3.3. Перевірка нижнього пояса на міцність в стадії виготовлення

Як видно з табл. 3, найгірше сполучення зусиль і при передачі зусилля з упорів на бетон виникає в панелі 1-2:

;

,

де і  зусилля в панелі 1-2 від одиничного навантаження, прикладеного вздовж осі нижнього пояса (табл.3);  зусилля попереднього напруження в арматурі нижнього пояса з урахуванням перших втрат.

Ексцентриситет поздовжньої сили в панелі 1-2

,

що близько до значень

і ,

тут  довжина панелі 1-2, см (див. рис.1).

При цих умовах розрахунок нижнього пояса виконується як для стиснутого елемента, що працює з випадковими ексцентриситетами при міцності бетону, рівній його передавальній міцності . Відповідно до п.8 табл.15 [2] коефіцієнт умов роботи бетону в момент обтискування нижнього пояса . Оскільки арматура натягується на упори, то вплив прогину нижнього пояса на його несучу здатність в стадії обтискування не враховують, а його міцність забезпечується тільки міцністю бетону

.

Умова виконується. Тобто міцність перерізу нижнього пояса в стадії виготовлення забезпечена.

4. Перевірка міцності нахилених перерізів нижнього

пояса за поперечною силою

Максимальна поперечна і відповідна їй поздовжня сили від спільної дії довготривалих і короткочасних навантажень при діють в перерізах панелі 2-4 (див. табл.3)

;

.

Перевіряємо умову , виконання якої говорить про те, що поперечна сила сприймається бетоном а поперечна арматура нижнього пояса призначається за конструктивними вимогами.

Для розтягнутих елементів

.

Відповідно до п.3.31 [2], і .

Мінімальна поперечна сила, що сприймається бетоном,

Поперечна арматура 4Вр-І встановлюється за конструктивними вимогами.

4. Розрахунок арматури верхнього пояса

При розрахунку перерізів верхнього пояса необхідно враховувати зусилля від дії довготривалого і короткочасного навантаження і, крім цього, зусилля, що викликані попереднім напруженням арматури нижнього пояса ферми.

Найбільші зусилля (табл.3 і 4) діють в стержні 1-3. При .

Поздовжня сила від дії тільки постійного і довготривалого навантаження при .

Переріз верхнього пояса армуємо симетричною арматурою класу А-ІІІ (рис. 3,а).

В загальному випадку перерізи верхнього пояса безкісцевої ферми розраховують на позацентровий стиск за вказівками п.п. 3.2-3.6 [2].

Визначаємо , отже розрахунок виконуємо як для елементів, що працюють з випадковими ексцентриситетами.

Приймаємо =1, тоді

Приймаємо конструктивно симетричну арматуру (по 212А-ІІІ).

Визначаємо допоміжні параметри.

Коефіцієнт (процент) армування:

.

Довжина елемента .

Розрахункова довжина елемента

.

Відношення ; .

При .

За таблицями по інтерполяції .

.

Зведений коефіцієнт поздовжнього згину

Необхідна площа поперечного перерізу арматури

Залишаємо для армування верхнього пояса попередньо прийняту конструктивну арматуру (по 214А-ІІІ).

4. Розрахунок арматури стояків

Оскільки найбільша поздовжня сила в стояку ферми 2-3 становить 2,68 кН (див. табл.4), що значно менше за поздовжню силу в панелі 1-3 верхнього пояса (див. п. 1.4), то арматуру в усіх стояках ферми встановлюємо конструктивно  614А-ІІІ.

3. Розрахунок нижнього пояса ферми за другою групою

граничних станів

1. Геометричні характеристики зведеного перерізу

Переріз нижнього поясу показаний на рис. 3,б.

;

;

;

;

,

де  коефіцієнт пластичності (табл. 6.1 [3]).

2. Розрахунок на утворення тріщин

Розраховуємо стержень 4-6 як найбільш завантажений.

Розрахунок виконуємо за умовою

.

Для визначення моменту зовнішніх сил необхідно обчислити

,

де та визначаємо при (табл. 4).

Відстань від ядрової точки до центра ваги зведеного перерізу

.

Момент від зовнішніх сил при відносно цієї ж осі

.

Оскільки рівнодійна зусиль попереднього обтискування прикладена в центрі перерізу, то .

Момент зусилля відносно осі, що паралельна нульовій лінії і перетинає ядрову точку (п.4.5 [2])

.

Момент, що сприймається перерізом, нормальним до поздовжньої осі стержня 4-6, перед утворенням тріщин

.

Оскільки

,

в стадії експлуатації ферми з’являться тріщини.