В качестве напрягаемой арматуры нажнего пояса примем канаты ш 15 К-7 1400, Rsn=1400 МПа, Rs=1180 МПа и Es=180000МПа. Тогда потребуется минимальный класс бетона В35 с характеристиками Rbn=25,5 МПа, Rbtn=1,95 МПа Rb=19,5 МПа, Rbt=1,3 МПа и Eb=31000МПа, по характеру действующих нагрузок γb2=0,9. Прочность бетона при отпуске натяжения арматуры примем Rbp=0,7B=24,5 МПа. Для армирования ненапряженных элементов фермы без предварительного напряжения примем арматуру класса А-III с Es=200000 МПа у которой Rs=Rsc=365МПа при ш 10 и более и Rs=Rsc=355МПа при меньших диаметрах.
Верхний сжатый пояс.
По таблице находим, что в верхнем поясе наибольшее усилие от полной расчетной нагрузки действует в панели В4: N=1640,85кН, в том числе от длительной – Nl=1360,16кН. При расчетной длинне l0=0,9l=0,9х301=270,9 см,где l=301 см – расстояние между геометрическими узлами для этой панели верхнего пояса, максимальная гибкость в плоскости фермы λ=l0/h=270,9/30=9,03. Поскольку элемент работает на сжатие со случайным эксцентриситетом и λ<20, расчет ведем из условия
N<φ(RbAb+Rsc(As+As`))
Где Ab=30х30=900 см2 – площадь бетонного сечения, φ – коэффициент, учитывающий гибкость колонны и длительность действия нагрузок.
Преобразуя формулу, получим:
(As+As`)>( N- φ RbAb)/(φRsc)
φ=φ1+2(φ2-φ1) Rsc(As+As`)/ (RbAb)<φ2
где φ1 и φ2 принимаем по таблице.
В первом приближении принимаем минимальное насыщение сечения верхнего пояса арматурой (As+As`)=3,14 см2 (4 ш 10 А-III по сортаменту арматуры). Тогда в нашем случае, при λ=l0/h=270,9/30=9,03 и Nl/N=1360,16/1640,85=0,829, коэффициент φ1=0,914, φ2=0,917 (по таблице правилами интерполяции).
φ=0,914+2(0,917 -0,914)х365х3,14/ (0,9х19,5х900)=0,9144<φ2=0,917
Несущая способность сечения:
Nu= φ(RbAb+Rsc(As+As`))=0,9144х(0,9х19,5х900+365х3,14)х10-1=
=1549 кН < N=1640,85 кН.
Увеличиваем площадь арматуры (As+As`)=6,16 см2 (4 ш 14 А-III по сортаменту арматуры)
Тогда
φ=0,914+2(0,917 -0,914)х365х6,16/ (0,9х19,5х900)=0,9149<φ2=0,917
Несущая способность сечения:
Nu= φ(RbAb+Rsc(As+As`))=0,9149х(0,9х19,5х900+365х6,16)х10-1=
=1650,79 кН < N=1640,85 кН.
Полученный процент армирования от рабочей площади бетона составляет:
μ=(As+As`)100/(bh0)=6,16х100/(30х27,5)=0,75 %.
При гибкости l0/h=9,03 это выше минимально допустимого процента армирования μmin=0,10 %.
Расчет сечения пояса из плоскости фермы не выполняем, так как все узлы фермы раскреплены.
Поперечнуюарматуру принимаем назначаем по конструктивным требованиям ш 8 А-III с шагом 200 мм.
Нижний растянутый пояс.
Расчет нижнего пояса ведем по наибольщему усилию в средней панели Н2 от полной расчетной нагрузки N=1672,40 кН. Для расчета по второй группе придельных состояний имеем: нормативное значение усилияот постоянной и полной снеговой нагрузок Nn=1433,35 кН; нормативное значение усилия от постоянной длитеоьной нагрузок Nnl=1229,00 кН.
Определим площадь сечения растянутой напрягаемой арматуры при γs6=η=1,15 (для арматуры класса К-7):
As=N/( γs6Rs)= 1672,40/(1,15х1180х10-1)=12,32 см2
При площади одного каната ш 15 К-7 1,415 см2 требуется 12,32/1,415=8,71 каната.
Принимаем 9 ш 15 К-7 с As=12,735 см2 .
Приведенная площадь сечения Ared=Ab+AsEs/Eb=30х30+12,735х180000/31000=974см2.
Расчет нижнего пояса на трещиностойкость.
Принимаем механический способ натяжения арматуры. Величину предварительного напряжения в арматуре σsp при p=0,05σsp назначаем по п.1.23 [1] из условия σsp+p?Rsn : σsp= Rsn/1,05=1400/1,05?1333 МПа. Принимаем σsp=1200 МПа.
Определяем потери предварительного напряжения в арматуре при γsp=1 (табл.5 [1] ).
Первые потери:
а) от релаксации напряжений в арматуре
σ1=(0,22(σsp/ Rsn)-0,1) σsp=(0,22(1200/1400)-0,1)1200=106,29 МПа.
б) от разности температур напрягаемой и натяжных устройств (при ?t=65 0 C)
σ2=1,25?t=1,25х65=81,25 МПа.
в) отдеформации анкеров при натяжении на упоры (при ?l=1,25 +0,15d=1,25 +0,15х15=3,5 мм и длине канатов при изготовлении ферм в стенд-камерах l=25 м).
σ3=?lEs/l=3,5х180000/25000=25,2 МПа.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.