Сборные железобетонные конструкции одноэтажного промышленного здания, длинна которого равна 132 метрам, страница 6

Тип	Элемент	Загружение
		Единичной	постоянной		полной
			норм	расч	норм	расч
Верхний пояс	В1	-5,492	-826,86	-932,93	-1269,7	-1565,6
	В2	-5,417	-815,58	-920,19	-1252,4	-1544,2
	В3	-5,274	-794,05	-895,89	-1219,3	-1503,4
Нижний	Н1	4,877	734,28	828,46	1127,56	1390,3
	Н2	5,322	801,28	904,05	1230,43	1517,14
Раскосы	Р1	0,415	62,48	70,5	95,95	118,30
	Р2	-0,096	-14,45	-16,31	-22,20	-27,37
Стойка	С1	-0,124	-18,67	-21,06	-28,67	-35,35

Предварительно напряженный пояс армируется арматурой А-V Æ 10-32 мм с натяжением на упоры:

R = 680 МПа R_s.n = 785 МПа     E_s = 1,9*10⁵ МПа

Бетон класса В20:

R_bт = 15 МПа          R_btт, = 1,4 МПа

R_b = 11,5 МПа        R_bt, = 0.9 МПа

E_b=24*10³ МПа

Прочность бетона к моменту обжатия (отпуска напрягаемой арматуры):

R_вр = 0,7*В = 0,7*20 = 14 МПа

Остальные элементы фермы армируются ненапрягаемой арматурой класса А-III

R_s = R_sc = 365 МПа (для Æ ³ 10 мм)  E_s = 2*10⁵ МПа

4.4 Расчет сечений элементов фермы

Комплекс расчетов ж/б фермы содержит расчеты сечений верхнего и нижнего поясов, сжатых и растянутых раскосов по предельным состояниям первой и второй групп на действие усилий от нагрузок, усилий обжатия, усилий возникающих при монтаже.

4.4.1 Расчет нижнего пояса на прочность

·  нормативное значение усилия от постоянной и длительной снеговой нагрузок     Nⁿ = 1230,45 кН

·  расчетное значение усилия от постоянной и полной снеговой нагрузок N = 1517,14 кН

Площадь сечения растянутой напрягаемой арматуры при g_sb = h=1,15:

A = N / g_sb*R_s

A = 1517.14*10 / 1,15*680= 19,4 см³

Предварительно принимаем шесть стержней A-V диаметром 22 мм:

6 Æ 22 A-V             A_sp = 22,81 см²

Напрягаемая арматура окаймляется хомутами. Из конструктивных соображений

Приведенная площадь сечения:

A_red = A_b+A_s*E_s/E_b

A_red = 30*25+22.81*190000/24000=930.6 см²

4.4.2 Расчет нижнего пояса на трещиностойкость

Элемент относится к 3 категории трещиностойкости.

Принимаем механический способ натяжения арматуры.

Проверяем условие при р = 0,05*σ_sp

  σ_sp+P < R_s.n

  σ_sp=785/1.05=747,62 МПа

принимем σ_sp =740МПа

Определяем потери предварительного напряжения арматуры:

Первые потери:      σ_los1 = σ₁+σ₂+σ₃+σ₆

·  от релаксаций напряжений в арматуре

σ₁ = 0,1*σ_sp-20

σ₁ = 0,1*740-20 = 54 МПа

·  от разности температур напрягаемой арматуры и натяжных устройств (при Δt=65°C)

σ₂ = 1,25*Δt

σ₂ = 1,25*65 = 81,25 МПа

·  от деформации анкеров, расположенных у натяжных устройств

σ₃ = E_s*Δl / l

σ₃ = 4,55*190000/19000 =45,5 МПа

где         Δl = 1,25+0,15*d = 1,25+0,15*22 = 4,55 мм – смещение стержней в зажимах

     l = 19000 мм – длина натягиваемого стержня

·  от деформации бетона в следствии быстро натекающей ползучести

σ_вр – напряжение обжатия в бетоне на уровне центра тяжести всей напрягаемой арматуры сечения от действия усилия предварительного обжатия P с учетом потерь σ₁, σ₂, σ₃.

P₁ = A_sp*(σ_sp-σ₁-σ₂-σ₃)

P₁ = 19,4*(740-54-81,25-45,5)*10^-1 = 1084,9 кН

σ_вр = P₁ / A_red

σ_вр = 1084,9*10/930,6 = 11,66 МПа

a = 0,25+0,025*R_вр

a = 0,25+0,025*14 = 0,6

При σ_вр/R_вр = 11,66/14=0,833 >  потери σ₆ будут:

b=5,25-0,185* R_вр=5,25-0,185*14=2,66 принимаем 2,5

σ₆ = 40a +85b (σ_вр/R_вр-a)

σ₆ = 40*0,6+85*2,5(0,853-0,6)*0,85=441,26 МПа

где  0,85- коэффициент,  учитывающий тепловую обработку бетона

Первые потери:

σ_los1 = σ₁+σ₂+σ₃+σ₆

σ_los1 = 54+81,25+45,5+441,26=622МПа

Вторые потери: σ_los2 = σ₈+σ₉

·  от усадки бетона класса В20, подвергнутого тепловой обработке:

σ₈ = 35 МПа

·  от ползучести бетона

определим усилие натяжения бетона после обжатия:

Р₁=А_s(σ_sp- σ_los1)=22.81*(740-622)/10=269.16кН

σ_вр=Р₁/А_red=269.16/930.6=2.89МПа

σ_вр/R_вр = 2,89/14=0,207 £ 0,75

σ₉ = 150*σ_вр/R_вр

σ₉ = 150*0,85*0,207 = 26,39 МПа