[p_sh]

В литературе (к пк) известны способы моделирования подбалок (вероятно в т.ч. и крайних) как с высоким так и с низким расположением стержня, моделирующего подбалку (верх балки соответствует верху плиты и верх балки соответствует низу плиты соответственно).

Положим что получаемое при решении РС МКЭ распределение усилий по элементам конструкции (плита, контурная балка и колонна) в узле сопряжения колонны с перекрытием хорошо согласуется с теоретическим для упругих тел. Равновесие в узле достигается за счет передачи изгибающего момента на колонну как плитой (оболочками) так и контурной балкой (крутящим моментом в стержне, моделирующем подбалку).

вопросы.
1. упрощение гипотезы, заложенной в описанных РС, до следующей : весь изгибающий момент передается на колонну только контурной балкой, приводит, в основном, к возникновению в стержне моделирующем контурную балку значительных крутящих моментов. И зачастую такое сечениение не может быть законструировано.
(привожу данную гипотезу в виду того, что на форуме кем-то упоминалось, что крутящие моменты в контурных балках были вычисленны вручную. Кроме как таким образом никак не могу представить ручной расчет крутящего момента в контурной балке)

2. принятие гипотезы, заложенной в описанных (выше 1) РС, вызывает сомнения.

2.1 В случае если армирование плиты перекрытия выполнено по 2 ГПС по неригельному типу (т.е. по расчету плиты), а армирование контурной балки по 1 ГПС. Жесткость на изгиб плиты перекрытия увеличивается против жесткости контурной балки на кручение.

Что делать - как замоделировать контурную балку? М.б. есть еще подводные камни в этом вопросе.

возможно тема несколько перекликается с темой по поводу УЧЕТА ТРЕЩИНОСТОЙКОСТИ В ЖБ.

ps. извиняюсь за некоторую сумбурность изложения - мысли еще только зреют

[EUDGEN]

p_sh
Не далее, как месяц назад, я выполнял расчет каркаса с плоскими (безригельными) перекрытиями. Остановлюсь лишь на контурной балке - ригеле.
1. Ввод ее обоснован критерием на продавливание плиты в сопряжении с колонной-пилоном. Это положительный аспект.
2. Отрицательные (проблематичные) стороны такой модели: громадные поперечные силы в балке. По поводу поперечных сил - это от сейсмических (горизонтальных воздействий. Без оных, такого может и не возникнуть...
По поводу кручения: проблема может возникнуть при больших пролетах. Вместе с тем, вспомним, как работает плита, условно защемленная на континиумах и опертая на контур одной стороной или двумя угловыми сторонами. Благодаря цилиндрической жесткости поиты, концентрация происходит в углах и соответственно изгибающие моменты от плиты на опираемую балку передаются в зоне, близкорасположенной к узлу сопряжения с колонной. Т.е. предполагаемый крутящий момент в балке, окажется изгибающим к колонне. Какое-то кручение возникнет и в балке, зоны концентраторов все ж цепляют и балку. Это все легко проверить тестом. Я в своих расчетах Мкр не заметил, т.е. его влияния.
Другое дело с поперечными силами...
3. Особенно плохо себя ощущает контурная балка в уровне перекрытия над жестким подвалом, имеющим оконные или дверные проемы. Именно в этих местах поперечная сила огромадная. Оно и понятно - соседство жестких простенков подвала с гибкими балками...
Да, это опять от сейсмики...
4. По поводу возможных подводных камнях - они все же имеются:
а). узел сопряжения балка-колонна-плита имеет конкретные габариты, ну уж не одна точка.
б). дискретная модель плита-ригель-колонна так же далека от натуры - потеря континиума всегда кроет в себе подводные камни.
в). насколько сопряжение плита-балка жесткое или шарнирное это тоже вопрос.
г). и последнее: уровень НДС плитной части и колонны-балки в месте сопряжения совершенно разный для обозначенных составляющих узла сопряжения. Т.е. физическая нелинейность проявляется поразному для каждой составляющей части узла сопряжения и его окружения. Зафиксировать и учесть этот нюанс мы не умеем (я не умею), поэтому говорить о достоверном решении (результатах) приходится с опаской и с применением всевозможных перекрестных проверок, иногда прибегая и к частным (ручным) решениям, по крайней мере, обоснованным абстрогированием. Типа: я это не учел, но стопроцентно уверен, что реальные усилия и пр. здесь будут никак не больше, чем в этом частном случае. Но это уже "философия", а нам бы осилить геометрию, физику и историю, применительно к железобетону .
Зная, что:

[p_sh]

выкладываю РС для материализации предмета обсуждения (шаг колонн 6*6) нагрузка соответствует монтажной (вес 2-х перекрытий)

На левой схеме балка замоделирована с высоким расположением стержня, на правой схеме балка замоделирована с низким расположением стержня (характерно при моделировании в микрофе).
Левая подбалка в каждой подсхеме замоделирована с учетом её габаритов , правая подбалка в подсхеме замоделирована без учета её габаритов.


крутящие моменты (до 5.74 тм) обязуют устаналивать значительную поперечную арматуру. Поперечая сила также значительна - как справедливо вами замечено её (балку) устраиваем именно для восприятия поперечной силы. Появление крутящего момента является негативным, но сопутствующим эффектом.
Обращаю внимание вот еще на какой момент - в виду того что жесткость балки не многократно превосходит жесткость плиты то часть вертикальной силы передается на колонну через плиту. Т.е. если принять за расчетную гипотезу - вся вертикальная нагрузка передается на колонну через поперечную силу балки- то поперечная сила в балке в данной расчетной схеме будет недооценена.

[ATTACH]1160064354.rar[/ATTACH]

[DTab]

че-то я не пойму. нафига при шаге 6х6 вооще ребра нужны. Только если разве ослажнить жизнь себе, а потом еще и строителям - это похоже на ....... причем в извращенной форме.

[p_sh]

засылаю обновленную схему (правая схема - при отсутствии балки, левые по отношению к ней предидущие)

К примеру рассмотрим колонну находящуюся на краю плиты (по оси Б на РС) находящуюся в условиях по рис 6.12 в.
Усилия для расчета на продавливание (по п. 6.2.49): N=33т M=10.5т
сечение колонны 400*400
ho плиты 0.2м


по п. 6.2.47
Fbult=Rbt*Ab=1050*((0.5+0.5+0.6)*0.2)=336 кН=~33.6т

по рис 6.12 в.
расчетный контур Lx=0.500м, Ly=0.600м.
по п 6.2.51 для незамкнутого расчетного контура, состоящего из трех прямолинейных участков длиной Lx и Ly по рис 6.12 в.

x0=(Lx^2+Ly*Lx)/(2Lx+Ly)=(0.5*0.5+0.6*0.5)/(2*0.5+0.6)=0.34375м

Ibx1=Lx^3/6+2*Lx(xo-Lx/2)^2=(0,5*0,5*0,5/6)+2*0,5(0,34375-0,5/2)^2=0.020833+0.008789=0.029622 м4
Ibx2=Ly*(Lx-x0)^2=0.6*(0.5-0.34375)^2=0.01465 м4
Ibx=Ibx1+Ibx2=0.029622+0.01465=0.04427 м4

Wbx=Ibx/x0=0.04427/0.34375=0.1288 м3
Wbx=Ibx/(Lx-x0)=0.04427/(0.5-0.34375)=0.2833 м3

принимаем первое.

по п 6.2.49
Mb.ult=Rbt*Wb*h0=1050*0.2833*0.2=59 кНм ~5.9тм

при расчете по прочности по п 6.2.50 с учетом максимально возможной несущей способности армированного элемента при Fbult+Fswult=2Fbult и Mbult+Mswult=2Mbult

получаем
F/2Fbult+M/2Mbult=33/(33,6*2)+10,5/(5,9*2)=0,49+0,889=1,379>>1 т.е. условие 6.103 не выполняется.

отсюда возникает необходимость в устройстве конструктивного элемента воспринимающего поперечную силу. В данном случае решено что это балка.
[ATTACH]1160116508.rar[/ATTACH]

[DTab]

Еще как выполняется. СП повнимательней читать надо.

[p_sh]

не сочтите за назойливость - ТКНИТЕ ПАЛЬЦЕМ !

[DTab]

я уже в почту сбросил

[EUDGEN]

p_sh
К Вашему тесту предлагаю некоторые уточнения (о чем я высказывался по поводу учета реальной геометрии). По аналогии с левой балкой, я в окружение средней колонн ввел стерженьки, моделирующие габариты колонны и контакт плиты и балки. Колонну я взял с сечением В/3, при h=400. И что? - исчезло кручение. Соглашусь, что моя модель не идеально, но все же является приближенной к реальной ситуации. Здесь можно что-то и поточнее, но это уже детали...
[ATTACH]1160127725.rar[/ATTACH]

[RomanM]

В продолжении темы.. столкнулся с точно такой ситуацией:
конструирую бортовую балку - все бы хорошо, но на лировском расчете вылезла громадная поперечная арматура.
Начал разбираться откуда у нее ноги растут - выяснилось что из крутящих моментов в узлах стыка с колонной.

Попробовал считать вручную (по рекоммендациям к монолитным каркасам с плоскими перекрытиями) - через коэф. бета - получается, что в пролехах на балку может передаваться лишь 1/4 момента условного ригеля у крайней опоры. В моем случае - полная ерунда - 2-3кН*м.
Какая доля изгибающего момента над крайней колонной переходит в крутящий момент балки - не разобрался. В МКЭ расчете чуть ли не весь момент на балку пришелся.

Попробовал эксперементировать:
Задал мелкую сетку разбиения перекрытия и замоделировал узлы стыка перекрытие-обвязка-колонна с жесткими телами.
Крутящий момент в опоре балки снизился примерно в 2 раза по сравнению со стыком в одном узле, но даже при этом остался значительным.

Вобщем пришел к выводу, что при стыковке элементов в 1 узле крутящий момент на опоре балки стоит определять как минимум с отступом от узла на половину ширины колонны и даже при этом он будет явно завышен.

У меня 3 вопроса:

1. p_sh, Вы в своих расчетах в данной области к какому выводу пришли, как считаете/конструируете в таких случаях?

2. Как бы этот узел в ручную посчитать - посоветуйте методику

3. Какой у кого опыт конструирования обвязочных балок? Из тех проектов, с которыми мне приходилось работать -поперечная арматура стоит явно конструктивная. Может и не стоит особо заморачиваться.

[p_sh]

Сообщение от RomanM как?

1. всю переречную силу к колонне передаю через балку (расчетная поперечная арматура получилась 2 срезная 12 с шагом 100) - равную приходящей нормальной силе с этажа на колонну.
2. по расчету на совместное действие крутящего момента (равного половине суммарного соответствующего изгибающего момента в колонне - если балка примыкает с 2х сторон) получалось 12 с шагом 100

- итого 4-х срезный хомут из 12 с шагом 100

т.е. считал супер упрощенно - по принципу выполнения условия равновесия в узле без учета неупругих.

если посчитать более детально (с учетом длины проекции трещины) то наверное арматуры не надо будет

ps
можно уменшить усилие Мкр на воспринятое плитой по длине грани колонны.

[ander]

p_sh, единственное лекарство для МКЭ - учет габаритов сочленяемых конструкций (АЖТ или стержневые жесткие вставки), возможно, проверка работы узла в физнелине. Сгущение сетки, в совокупности с учетом габаритов, в зоне стыковки значительно сократит потери континуума. Кстати, Вы как подобрали жесткость стержневых КЭ, моделирующих жесткие вставки? Проверили достаточность их жесткости или на глазок, а то и по условному максимуму?

P.S.: и почему так много пользователей скада..

А у Вас балка не широкая? А то, может, следует задать пластинами.

[p_sh]

там балка только рядом , а усилия можно взять и с колонны -стержня по условию равновесия в узле:
поперечная сила - приращение сжимающей силы с этажа
крутящий момент - сумма моментов с верхней и нижней колонны (за вычетом оговоренного момента в плите на стороне колонны)

[h5r32]

Подниму тему , кто то реально ставил в контурные балки вот такую поперечку ?

- итого 4-х срезный хомут из 12 с шагом 100

Или это теоретические размышления , и в практике вопрос с кручением контурные балок решается как то по иному ?

[determinant]

Сообщение от h5r32 Подниму тему , кто то реально ставил в контурные балки вот такую поперечку ? Или это теоретические размышления , и в практике вопрос с кручением контурные балок решается как то по иному ?

Хотелось бы тоже услышать ответ на этот вопрос. Столкнулась сейчас со значительным крутящим моментом в контурной вблизи опоры. И по расчету проходит только 12 да с шагом 75...

[Alter54]

Сообщение от determinant Хотелось бы тоже услышать ответ на этот вопрос. Столкнулась сейчас со значительным крутящим моментом в контурной вблизи опоры. И по расчету проходит только 12 да с шагом 75...

всякое бывало - почти всегда это было вызвано несовершенством расчетной модели (не ошибкой, а именно тем, что модель не в полной мере отражает реальность)

Выложите схему - может быть что-то смогу по ней подсказать

[h5r32]

determinant, После изучения вопроса снизил крутильную жесткость в 2 раза, почему и по каким нормам не спрашивайте