5. Визначення втрат попереднього натягу арматури затяжки.

При умовах експлуатації арки в закритому приміщенні то затяжка відноситься до конструкцій 3-ї категорії за тріщиностійкістю. Але максимально допустима ширина розкриття тріщин для К-1400 досить мала ( Тому попередній натяг механічним методом можна призначити максимальним

Втратина попереднього напруження арматури при її натягуванні на упори визначаються:

Перші втрати напруження  (до обтиснення бетону) Від релаксації напруження при механічному способі натягу:

Втрати температурного перепаду відсутні, т.к в міру збільшення постійного навантаження на арку арматура затягування підтягується . Втрати від деформації анкерів при інвентарних затискачах:

де   - довжина арматурного стрижня, відстань між упорами стенда. Оскільки напружувана арматура не відгинається, втрати від тертя арматури про огинають пристосування відсутні, тобто Від деформації сталевий форми при відсутності даних про її конструкції

МПа.

Втрати від швидкопротікаючої повзучості бетону:

Враховуючи симетричне армування, вважаємо. Напруга в бетоні при обтиску:

Так як відношення

То для бетону природнього тверднення:

Перші втрати складуть:

Другі втрати напруження Від усадки важкого бетони класу   природного твердіння:  Від повзучості бетону:

Оскільки

То для бетонів

Природнього тверднення:

Другі втрати складають:

Сумарні втрати:

Напруження з урахуванням всіх втрат:

Зусилля обтискування з урахуванням сіх втрат:

6. Розрахунок тріщиностійкості затяжки

Перевіряємо переріз затяжки на розкриття тріщин. Розрахунок здійснюється з урахуванням коефіцієнта точності натягу

Так як значеннярозпорупри

То тріщини в затяжці не утворюються.

Перевірка міцності затяжки при обтисненні бетону

Визначаємо зусилля обтиснення бетону,як для центрово обжатого елемента з урахуванням всієїнапруженої арматури. При натягу арматури на упори міцність затяжки перевіряється з умови:

Попереднє напруження з урахуванням перших втрат визначаються при

Тоді

де - призмова міцність бетону до моменту його обтиснення, обчислюється за інтерпуляцією при .

Умова виконується, отже, міцність затягжки при її обтисненні забезпечена.

Розрахунок міцності за нормальними перерізами верхнього поясу арки

У перерізах арки діють згинальні моменти, одинакові за величиною, але різні за знаком. Тому приймаємо симетричне армування арки. Перетин арматури в середніх блоках арки визначаємо за найбільш невигідною комбінації зусиль. В перерізі  4 діють максимальні зусилля. Отже

Тому за розрахунковий приймається перетин 4.У цьому перетині розрахункові комбінації зусиль:від повного навантаження:

від тривалих навантажень:  Розрахункова довжина в площині арки:

Де L – довжина арки вздовж її геометричної осі.

Так як

То розрахунок проводимо з урахуваннямпрогину.

Необхідну робочу висоту визначаємо:

_Де для важкого бетону.

Конструкція двохшарнірної арки є статично невизначена.

Відповідно випадковий ексцентриситет не враховується.

Умовна критична сила для елементу двотаврового перерізу без попереднього напруження

Перевіряємо умову:

Визначаємо коефіцієнт ,що враховує вплив прогину:

Обчислюємо площу арматури позацентрово стснутого елемента двотаврового перерізу:

;

МПа;

Гранична відносна висота стиснутої зони:

Де для арматурикласу А400С

Визанчаємо розташування нейтральної осі:

Нейтральна вісь проходить вребрі тому розрахунок проводимо з урахуванням таврової форми перерізу.

Приймаємо до уваги необхідність врахування зжатих звісів полички:

В стиснутій зоні необхідно розташувати зжату ненапружену арматуру.

В стиснутій зоні не розміщуєм арматуру.

Обчислюємо потрібну площу арматури в розтягнутійзоні:

Коефіцієнт армування:

_{Приймаємо для амування розтягненої зони 3 Ø10 А400С,}