- •1. Общие положения
- •2. Расчет железобетонной стропильной сегментной фермы
- •2.1. Исходные данные
- •2.2. Расчетные характеристики материалов
- •2.3. Определение нагрузок и усилий в элементах фермы
- •Нагрузка на ферму
- •Усилия в элементах фермы
- •2.4. Расчет нижнего пояса фермы
- •2.4.1. Расчет по предельным состояниям первой группы на прочность
- •2.4.2. Потери предварительного натяжения арматуры и усилия обжатия
- •2.4.3. Расчет по образованию и раскрытию трещин
- •2.5. Расчет верхнего пояса фермы
- •2.6. Расчет растянутого раскоса
- •2.7. Расчет сжатого раскоса.
- •2.7. Расчет опорного узла фермы.
- •2.7.1. Расчет из условия обеспечения заанкеривания арматуры (отрыв по линии ав)
- •Длина анкеровки напрягаемой арматуры
- •2.7.2. Расчет из условия обеспечения прочности на изгиб по наклонному сечению
- •2.8. Расчет промежуточного узла
2.5. Расчет верхнего пояса фермы
Расчет верхнего пояса ведем по наибольшему усилию элемента 1-4
N = 1535,8 кН, = 1289,0 кН.
Проверяем достаточность площади сечения верхнего пояса 30 27 см.
Требуемая площадь сечения сжатого пояса:
см .
Площадь сечения верхнего пояса А = 30 27 = 810см = 582,6см , т.е. принятая площадь сечения достаточна.
При расчете на действие сжимающей продольной силы должен приниматься во внимание случайный эксцентриситет . Согласно п.1.21[1]:
см; см,
где - расстояние между узлами фермы.
1 см.
Принимаем 1 см.
При см, расчетная длина в обоих плоскостях см (согласно табл. 33[1]).
Наибольшая гибкость сечения т.е. согласно п. 3.54[3] необходимо учесть влияния прогиба элемента на его прочность.
Условная критическая сила (58) [1]:
где - момент инерции сечения, см ;
- коэффициент, учитывающий влияние длительного действия нагрузки на прогиб элемента в предельном состоянии.
здесь = 1 - для тяжелого бетона,
- момент относительно растянутой или наименее сжатой грани сечения от действия постоянных, длительных и кратковременных нагрузок,
- то же от действия постоянных и длительных нагрузок.
кНм.
кНм,
- коэффициент, принимаемый равным , но не менее
принимаем
При (первое приближение).
см .
Значение коэффициента учитывающего влияние прогиба на значение эксцентриситета продольного усилия .
Расстояние см.
Граничное значение относительной высоты сжатой зоны бетона при (25) [1].
,
где - характеристика сжатой зоны бетона.
здесь для тяжелого бетона.
- напряжение в арматуре, МПа, принимаемое для арматуры класса А- МПа;
- предельное напряжение в арматуре сжатой зоны, принимаемое для тяжелого бетона при 500 МПа.
В соответствии с п.3.61 последовательность расчета для элементов из бетона класса выше В30 следующая:
.
Так как принимаем симметричное армирование.
Площадь арматуры (см ):
Принимаем 412 А = 4,524 см .
, что незначительно отличается от принятого ранее значения коэффициента армирования.
2.6. Расчет растянутого раскоса
Расчетное усилие растяжения для раскоса 4-5 = 93,8 кН, 77,0 кН, = 64,9 кН. Бетонное сечение 30 15 см.
Площадь сечения арматуры из условия прочности:
см
Принимаем 4 10 .А с = 3,14 см .
Расчет по образованию трещин.
Усилие, воспринимаемое сечением при образовании трещин:
кН кН, условие трещиностойкости сечения не соблюдается, т.е. требуется расчет по раскрытию трещин.
Ширина раскрытия трещин от кратковременного действия полной нагрузки:
мм,
где для арматуры класса А;
кН/см = 245 МПа;
Ширина раскрытия трещин от непродолжительного действия постоянной и длительной нагрузок:
мм,
где кН/см = 207 МПа.
Ширина раскрытия трещин от продолжительного действия постоянной и длительной нагрузок:
мм,
где
Непродолжительная ширина раскрытия трещин:
мм мм.
Продолжительная ширина раскрытия трещин:
мм мм.
2.7. Расчет сжатого раскоса.
Расчетное кратковременное усилие в наиболее нагруженном сжатом раскосе 5-8 - 227,9 кН, в том числе длительное - 190,4 кН.
Проверим достаточность предварительно назначенного бетонного сечения 30 15 см:
см см
Фактическая длина элемента - 426,8 см.
Случайный эксцентриситет не менее см;
см; см.
Принимаем см.
Расчетная длина = 0,9 426,8 = 384,1 см.
Т.к. гибкость см ,необходимо учесть влияние прогиба элемента на его прочность.
Условная критическая сила:
где момент инерции бетонного сечения см
кНм;
кНм.
но не менее
При (первое приближение)
см .
Коэффициент
Расстояние до арматуры: см.
Определим случай внецентренного сжатия для симметричного армирования: см,
т.е. имеем случай 1 внецентренного сжатия с относительно большими эксцентриситетами продольной силы:
Площадь арматуры назначаем по конструктивным соображениям:
см ,
2 10 А с см ,