Компоновка задания и расчет поперечной рамы здания с тремя равными пролетами по 18м и шагом колонн по 6м, стропильные конструкции – сегментные фермы, страница 15

Значение контролируемого напряжения арматуры при натяжении на упоры: для арматуры класса А – V σsp=0,9*Rs,ser=0,9* = МПа; принимаем МПа, что удовлетворяет условиям:

σsp+p=( +0,05* )= <Rs,ser= МПа;  σsp-p=  - = >0,3*Rs,ser=0,3* =  МПа; 

 Расчет элементов фермы.

Сечение поясов: нижний b*h=250*300 мм; верхний b*h=250*300 мм.

Сечение раскосов: b*h=250*150 мм.

Расчет нижнего пояса. Расчет по предельным состояниям первой группы на прочность.

Максимальное расчетное усилие согласно табл. 3 принимаем по стержню (  ) N= *0,95= кН. Определяем площадь сечения напрягаемой арматуры:  As=N/Rss6= / = см2  принимаем  Ш с As= см2.

Расчет по предельным состояниям второй группы.

Конструкции со стержневой арматурой класса А – V относятся к третьей категории трещиностойкости. Соответственно этой категории и выполняют расчет при действии расчетных (γf>1) или нормативных нагрузок (γf=1).

Расчетное усилие: N= кН (при γf>1), то же при γf=1 N= /1,2= кН, где 1,2 – коэффициент для приближенного пересчета усилий от действия нагрузок при γf>1 к усилиям от нагрузок при γf=1.

Приведенное сечение: Аred=A+α*Аsp= +[( * )/ * ]* = см3, где α=Еsb= / = .

Принятые характеристики: контролируемое напряжение при натяжении σsp=0,9*Rs,ser=0,9* = МПа; прочность бетона при обжатии Rbр=0,7*40=28 МПа; коэффициент точности натяжения арматуры при подсчете потерь γsp=1; то же при расчете по образованию трещин λsp=0,9.

Подсчет первых потерь напряжений арматуры σeos1:  от релаксации напряжений стали при механическом способе натяжения σ1=0,1*σsp-20=0,1* -20= МПа; от температурного перепада при ?t=65 оС;  σ2=1,2*?t=1,2*65=81,2 МПа; от деформации анкеров при натяжении на упоры стенда до бетонирования σ3= Еs*?l/l= * / = МПа, где ?l=1,25+0,15*d=1,25+0,15* = мм.

Усилие обжатия бетона с учетом потерь σ1,  σ2,  σ3 при γsp=1; Р1= γspspsp- σ12- σ3)= =    * ( -  - - )= кН.

Напряжение обжатия бетона от действия усилия Р1, σbр1red= / = МПа.

Отношение σbр/Rbр= / = <α=0,8; от деформации бетона вследствие быстронатекающей ползучести при σbр/Rbр= / = <α=0,8; σ6=0,8*40*(σbр/Rbр)=0,8*40* = МПа – при тепловой обработке.

Суммарные значения первых потерь σlos11236= + + + = МПа.

Напряжение в арматуре за вычетом первых потерь σo1splos1= - = МПа.

Усилие предварительного обжатия бетона с учетом первых потерь σbp=Po1/Ared= / = МПа.

Подсчет вторых потерь: от усадки бетона подвергнутого тепловой обработке при бетоне класса В40, σ8=40 МПа; от ползучести бетона при σbр/Rbр= / = <0,75, σ9=0,85*150*(σbр/Rbр)= * * = МПа.

Суммарное значение вторых потерь σlos289= + = МПа.

Полные потери предварительного напряжения σo2splos= + = МПа.

Расчетное отклонение напряжений при механическом способе натяжения ?γsp=0,5(p/σsp)(1+1/vn)=0,5( / )(1+1/v )= <0,1 принимаем ?γsp=0,1, значение γsp=1-?γsp=1-0,1=0,9; γsp=1-?γsp=1+0,1=1,1.

Полное усилие обжатия бетона при γsp=1-?γsp=1-0,1=0,9, Ро2spo2sp-(σ689s= * * -( + + )  = кН.

Усилие воспринимаемое сечением нормальным к продольной оси элемента при образовании трещин Ncrci[Rbt,ser(А+2*α*Аs)+Ро2]= [ ( + * * )+ ]= кН.

Так как Nn= кН>Ncrc= кН то трещиностойкость сечения не обеспечивается и по этому необходим расчет на раскрытие трещин.

Расчет по кратковременному раскрытию трещин.

Расчетное нормативное усилие Nn= кН от действия всех нагрузок при  γf=1.

Ширина раскрытия трещин аcrc=δ*φl*η(σss)20(3,5-100*μ)3vd= мм<[аcrc1]lim=0,3 мм,  где δ=1,2 для растянутых элементов;  φl=1, η=1 для стержневой арматуры; коэффициент армирования μ=Аsp/A= ; приращение напряжений σs=(Nnо2)/Аs= МПа. Условие выполняется.

Расчет по продолжительному раскрытию трещин.

Расчетное усилие от действия постоянных и длительных нагрузок при γf=1, Nnld?N*γn/1,2= кН.

Приращение напряжений σs=(Nnldо2)/А= МПа.

Ширина продолжительного раскрытия трещин аcrc=δ*φl*η(σss)20(3,5-100*μ)3vd= мм<[аcrc1]lim=0,2 мм, φl=1,6-15*μ= . Условие выполняется.

Расчет верхнего пояса.