4.4 Расчет верхнего пояса фермы
Расчет ведем по наибольшему усилию элемента 1-4 N=-67,2 т и Nl=-63,15 т.
Проверяем достаточность площади сечения верхнего пояса.
Требуемая площадь сечения сжатого пояса:
где: - ширина сечения верхнего пояса, м;
- высота сечения
верхнего пояса, м.
Принятая площадь сечения достаточна.
При расчете на действие продольной сжимающей силы должен приниматься во внимание случайный эксцентриситет:
где:
- расстояние между узлами 1 и 4, м.
Принимаем
При
м расчетная длина в обеих плоскостях
будет равна:
Радиус инерции сечения:
Гибкость сечения:
Условная критическая сила:
Момент инерции сечения:
Коэффициент, учитывающий влияние длительного действия нагрузки на прогиб элемента в предельном состоянии:
где: - для тяжелого бетона [4];
где:
- рабочая высота сечения, м;
а=0,04 – расстояние от грани до центра тяжести арматуры, м.
где:
- коэффициент армирования.
Коэффициент продольного изгиба:
Эксцентриситет приложения продольной силы с учетом продольного изгиба:
Граничное
значение относительной высоты сжатой
зоны бетона при
:
где:
– характеристика сжатой зоны бетона;
– напряжение в арматуре, принимаемое
для арматуры класса А-III
;
– предельное
напряжение в арматуре сжатой зоны,
принимаемое для тяжелого бетона при
где:
=0,85
– для тяжелого бетона.
Принимаем симметричное армирование. Требуемая площадь арматуры:
Принимаем 2 Ø12 А-III с .
Фактический коэффициент армирования:
Фактический коэффициент армирования не отличается от принятого более чем на 0,005.
Рисунок 16 – Эскиз армирования верхнего пояса
4.5 Расчет растянутого раскоса
4.5.1 Расчет на прочность
Расчетное усилие растяжения для раскоса 9-12 N= 4,9 т.
Площадь сечения арматуры из условия прочности:
Принимаем
4 Ø10 А-III с
Рисунок 17 – Эскиз армирования растянутого раскоса
4.5.2 Расчет на образование трещин
Расчетное усилие для проверки раскоса 9-12 на образование трещин Nn= 4,13 т.
Усилие, воспринимаемое сечением при образовании трещин:
где: - коэффициент, учитывающий снижение трещиностойкости вследствие жесткости узлов фермы;
- ширина сечения раскоса, м;
- высота сечения
раскоса, м;
- отношение модулей
упругости арматуры и бетона.
Условие трещиностойкости соблюдается, расчет по раскрытию трещин не требуется.
4.6 Расчет сжатого раскоса
Расчет сжатого раскоса ведем по наибольшему усилию элемента 8-9 N = -3,6 т, Nl = -2,9 т.
Проверяем достаточность площади сечения сжатого раскоса.
Требуемая площадь сечения сжатого раскоса:
где: - ширина сечения сжатого раскоса, м;
- высота сечения сжатого раскоса, м.
При расчете на действие продольной сжимающей силы должен приниматься во внимание случайный эксцентриситет:
где:
- расстояние между узлами 8 и 9, м.
Принимаем
При
м расчетная длина в плоскости фермы
будет равна (b1,
b2
ширина сечения соответственно верхнего
пояса и стойки (раскоса) фермы):
Радиус инерции сечения:
Гибкость сечения:
Условная критическая сила:
Момент инерции сечения:
Коэффициент, учитывающий влияние длительного действия нагрузки на прогиб элемента в предельном состоянии:
где: - для тяжелого бетона [4];
где:
- рабочая высота сечения, м;
а=0,03 – расстояние от грани до центра тяжести арматуры, м.
где:
- коэффициент армирования.
Коэффициент продольного изгиба:
Эксцентриситет приложения продольной силы с учетом продольного изгиба:
Высота сжатой зоны бетона:
Относительная высота сжатой зоны бетона:
Требуемая площадь арматуры:
Площадь арматуры назначаем по конструктивным соображениям:
Принимаем
2 Ø10 A-III с
.
Рисунок 18 – Эскиз армирования сжатого раскоса