Компоновка задания и расчет поперечной рамы здания с тремя равными пролетами по 18м и шагом колонн по 6м, стропильные конструкции – сегментные фермы, страница 19

Проверка прочности:

x=N/R_bb=1472х10^-3/(12,65х0,6)=0,194 м< ξ_Rh₀=0,581х0,47=0,237м.

Определим несущую способность сечения, считая, что у каждой рабочей грани расположено по  4 ш 12 A-III, A_s= A_s`= 6,78 см².

M_u= R_bbx(h₀-x/2)+R_scA_s`(h<sub>0</sub>-a`)=

=10³х(12,65х0,6х0,194(0,47-0,194/2)+365х6,78х10^-4(0,47-0,03))=658 кН^.м >23,76 кН^.м.

Прочность сечения из плоскости изгиба обеспечена с большим запасом. Учет влияние прогиба элемента на величину эксцентриситета продольной силы этого вывода не изменит.

Расчет промежуточной распорки.

Промужуточную распорку с двузначной эпюрой моментов армируем симметрично.

М_р=2М_вт=2х17,4=34,8 кН^.м, Q_р=2 М_р/с=2х34,8/1=69,6 кН.

Размеры распорки b=500 мм, h=400 мм, h₀=0,37 м. Требуемая площадь арматуры

A_s= A_s`= M х10<sup>-3</sup>/(R<sub>s</sub>(h<sub>0</sub> - a`)=34,8 х10^-3/(365(0,37 –0,03)=2,72 х 10^-4 м²=2,72 см².

При нечетном количестве стержней у грани ветви принимаем четное у грани распорки  2ш 14 A-III, A_s= A_s`= 3,08 см².

Проверяем прочность бетона по сжатой полосе между наклонными трещинами

Q<0,3 φ_W1 φ_b1 R_bbh₀.

Для подбора поперечной арматуры принимаем φ_W1=1  φ_b1=1-βR_b=1-0,01х12,65=0,873. Тогда 0,3 φ_W1 φ_b1 R_bbh₀=0,3х1х0,873х12,65х10³х0,4х0,37=490 кН>97 кН.

Прочность полосы обеспечена. Проверяем необходимость установки поперечной арматуры. c_max=3,33h₀=3,33х0,37=1,232 м >h_н-h_вт=0,7.  Принимаем с=0,7. Тогда

Q_b= φ_b2R_btbh₀²/c=2х0,99х10³0,4х0,37²/0,7=155 кН > 97 кН.

Поперечная арматура по расчету не требуется.

Верхнюю распорку армируем в соответствии с конструктивными требованиями.

7. Стропильные конструкции. Расчет сегментной фермы.

Расчитаем и законструируем сегментную ферму пролетом 24 м при шаге ферм 12 м.

Принимаем геометрические размеры фермы 3-го типоразмера по серии ПК-01-129/78.

Определение усилий в элементах фермы.

При плитах с размерами в плане 3х12 м нагрузка от покрытия приложена к верхнему поясу в узлах в виде сосредоточенных сил, собираемых с грузовой площади

А=3х12=36 м².

Собственный вес фермы равен 112 кН. Тогда постоянная нагрузка на узел от веса покрытия и фермы:

нормативная N_nl=3,82х36+112х3/23,94= 151,56 кН,

расчетная  N_l=4,32х36+1,1х112х3/23,94= 170,96 кН.

С учетом снега на покрытии

полная нормативная N_n=151,56 +0,7х36= 176,76 кН,

полная расчетная N=170,96 +1,4х0,7х36= 206,24 кН.

Железобетонна ферма с жесткими узлами является статически неопредилимой системой. Опытом проектирования установлено, что величины продольныхусилий в поясах и решетки слабо зависят от жесткости узлов. Поэтому продольные усилия в элементах фермы определяют в предположении шарннирного соединения в узлах. Влияние жесткости узлов на прочность сжатых элементов учитывают уменьшением их расчетной длины, а на трещиностойкость и ширину раскрытия трещин растянутых элементов – введением поправочных коэффициентов. Поскольку геометрическая схема ферм всех типоразмеров одинакова, в статическом расчете удобно использовать единичные загружения узлов.

Умножая усилия от единичных загружений на соответствующуе узловые нагрузки, получаем таблицу проектных усилий в элементах фермы.

Таблица 3.