3.2. Розрахунок верхнього поясу ферми

Максимальні розрахункові зусилля маємо у стержнях 1-2 і 2-3 ферми. Вони становлять N = -720 кН  від повного навантаження і N_l = -568 кН  від постійного навантаження. Оскільки зусилля в інших панелях верхнього поясу мало відрізняється від розрахункових, то для уніфікації конструктивного рішення усі елементи верхнього поясу армуємо за цими зусиллями.

Для верхнього поясу прийнята арматура . Армування симетричне.

Поперечний переріз поясу становить . Довжина панелі складає l=3000 м.

Потрібну мінімальну площу перерізу стиснутого поясу можна визначити за формулою:

Площа прийнятого перерізу дорівнює 520 см², що більше за мінімально необхідну.

Величину випадкового ексцентриситету визначаємо згідно ([2], стр. 55, п.3.50). За цим пунктом випадковий ексцентриситет в будь-якому випадку назначається з умови:

Приймаємо . Розрахунковий ексцентриситет приймаємо рівним .

Визначаємо розрахункову довжину елементу. Згідно ([2], стр. 58, табл. №24) отримаємо, що при виконані умови розрахункова довжина складає:

Згідно ([2], стр. 62, п. 3.64) елементи прямокутного перерізу з симетричним армуванням із сталі , , дозволяється розраховувати за несучою здатністю як центрально стиснуті при виконані умов:

Так як розрахунковий ексцентриситет назначався рівним випадковому, то очевидно, що друга умова виконується. Перевіряємо першу умову:

Отже умова виконується. Тому розраховуємо верхній пояс на центровий стиск за ([2], стр. 62, п. 3.64).

Визначаємо площу робочої арматури. Так як армування прийнято симетричне, то . Сума цих площ позначається . Тоді шукана площа буде становити:

, де

 поздовжнє зусилля в стержні ферми: .

 розрахунковий опір арматури на стиск для першої групи граничних станів: .

 розрахунковий опір бетону на стиск для першої групи граничних станів: .

 площа поперечного перерізу верхнього поясу:

 коефіцієнт, який визначається за формулою:

, але не більше ніж .

У цій формулі:

 визначається за ([2], стр. 62, табл. №26).

 визначається за ([2], стр. 63, табл. №27).

. Але в цій формулі невідомим є . Тому в першому наближені можна прийняти рівним .

Згідно ([2], стр. 63, табл. №27) при , і отримаємо, що .

Необхідна площа буде становити:

Так як , то по розрахунку арматури у верхньому поясі не потрібно. Тому конструктивно приймаємо арматуру у вигляді стержнів діаметром з фактичною площею .

 

3.3. Розрахунок нижнього поясу ферми

3.3.1. Нижній розтягнутий пояс

Максимальні розрахункові зусилля розтягу становлять N =795 кН.

Поперечний переріз поясу становить . Довжина панелі складає l=6000 м.

Потрібну мінімальну площу перерізу розтягнутого поясу можна визначити за формулою:

Приймаємо 5 канатів Ø12 К7 площею 7,08 см².

Напружена арматура огинається хомутами. Поздовжня арматура каркасу виконується зі сталі класу А-III (4Ø10 с Аs=3,14см²) - призначаємо конструктивно. Сумарний процент армування:

Зведена площа перерізу Аred=A+α·Asp+α·As=20·26+5,55·7,08+6,15+3,14=579 см²,де α=Es/Eb=180·10³/325·10²=5,55 – для напруженої арматури класа К-7;

α=200·10³/325·10²=6,.15 – для арматуры класа А-III.