно на швы без учёта 0,3/0,7 по перу/обушку??
Полная расчётная нарузка на перекрытие с учётом веса плиты 1413 кг/м2. На одно примыкание балки к колонне в худшем случае с грузовой площадью 18м2 будет приходиться 1413*18=25,5т.

Длина шва Lw=[(100-10)+(240-10)]*2=640мм.
Минимальный катет шва по табл 34 для ручной сварки Kf=5мм.
Betta f=0.7; Betta z=1
Gamma wf= Gamma wz= 1 для IIIВ климатического района.
Rwf=0.55*Run/Gamma wm
Gamma wm принимаем для ручной сварки = временному сопротивлению разрыву метталла шва по ГОСТ 9467-75 для электродов Э42. Rwun=42кг/мм2.
Т.к. Rwun<5000кг/см2 то Gamma wm=1.25
Rwf=0.55*42/1.25=18.48кг/мм2
Rwz=0.45*38=17.1кг/мм2.
Проверка по металлу шва:
[N]=18.48*1*1*0.7*5*640=41 395кг >25.25т
Проверка по границе сплавления:
[N]=17.1*1*1*1*5*640=54 720кг >25.25т

То есть я так понимаю металл у меня несёт нормально, но надо сделать площадку в месте примыкания, чтобы плиту не проткнуло колонной??
Логично ли считать эту площадку как для базы колонны N/A<Rb?? Если так то, получается:
N=51т. Бетон класса B15 Rb=7,65МПа=77,98 кг/см2.
А=51 000/77,98 = 654 см2.
При квадратной площадке опирания это будет квадрат 26х26см. Законструировать в принципе несложно.
Или всё ж нужен расчёт на продавливание? Просто никогда его не делал, надо бы поизучать СП. А пока скачал прогу для расчёта http://dwg.ru/dnl/5653

[Евгений Москва]

Интересно наблюдать как расчитывают сварные соединения... Все уже давным-давно посчитано и имеются таблицы с несущими способностями сварных соединений...

[Kandello]

Евгений Москва, я просто хотел проверить именно свой узел. Ну и поделитесь таблицами, коль уж заговорили о них.

Ну и просьба к голосующим: "Пожалуйста, не ленитесь приводить свои аргументы, мне это очень важно!"

[Евгений Москва]

В таблицах приводится несущая способность 1 см сварного шва, а не целого узла... Таблицу можно посмотреть например в А.И.Будур, В.Д.Белогуров. Справочник конструктора. Стальные конструкции_2004 (стр. 139-141)

[Kandello]

Евгений Москва, спасибо, книжку скачал, буду пользоваться.

Остаются вопросы по узлу примыкания монолитной плиты к металлической колонне, ну и интересуют мнения людей об адекватности схемы в общем.

[Евгений Москва]

По поводу узла, может Вам поможет "И.А. Шерешевский. Конструирование промышленных зданий и сооружений"... На стр. 77, 78 описано здание, возводимое методом подъема этажей. Ж/б колонну заменяете на стальную, ну и подъема перекрытия у Вас конечно не будет, а узел сопряжения можно использовать...

[RomanM]

Сообщение от Kandello Считал узлы примыкания балок к колоннам. Правильно ли я полагаю, что при вот таком узле примыкания нагрузка будет распределяться равномерно на швы без учёта 0,3/0,7 по перу/обушку?? Полная расчётная нарузка на перекрытие с учётом веса плиты 1413 кг/м2. На одно примыкание балки к колонне в худшем случае с грузовой площадью 18м2 будет приходиться 1413*18=25,5т. Длина шва Lw=[(100-10)+(240-10)]*2=640мм. Минимальный катет шва по табл 34 для ручной сварки Kf=5мм. Betta f=0.7; Betta z=1 Gamma wf= Gamma wz= 1 для IIIВ климатического района. Rwf=0.55*Run/Gamma wm Gamma wm принимаем для ручной сварки = временному сопротивлению разрыву метталла шва по ГОСТ 9467-75 для электродов Э42. Rwun=42кг/мм2. Т.к. Rwun<5000кг/см2 то Gamma wm=1.25 Rwf=0.55*42/1.25=18.48кг/мм2 Rwz=0.45*38=17.1кг/мм2. Проверка по металлу шва: [N]=18.48*1*1*0.7*5*640=41 395кг >25.25т Проверка по границе сплавления: [N]=17.1*1*1*1*5*640=54 720кг >25.25т То есть я так понимаю металл у меня несёт нормально, но надо сделать площадку в месте примыкания, чтобы плиту не проткнуло колонной?? Логично ли считать эту площадку как для базы колонны N/A<Rb?? Если так то, получается: N=51т. Бетон класса B15 Rb=7,65МПа=77,98 кг/см2. А=51 000/77,98 = 654 см2. При квадратной площадке опирания это будет квадрат 26х26см. Законструировать в принципе несложно. Или всё ж нужен расчёт на продавливание? Просто никогда его не делал, надо бы поизучать СП. А пока скачал прогу для расчёта http://dwg.ru/dnl/5653

Kandello,
из приведенных выкладок никак не могу понять на чем Вы в конечном итоге остановились: плоская жб плита с опиранием на колонны или плита по балкам и профлисту (сталежелезобетон)?

Оба варианта имеют право на существование, при этом второй выигрывает в экономике и технологичности, первый - в строительной высоте перекрытия. Эффективно совместить не получится.

Если остановиться на 1-м варианте, то, как выше отметил MasterZim, для сетки колонн 6х6 при Ваших нагрузках плиты толщиной 200мм будет достаточно. Примеры опорных узлов плиты на форуме были точно - ищите.

Если делать по 2-му варианту, то хватит общей толщины плиты в 100-120мм. Излишнее количество бетона в данном случае только повредит т.к. сильно перегрузит металлоконструкции в ходе бетонирования (до включения в работу затвердевшего жб). Объединять и учитывать совместную работу металлических прогонов и железобетоной плиты, разумеется, надо.
Основные нормы проектирования таких перекрытий:
http://dwg.ru/dnl/1190
http://dwg.ru/dnl/1351
кроме того, вопросы проектирования сталежелезобетона рассматриваются в массе норм и литературе по мостостроению.

PS. Сварной узел примыкания балки к колонне, изображенный у Вас, плох своей "не полной шарнирностью". На эту тему см. кучу информации на форуме. Кроме того (на всякий случай), главная балка 35Б1 на клетку 6х6 под Ваши нагрузки явно мала

[Kandello]

RomanM, спасибо за участие.
В том-то и дело, что я хочу остановиться на варианте с плоской жб плитой, а не перекрытии по профлисту. Балки оставил исходя из начальной схемы, просто лень/нет особо времени корректировать. Ну и по замыслу они вроде как должны помогать передавать нагрузку с плиты на колонны. По ним-то в принципе и основной вопрос: как подбирать их сечение, если плита справляется с нагрузкой и сама; для совместной работы балок с плитой предусматриваю приварку ¯U¯ - образных деталей из d10 A-I с шагом 200 вдоль балок. Лира вообще выдавала сечение около двутавра 20Б или типа того, сейчас на память не скажу точно. 35Б1 брал по прикидочным расчётам балки по прочности без учёта веса плиты.
Узелок сопряжения плиты с колонной сейчас сочиняю, чуть позже выложу чего придумается.
Пока приложу для наглядности схемки в двг, ну и картинки если кому лень автокад запускать)

[RomanM]

Сообщение от Kandello RomanM, спасибо за участие. В том-то и дело, что я хочу остановиться на варианте с плоской жб плитой, а не перекрытии по профлисту. Балки оставил исходя из начальной схемы, просто лень/нет особо времени корректировать. Ну и по замыслу они вроде как должны помогать передавать нагрузку с плиты на колонны. По ним-то в принципе и основной вопрос: как подбирать их сечение, если плита справляется с нагрузкой и сама; для совместной работы балок с плитой предусматриваю приварку ¯U¯ - образных деталей из d10 A-I с шагом 200 вдоль балок. Лира вообще выдавала сечение около двутавра 20Б или типа того, сейчас на память не скажу точно. 35Б1 брал по прикидочным расчётам балки по прочности без учёта веса плиты. Узелок сопряжения плиты с колонной сейчас сочиняю, чуть позже выложу чего придумается. Пока приложу для наглядности схемки в двг, ну и картинки если кому лень автокад запускать)

Понятно.

Если решили делать плоскую жб плиту, балки, оставленные "для красоты", уберите - они только помешают при выставлении опалубки. Да и заказчик Вас с предложением переплатить за перекрытие в n1 раз и увеличить его общую толщину в n2 раз для осложнения последующей разводки сетей под потолком мягко говоря "не поймет".

Пример узла опирания монолитной плиты на колонну в приложении

[VVN59]

Правильно. Решение ведь элементарное...
Но...
kandello его не применит - побоится. Могу поспорить...

[Kandello]

RomanM, ещё раз огромное спасибо. За это время накидал узелок. Суть в принципе та же что и в представленых Вами, тольк решение не такое красивое и компактное.
VVN59, скорее всего, Вы правы. С одной стороны - побоюсь. С другой получается, что при расчёте плиты перекрытия балки у меня работали как жёсткое армирование. Уберу их - поменяется всё армирование плит.

[VVN59]

Термин "жесткое армирование" - относится только к прокатным профилям, располагаемым внутри ж.б. конструкции. (Но - это... так... - на будущее).

P.S.
Господа!
Давайте будем
придерживаться
общепринятой
терминалогии
Иначе
неизвестно к чему
Мы с Вами (все вместе)
придём (или - до чего докатимся)

[depak]

Сообщение от VVN59 (Но - это... так... - на будущее).

Я смотрю Вы любите всех поучать незамысловатыми выражениями и фразами. Может представитесь наконец, образование, место работы, заслуги, награды???

[VVN59]

Ключи от квартиры...

И не поучаю вовсе - пытаюсь расшевелить спящие мозги.

И ещё раз - был-бы весьма признателен при получении от Вас конкретного ответа на Мой вопрос (см. другую тему).

[Kandello]

Сообщение от VVN59 Термин "жесткое армирование" - относится только к прокатным профилям, располагаемым внутри ж.б. конструкции.

Эт я понимаю, просто более подходящего выражения не нашёл. Ну и если уж придираться к словам, то я писал

при расчёте плиты перекрытия балки у меня работали как жёсткое армирование

то есть по аналогии, а не чётко соответствуя понятию жёсткой арматуры. Или Вы не согласны с тем, что за счёт присутствия под плитой металлической балки армирование плиты вдоль неё (балки) уменьшится?

Вчера просчитал вариант балочного перекрытия с жб плитой 12см.
Главные балки - двутавр 40Ш1 СТО-АСЧМ 20-93.
Прогоны - двутавр 30Б2 с шагом 1,5м; либо 25Ш1 с шагом 1м.
На мой взгляд очевиден проигрыш по толщине конструкции перекрытия (и опять же удобству упомянутой RomanM разводки сетей) даже если всё варить/заливать в одном уровне. Экономическую сторону не рассматриваю, так как в ценах, если честно, особо не ориентируюсь.
В общем, окончательно остановился на варианте плоской монолитной плиты. И прогибы у неё меньше, и с выгораживанием проёмов под лестницы нет мороки.

[RomanM]

Сообщение от Kandello Или Вы не согласны с тем, что за счёт присутствия под плитой металлической балки армирование плиты вдоль неё (балки) уменьшится?

Незначительно. ЖБ плита толщиной 200мм значительно жестче металлических балок и почти всю нагрузку воспримет сама. Ситуацию усугубит податливость гибких связей между плитой и балками.

Сообщение от Kandello Вчера просчитал вариант балочного перекрытия с жб плитой 12см. Главные балки - двутавр 40Ш1 СТО-АСЧМ 20-93. Прогоны - двутавр 30Б2 с шагом 1,5м; либо 25Ш1 с шагом 1м. На мой взгляд очевиден проигрыш по толщине конструкции перекрытия (и опять же удобству упомянутой RomanM разводки сетей) даже если всё варить/заливать в одном уровне. Экономическую сторону не рассматриваю, так как в ценах, если честно, особо не ориентируюсь. В общем, окончательно остановился на варианте плоской монолитной плиты. И прогибы у неё меньше, и с выгораживанием проёмов под лестницы нет мороки.

Похоже на правду. Прогоны можно уменьшить, учтя совместную работу с плитой. Все логично, если убрать ненужные балки из под плиты