Сборные железобетонные конструкции промышленного здания, длинна которого равна 120 метрам (район строительства – г. Чита), страница 4

где для  l0/h=12,31  и Nl/N=0.67  φ1=0,86 и φ2=0,883

     В первом приближении принимаем

(As+As’)=3,14 (4ø10 АIII)

φ =0,86+2*(0,883-0,86)*365*3,14/(0,9*17*550)=0,863≤φ2

Несущая способность сечения:

Nu= φ(RbAb+ Rsc(As+As’))=0,863*(0,9*17*550+365*3,14)*10-1=

=825,12 кН≤910,661 кН

Полученный процент армирования от рабочей площади бетона составляет:

µ=(As+As’)/(b*h0)*100=3.14/(25*18)=0,7%

При гибкости l0/h=12,31 это выше минимально допустимого процента армирования µmin=0.4%  и меньше рекомендуемого максимального µmax=4%

Расчет сечения пояса из плоскости фермы не выполняем, так как все узлы фермы раскреплены.

Поперечную арматуру ø6 АIII назначаем с шагом 200 мм.

Нижний растянутый пояс

Расчет нижнего пояса ведем по наибольшему усилию в средней панели Н2 от полной расчетной нагрузки N=927,7 кН. Для расчета по второй группе предельных состояний имеем: нормативное значение усилия от постоянной длительной нагрузки и полной снеговой нагрузок Nп=767,76 кН; нормативное значение усилия от постоянной длительной нагрузки: Nnl= 548,82 кН

Определим площадь сечения растянутой напрягаемой арматуры при γs6=η=1,15 (для арматуры класса К7):

As=N/ γsp*Rs=927.7/(1*1180*10-1)=7,86 см3

При площади одного каната ø15 К7 1,415 см2 требуется 7,86/1,415=5,55 каната. Принимаем 6 ø15 К7 с As=8,49 см2.

Приведенная площадь сечения:

Аred=Ab+As*Es/Eb= 25*22+8.49*180000/29000=602.7 см2

Расчет нижнего пояса на трещиностойкость:

Элемент относится к 3-й категории. Принимаем механический способ натяжения арматуры. Величину предварительного напряжения в арматуре σsp при p= 0,05 σsp назначаем из условия σsp+p≤Rsn; σsp=1400/1,05=1333 МПа.

Принимаем σsp=1200 МПа.

Определяем потери предварительного напряжения в арматуре при γsp=1

Первые потери:

а) от релаксации напряжений в арматуре:

σ1=(0,22* σsp/Rsn-0.1)* σsp=(0,22*1200/1400-0,1)*1200=106,3 МПа

б) от разности температур напрягаемой арматуры и натяжных устройств (∆t=650С)

σ2=1,25*∆t=1,25*65=81,25МПа

в) от деформации анкеров (при ∆l=1,25+0,15d=1,25+0,15*15=3,5 мм и длине канатов при изготовлении ферм в стендах – камерах l=25 м)

σ3=∆l/l*Es=3,5/25000*180000=25,2 МПа

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

P1= As*( σsp- σ1- σ2- σ3)= 8.49*(1200-106.3-81,25-25,2)*10-1=838,18 кН

Тогда напряжение в бетоне в начале обжатия:

σвр=P1/Ared=838,18/602,7=13,91 МПа

σвр/Rвр=13,91/21=0,66<α=0,25+0,25* Rвр=0,775

Потери от быстронатекающей ползучести бетона:

σb=40*0,85* σвр/Rвр=40*0,85*0,66=22,44 МПа,

где 0,85 – коэффициент, учитывающий тепловую обработку.

Первые потери составляют:

σlos1=106,3+81,25+25,2+22,44=235,19 МПа

Вторые потери:

а) от усадки бетона класса В30, подвергнутого тепловой обработке, σ8=35 МПа:

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

P1= As*( σsp- σlos1)=8,49*(1200-235,19)*10-1=819,12 кН

Тогда напряжение в бетоне после обжатия:

σвр=P1/Ared=819,12/602,7=13,59 МПа

σвр/Rвр=13,59/21=0,647

Потери от ползучести бетона:

σ9=150*α* σвр/Rвр=150*0,85*0,647=82,49 МПА;

где α – коэффициент, учитывающий тепловую обработку при атмосферном давлении.

Полные потери составляют:

σlos=235,9+35+82,49=352,68 МПа>100 МПа

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

Сила обжатия:

P1= As*( σsp- σlos) γsp =8,49*(1200-352,68)*10-1=719,37 кН

при γsp=1-∆ γsp=0,9; P=0,9*719,37=663,2 кН

Усилие, воспринимаемое сечением при образовании трещин:

Ncrc=Rbtn*(Ab+2As*Es/Eb)+P=

=0,18*(550+2*8,49*180000/29000)+647,433=765,4 кН

1,15Nп=1,15*767,76=882,92 кН

765,4<882,92 кН,

где 1,15- коэффициент, учитывающий снижение трещиностойкости вследствие жесткости узлов фермы.

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

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

σs= (Nп-P)/ As=(767,76-663,2)/8,49*10=123,16 МПа

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

σs= (Nnl-P)/ As=(548.82-663.2)/8,49*10<0

следовательно трещины при постоянной нагрузке не раскрываются;

Коэффициент армирования сечения: