Здание отапливаемое, двухпролетное, общей длинной 60 м. Конструктивная схема здания. Компановка поперечной рамы, страница 10

 Н/см²=82,71 МПа.

φ_l=1,6-1,5μ=1,6-1,5*0,0084=1,59; δ=1,2; η=1;

γ_f,m=1,2 – средний коэффициент надёжности по нагрузке для пересчёта расчётных усилий в нормативные:

1,2*1,59*1*(82,71/2*10⁵)*20*(3,5-100*0,0084)

=0,09 мм< [a_crc2]_lim=0,3 мм.

Принятое сечение раскоса удовлетворяет условию по длительному раскрытию трещин.

Остальные растянутые стойки и раскосы, для которых по таблице значенния усилий меньше, чем для раскоса (2-9), армируем конструктивно  4 Ø 10 A-III с A_s=3,14 см². Процент армирования: %=0,84>. Несущая способность сечения: Nc=Rs*As=365*10²*3,14=115*10³ Н=115 кН.

Расчёт и конструирование узлов фермы.

При конструировании сегментной фермы необходимо уделять особое внимание надлежащей задепке сварных каркасов элементов решётки в узлах. Длину заделки l_an напрягаемой арматуры принимают для стержневой арматуры 35d, где d – диаметр стержня, см. При меньшей длине заделки анкеровка напрягаемой арматуры обеспечивается постановкой по расчёту соответствующих поперечных стержней.

Требуемая площадь поперечного сечения продольных ненапрягаемых стержней в нижнем поясе в пределах опорного узла:

, где N= 29,15*0,95= 27,69 кН – расчётное усилие в стержне (1–9) нижнего пояса с учётом γ_n=0,95; принято 4 Ø 10 A-III с A_s=3,14 см². Длина заделки  l_an=35d=35*1,0=

=3,5 см, что меньше фактического значения заделки l_1,а=50 см.

Расчёт поперечной арматуры в опорном узле.

Расчётное усилие из условия прочности в наклонном  счении по линии отрыва AB:

где N_sp=R_sp*A_sp*l_1,a/l_ap=510*10^-1*3,14*1,0=160,14 кН; l_1,a=53 см; l_ap=35d=35*1=35 см d – диаметр напрягаемой арматуры A-IV; R_sp=510 МПа – A-IV; N_s=R_s*A_s*l_1,a/l_an=365*10^-1*3,14*1,0=114,61 кН;

l_1,a/l_ap=53/35=1,5, что больше 1, принимаем 1;

l_1,a/l_an=50/35=1,42, что больше 1, принимаем 1;

α=29⁰ – угол наклона линии АВ; ctg29⁰=1,8.

Площадь сечения одного поперечного стержня:

где R_sw=290 МПа (при d≥10 мм класса A-III); n – количество поперечных стержней в узле, пересекаемых линией АВ; при двух каркасах и шаге стержней 100 мм, n=

=2*7=14 см. Из конструктивных соображений принимаем стержни Ø 10 A-III с A_sw=0,785 см².

Из условия обеспечения прочности на изгиб в наклонном сечении (по линии АС)

требуемая площадь поперечногостержня:

где β – угол наклона приопорной панели;

tgβ=145/290=0,5 и β=26,36⁰; sinβ=0,448; h_op=h–h₁/2=780-30/2=63 см; N₁=539,5*0,95=

=512,52 кН – усилие в приопорном стержне (1–2); x – высота сжатой зоны бетона.

z_sw=0,6h₀=0,6*63=37,8 см – расстояние от центра тяжести сжатой зоны бетона до  равнодействующей усилий в поперечной арматуре опорного узла:

см², что меньше принятого Ø 10 A-III с A_sw=0,785 см²; условие по прочности на изгиб в наклонном сечении удовлетворяется.

Расчёт поперечной арматуры в промежуточном узле.

В промежуточных узлах к верхним поясам примыкают раскосы, максимальные усилия в которых N=42,66*0,95=40,53 кН. Фактическая длина заделки стержней раскосов за линии АВС=28 см, а требуемая длина заделки арматуры Ø 10 A-III  составляет l_an=35d= =35*1=35 см.

Необходимое сеченние поперечных стержней каркасов определяем по формуле:

где а – условное увеличение длины заделки растянутой арматуры, при наличии на конце коротыша или петли а=3*В=3*1=3 см, k₂=1 для узлов верхнего пояса и k₂=1,05 для узлов нижнего пояса; φ=63,24⁰ по углу наклона первого раскоса (2-9) из геометрической схемы, cos φ = 0,448; Rsw=290 МПа, k₁=σ_s/R_s=129/365=0,35

σ_s=N/A_s=40,53/3,14=12,9 кН/см²=129 МПа; n=14 при S=100мм.

По расчёту поперечные стержни в промежуточном узле не требуются. Назначаем конструктивно Ø 6 A-III с шагом 100 мм.

Площадь окаймляющего стержня в промежуточном узле определяем по условному усилию: N_os=0,04D₁, D₁ – усилие в растянутом раскосе.

N_os= 0,04*40,53=1,62 кН. Площадь сечения окаймляющего стержня:

 см², где R_so=90 МПа во всех случаях, установленное из условия ограничения раскрытия трещин; n₂= 2 – число каркасов в узле, или число огибающих стержней в сечении.

Принимаем Ø 10 A-III с A_sw=0,785 см².

Аналогично выполняют расчёт и в других узлах. В узлах, где примыкают сжатые раскосы и стойки, проектируем поперечные стержни из конструктивных соображений Ø 6 A-III с шагом 100 мм, а окаймляющие стержни Ø 10 A-III .