|
||
| Правила | Регистрация | Пользователи | Поиск | Сообщения за день | Все разделы прочитаны | Справка по форуму | Файлообменник | |
|
Поиск в этой теме |
24.04.2019, 10:06 | #1 | |
Как назначить толщину и поперечное армирование безбалочного перекрытия по пилонам?
Инженер-философ
Хабаровск
Регистрация: 24.04.2019
Сообщений: 1,874
|
||
Просмотров: 13690
|
|
||||
Регистрация: 10.02.2007
Сообщений: 1,077
|
Нубий-IV
Безусловно, найдутся мудрецы, которые из вашего лонгрида смогут увидеть суть вопроса и ответить на него. Но лучше и понятнее если вы дополните все свои расчёты картинками (даже в СП 63 так сделали ). Сейчас многим (особенно тем, кто не любит лонгриды) просто лень вникать в ваш вопрос. По делу: продавливание вокруг пилона считается по двум контурам: замкнутому - как для колонны (см. СП 63), и не замкнутому - как для торца стены (см. Научно-технический отчёт НИИЖБ о продавливании). Как вытащить усилия для расчёта на продавливание из МКЭ-расчёта при опирании перекрытия на пластину=пилон - это отдельная тема. |
|||
|
||||
Инженер-философ Регистрация: 24.04.2019
Хабаровск
Сообщений: 1,874
|
Цитата:
А вот для поперечной силы по трем разным расчетным моделям получаются сильно разные варианты.
|
|||
|
||||
Инженер-философ Регистрация: 24.04.2019
Хабаровск
Сообщений: 1,874
|
Спасибо за наводку, занимательное чтение. Что интересно, МКЭ - расчет показывает похожие результаты. Например, почему My в отчете учитывается в продавливании а My - нет, видно по схеме деформаций. При ручном счете до такого додуматься тяжело.
Не понял, как находят расчетную F - в расчетный контур собирают нагрузку с соответствующей площади? Как на картинке - контур красный, Q собираем с зеленой площади? Тогда усилие получится то же, что в МКЭ - все сконцентрируется к торцу пилона. А несущая по бетону - все равно в 2 раза другая (а если учесть Q второго направления - то и в 3 раза). Картинки с расчетной схемой и сечением напряжений МКЭ-схемы добавил в сообщение. ----- добавлено через ~7 мин. ----- Без паники! Все читать не надо - это, типа, просто трассировка расчета. Достаточно посмотреть на выделенное жирным - 3 метода расчета, 3 сильно разных ответа. И все в точном соответствии с СП! Offtop: Как вы добавляете подпись к сообщениям, каждый раз вручную? В профиле такую фишку не нашел. Тоже хочу себе умный знаменатель! ----- добавлено через ~28 мин. ----- Цитата:
Offtop: Спорим, если привести две картинки - одну от расчета на продавливание с трещиной, отделяющей пирамиду продавливания, а другую - от расчета балки по наклонному сечению, да стереть на них подписи, то ни один инженер ни за что их не отличит! |
|||
|
||||
Регистрация: 15.02.2019
Сообщений: 200
|
Не очень понятна балочная схема, Вы рассматриваете безригельное перекрытие как систему перекрестных балок?
Если посчитать несущую способность плиты на продавливание на торцах пилона и сложить с несущей способностью плиты на поперечную силу средних участков с обоих сторон пилона, то мы получим максимально допустимую нагрузку которую плита способна передать на колонну. Исходя из этого назначать толщину плиты. Не знаю в каком программном комплексе Вы считаете, но в Лире поперечная сила для пластин выдается в двух направлениях. Мне кажется, что в напроавлении из плоскости пилона средняя часть будет загружена поперечной силой. По обозначенной на приведенной Вами выше картинке грузовой площади можно сделать вывод, что плита работает только в одном направлении, а при сетке пилонов 6х6м этого на мой взгляд быть не может. Последний раз редактировалось Гамадрил Гималайский, 24.04.2019 в 17:24. |
|||
|
||||
конструктор Регистрация: 15.05.2009
Сообщений: 6,081
|
Цитата:
Интуиция ведь подсказывает вам, что расчёт как для колонны не в запас; делать капитель - заказчик не поймёт. Может не стоит искать идеально точный способ расчета там, где его не существует? |
|||
|
||||
Инженер-философ Регистрация: 24.04.2019
Хабаровск
Сообщений: 1,874
|
Цитата:
А тут пилон и не широкий как стена, и не узкий как колонна. При этом возникает концентрация напряжений под острыми углами пилона, как на картинке. Концентрацию воспроизводит и МКЭ - на картинках изополя, и сечения по X,Y. Это STARK, у него элементы поперечную силу достаточно точно считают, и без диких случайный всплесков, в отличие от Лиры/Скада. Например, тут суммарная поперечка по контуру пилона получается 2(131+189) = 640 кН, всего на 18% больше, чем 540 кН, посчитанная вручную. При частых шагах арматуры такая погрешность сильно меньше, чем скачок от смены диаметра арматуры на следующий. К сожалению, STARK не умеет сумму Qx+Qy выводить, только корень из суммы квадратов. Зато поперечку в оболочках считает точно по формулам СП, что при его достаточно точных элементах позволяет даже автоматически подобранную поперечную арматуру считать верной, если верить формулам из СП. На картинке - изополя поперечной арматуры. Армирование - больше, чем раньше посчитано вручную, это потому, что честно учтены Qx и Qy. Даже зона необходимого армирования получается больше, чем была бы при расчете на продавливание вручную. И все соостветствует СП - формулы 8.106 - 8.109! |
|||
|
||||
Инженер-философ Регистрация: 24.04.2019
Хабаровск
Сообщений: 1,874
|
Если нет - то просто продавливающая сила делится равномерно по периметру, и на угол приходится часть, пропорциональная длине расчетного контура?
Тогда получается, что угол проверяется по формуле Rbt*b*h0, а средняя часть - по 0.5*Rbt*b*h0, и проверка продавливания теряет смысл - несущая угла всегда будет в 2 раза больше, чем средней части. А еще можно делить пропорционально периметру самого пилона, а не его расчетного контура. А расчетный контур в 1.3 раза больше, чем периметр, тогда угол в 2.6 раза крепче серединки. Получается, что пилон продавливается от середины к краям? Как говаривал Журавский, глядя на такие расчеты на поперечную силу: "Не верю!". |
|||
|
||||
Инженер-философ Регистрация: 24.04.2019
Хабаровск
Сообщений: 1,874
|
Только сейчас обратил внимание, в отчете НИИЖБ расчетный контур угла не отцентрирован по продавливающей силе. При таком контуре напряжения к середине пилона будут больше, чем к краю. Получается, пилон-таки продавливается от середины. Похоже, ННИЖБ знает что-то такое, чего не знаю я.
А еще в отчете поперечная арматура анкеруется приваркой к одному стержню того же диаметра. Разве так можно делать? |
|||
|
||||
А что смущает?
__________________
Велика Россия, а колонну поставить некуда |
||||
|
||||
Инженер-философ Регистрация: 24.04.2019
Хабаровск
Сообщений: 1,874
|
Цитата:
Допустим, я принимаю плиту толщиной 200 мм с h0 = 0.15 м и не хочу ставить поперечную арматуру. Какой нужен шаг пилонов по оболочечной модели СП? Несущая по бетону будет Qb = 0.5*Rbt*b*h0 = 0.5*1050*1*0.15 = 78 кН/м. [формула 8.108] С учетом того, что на углу Qx = Qy (по соображениям симметрии и по изополям МКЭ), допустимая поперечка на контуре пилона равна: (Qx + Qy)/Qb = 1 [формула 8.106] Qx = Qb/2 = 78/2 = 39 кН/м. С учетом того, что работают только углы пилона, с общим периметром двух П-контуров 2*3*0.3 = 1.8 м, получаю максимально допустимую силу в пилоне: N = 39*1.8 = 70 кН. Значит, грузовая площадь пилона равна A = 70 кН / 15 кПа = 4.67 м2 Шаг пилонов (4.67)^0.5 = 2.15 м. Результат - на картинке. Вот так надо поставить пилоны, чтобы при толщине плиты 200 мм не требовалась поперечка! Если я предложу такую расстановку, боюсь, меня закопают, и напишут на памятнике "Он хотел, чтобы все было по нормам". Вот и сижу в раздумьях - то ли у меня калькулятор не едет, то ли авторы СП что-то новое открыли, для чего-то же этот раздел в СП появился. |
|||
|
||||
Инженер-философ Регистрация: 24.04.2019
Хабаровск
Сообщений: 1,874
|
В старых пособиях всегда пара поперечных стержней была - для опорных частей балок и плит.
В сетках проварка двух крайних стержней по ГОСТу делается. Отгиб по новому СП снижает длину анкеровки на 30% (п. 10.3.25). Для полной анкеровки получается нужны 4 отгиба, т.е. 2 поперечных стержня. И в числах: Анкерую в фундаменте B25 поперечную d16A400. Нужно воспринять усилие N = Rs*As = 35*2.0 = 70 кН. По п.10.3.28 анкерующий стержень надо проверить на смятие. Прочность бетона на смятие Rb,loc = 2.5*1.45 = 3.6 кН/см2 Распределенная нагрузка на анкерующий стержень q = Rb,loc*d = 3.6*1.6 = 5.8 кН/см Момент сопротивления стержня W = 0.1d^3 = 0.1*1.6^3 = 0.41 см^3 Предельный изгибающий момент M = Rs*W = 35*0.41 = 14 кНсм Максимальный вылет консоли L= (2M/q)^0.5 = (2*14/5.8)^0.5 = 2.2см. На смятие работает максимум длина стержня L = L+d+L = 2.2 + 1.6 + 2.2 = 6 см Максимальное анкерующее усилие N = qL = 5.8*6 = 35 кН < 70 кН Один поперечный стержень по расчету на изгиб анкерует максимум половину требуемого усилия. А еще можно понимать пункт 10.3.25 как требование ставить три поперечных стержня для полной анкеровки, по 30% на каждый плюс 10% небольшая длина между приваренными стержнями. А еще можно считать, что приваркой стержней вообще нельзя заанкерить больше 30% усилия, независимо от их количества и диаметра, а можно ставить только анкерные устройства. |
|||
|
||||
Регистрация: 27.04.2011
Сообщений: 408
|
Цитата:
П.С. Считаю, что в STARK или любой другой МКЭ порграмме никогда не получите 100% сходимость с расчетом по формулам СП. Есть конечно специализированные сертифицированные модули для расчета на продавливание (например статика в MicroFe), но там могут быть предусмотрены только случаи, рассмотренные в СП (центральная колонна, крайняя, угловая), все остальное не может быть сертифицированно (т.к. в нормативке не расписаны принципы, а приведены толлько несколько конкретных формул). Соответственно все, что отклоняется от тех трех случаев не может быть верифицированно с какой-нибудь эталонной задачей. Поэтому остается собрать усилия Q и Mx и расчитать на них по формулам научно-технического отчета НИИЖБ. Последний раз редактировалось Antoniо, 25.04.2019 в 07:46. |
|||
|
||||
Цитата:
При поперечной арматуре балок и плит, умозаключается, что используется вариант б). При этом НДС опорного узла гораздо сложнее и интереснее, чтобы пользоваться простой методикой расчета на смятие бетона под стержнем.
__________________
Велика Россия, а колонну поставить некуда |
||||
|
||||
Инженер-философ Регистрация: 24.04.2019
Хабаровск
Сообщений: 1,874
|
Точно, в еврокоде есть подробности.
Похоже, они анкерующий стержень расчитывают не как консоль, а как неразрезную балку, и L у них - не свес, а сразу пролет. Момент в стержне M=qL^2/12 = Rb,loc*d*L^2/12 А предельный по изгибу M = Rs*W = 0.1Rs*d Тогда расчетная длина не более L = 1.1 d (Rs/Rb,loc)^0.5 - такая же формула в еврокоде (в коэффициенте чуть-чуть разница), да по продавливанию у них не более 3Rb вместо наших 2.5Rb. Расчетная длина L = 1.1 * 1.6 * (35/3.6)^.5 = 5.5 см. Анекрующее усилие F = L*d*Rb,loc = 5.5*1.6*3.6 = 32 кН < 70 кН. По-прежнему необходимы 2 стержня. |
|||
|
||||
Инженер-философ Регистрация: 24.04.2019
Хабаровск
Сообщений: 1,874
|
Цитата:
Ручной счет: Qx = 200 кН/м, Qy = 0 Qb = 0.5Rbt*b*h0 = 0.5*1050*1*0.15 = 78.75 кН Qsw = Qx - Qb = 200 - 78.75 = 121.25 кН/м. qsw = Qsw/h0 = 121.25/0.15 = 808.333 кН/м2 Asw = qsw/Rsw = 161.667/28 = 28.869 см2/м2 STARK: Asw = qsw/Rsw = 28.869 см2/м2 Полное совпадение с СП - см. картинки. Вопрос только в том, насколько точно определены Qx и Qy. Я работал раньше в SCAD. Обычно плиты бьют на 10 элементов в пролете, тогда моменты получаются с погрешностью менее 5%. А поперечная сила при такой разбивке получается с очень большой ошибкой - до 50%. А если еще и сетка неровная, да треугольники возле стен получились, то всплески вообще могут показывать что угодно, кроме правильного ответа. Отсюда и советы - не использовать автоматический расчет поперечной арматуры. А теперь я сменил работу, вынужденно пересел за STARK, потестировал, что он умеет - оказалось, что при той же разбивке на 10 элементов и моменты в 5% погрешности укладываются, и поперечка в 10% (возле концентраторов чуть больше - в примере выше около 15% было). А еще треугольники всплесков не дают, сетка генерируется очень чистая и можно плоскостями сглаживания управлять, Q на опорах не замыливается. Получается, что всем эпюрам верить можно - и M, и Q, с достаточной практической точностью. И вот в СП появился целый раздел, посвященный расчетам в МКЭ, с моделями армирования в оболочечных элементах, на изгиб и поперечку - хочешь, перекрытия считай, хочешь - фундаменты, хочешь - стены. Типа, 21 век дотянулся-таки до железобетона. Я на радостях берусь посчитать простейшую задачку на продавливание, и оказывается, что подозревать надо уже не МКЭ - подозрение вызывают новые формулы в СП, они существенно занижают несущую способность бетона, и соответственно, завышают армирование против старых методик. Т.е. хочешь быстрого автоматического счета (да кто ж его не хочет?!) - получи неэкономичные решения, а недоволен - все, хардкор тебе, считай все ручками. А еще это потенциальный вопрос при выяснении отношений во время экспертизы или при аварии - "почему не посчитано по формулам обязательного раздела обязательного СП, требующим увеличения армирования", и этот вопрос когда-нибудь всплывет. |
|||
|
Опции темы | Поиск в этой теме |
|
|
Похожие темы | ||||
Тема | Автор | Раздел | Ответов | Последнее сообщение |
Поперечное армирование плиты перекрытия. Неадекват в результатах расчёта. | РастОК | Лира / Лира-САПР | 33 | 29.04.2021 11:57 |
Сопряжение безбалочного перекрытия с крайними монолитными колоннами. | Skovorodker | Железобетонные конструкции | 47 | 26.05.2016 15:52 |
Расчёт сборного безбалочного железобетонного перекрытия 6х6м | dimongin | Поиск литературы, чертежей, моделей и прочих материалов | 0 | 08.03.2015 23:16 |
Поперечное армирование плит в Лире на квадратный метр | Valerius_78 | Лира / Лира-САПР | 4 | 18.12.2014 13:29 |
Опирание безбалочного перекрытия на край стены | Prokurat | Конструкции зданий и сооружений | 10 | 23.04.2009 23:29 |