Проектирование сечений элементов фермы

Нижний растянутый пояс.

Расчет прочности выполняем на суммарное опасное кратковременное усилие элемента H2

N=1055кН.

Определяем площадь сечения растянутой продольной напрягаемой арматуры класса

К-1400(К7) при g_s3 = 1,10:

Предварительно принимаем арматуру в виде 10 канатов Æ15 мм класса К-1400 с площадью

А_s3 = 14,16 см² (фактическую площадь напрягаемой арматуры для обеспечения трещиностойкости следует принять на 10-15% больше чем требуется по расчету прочности) . Принимаем сечение нижнего пояса b´h = 30´28 см.

Расчет нижнего пояса на трещиностойкость.

Отношение модулей упругости арматуры и бетона:

– для канатов класса К-1400:

;

Величину предварительного напряжения арматуры принимаем из условия

, . = 1400x 0,8=1120 МПа

где R_s,n = 1400 МПа.

Принимаем МПа.

Первые потери.

1) От релаксации напряженной арматуры:

2) От разности температур напрягаемой арматуры и нижних натяжных устройств при Dt = 65^о С:

МПа.

3)Потери от деформаций стальной формы т.к. всю арматуру натягиваем одновременно.

4) От деформации анкеров Dl = 2 мм:

МПа,

где l – длина натягиваемого каната в мм.

Первые потери составят:

=80,14+81,25+0+16,4=177,74 МПа.

Вторые потери.

1) От усадки бетона класса В40

МПа.

2) От ползучести бетона при:

=1,9-коэф .ползучести.Для бетона класса В40 и относительной влажности воздуха

окружающей среды 40-75%

Для симметрично армированного нижнего пояса фермы =P₍₁₎/A_red

P₁ = (1100-177,79)x14,16x10^-1=1305,8 кН

A_red=A+ A_sp=30x28+5,0x14,16=910,8см² –площадь приведенного сечения элемента тогда

Коэф.армирования =14,16/30х28=0,0169

При симметричном обжатии элемента напрягаемой арматурой

Потери от ползучести бетона будут равны

Полные потери:

=177,79+45+89,82=312,91 МПа>100МПа

Значение предварительного напряжения в арматуре вводится в расчет с коэффициентом точности натяжения арматуры g_sp =0,9

Тогда усилие обжатия с учетом полных потерь составит:

Р₂ =0,9х(1100-312,91)х14,16х10^-1=1015 кН

Усилие, воспринимаемое сечением при образовании трещин:

N_crc = 0,85[(2,1х910,8)х10^-1+1005,72]=1017,44

Поскольку N_crc =1015,1 кН >N_n.кр = 886,66 кН, условие трещиностойкости сечения выполняется и расчет по раскрытию трещин не требуется.

Верхний сжатый пояс.

Усилия в элементах верхнего пояса В1 … В4 близки по величине, поэтому все элементы верхнего пояса будем армировать одинаково из расчета на усилие в наиболее напряженном элементе В4, для которого N =1055,07кН, в том числе от расчетных значений длительных нагрузок

N_l = 970,67 кН.

[1] Нагрузка от снега умножается на коэффициент 0,5 для всех снеговых районов