Сборные железобетонные конструкции одноэтажного промышленного здания, страница 8

Расчет верхнего пояса ведем по наибольшему усилию в элементе В1 от полной расчетной нагрузки N =1348,12кН, в том числе от длительной N_l= 932,93кН. При расчетной длине l₀ = 0,9l =0,9×322,4 = 290,16 см, где l= 322,4 см расстояние между геометрическими узлами для рассматри­ваемой панели верхнего пояса, максимальная гибкость в плоскости фермы l=l₀/h=290,16/25=11,61. Поскольку элемент работает на сжатие со случайным эксцентриситетом и l < 20, расчет ведем из условия:

,

где A_b = 25∙25= 625см² – площадь бетонного сечения, j - коэффициент, учитывающий гибкость колонны и длительность действия нагрузок.

Преобразуя формулу, получим:

     В первом приближении принимаю минимальное насыщение сечения верхнего пояса арматурой (A_s+A_s')=3,14см² (4Ø10 AIII по сортаменту). Тогда при l₀/h =11,61 и N_l/N =932,93/ 1348,12= 0,69 коэффициенты j₁=0,863, j₂=0,885.

φ =0,863+2(0,885-0,863)×365×3,14/(0,9×22×625)=0,867<φ₂.

     Несущая способность сечения

N_u=φ[R_bA_b+R_sc(A_s+A_s^')]=0,867×(0,9×22×625+ 365×3,14)10^-1 = 1172,28 < 1348,12 кН.

 После серии приближений принимаю (A_s+A_s')=10,18см² (4Ø18 AIII по сортаменту).

Тогда

φ =0,863+2(0,885-0,863)×365×10,18/(0,9×22×625)=0,876<φ₂.

     Несущая способность сечения

N_u=φ[R_bA_b+R_sc(A_s+A_s^')]=0,876×(0,9×22×625+ 365×10,18)10^-1 = 1406,35 > 1348,12 кН.

Полученный процент армирования от рабочей площади бетона составляет:

m= (А_s + А_s') 100/bh₀= 10,18×100/(25∙22)= 1,85 %.

При гибкости колонны l₀/h = 11,61 это выше минимально допустимого процента армирования m_min= 0,2 % и меньше рекомендуемого максимального m_max= 3 %.

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

Поперечную арматуру Æ6 A-III назначаем с шагом 200 мм.

Нижний растянутый пояс. Расчет нижнего пояса ведем по наибольшему усилию в средней панели Н2 от полной расчетной нагрузки N= 1306,39 кН. Для расчета по второй группе предельных состояний имеем: норма­тивное значение усилия от постоянной и полной снеговой нагрузок N_n = 1088,67 кН; нормативное значение усилия от постоянной длительной нагрузки N_nl =801,28 кН.

Определим площадь сечения растянутой напрягаемой арматуры при g_s6=h = 1,15 (для арматуры класса К7):

А_s=N/(g_s6 R_s) =1306,39 /(1,15×1180×10^-1) =9,6 см².

При площади одного каната Æ15 К7 1,415 см² требуется 9,6/1,415 = 6,8 каната. Принимаем 7Æ15 К7 с A_s=9,905 см².

Приведенная площадь сечения

А_red = А_b + А_s Е_b/E_s = 30∙25 +9,905×180000 / 31000 = 808см².

   Расчёт нижнего пояса на трещиностойкость. Элемент относится к 3-й категории. Принимаем механи­ческий способ натяжения арматуры. Величину предварительного напряжения в арматуре s_sp при р= 0,05s_sp назначаем из условия s_sp + р £ R_sn: s_sp = 1400/1,05 < 1333 МПа. Принимаем s_sp =1200 МПа.

Определяем потери предварительного напряжения в арматуре при g_sp=1.

Первые потери:

а) от релаксации напряжений в арматуре

s₁=[22 (s_sp /R_sn – 0,1]s_sp = [0,22 × ( 1200/1400) – 0,1] ×1200= 106,3 МПа.