Компоновка задания и расчет поперечной рамы здания с тремя равными пролетами по 18м и шагом колонн по 6м, стропильные конструкции – сегментные фермы, страница 13

Требуемая площадь рабочей арматуры по условию прочности:  Аs=N/Rs=228000/365=6,25 см2; принимаем 4Ш16 А – III, Аs=8,04 см2.

Процент армирования: μ=(Аs/А)*100=(8,04/15*25)*100=2,1 %>μmin=0,1 %.

Определяем ширину длительного раскрытия трещин аcrc при действии усилия от постоянных и длительных нагрузок, учитываемых с коэффициентом  γf=1:  Nnld=Nld/ γf,m=209/1,2=

174,2 кН; σs=Nlds=174200/8,04=216,7 МПа;  аcrc=δ*φl*η(σss)20(3,5-100*μ)3vd=1,2*1,3*1(216,7/200000)*

*20(3,5-100*0,021)3v16=0,12 мм<[аcrc2]=0,2 мм, где φl=1,6-15*0,021=1,3; γf,m?1,2 – средний коэффициент надежности по нагрузке для пересчета расчетных усилий в нормативные.

Остальные растянутые раскосы и стойки, для которых значение усилия меньше, армируются конструктивно 4Ш10 А – III, Аs=3,14 см2. Процент армирования μ=(Аs/А)*100=(3,14/15*25)

*100=0,84 %>μmin=0,1 %. Несущая способность сечения Nс=Rs*As=365*3,14?115 кН.

Рассчитываем наиболее нагруженные сжатые раскосы (в – г) и (г – д),  N=80*0,95=76 кН. Геометрическая длина раскосов  l=387,3 см, расчетная lо=0,9*l=0,9*387,3=348,57 см. Расчет раскосов ведут как внецентренно сжатых элементов с учетом случайного эксцентриситета еа=h/30=15/30=0,5 см; еа=lo/600=348,57/600=0,58 см и не менее 1 см; принимаем еа=1 см. Отношение  lo/h=348,57/15=23>20, расчет следует выполнять с учетом влияния прогиба на значение эксцентриситета продольной силы. Принимаем симметричное армирование сечения,  As=A’s; ξ=х/ ho?1 и η=1.

Требуемая площадь сечения арматуры по условию:  As=A’s=(N*e- γb2*Rb*So)/ Rsc(ho-a’)=

=(76000*5-19,8*2810)/365(11,5-3,5)=<0,  где е=еo*η+(h/2)-a=1*1+(15/2)-3,5=5 см; γb2*Rb=0,9*22=19,8 МПа;  So=0,5*b*h2=2810 см3; принимаем из конструктивных соображений 4Ш10 А – III, Аs=3,14 см2; μ=(Аs/А)*100=(3,14/15*25)*100=0,837 %>μmin=0,1 %. Аналогично армируем все остальные сжатые раскосы.

Расчет и конструирование узлов фермы.

Длину заделки lan напрягаемой арматуры принимают для стержневой арматуры 35*d, где d -  диаметр стержня. При меньшей длине заделки анкеровка напрягаемой арматуры обеспечивается постановкой по расчету соответствующих поперечных стержней. Требуемая площадь поперечного сечения продольных ненапрягаемых стержней в нижнем поясе в пределах опорного узла: As=0,2*N/Rs=0,2*1805000/36500=9,89 см2, где N=1900*0,95=1805 кН – расчетное усилие в стержне (1 – а) нижнего пояса с учетом γп=0,95; принято 4Ш18 А – III, Аs=10,18 см2. Длина заделки lan=35*d=35*1,8=63 см.

Расчет поперечной арматуры в опорном узле.

Расчетное усилие из условия прочности в наклонном сечении: Nw=(N-Nsp-Ns)/ctg α=(1805-1248,7-297,3)/1,8=143,9 кН, где Nsp=(Rsp*Asp*l1)/lap=(700*29,45*53)/87,5=1248,7 кН; Ns=(Rs*As*l)/laп=365*10,18*0,8=297,3 кН; l/laп=50/63=0,8; ctg 29o=1,8.

Площадь сечения одного поперечного стержня: Asw=Nw/n*Rsw=143900/14*29000=0,35 см2, где Rsw=290 МПа; п – количество поперечных стержней в узле, при каркасах и шаге стержней 100 мм п=2*7=14 шт; из конструктивных соображений принимаем стержни Ш12 А – III, Аs=1,131 см2.

Из условия обеспечения прочности на изгиб в наклонном сечении требуемая площадь поперечного стержня:  Asw?( N1(ly-a)sin β-Nsp(hop-(x/2))-Ns(hos-(x/2)))/n*Rsw*zsw, где β – угол наклона приопорной панели;  sin β=0,448; hop= hos=h-h1/2=78-30/2=63 см; N1=2140*0,95=2033 кН – усилие в приопорном стержне (2 – а); х – высота сжатой зоны бетона: х=(Nsp+Ns)/γb2*Rb*b=(1248,7+

+297,3)/0,9*22*35=22,3 см; zsw?0,6*hо=0,6*63=37,8 см – расстояние от центра тяжести сжатой зоны бетона до равнодействующей усилий в поперечной арматуре опорного узла:  Asw?      (2033(120-17)0,448-1248,7(63-(22,3/2))-297,3(63-(22,3/2)))/14*29*37,8=0,889, что меньше принятого Ш12 А – III, Аs=1,131 см2.

Расчет поперечной арматуры в промежуточном узле.

Рассмотрим первый промежуточный узел, где к верхнему поясу примыкает растянутый раскос (а – б), нагруженный максимальным расчетным усилием N=240*0,95=228 кН. Фактическая длина заделки стержней раскоса (а – б) равна 28 см, а требуемая длина заделки арматуры Ш16 А – III составляет  lan=35*d=35*1,6=56 см.