4.3.2. Расчет по второй группе предельных состояний (по трещиностойкости)

Расчетное усилие по второй группе предельных состояний при

кН.

Площадь приведенного сечения

мм².

Принятые характеристики:

контролируемое напряжение – МПа;

прочность бетона при обжатии – 28 МПа;

коэффициент точности натяжения при расчете потерь – 1,0;

то же по образованию трещин – 0,9.

Определение потерь предварительного натяжения

Первые потери , происходящие до обжатия бетона:

а) от релаксации напряжений при механическом способе натяжения арматуры

МПа;

б) от температурного перепада при (при пропарке изделия)

= МПа;

в) от деформации анкеров при мм и расстоянии между наружными гранями упоров мм.

МПа.

Итого первые потери

= + + = 68,3 + 81,3 + 15,0 = 164,6 МПа.

Напряжение в арматуре за вычетом первых потерь

МПа.

Усилие предварительного обжатия с учетом первых потерь

Н = 1003,0 кН.

Напряжение в бетоне от действия

МПа.

Вторые потери , происходящие после обжатия бетона:

а) от усадки бетона

МПа,

где для бетонов класса В40;

б) от ползучести бетона

МПа;

где = 1,9 – коэффициент ползучести для бетонов класса В40,

– коэффициент армирования.

Итого вторые потери

= + = 45 + 65,6 = 110,6 МПа.

Полные потери предварительного напряжения

+ = 164,6+ 110,6 = 275,2 МПа > 100 МПа.

Напряжение в арматуре за вычетом всех потерь

МПа.

Расчетное отклонение напряжения при механическом способе натяжения согласно п. 3.7 [6]:

а) при благоприятном влиянии = 0,9;

б) при неблагоприятном влиянии = 1,1.

Н = 790 кН.

Усилие при образовании трещин

кН кН;

где = 0,85 – коэффициент, учитывающий снижение трещиностойкости вследствие жесткости узлов фермы.

Так как , то необходим расчет по раскрытию трещин.

Расчет по непродолжительному раскрытию трещин

Ширина раскрытия нормальных трещин определяется по формуле

где принимается

1,0 – при непродолжительном действии нагрузки;

1,4 – при продолжительном действии нагрузки;

0,5 – для арматуры периодического профиля и канатной;

1,2 – для растянутых элементов.

Вычисляем другие величины:

МПа;

МПа;

МПа;

где кН; кН (см. таблицу усилий).

Базовое расстояние между трещинами

мм > 400 мм,

где мм – диаметр арматуры.

Согласно п. 4.10 [6] принимаем = 400 мм.

Поскольку , то требуется произвести расчет по непродолжительному раскрытию (см. п. 4.12 [6]).

мм;

мм;

мм.

Суммарная ширина раскрытия трещин

мм = < мм.

Таким образом, полученная величина удовлетворяет нормативным требованиям по раскрытию трещин (п. 4.12 [6]).

4.4. Расчет верхнего пояса

Максимальное расчетное усилие в стержнях 5-е и 6-ж кН.

Так как усилия в остальных панелях пояса мало отличаются от расчетных, то для унификации конструктивного решения все элементы верхнего пояса с учетом армируем по усилию

= 1246,2 кН;

= 1039,7 кН.

Сечение верхнего пояса см.

см².

Принимаем арматуру класса А400 с МПа, МПа.

В расчете учитывается случайный эксцентриситет

см; см.

Принимаем см.

Геометрическая длина стержня см. Расчетная длина стержня см. Гибкость . Необходим учет влияния прогиба.

Моменты от полной и длительной нагрузки относительно оси, проходящей через центр наименее сжатых (растянутых) стержней арматуры

Нмм;

Нмм.

Для определения жесткости элемента вычисляются следующие параметры:

;

Принимается

Предварительно задаем коэффициент армирования

Жесткость

Нмм².

Н = 3980 кН.

Момент от случайного эксцентриситета с учетом прогиба:

Нмм.

Относительная величина продольной силы:

Следовательно, имеет место второй случай. Площадь арматуры определяется следующим способом.

При принятом коэффициенте армирования

мм²;

Арматура принимается конструктивно 416А400 мм².