4.5. Расчет элементов решетки

Рассмотрим растянутые элементы:

раскосы (б-в) и (л-м)

( ); с учетом

= 609,14 кН;

= 508,3 кН.

Сечение раскосов 1830 см. Арматура класса А400 с МПа.

Требуемая площадь рабочей арматуры по условию прочности

мм².

Конструктивно принимаем %; см².

Принимаем 818А400 с см².

Определяем ширину раскрытия трещин при действии усилий от постоянных и длительных нагрузок, учитываемых с коэффициентом

Усилие трещинообразования в центрально растянутом элементе определяется по рекомендации п. 4.9 [5]:

Н =154 кН.

Усилие в раскосе от нормативной нагрузки равно:

кН > кН,

где усилие от единичной нагрузки 3,28.

Следовательно, трещины в раскосе образуются. Производим расчет по раскрытию трещин.

Ширина раскрытия нормальных трещин определяется по формуле

где принимается

1,0 – при непродолжительном действии нагрузки;

0,5 – для арматуры периодического профиля и канатной;

1,2 – для растянутых элементов.

Вычисляем другие величины:

МПа;

Базовое расстояние между трещинами

мм < 400 мм,

где мм – диаметр арматуры.

Согласно п. 4.10 [6] принимаем = 239 мм.

Ширина раскрытия трещин

мм ≤ мм.

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

Остальные раскосы и стойки армируются аналогично данному раскосу.

Рассмотрим сжатые элементы:

Максимальное расчетное усилие в стержнях а-б и м-н 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

= 837,6 кН;

кН.

Сечение раскосов 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 = 3930 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14А400 мм².

Остальные сжатые раскосы и стойки армируем аналогично данному раскосу.

4.6. Расчет узлов

Опорный узел

Длину заделки напрягаемой арматуры согласно [9] принимают для канатов диаметром 12–15 мм равной 1500 мм, для проволоки периодического профиля – 1000 мм и для стержневой арматуры 35d, где d – диаметр стержня.

Рассчитываем требуемую площадь поперечного сечения продольной ненапрягаемой арматуры в пределах узла

мм²,

где кН – расчетное усилие в стержне 11-б нижнего пояса (см. табл. 2.9).

Принимаем 410А400, мм²; длина заделки = 35d = мм.

Рассчитываем площадь поперечного сечения арматуры (рис. 2.18)

К расчету опорного узла:

а – схема работы; б – армирование

кН;

Н = 182,0 кН;

Н = 26,5кН,

где

Из условия обеспечения прочности на изгиб в наклонном сечении по линии требуемая площадь поперечного стержня

где – угол наклона приопорной панели, = ; см; кН – усилие в приопорном стержне; х – высота сжатой зоны; см; n – количество поперечных стержней в узле, пересекаемых линией АВ; при двух каркасах и шаге стержней 100 мм шт.

мм;

мм².

Принимаем диаметр 22 мм с мм².

Промежуточный узел

1. Расчет площади сечения поперечной арматуры

Для примера рассматривается первый промежуточный узел по верхнему поясу фермы, где примыкает растянутый раскос (б-в). Усилие в раскосе кН.

Фактическая длина заделки стержней раскоса (б-в) за линию мм, а требуемая длина заделки арматуры 818А400 составляет мм.

Необходимое сечение поперечных стержней каркасов определяется по формуле

где см; для узлов верхнего пояса; для узлов нижнего пояса;

кН/см² = 315 МПа;

МПа,

где – количество поперечных стержней в каркасах, пересекаемых линией .

По расчету поперечные стержни в промежуточном узле не требуются. Принимается конструктивно 10А400 с шагом 100 мм, мм².

2. Рассчитываем площадь поперечного сечения окаймляющего стержня (рис. 2.19). По условному усилию определяем

,

где и – усилия в растянутых раскосах, а при наличии одного растянутого раскоса .

Так как в узле примыкает сжатый раскос, то окаймленный стержень принимаем конструктивно 12А400.