Методическое пособие 724

Введение. Проектная

документация

ная

литература [1-9]

Проектом предусмот-

является основой строительства. Поэтому

рено встраивание перекрытия в объем суще-

проектная документация подлежит строиствующего цеха

промышленного

здания

в

тельной экспертизе. От качества экспертизы

осях 7-12/А-П под торговый центр.

во многом зависит качество дальнейшего

Описание

объекта. Перекрытия

в

строительства. В соответствие с Градострои-

плане имеет размеры 72х30.9 м. Верх плиты

тельным кодексом экспертиза проектной до-

перекрытия имеет отметку 4.620. Перекрытие

кументации проводится в

форме государопирается на колонны имеющих сетку с ос-

ственной экспертизы или негосударственной

новным шагом 9.0х8.7м в средних пролетах и

экспертизы. Застройщик или технический за-

9.0х4.0м – в крайних пролетах. Ригели в край-

казчик по своему выбору направляет проект-

них пролетах опираются на каменные стены

ную документацию на государственную экс-

толщиной 380 мм, выполненные из силикат-

пертизу или негосударственную экспертизу.

ного кирпича.

Предметом экспертизы являются оценка со-

В конструктивном отношении, встраи-

ответствия проектной документации требова -

ваемое перекрытие является монолитным,

ниям технических регламентов и других нор-

железобетонным,

с

неразрезной

балочной

мативных документов.

плитой. Ригели перекрытия железобетонные,

Целью работы явился анализ экспер-

монолитно связанные с плитой перекрытия.

тизы проектной документации: «Реконструк-

Толщина плиты перекрытия 200 мм. Ригели

ция существующего цеха под торговый центр

располагаются в одном направлении, вдоль

по ул. Среднемосковская, 32Б. Монолитное

буквенных осей. Основной шаг балок – 8.7 м.

перекрытие встраиваемого этажа в осях7-

Балки 5-ти пролетные. Промежуточные про-

12/А-П. Раздел КР». При проведении экспер-

леты ригелей – 9.0 м, крайние – 4.04 м, 2.86 м,

тизы использовалась следующая норматив-

1.26 м в зависимости от расположения риге-

лей в плане. Ригели неразрезные, размер сече-

является температурным швом перекрытия.

ния

ребра ригеля– 300х400 мм. Крайними

При этом устройство деформационного шва в

опорами ригелей являются каменные стены стене

не предусмотрено, что противоречит

из силикатного кирпича толщиной380 мм.

требованиям п. 9.80 СП 15.13330.2012 «Ка-

Промежуточными опорами перекрытия явля-

менные и армокаменные конструкции».

ются

железобетонные

колонны

сечением3.

Установки дополнительной

верхней

300х300 мм. Согласно проекту, для конструк-

арматуры на опоре ригеля РМ8 на стену лест-

ций перекрытия предусмотрено использовать

ничной клетки предусматривает защемление

бетон марки М300 и стержневую арматуру:

ригеля в стене с передачей изгибающего мо-

класса А - III – для продольного армирования,

мента 49.3 тсхм, что не соответствует требо-

класса А- I – для поперечного армирования.

ваниям п.7.10, 9.44

СП 15.13330.2012

«Ка-

Армирование ригелей и плит выполняется вя -

менные и армокаменные конструкции».

заными сетками и каркасами. Часть надопор-

4.

Выполнение

проверочных

расчетов.

ной арматуры в ригелях прерывается по мере

На

рис.1 изображен

план расположения

уменьшения изгибающих моментов. Нижняя

ригелей и монолитной плиты. Сбор нагрузок

арматура принята одинакового сечения в пре -

осуществляется в соответствии с табл. 1. По-

делах пролетов и соединяется на опорах сты-

гонная

распределенная

нагрузка

на

ригели

ковыми стержнями.

РМ9-РМ11 от перекрытия:

Армирование

монолитной

плиты–

- постоянная нагрузка:

раздельное. Нижнее армирование плиты оди-

- 8.7х7.79 = 67.77 кН/м, где 8.7 м – шаг риге-

наковое во всех пролетах. Верхнее армирова-

лей перекрытия;

ние выполнено в пределах действия надопор-

- временная нагрузка: 8.7х4.8 = 41.76 кН/м;

ных изгибающих моментов. Величина допу-

- полная нагрузка: 8.7х12.59 = 109.53 кН/м.

стимой нагрузки в проекте не указана. Со-

Назначение расчетных сечений ри-

гласно требованиям п. 8.2 СП 22.13330.2012

гелей. Шаг ригелей РМ9-РМ11 составляет

«Нагрузки и воздействия», нормативная ве-

8.40 м в свету и 8.70 м в осях. Высота ригелей

личина временной

нагрузки на перекрытие с учетом толщины плиты – h = 600 мм, ши-

должна составлять не менее 4.0 кПа.

рина сечения ригелей – b = 300 мм, толщина

Со стороны оси«7» к перекрытию

плиты

перекрытия t = 200 мм. По

проекту

примыкают аналогичные конструкции в со-

прочность бетона соответствует марке бетона

седнем помещении, опирающиеся на смеж-

М300. Пролеты ригелей РМ9-РМ11 в осях ко-

ную стену при этом общая длина конструк-

лонн

соответствуют

схеме: 120—1260—

ций составляет более 60 м.

9000—9000—9000—2880—120, где 120 мм –

Замечания экспертизы. В результате

расстояние от грани стены до центра -пло

экспертизы предоставленной документации,

щадки опирания. Размеры колонн – 300х300

установлено:

мм.

Для учета совместной работы ригелей

1.

Верхняя рабочая арматура на опорах

балок не охвачена хомутами поперечного ар-

с монолитной плитой, назначается тавровое

мирования, что не соответствует требованиям

расчетное сечение. В соответствии с требова-

п. 10.3.11 СП 63.13330.2012 «Бетонные и же-

ниями п. 8.1.11 СП 63.13330.2012 «Бетонные

лезобетонные конструкции».

и

железобетонные

конструкции»,

ширина

2.

Общая длина конструкций перекры-

свеса полки расчетного таврового сечения ри -

тий, с учетом примыкающих со стороны оси

геля не должна превышать 1/6 пролета ригеля

«7», составляет более 60 м

при допустимой

и быть не более 1/2 расстояния в свесу между

длине температурного блока 40м (табл. 3 По-

ребрами балок при толщине свесов более 0.1

собия «По проектированию бетонных и желе -

h; 0.1 h = 0.1х600 = 60 мм, условие t = 200 мм

зобетонных конструкций из тяжелых и лег-

> 0.1 h = 60 мм – условие выполняется. Рас-

ких бетонов без предварительного напряже-

четная ширина свесов таврового сечения для

ния арматуры»). Таким образом, узел опира-

пролетов ригелей в свету9.0 м, принимается

ния

балок на смежную стену одновременно равной 9.0/6 = 1.5 м из 1-го условия, 8.40/2 =

4.20 м – из второго условия. Поскольку 4.20 м

2.88 м: 2.88/6 х 2 = 0.96 м. Аналогичным об-

> 1.5 м, для расчетов принимается величина

разом назначаются параметры сечений и для

1.5 м. Таким образом, ширина полки расчет-

других ригелей.

ного таврового сечения ригеля в пролете9.0

м принимается равной 1.5х2 = 3.0 м, для про-

лета 1.38 м: 1.38/6 х 2 = 0.46 м, для пролета

Значение нагрузок

Таблица 1

Вид нагрузки

Нормативная нагрузка

Коэффициент надежно-

Расчетная нагрузка

(кН/м.п.)

сти по нагрузке

(кН/м.п.)

γf

Постоянная нагрузка

5.0

1.1

5.5

Монолитная плита перекрытия, t=

200 мм, γ = 25 кН/м3

Цементно-песчаная стяжка, , t= 100

1.8

1.2

2.16

мм, γ = 18 кН/м3

Линолеум, t= 6.0 мм

0.108

1.2

0.13

Временная нагрузка

4.0

1.2

4.8

по п. 8.2 СП 22.13330.2012

«Нагрузки и воздействия»

Итого, временная нагрузка:

4.80 кН/м.п

Итого, постоянная нагрузка:

7.79 кН/м.п

Итого, полная нагрузка на балки:

12.59 кН/м.п

МПа, поперечное армирование –

арматура

рассматривались

наиболее неблагоприятные

класса А-I c расчетным сопротивлением Rs =

комбинации следующих загружений:

225 МПа, Rsw = 175 Мпа (при использовании

- постоянная нагрузка во всех пролетах;

в качестве хомутов).

- временная нагрузка в двух рядом располо-

Способ выполнения расчетов. Рас-

женных пролетах №1;

чет плиты и ригелей перекрытия выполняется

- временная нагрузка в четных пролетах;

в соответствии с требованиями п . 6.2.15, 8.1.1,

- временная нагрузка в нечетных пролетах;

8.1.32, 8.1.33 СП 63.13330.2012 «Бетонные и

- временная нагрузка в двух рядом располо-

железобетонные конструкции», п.6.1, 6.2 СП

женных пролетах №2;

52-103-2007 «Железобетонные монолитные

- временная нагрузка во всех пролетах.

конструкции зданий» в том числе с учетом

Расчеты выполняются методом конеч-

трехлинейной диаграммы работы бетона в со -

ных

элементов с использованием вычисли-

ответствии с п.6.1.20 СП 63.13330.2012 «Бе-

тельного комплекса «ЛИРА-САПР» с выпол-

тонные и железобетонные конструкции».

нением контроля вручную в сечениях с мак-

Для получения расчетных усилий в се-

симальным моментом.

чениях ригелей,

рассматривалось

наиболее

Анализ

результатов

выполненных

невыгодное положение временной нагрузки в

расчетов. Анализ результатов расчета без

соответствии

с

требованиями.6.1 п СП

учета

перераспределения моментов(в упру-

20.13330.11 «Нагрузки и воздействия», 6.3.1.

гой стадии) представлен в табл. 2.

ГОСТ 27751-2014 «Надежность

строитель-

ных конструкций и оснований».

При этом

Таблица 2

Результаты расчетов

Наименование

Максимальное проектное

Армирование требуемое по

Выводы

элемента конструкции

армирование (см2)

расчету (см2)

Монолитный ригель РМ9

Армирование над опорой – 32.17

53.2

Армирование

(РМ10)

Армирование в пролете – 24.63

27.65

недостаточно

Монолитный ригель РМ11

Армирование над опорой– 32.17

53.2

Армирование

Армирование в пролете – 24.63

27.3

недостаточно

Монолитный ригель РМ7

Армирование над опорой– 10.18

7.83

Армирование

Армирование в пролете – 8.04

18.27

недостаточно

Монолитный ригель РМ8

Армирование над опорой– 24.63

44.8

Армирование

Армирование в пролете – 29.12

32.17

недостаточно

Монолитный ригель РМ17

Армирование над опорой– 24.63

35.84

Армирование

Армирование в пролете – 19.63

21.28

недостаточно

Монолитный ригель РМ18

Армирование над опорой– 10.18

20.46

Армирование

Армирование в пролете – 8.04

8.68

недостаточно

Монолитная плита

Армирование над опорой – 19.0

18.1

Армирование

перекрытия

Армирование в пролете – 10.05

10.9

достаточно

чениям под полные расчетные нагрузки

не

Анализ результатов расчета с уче-

обеспечена.

том

перераспределения моментов. Расчет

ющий момент, воспринимаемый опорным се-

эпюрам от постоянной нагрузки и невыгодно

чением с проектным армированием:

расположенной

временной

нагрузки - тре

Моп = RsAs (h0-0.5x) = 360х32.17х10-4х (0.54-

угольных эпюр

с

ординатами различного

-0.5х0.296) = 45.4 тсхм,

знака.

х = RsAs/Rbb = 360х32.17х10-4/13х0.3 = 0.296

Максимальный

момент

на

третьей

м.

опоре справа получается суммированием за-

Проектное армирование в пролете со-

гружения №1 (постоянная нагрузка) и загру-

ставляет – 24.63 см2 (4Ø28).

жения № 2 (временная в двух рядом располо-

Изгибающий момент, воспринимае-

женных пролетах). В результате:

мый пролетным сечением с проектным арми-

- опорный момент составит : -50.1-34.1 = - 84.2

рованием:

тсхм;

Мпр = RsAs (h0-0.5x) = 360х24.63х10-4х (0.56-

- пролетный момент

во втором

пролете

0.5х0.023) = 48.6 тсхм,

справа составит: 28.7+17.6 = 43.3 тсхм;

х = RsAs/Rbb = 360х24.63х10-4/13х3.0 = 0.023

- опорный момент на правой опоре составит:

м.

-33.1-17.9 = 51 тсхм.

Согласно указаниям п. 3.6 «Руковод-

Поскольку моменты на третьей опоре

железобетонных конструкций», в упругой си-

рераспределения моментов с левой опоры во

стеме может быль учтено перераспределение

второй пролет, прибавляется треугольная

моментов путем прибавления к суммарным

эпюра с ординатами, указанными на рис. 2.

Рис. 2. Эпюры моментов в пролетных сечениях по расчету №1

В

результате, значение

момента тсхм). Поскольку прочность нормальных се-

уменьшается: -84.2+35.6 = 45.4 тсхм. Сечение

чений в пролете не обеспечена, требуется пе-

с максимальным пролетным моментом нахо-

рераспределение момента на правую опору.

дится на расстоянии от опоры 5.4 м, значение

Однако ресурсов для перераспределения мо-

выравнивающего момента в сечении соста-

ментов не остается , т.к. суммарный момент на

вит: (9.0-5.4)х35.5/9.0 = 14.24 тсхм.

правой опоре уже превышает несущую спо-

В сумме, пролетный момент составит:

собность сечения (51 тсхм >45.4 тсхм). Таким

46.3+14.24 = 60.54 тсхм, что превышает несу-

образом, при расчетах с учетом перераспре-

щую способность сечения (60.54 тсхм > 48.6

деления моментов, прочность так же не обес-

печена.

Выводы по результатам расчета: проч-

0.5х0.05) = 15.48 тсхм,

ность ригелей по нормальным сечениям под

х = RsAs/Rbb = 360х24.63х10-4/13х2.2 = 0.05 м.

полные расчетные нагрузки от торгового зала

Максимальный момент в крайнем про -

не обеспечена.

лете справа получается суммированием -за

Расчет №2. Проектное армирование на

гружения №1 (постоянная нагрузка) и загру-

опоре ригеля РМ7 составляет – 10.8 см2

жения № 2 (временная

нагрузка). В резуль-

(4Ø18).

тате:

Изгибающий момент, воспринимае-

- опорный момент составит:-9.04-1.2 = - 10.24

мый опорным сечением с проектным армиро-

тсхм,

ванием:

- пролетный момент

составит: 25.4+6.88 =

Моп = RsAs (h0-0.5x) = 360х10.8х10-4х (0.54-

32.28 тсхм,

0.5х0.1) = 19.05 тсхм,

Поскольку пролетный момент превы-

х = RsAs/Rbb = 360х10.8х10-4/13х0.3 = 0.1 м.

шает допустимый (32.28 > 13.75), для пере-

Проектное армирование в пролете со-

распределения моментов с пролета на опору,

ставляет – 8.04 см2 (4Ø16).

прибавляется треугольная эпюра с ордина-

Изгибающий момент, воспринимае-

той, соответствующей возможному увеличе-

мый пролетным сечением с проектным арми-

нию момента на опоре 19.05-10.24 = 8.81 тсхм

рованием:

(рис. 3).

Мпр = RsAs (h0-0.5x) = 360х8.04х10-4х (0.56-

Момент в пролете составит32.28 –

Выводы по результатам расчета . Проч-

4.41 = 27.87 тсхм, что

превышает

несущую

ность ригеля РМ7 по нормальным сечениям

способность пролетного сечения. Если пред-

под полные расчетные нагрузки от офисных

положить, что балка имеет достаточное -за

помещений не обеспечена.

щемление в стене лестничной клетки для вос-

Выводы. В результате проведенного

приятия момента 19.05 тсхм, пролетный мо-

анализа проектной документации«Рекон-

мент может быть

уменьшен

на величинуструкция существующего цеха под торговый

(8.81+19.05)/2 = 13.93 тсхм. В этом случае мо -

центр по ул. Среднемосковская, 32Б. Моно-

мент в пролете составит32.28-13.93 = 18.35

литное перекрытие встраиваемого этажа в

тсхм, что также превышает несущую способ-

осях 7-12/А-П. Раздел КР» выявлено:

ность пролетного сечения (18.35>13.75 тсхм).

- прочность монолитной плиты перекрытия

достаточна для восприятия полных расчет-

- на опорах ригелей на стены создаются зна-

ных нагрузок;

чительные обратные реакции(направлены

- прочность ригелей перекрытия по нормаль-

вверх) которые при неблагоприятных комби-

ным

сечениям

под

полные

расчетныенациях могут составлять 20 тс. При этом узлы

нагрузки не обеспечена, что противоречит

опирания на каменную стену не запроектиро-

требованиям п.3.6 ГОСТ 27751-2014 «Надеж-

ваны для передачи такого вида усилий.

ность строительных конструкций и основа-

Представленная проектная документа-

ний»;

ция не отвечает требованиям следующих нор -

- прочность

ригелей

РМ9, РМ10, РМ11 по

мативных документов: п.8.1.32, 10.3.11 СП

наклонным сечениям под полные расчетные

63.13330.2012 «Бетонные и железобетонные

нагрузки не обеспечена, что противоречит

конструкции»; п.7.10, 9.44, 9.80 СП

требованиям п.3.6 ГОСТ 27751-2014 «Надеж-

15.13330.2012

«Каменные

и

армокаменные

ность строительных конструкций и основа-

конструкции»;

п.8.2 СП

22.13330.2012

ний»;

«Нагрузки и воздействия»; п. 3.6, 6.3.1. ГОСТ

- сечения

ригелей

РМ9, РМ10, РМ11 с

27751-2014 «Надежность строительных кон-

наибольшей поперечной силой не отвечают

струкций и оснований», ст.7 N 384-ФЗ «Тех-

требованиям п.8.1.32 СП 63.13330.2012 «Бе-

нический регламент о безопасности зданий и

тонные и железобетонные конструкции»

сооружений»

- при проектировании ригелей не учтены ком -

Повысить прочность расчетных сече-

бинации наиболее неблагоприятных загруже-

ний возможно применением дисперсного ар-

ний, что

не

соответствует

требованиям . пмирования. Об

эффективности

такого арми-

6.3.1. ГОСТ 27751-2014 «Надежность строи-

рования сказано в работах [10,11,12].

тельных

конструкций

и оснований»,

п.8.2

СП 22.13330.2012 «Нагрузки и воздействия»;