Расчет нижнего пояса на трещиностойкость.

Элемент относится к 3-й категории трещиностойкости. По заданию принят механи­ческий способ натяжения арматуры(на упоры). Величину предварительного напряжения в арматуре при назначаем по п.1.23[1] из условия:

, МПа.

Принимаем МПа.

Определяем потери предварительного напряжения в арматуре при (табл.5[1]).

Первые потери:

а) от релаксации напряжений в арматуре

МПа.

б) от разности температур напрягаемой арматуры и натяжных устройств (при )

МПа;

в) от деформации анкеров (при мм и длине стержней при изготов­лении ферм м):

МПа;

г) для вычисления потерь от быстронатекающей ползучести бетона определим усилие натяжения к началу обжатия

кН;

Тогда напряжение в бетоне в начале обжатия:

Потери от быстронатекающей ползучести бетона

МПа,

где 0.85 - коэффициент, учитывающий тепловую обработку.

Первые потери составляют:

МПа.

Вторые потери:

а) от усадки бетона класса В30, подвергнутого тепловой обработке, МПа;

б) для вычисления потерь от ползучести бетона определим усилие натяжения после обжатия:

кН;

Тогда напряжение в бетоне после обжатия:

МПа.

Потери от ползучести бетона:

МПа,

где - коэффициент, учитывающий тепловую обработку при атмосферном давлении.

Полные потери составляют:

МПа.

Расчетный разброс напряжений при механическом способе натяжения принимается равным .

Сила обжатия:

кН

при кН

Усилие, воспринимаемое сечением при образовании трещин:

кН,

где 1.15 - коэффициент, учитывающий снижение трещиностойкости вследствие жесткости узлов фермы. Так как условие трещиностойкости сечения не соблюдается, необходим расчет по раскрытию трещин. Приращение напряжения в растянутой арматуре от полной нагрузки при

МПа.

Приращение напряжения в растянутой арматуре от длительной нагрузки при

МПа

Коэффициент армирования сечения

Ширина раскрытия трещин от кратковременного действия полной нагрузки на уровне оси нижнего пояса:

мм.

Ширина раскрытия трещин от кратковременного действия постоянной нагрузки на уровне оси нижнего пояса:

мм.

Ширина раскрытия трещин от продолжительного действия постоянной нагрузки:

мм,

Где 1,6=φ_l=1,6-1,5۰μ=1,6۰1,5۰0,0223=1,6.

Непродолжительное раскрытие трещин при полной нагрузке:

мм.

С учетом влияния жесткости узлов раскрытие трещин у наиболее растянутых граней будет в 2 раза больше:

^.

5.5.Расчет растянутого раскоса.

Растягивающие усилия в крайнем нисходящем раскосе Р1: нормативное от постоянной и снеговой нагрузок кН; нормативное от постоянной нагрузки кН; расчетное значение усилия от постоянной и снеговой нагрузок кН (табл.8).

Требуемая площадь арматуры раскоса:

см².

Принимаем 4Ø8 A-III c A_s= 2.01см² по прил.6[7].

Усилие, воспринимаемое сечением при образовании трещин:

кН,

где 1.15 - коэффициент, учитывающий снижение трещиностойкости вследствие жесткости узлов ферм.

Так как условие трещиностойкости сечения не соблюдается, производим расчет по раскрытию трещин.

Приращение напряжения в растянутой арматуре от полной нагрузки

от длительной

Коэффициент армирования сечения:

Ширина раскрытия трещин от кратковременного действия полной нагрузки на уровне оси раскоса:

мм

Ширина раскрытия трещин от кратковременного действия постоянной нагрузки на уровне оси раскоса:

мм.

Ширина раскрытия трещин от продолжительного действия постоянной нагрузки на уровне оси нижнего пояса:

мм,

где

Тогда непродолжительное раскрытие трещин при полной нагрузке:

мм

С учетом влияния жесткости узлов раскрытие трещин у наиболее растянутых граней будет в два раза больше:

мм,

мм.

Расчет опорного узла.

Расчет опорного узла выполняем для обеспечения прочности на изгиб наклонного сечения с проекцией:

см.(рис.15)

В растянутой зоне этого сечения работает слабо заанкерованная напрягаемая арматура (в нашем случае – стержни), воспринимающая усилие:

где l_р - длина зоны передачи напряжений по п. 2.29 [ 1 ]

мм.

Здесь =0,25 и =10 - коэффициенты по табл. 28[1] для арматуры класса A-V; на место подставлено R_s, поскольку мы ведем расчет прочности и

МПа.

Тогда

кН;

Дополнительно к этой арматуре рекомендуется установить ненапрягаемую, обеспечивающую усилие:

N_xp=(0,1÷0,15)۰R_s۰A_sp (от полного усилия в напрягаемой арматуре):

0,15۰680۰8,04/365=2,25 см².

Принимаем 4Ø10 А-III с А_s=3,14 см².

N_s=365۰10^-1۰3,14=114,6 кН.

Высота сжатой зоны в конце наклонного сечения:

см.

Плечо внутренней пары:

см.

Момент, воспринимаемый наклон­ным сечением без поперечной арматуры:

кН-м.

Опорная реакция фермы:

,

где

- усилие в примыкающей к узлу крайней панели нижнего пояса,

- угол наклона оси крайней панели верхнего пояса к оси нижнего (рис.15).

кН,

приложена на 170 мм от торца фермы.

Тогда внешний момент

кН-м,

поперечная арматура не требуется.

По конструктивным соображениям принимаем поперечные стержни 2Ø8 A-III c A_s=1. 01см²

Продольную арматуру примем Ø8 A-III c A_s= 0.503см² с шагом 100 мм на всю длину проекции наклонной трещины.

Рисунок 15. К расчету опорного узла фермы.