Компоновка задания и расчет поперечной рамы здания с тремя равными пролетами по 18м и шагом колонн по 6м, стропильные конструкции – сегментные фермы, страница 21

г) для вычисления потерь от быстронатекающей ползучести бетона определим усилие натяжения к началу обжатия

P1=Assp- σ1- σ2- σ3)=12,735(1200-106,29-81,25-25,2)х10-1=1257,28 кН.

Тогда напряжение в бетоне в начале обжатия

 σbp= P1/ Ared=1257,28 х10/974=12,91 МПа.

σbp/Rbp=12,91/24,5=0,527 < α=0,25+0,025 Rbp=0,775 (α<0,8)

σ6=40 σbp/Rbp=0,85х(40х(12,91/24,5))=17,92  МПа, где 0,85 – коэффициент, учитывающий тепловую обработку.

Первые потери составляют  σlos1= 106,29+81,25+25,2+17,92 =230,66 МПа.

Вторые потери:

а) от усадки бетона класса В35 (В35 и ниже), подвергнутого тепловой обработке при атмосферном давлениии,  σ8=35 МПа.

б) для вычисления потерь от ползучести бетона определим усилие напряжений после обжатия

P1=As(σsp- σlos1)= 12,735(1200-230,66)х10-1=1234,45 кН.

Тогда напряжение в бетоне после обжатия

σbp= P1/ Ared=1234,45 х10/974=12,67  МПа.

σbp/Rbp=12,67/24,5=0,517 < 0,75.

Потери от ползучести бетона

σ9=150 αbp/Rbp ), где α=0,85 для бетона подвергнутого тепловой обработке при атмосферном давлении.

σ9=150х0,85(12,67/24,5)=65,94 МПа.

Полные потери составляют

σlos1= 106,29+81,25+25,2+17,92+35+65,94 =331,6 МПа >100 МПа.

Расчетный разброс напряжений при механическом способе натяжения принимается равным  ?γsp=0,1. 

Сила обжатия

P=Assp- σlos1sp = 12,735(1200-331,6)х10-1=1105,91  кН,

при γsp=1-?γsp=1-0,1=0,9,  0,9P=0,9х1105,91=995,32 кН.

Усилие, воспринимаемое сечением при образовании трещин:

Ncrc=Rbtn(A+2AsEs/Eb)+P=1,95х10-1(900+2х12,735х180000/31000)+ 995,32=1199,67 <1,15Nn=1,15х1433,35=1648,35 кН, где 1,15 – коэффициент, учитывающий снижение трещиностойкости вследствии жесткости узлов фермы.

Так как условие трещиностойкости сечения не соблюдается необходим расчет по раскрытию трещин.

 Расчет по раскрытию трещин.

Приращение напряжений в растянутой арматуре от полной нагрузки при γsp=1

  σs=(Nn -P)/As=(1433,35-1105,91)х10/12,735=233,56 МПа

Приращение напряжений в растянутой арматуре от длительной нагрузки при γsp=1

  σs=(Nnl -P)/As=(1229,00-1105,91)х10/12,735=96,65 МПа

Коэффициент армирования μ=As/Ab=12,735/900=0,014

Ширина раскрытия трещин от кратковременного действия полной нагрузки на уровне оси нижнего пояса

acrc1=δφlηs /Es)20(3,5-100μ) ³?d=

=1,2х1х1,2х(233,56/180000)20(3,5-100х0,014) іv15 =0,194 мм.

Ширина раскрытия трещин от кратковременного действия длительной нагрузки на уровне оси нижнего пояса

acrc2`=δφlηs /Es)20(3,5-100μ) ³?d=

=1,2х1х1,2х(96,65/180000)20(3,5-100х0,014) іv15 =0,080 мм.

jl=1,6-15 μ=1,6-15х0,014=1,39

Ширина раскрытия трещин от кратковременного действия длительной нагрузки на уровне оси нижнего пояса

acrc2=δφlηs /Es)20(3,5-100μ) ³?d=

=1,2х1,39х1х(233,56/180000)20(3,5-100х0,021) іv14 =0,269 мм.

acrc1= acrc1`- acrc2`+ acrc2 = 0,383

С учетом влиянияжесткости узлов раскрытие трещин у наиболее растянутых граней будет в два раза больше acrc1= 2х0,194=0,388 мм > [0,2], а acrc2=2х0,383=0,766 мм>[0,1].

Проверка на раскрытие трещин не прошла.

Увеличиваем число канатов и принимаем  10 ш 15 К-7 с As=14,15 см2 .

Приведенная площадь сечения Ared=Ab+AsEs/Eb=30х30+14,15х180000/31000=982см2.

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.

г) для вычисления потерь от быстронатекающей ползучести бетона определим усилие натяжения к началу обжатия