Опорний вузол

Арматуру опорного вузла розраховуємо за схемою, зображеною на рис. 5, побудованою у масштабі.

Рис. 5. Розрахункова схема опорного вузла. М 1 : 20

Необхідна площа перерізу поздовжньої ненапружуваної арматури у нижньому поясі в межах опорного вузла визначається за формулою (13.40 [2]) при розтягуючому зусиллі в стержні 1–3 (табл. 2) N = 1148 кН

A_s = 0,2N/R_s = 0,2 1148000/365(100) = 6,3 см²,

приймаємо 416 A–III з A_s = 8,04 см² (табл. 1 додатку II [5]).

Теоретично необхідна довжина анкерування цієї арматури у вузлі за лінією АВ згідно з вимогами, що наведені в [7] l_an,s = 35d = 35  1,6 = 56 см, що не перевищує фактичне середнє значення анкерування, визначене графічно за рис. 5, = 58 см. Співвідношення = 58/56 = 1,04, що більше 1 – для подальших розрахунків приймаємо 1.

Теоретично необхідна довжина анкерування попередньо напруженої арматури – канатів К–7 діаметром 15 мм згідно з [7] l_an,sp = 150 см (в разі використання канатів 12 мм – l_an,sp = 150 см; 9 мм – l_an,sp = 120 см; стержневої арматури – l_an,sp = 35d; дроту класу Вр–II – l_an,sp = 100 см). Фактичне середне значення = 62 см (рис. 5). Розрахункове зусилля в попередньо напружуваній арматурі за формулою (13.42 [2])

N_sp = A_sp  R_sp  / l_an,sp = 12,73  1080(100)  62/150 = 535680 Н.

Розрахункове зусилля в ненапружуваній арматурі за формулою (13.43 [2])

N_s = A_s  R_s  / l_an,s = 8,04  365(100)  1 = 293460 Н.

Розрахункове зусилля в поперечних стержнях на довжині від грані опори до внутрішньої грані вузла за формулою (13.44 [2]) при визначеному за рис. 5 куту нахилу лінії відриву АВ  = 29⁰, ctg 29⁰ = 1,8

N_sw = (N – N_sp – N_s) / ctg  = (1148000 – 535680 – 293460)/1,8 = 177144 Н.

При двох каркасах у вузлі і кроці поперечних стержнів 100 мм їх кількість, що перетинається лінією АВ (за винятком стержнів, розташованих ближче, як за 10 см від точки А) n = 2  8 = 16 шт.

Площа перерізу одного поперечного стержня за формулою (13.45 [2])

A_sw = N_sw / n  R_sw = 177144/16  290(100) = 0,38 см²,

з конструктивних міркувань приймаємо стержні 10 A–III, A_sw = 0,785 см² з кроком 100 мм. Фактичне зусилля, що сприймається прийнятою поперечною арматурою за формулою (13.45 [2])

= n  A_sw  R_sw = 16  0,785  290(100) = 364240 Н.

При визначеному армуванні вузла міцність на згин в похилому перерізі (по лінії АС, рис. 5) буде забезпечена, якщо виконається умова (13.46 [2])

R₁(l₁ – a)  (l₂ – 10) / 2 + [N_s(h_os – x/2) + N_sp(h_op – x/2)],

де R₁ = 656 кН – опорна реакція ферми (за табл. 3); h_os = h_op = h_o = 63 см (рис.5);

х – висота стиснутої зони в похилому перерізі, що визначається за формулою (13.47 [2])

x = (N_sp + N_s) / R_b  _b2  b = (535680 + 293460)/22(100)  0,9  25 = 17 см.

Перевіряємо міцність на згин в похилому перерізі за наведеною вище формулою

656000(120 – 17) = 67568000 Н см > 364240(90 – 10)/2 + [293460(63 – 17/2) + +535680(63 – 17/2)] = 59757730 Н см – умова не виконується, міцність на згин в похилому перерізі не забезпечена.

Приймаємо для поперечного армування 12 A–III з A_sw = 1,131 см² і повторюємо розрахунки по перевірці міцності на згин в похилому перерізі:

= 16  1,131 290(100) = 524784 Н

656000(120 – 17) = 67568000 Н  см > 524784(90 – 10)/2 + [293460(63 –17/2) + 535680(63 – 17/2)] = 66179490 Н  см – умова не виконується, але тому що незабезпеченність міцності складає

 100 = 2% < 5%

армування вузла вважаємо достатнім. Остаточно приймаємо поздовжню арматуру опорного вузла – 416 A–III, поперечну – 1812 A–III. Вказану арматуру розміщуємо в двох плоских каркасах по два поздовжніх стержні 16 A–III і по девять поперечних 12 A–III з кроком 100 мм. Крім цього, з метою запобігання утворення поздовжніх тріщин при спускові попереднього напруження, встановлюємо в опорному вузлі спеціальні поперечні стержні, які приварюємо до закладних опорних листів та сітки непрямого армування, користуючись при цьому вказівками п. 10.2.6 [2] та розділу 5 посібника [8]. Креслення вузла наведено в альбомі.