6.2.2 Розрахунок середніх блоків

Як визначено вище, М = 997 кН  м, N = 1760 кН (табл.2) і M_l = 821 кН  м, N_l = = 1448 кН (табл. 4).

Визначаємо збільшений ексцентриситет, використовуючи деякі подібні дані з розрахунку першого блока:

– ексцентриситет рівнодіючої е_о =М / N = 997/1760 = 0,566;

– випадковий ексцентриситет е_а = 3,37 см < е_о = 56,6 см не враховуємо;

– коефіцієнт _l = 1 + M_l/M = 1 + 1  821/997 = 1,82 < 1+  = 1 + 1 = 2 – приймаємо _l = 1,82;

– коефіцієнт _е = e_o/h = 56,6/100 = 0,566 > _e,min = 0,167 – приймаємо _е = 0,566;

– умовна критична сила

N_cr =

=

= 2861389 Н = 2861 кН > N = 1760 кН – розміри перерізу достатні;

– коефіцієнт  = 1/(1 – N/ N_cr) = 1/(1 – 1760/2861) = 2,6.

– збільшений ексцентриситет e = e_o   + 0,5  h – a = 56,6  2,6 + 0,5  100 – 4 = = 101 см.

Умова N > R_b_b2 виконується (1760000 Н > 717750 Н), отже границя стиснутої зони проходить в межах ребра і розрахунок арматури виконуємо як для перерізу двотаврової форми.

Визначаємо необхідні дані для розрахунку симетричної арматури:

– коефіцієнт _n = N/ R_b_b2bh_o = 1760000/14,5(100)0,9  8  96 = 1,76;

– відносна висота стиснутої зони  = _n – _f = 1,76 – 0,6 = 1,16;

– умова  = 1,16 > _R = 0,61 – виконується, симетричне армування визначаємо як і в п. 6.2.1;

– коефіцієнт _m = N  е / R_b_b2bh_o² = 1760000  101/14,5(100)0,9  8 96² = 1,85;

– значення ₂ = ( + _R)/2 = (1,16 + 0,61)/2 = 0,89;

– коефіцієнт

– значення

₁ =

=

Площа перерізу симетричної арматури

A_s =

cм².

Приймаємо з кожного боку по 5 25 А–ІІІ з A_s = 24,54 см².

Недоармування % < 5% – в межах допустимого.

Армування перерізу аналогічно зображеному на рис. 5 – а. Поперечна арматура середніх блоків 8 А–І, крок 300 мм.

6.3. Розрахунок підвісок

Розрахуємо середню, найбільш навантажену підвіску на осьове розтягання від власної ваги G₁ та ваги ділянки затяжки G₂ довжиною 5838 мм (див.рис. 1):

G₁ = b  h  l  _f_n = 0,15  0,4  (5,1 – 0,5  1 – 0,5  0,44)  25  1,1  0,95 = 6,87 кН;

G₂ = b  h  l  _f_n = 0,44  0,44  5,838  25  1,1  0,95 = 29,53 кН;

N = G₁ + G₂ = 6,87 + 29,53 = 36,4 кН.

Необхідний переріз арматури підвіски A_s = N/R_s = 36400/365(100) = 0,997 см².

Приймаємо конструктивно 4 10 А–ІІІ з A_s = 3,14 см².

Поперечне армування підвіски виконуємо сталлю А–І діаметром 6 мм. Крок хомутів 200 мм.

Армування перерізу підвіски показано на рис. 6.

Рисунок 6. Армування перерізу підвіски

Інші підвіски арки армуються аналогічно.

6.4. Розрахунок опорного вузла

Опорний вузол арки побудова якого виконана у масштабі, показано на рис. 7

Рисунок 7. Опорний вузол арки М1 : 20

Розрахунком опорного вузла арки визначається додаткове армування його поперечною арматурою, що повинно компенсувати зниження розрахункового зусилля в напружуваній арматурі, яке відбувається внаслідок недостатнього її анкерування у вузлі. Крім цього перевіряється міцність на згин в похилому перерізі вузла.

Теоретично необхідна довжина анкерування – попередньо напружуваної арматури – канатів К–7 діаметром 15 мм за лінією АВ згідно з п. 11.4.4 [4] 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–ІІ – l_an,sp = 100 см).

Фактичне значення = 90 см (рис. 7). Розрахункове зусилля в попередньо напружуваній арматурі за формулою (13.42 [2])

N_sp = A_sp  R_sp  / l_an,sp = 14,16  1080(100)  90/150 = 917568 H.

Розрахункове зусилля в поперечних стержнях на довжині від грані опори до внутрішньої грані вузла за формулою, подібною до формули (13.44 [2]) при N= =H_max = 1760 кН (табл. 2) та при визначеному за рис. 7 куту нахилу лінії відриву АВ  = 23⁰, ctg 23⁰ = 2,356 та куту нахилу поперечних стержнів ₁ = 60⁰, sin = 0,866 N_sw  sin ₁ = (N – N_sp) ctg  = (1760000 – 917568)/2,356 = 357569;

N_sw = 357569/0,866 = 412897 Н.

При двох каркасах у вузлі і кроці поперечних стержнів 250 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 = 412897/16  290(100) = 0,89 см²,

приймаємо поперечні стержні 12 А–ІІІ, A_sw = 1,313 см² з кроком 250 мм.

Фактичне зусилля, що сприймається прийнятою поперечною арматурою за формулою (13.45 [2])

= n  A_sw  R_sw = 16  1,313  290(100) = 609232 Н.

При визначеному армуванні вузла міцність на згин в похилому перерізі (по лінії АВ, рис. 7) буде забезпечена, якщо виконається умова (13.46 [2])

R₁(l₁ – a)  (l₂ – 10)/2 + [N_sp(h_op – 0,5x)],

де R₁ = 1122 кН – опорна реакція арки (за табл. 2); h_op = 94 см (рис. 7); x – висота стиснутої зони в похилому перерізі, що визначається за формулою (13.47 [2])

x = N_sp / R_b_b2b = 917568/14,5  (100)  0,9  44 = 16 см.

Перевіряємо міцність на згин в похилому перерізі за наведеною вище формулою 1122000(230 – 28) = 226644000 Н  см < 609232(1960 – 10)/2 + [917568(94 – – 0,5  16)] = 675957848 Н  см – умова виконується, міцність на згин в похилому перерізі забезпечена.

Остаточно приймаємо поперечну арматуру опорного вузла – 18 12 А–ІІІ. Вказану арматуру розміщуємо в двох плоских каркасах по дев’ять поперечних стержнів з кроком 250 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 [6]. В разі потреби встановлюється й додаткова поздовжня ненапружувана арматура, що визначається розрахуноком.

Креслення вузла наведено в альбомі.