Проектирование и расчет каркаса одноэтажного однопролетного промышленного здания, страница 8

, где

gs6 – коэффициент, учитывающий условия работы высокопрочной арматуры при напряжениях выше условного предела текучести, равный h = 1,15 (для каната К–7), согласно [1].

Принимаем 8 канатов Æ15 класса  К – 7 с Asp = 11,328 см2 по  [4, прил. III, табл. 1].

Напрягаемая арматура окаймлена хомутами, выполненными в виде встречно поставленных П-образных сеток. Продольная арматура сеток из проволоки ВрI(6 Æ5 ВрIс As = 1,18 см2).

Сечение нижнего пояса: А = b· h = 28 · 34 = 952 см2

Суммарный процент армирования:

Приведенная площадь поперечного сечения без учет ненапрягаемой арматуры:

Аred = A + aAsp= 28 · 34 + 5,54 · 11,328 = 1014,74 см2, где

 – отношение модулей упругости арматуры и бетона (для канатов К–7).

3.2.3.  Потери предварительного напряжения арматуры и усилия обжатия.

Величина начального предварительного напряжения арматуры (без учета потерь):

ssp = 0,95Rs,ser= 0,95·1295 = 1230 МПа

Принимаем ssp= 1200 МПа.

При натяжении арматуры механическим способом на упоры стенда должны выполняться условия, согласно [1, п. 1.23]:

ssp + 0,05ssp = 1200+0,05·1200 = 1260 МПа £ Rs,ser = 1295 (МПа)

ssp - 0,05ssp = 1200 – 0,05·1200 = 1140 МПа ³ 0,3Rs,ser = 0,3·1295 = 388,5 МПа

ПЕРВЫЕ  ПОТЕРИ [1, табл. 5]:

1.  от релаксации напряжений проволочной арматуры при механическом способе натяжения: .

2.  от разности температур напрягаемой арматуры и натяжных устройств (при D t = 65°С) для бетонов класса  В40: s2 = 1,25·Dt = 1,25·65 = 81,25 МПа.

3.  от деформации анкеров, расположенных у натяжных устройств:

, где

Dl= 1,25+0,15d= 1,25+0,15·15 = 3,5 мм – смещение стержней в инвентарных зажимах;

l= 19 м – длина натягиваемого стержня (расстояние между наружными гранями упоров).

4.  s4 = 0 – трение арматуры при ее натяжении отсутствует;

5.  s5 = 0 – натяжение производится на упоры стенда;

6.  от быстронатекающей ползучести бетона.

Предварительно находим напряжение и усилие обжатия с учетом первых пяти потерь:

ssp1 = ssp - s1 - s2 - s3= 1200 – 124,663 – 81,25 – 33,158 = 960,959 МПа,

P1 = ssp1 · Asp= 960,959 · 11,328 = 10885,742 кН.

Напряжение в бетоне при обжатии на уровне центра тяжести напрягаемой армаиуры:

Передаточная прочность бетона:   

Rbp = 0,7B= 0,7 · 40 = 28 МПа > 0,5В = 20 МПа,

a = 0,25 + 0,025Rbp = 0,25 + 0,025 · 28 = 0,95 > 0,8

Принимаем a = 0,8.

Так как

Первые потери: slos1 = s1 + s2 + s3 + s6= 124,633 + 81,25 + 33,158 + 13,026 = 252,067 МПа.

Усилие обжатия с учетом всех первых потерь:

P1 = (ssp - slos1) Asp= (1200 – 252,067)· 11,328 = 1073,818 кН

ВТОРЫЕ  ПОТЕРИ [1, табл. 5]:

7.  от усадки бетона s7 = 40 МПа;

8.  от ползучести бетона s8.

Так как потери от быстронатекающей ползучести s6 не велики, то для определения s8 перерасчет сжимающих напряжений в бетоне от обжатия не производится:

                               

Вторые потери: slos2 = s7 + s8 = 40 + 48,849 = 88,849 МПа;

Полные потери: slos = slos1 + slos2 = 252,067 + 88,849 = 340,916 МПа.

Усилие обжатия с учетом полных потерь:

P2 = (ssp - slos) Asp = (1200 – 340,916) · 11,328 = 973,17 кН.

3.2.4.  Расчет по образованию и раскрытию трещин:

Для конструкций 3-й категории трещиностойкости расчет ведется на действие нагрузок при коэффициенте надежности по нагрузке gf = 1 по [1, табл. 3], что соответствует нормативным нагрузкам:  Nn = 1054,30 кН и Nnl = 915,50 кН.

Dgsp = 0,1 – #G0коэффициент, при механическом способе натяжения арматуры [1, п. 1.27].

#G0Предварительное напряжение в арматуре вводится в расчет с коэффициентом точности натяжения арматуры Dgsp , определяемым по [1, ф. 6]:   

#G0Знак "минус" принимается при благоприятном влиянии предварительного напряжения (т.е. на данной стадии работы конструкции или на рассматриваемом участке элемента предварительное напряжение не снижает несущую способность, не способствует образованию трещин и т.п.), согласно [1, п. 1.27].

Усилие предварительного обжатия с учетом полных потерь:

Р = Asp (ssp - slos)gsp = 11,328 · (1200 – 340,916) · 0,9 = 875,853 кН.

Усилие, воспринимаемое сечением при образовании трещин по [1, форм. 123]: