4.2 Определение нагрузок

Постоянные нагрузки включают: вес кровли, теплоизоляционного ковра, вес железобетонных плит покрытия и собственный вес балки покрытия. К временным нагрузкам относится вес снегового покрова. Все перечисленные нагрузки были приняты в расчет поперечной рамы в программе RADUGA, полученные результаты приведены выше и в файлах рама_расчет.s2p.

4.3 Предварительный подбор продольной арматуры

Во многих случаях количество напрягаемой арматуры, назначенное из расчета прочности нормальных сечений оказывается недостаточным, чтобы обеспечить трещиностойкость конструкции, если к ней предъявляют требования первой или второй категории. Поэтому при расчете таких конструкций целесообразен следующий порядок расчета.

Для элементов 2-й категории требований по трещиностойкости необходимо обеспечить выполнение 2-х условий – отсутствие неупругих деформаций в напрягаемой арматуре от действия постоянных, длительных и кратковременных нагрузок.

Количество ненапрягаемой арматуры из условия, что в ней не должны возникать необратимые деформации, можно определять по ф-ле:

,

Используя указанные выше зависимости, подбирают напрягаемую арматуру.

Для ферм, воспринимающих равномерно распределённую нагрузку, опасное сечение находится на расстоянии 0,5L от опоры. Продольную арматуру подбирают по усилиям, действующим в нижнем поясе. Действующее сечение приведено на рис. 9.

Рис. 9. К расчету фермы на изгиб

Размеры поперечного сечения элементов фермы: b = 0,2 м; h= 0,18 м; b'=0,2м; h'=0,18м;

Геометрические характеристики бетонного сечения:

Напрягаемую арматуру располагают только в растянутой зоне.

Находим площадь напрягаемой арматуры из условия надёжного закрытия трещин при ;

- расстояние от центра тяжести сечения до центра тяжести арматуры;

- защитный слой в соответствии с п.11.3.3.3 /1/ и в соответствии с классом по условию эксплуатации (XC4) /1/ составляет не менее 40мм.;

Принимаем 814 S1400 (). В верхнем (сжатом) поясе на расстоянии 0,04м от верхней грани устанавливают продольную ненапрягаемую арматуру в количестве 422 S400 ();

4.5 Предварительное напряжение арматуры и ее потери

Назначают величину первоначального (без учета потерь) предварительного напряжения арматуры выполняется в соответствии с п.9.2 /1/. Предварительное напряжение _0,max следует назначать с учетом допустимых отклонений значения предварительного напряжения р таким образом, чтобы для стержневой и проволочной арматуры выполнялись условия:

где для стержневой арматуры;

значение р при механическом способе натяжения арматуры следует принимать равным 0,05;

Принимаем любое значение предварительного напряжения из диапазона от 442,1МПа до 1200МПа. Принимаем 1000МПа;

Потери предварительного напряжения определяем в соответствии с п.9.3. /1/. Технологические потери определяем в соответствии с п.9.3.1. /1/. Потери от релаксации напряжений арматуры следует определять по п.9.3.1.1 /1/, учитывая, что в нашем случае стержневая арматура, то по формуле:

Потери от температурного перепада, определяемого как разность температур натянутой арматуры в зоне нагрева и устройства, воспринимающего усилие натяжения при прогреве бетона, следует определять в соответствии с п.9.3.1.2/1/ учитывая, что в нашем случае класс бетона С25/30, то по формуле:

где - разность между температурой нагреваемой арматуры и неподвижных упоров (вне зоны прогрева), воспринимающих усилие натяжения,С. При отсутствии точных данных допускается принимать Т = 65 С;

Потери от деформации анкеров, расположенных в зоне натяжных устройств, при натяжении на упоры следует рассчитывать в соответствии с п.9.3.1.3 /1/ по формуле:

где — длина натягиваемого стержня (расстояние между наружными гранями упоров стенда или формы), в нашем случае 32000мм;

—обжатие опрессованных шайб, смятие высаженных головок и т. п., принимаемое равным 2 мм;

Потери, вызванные деформациями стальной формы, при закреплении на ее упорах напрягаемой арматуры следует определять в соответствии с п.9.3.1.5 /1/ по формуле:

где - коэффициент, определяемый по формулам:

при натяжении арматуры домкратом

- число групп стержней, натягиваемых не одновременно, в нашем случае 4;

- сближение упоров по линии действия усилия Р₀, определяемое из расчета деформации формы, в нашем случае 3мм;

- расстояние между наружными гранями упоров, в нашем случае 32000мм;

Потери, вызванные трением напрягаемой арматуры об огибающие приспособления, при ее натяжении на упоры, следует определять в соответствии с п.9.3.1.7 /1/ по формуле:

где — усилие обжатия без учета потерь, передаваемое натяжным устройством, в нашем случае 100МПа;

— суммарный угол поворота трассы (оси) напрягаемой арматуры, в нашем случае ;

— коэффициенты, определяемые по таблице 9.4 /1/ в нашем случае 0,65;

Потери, вызванные упругой деформацией бетона, следует определять для элементов с натяжением напрягаемой арматуры на упоры следует определять в соответствии с п.9.3.1.8 /1/ по формуле:

где - количество напрягаемых стержней, в нашем случае 8;

- усилие предварительного напряжения с учетом потерь, реализованных к моменту обжатия бетона.

Усилие предварительного обжатия Р_т,0 к моменту времени t = t₀, действующее непосредственно после передачи усилия предварительного обжатия на конструкцию (при натяжении на упоры) или после завершения натяжения должно быть в соответствии с п.9.3.1.8 /1/ не более:

Так как в задание на проектирование не даны значения эксплуатационных характеристик конструкции и время эксплуатации, то вторые, эксплуатационные потери не возможно просчитать.