[bartus]

Давно эта тема в голове сидит, никак не разберусь.
Есть каркасное здание с ж.б. колоннами и стальным покрытием. По какому нормативу определять максимально возможную длину температурного блока, не требующую расчетного обоснования?

Ниже эскиз продольного разреза.

Первым делом непрерывная вдоль здания колбаса из ж.б. балок (ригелей) просит швов. Классический вариант с температурным швом на спаренных колоннах нет возможности выполнить. Отвязываю совместные горизонтальные деформации горизонтальных ж.б. балок с колоннами (от температурных воздействий). Для унификации и надежности - в каждом пролете. Метод "отвязывания" - дать одному концу балки свободу перемещений, уложив балку насухую поверх консоли (может быть через закладные). Прижатие конца балки даже от собственного веса перекрытия уже само по себе значительное и ему препятствуют силы трения. Пока не использую никаких антифрикционных прокладок и др. для усиления эффекта скольжения. Такое решение выполнит свою функцию?

Дальше смотрю на то, что остается. Остается здание длиной около 200 м со стальным покрытием и ж.б. колоннами с заделкой понизу (условимся, что ж.б. перекрытие передает только вертикальную нагрузку на колонны).
Что заложено в основе при определении размеров температурных блоков в контексте ж.б. конструкций? Ниже варианты:
1. Недопустимость сверхнормативных деформаций (удлинений) горизонтальных ж.б. элементов от температурных воздействий?
2. Влияние на работу каркаса вынужденных перемещений (от температурных воздействий) в точках колонн, куда примыкают горизонтальные элементы?

Допустим, что только 1-ый вариант. Тогда можно было бы принять размер блока по СП 16.
В пользу 2-го варианта говорят выдержки из книг, которые приравнивают ж.б. каркас к каркасу из ж.б. колонн со стальным покрытием:



СП 27 уже акцентирует внимание на гибкость колонн:

Что тоже по смыслу идет в копилку 2-го варианта.
Но и первый вариант тоже должен иметь место, однако, видимо, рассматривается отдельно для конкретной ж.б. конструкции.

Как итог: в таком здании нет возможности применить размеры блоков из СП16? Думаю, что предпосылок нет.

И в качестве дополнения о расчете на температурные воздействия. Берем схему, где нет перекрытия, есть только колонны и фермы. Фермы шарнирно неподвижно крепятся к колоннам. К фермам прикладываю температурную нагрузку. В линейном МКЭ расчете я не могу получить смещения верхних концов колонн при приложении температурной нагрузки? Нужен нелинейный расчет?

[eilukha]

Проблемы из-за разности деформаций основания и сооружения. У Вас это сооружение - сборняк, по нему и принимать надо. Если бы у земли были МК, то можно ещё было порассуждать.

[bartus]

Сообщение от eilukha Проблемы из-за разности деформаций основания и сооружения.

Имеете ввиду, что низ колонн остается на своем месте, верхушка - смещается? Или Вы о вертикальных деформациях (тут осадочный шов)? Или всё вместе?

[Tyhig]

Не должен один конец балок смещаться по консоли. Это приведёт к аварийной эксплуатации через 30 лет из-за неравномерных осадок. Балки сместятся по консолям сверх РД и что с этим зданием тогда делать ?
Деформационные швы каркаса выполняются сдвоенными колоннами. Это классическое решение приведёт к успешной эксплуатации.

Offtop:
Ж.б. балки вообще невыгодно делать. СССР закончился, экономить сталь не особо надо даже сегодня. Почему не стальные балки ?
В стальных можно сделать овальные отверстия..., прокладки и т.п.

В общем я бы голосовал за стальные балки и 60 м между температурными швами.

Если будут многопустотные плиты, то в плитах будут дырки. А раз делать дырки, то будут делать большие дырки. А где большие дырки, там и монолитные участки. Длиной 200 м ?

Может не стоит связываться со сборными плитами перекрытий для явно промышленного или торгового здания ? Это сильно ограничит и АР и КЖ... На пустом месте.
Если надо дешево, может быть стальные фермы шагом 12 м + с балками шагом 3-6 м + ж.б. по профнастилу с пролётом 3-6 м ?

[bartus]

Tyhig, спасибо что заглянули.

Сообщение от Tyhig Не должен один конец балок смещаться по консоли. Это приведёт к аварийной эксплуатации через 30 лет из-за неравномерных осадок.

Опирание балок шарнирное. В местах "ползуна" планируется выполнить боковые ограничители, чтобы из плоскости не вылетела:

Чем грозит неравномерность осадок для шарнира? Пожалуй, что один из концов балки будет опираться на кромку консоли, а не как положено, с треугольной эпюрой:

Можно поставить туда уголок, бетон консоли сохраним, а у самой балки у нижней опорной грани будет стальной лист закладной детали. Да, местные напряжения под уголком будут высокие. Но и вероятность такой большой величины просадки опоры неднозначна.

Если оба конца заварить "шарнирным" швом, он от этих же разниц осадок и лопнет, имхо.

Сообщение от Tyhig Балки сместятся по консолям сверх РД и что с этим зданием тогда делать ?

Что значит сверх РД? Если вы про смещение вдоль ригеля - то геометрия не позволит, чтобы балка слетела с опоры, величина опирания должна быть мала. Планируемая величина около 250 мм.

Сообщение от Tyhig Деформационные швы каркаса выполняются сдвоенными колоннами.

Разумеется. Но, как водится, не все понимают зачем, если видели и без них (у соседа).

По поводу ж.б. Сам ценами не владею, кто-то что-то сравнивал и вышло, что заметно дешевле стального решения. Пропусками коммуникаций проект не насыщен. А проблему разности осадок переход на сталь не решит. Так или иначе задача стоит выполнить именно в железобетоне. На данном этапе свернуть вряд ли получится.
Плиты и балки пролетом 12 м, соответственно, преднапряженные.

[Tyhig]

Сообщение от bartus Чем грозит неравномерность осадок для шарнира?

Сообщение от bartus то геометрия не позволит, чтобы балка слетела с опоры, величина опирания должна быть мала. Планируемая величина около 250 мм.

Опирание у вас в проекте было 250 мм, а станет 80 мм. Консоль в аварийном состоянии, по расчёту не держит.

----- добавлено через ~3 мин. -----

Сообщение от bartus Пропусками коммуникаций проект не насыщен.

Сейчас не насыщен.

Сообщение от bartus А проблему разности осадок переход на сталь не решит.

Стальные конструкции в 3-5 раз легче ж.б. Меньше нагрузка на фундаменты. Меньше осадки и разница осадок. Дешевле фундаменты.
Конструкция стальных узлов позволит учесть или исключить отклонения-подвижки балок при опирании.

----- добавлено через ~4 мин. -----

Сообщение от bartus Так или иначе задача стоит выполнить именно в железобетоне. На данном этапе свернуть вряд ли получится.

Свернуть проект не получится. Получится вбухать туда кучу бабла.

Сделать и по вашему можно. Нетрудно. Делайте.


Кстати, а как монтировать фермы с учётом отклонений колонн, закладных деталей и подколонников ? Бульдозером сближать колонны при монтаже ? А колонны не сдохнут ? А их заделка выдержит ?

[eilukha]

Сообщение от bartus Имеете ввиду, что низ колонн остается на своем месте, верхушка - смещается? Или Вы о вертикальных деформациях (тут осадочный шов)? Или всё вместе?

- см. для чего темп. швы. Я о деф. по горизонтали.

[bartus]

Может кто-то сможет дать комментарии. Пробую осмыслить принципиальные, базовые вводные для расчета на температурные воздействия в моем конкретном случае.

Представим, что в здании нет перекрытия.
Прикладываю температурную нагрузку (равномерный нагрев) ко всем горизонтальным элементам.
Чтобы от удлинений элементов получить доп. усилия в колоннах - пользуюсь геометрической нелинейностью.
Рассматриваем крайнюю колонну. Из моей схемы дополнительные усилия в колоннах (более-менее значимые) возникают только в виде изгибающих моментов. Т.к. покрытие шарнирно крепится к колоннам, в них от температуры не возникают продольные усилия, или они достаточно малы. Остается только момент, возникающий от удлинений покрытия:


Что подразумевает под собой проведение расчета на температурные воздействия? Пока у меня набралось 2 "проверки":
1. При назначении сечений колонн и их армирования нужно учесть этот изгибающий момент.
2. Убедиться, что перемещения верха колонн не больше предельных.

Понимаю, что этот расчет сложен и многофакторный и вообще сюда не соваться, но если абстрагироваться, что я еще не учёл?

Сообщение от Tyhig Кстати, а как монтировать фермы с учётом отклонений колонн, закладных деталей и подколонников ?

В идеале так. Отклонения по вертикали и углу поворота решаются регулировкой базы надколонника (выверочными гайками), опорная плита надколонника на анкерных болтах с подливкой. По горизонтали - отверстия с увеличенным допуском, перекрываются квадратными шайбами. Ну и для ферм монтажные прокладки. Насчет углов поворота конечно мои фантазии, вряд ли этим на стройке будут заниматься.

[eilukha]

Сообщение от bartus пользуюсь геометрической нелинейностью

- ерунда, т. к. ничего не даст из-за малости деформаций.

Сообщение от bartus Что подразумевает под собой проведение расчета на температурные воздействия? Пока у меня набралось 2 "проверки": 1. При назначении сечений колонн и их армирования нужно учесть этот изгибающий момент. 2. Убедиться, что перемещения верха колонн не больше предельных.

- нормально всё. Осталось найти в нормах значение температурной нагрузки и не налететь на «эксперта».

[bartus]

eilukha, ерунда не ерунда, перемещения крайних колонн около 50 мм вверху (для тестовой схемы, где длина блока 240 метров). Если принять P=100 тс, выйдет около 5 тс*м доп. момента. Не проверял на реальной схеме, может и сыграет роль.

Сообщение от eilukha нормально всё.

Чего нормально? Солидарны с достаточностью этих проверок и больше тут ничего не нужно изобретать?
Однако в тех же таблицах, даже если покрытие "из стали", даются сильно маленькие размеры блоков. Тут какая-то заковырка должна сидеть, одни только удлинения не дают такой страшной картины, чтобы блок стал строго не больше 60 метров.

Сообщение от eilukha Осталось найти в нормах значение температурной нагрузки

Ну deltaT вычислял по п. 13.2 СП 20, а эксперта не будет, сам бздю как могу.

[Старый Дилетант]

Сообщение от bartus Если принять P=100 тс, выйдет около 5 тс*м доп. момент

С чего вдруг??

[eilukha]

Сообщение от bartus перемещения крайних колонн около 50 мм вверху

- от ветра в разы больше, но нелин не используют.

[Нубий-IV]

Если не поможет литература из старой темы, то, видимо, никто уже не поможет:
Расчёт на температурно-влажностные воздействия, температурно-усадочные швы (где можно посмотреть)

[bartus]

Сообщение от eilukha - от ветра в разы больше, но нелин не используют.

Есть такое, у меня цель - хоть каким-то образом учесть влияние температуры, чтобы это было похоже на пресловутый расчет на температуру, т.к. у меня нарушены требования по размерам блоков.

Раскопал такую запись (пользуюсь этим СП 355 иногда, сборняк часто бывал):

Непонятен мне выделенный зеленым текст. Может кто популярно объяснит?

В формуле определения e0 участвуют M, Mt и Ml, внутрь уже зашит коэф. продольного изгиба "η".
M - возникает, например, от эксцентричного опирания стропильной конструкции (момент из "статического расчета");
Mt - от температурного удлинения стропильной конструкции;
Ml - от физического удлинения стропильной конструкции (в результате изгиба).
Последние 2 момента ИМХО только в нелине можно учесть. Если не учесть - то в качестве e0 в линейном упругом МКЭ расчете вы примете только фактор голого M (из "статического расчета"), а ведь вынужденные перемещения должны быть...(об этом ниже)
Итого по формуле 7.12 СП 355 влияние продольного изгиба не учитывать для усилий от вынужденных перемещений (Mt и Мl), а учитывать только для "статического" момента M домножением его на коэф. продольного изгиба "η". Однако если потом приплести формулу 8.11 из СП 63, то коэф. "η" учтется 2 раза.


И дальше приведу пока без комментариев выкопировки из того же СП 355, может в ком-то проснется интерес:


Нубий-IV, да, тему давно заметил, хотел обойти стороной, потихоньку придется изучать.

[eilukha]

Сообщение от bartus чтобы это было похоже на пресловутый расчет на температуру

- да отдайте им что-нибудь, там может и смотреть не будут, а будут - так и подскажут что неверно.

[bartus]

eilukha, так я ж для себя разбираюсь, чтобы самому перед собой ответить, что люди внутри здания не пострадают. Не будет экспертизы, точнее не так. Эксперты не замечают превышение размеров блока.

[bartus]

Итак, указание в пункте А.12 СП 355 отнюдь не мифическое, при превышении размеров температурного блока - нужно учитывать перемещения от температуры и удлинения покрытия:


Для тех, кто столкнется с расчетом - можно посмотреть хотя бы примеры №8...10 из "Руководства по расчету статически неопределимых ЖБК, 1975" (приложил).
Выдержка из исходных данных примера 8:


Ну и отрывки из другого источника:


Ну и во всевозможных статьях ратуют за нелинейный расчет, как замену всем этим формулам из прошлого. Причем, видимо, только геометрическим нелинейным не обойтись, если колонны ж.б.