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:
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.