Добавил:

Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Брестский государственный технический университет

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

Ферма.doc

Скачиваний:

Добавлен:

01.07.2025

Размер:

1.24 Mб

Скачать

☆

<<< < Предыдущая 1 23 / 73 4 5 6 7 > Следующая >>>

4.4 Расчет элементов фермы

4.4.1 Расчет нижнего пояса фермы

4.4.1.1 Расчет по предельным состояниям первой группы

Максимальные расчетные усилия в нижнем поясе в стержне №10. Расчет производим для двух расчетных сечений: сечение 1- , , ; сечение 2- , , . Размеры сечения элемента .

Рабочая высота сечения: при с=с₁=50 мм, d=h-c=280-50=230 мм.

Сечение 1: эксцентриситет продольного растягивающего усилия относительно центра тяжести сечения

Так как , то имеет место случай больших эксцентриситетов внецентренно растянутого элемента.

Величина изгибающего момента относительно центра тяжести растянутой арматуры:

Величина относительного изгибающего момента, воспринимаемого сжатой зоной сечения, в предположении отсутствия арматуры в верхней зоне (k_s₂=0).

Согласно табл.2-2 приложения 2 сечение находится в области деформирования 2.

Тогда площадь сечения растянутой арматуры:

Площадь арматуры из условия конструктивного минимума:

А_sp=

Принимаем 6 Ø 15 S1400( ), размещение арматуры в сечении приведено на рисунке 18.

Сечение 2 (растянута нижняя грань сечения). Расчет производим аналогично сечению 1.

Так как е₀ = м > , то имеет место случай больших эксцентриситетов внецентренно растянутого элемента.

Согласно табл.2-2 приложения 2 сечение находится в области деформирования 1a.

Площадь сечения растянутой арматуры

Принимаем 6 Ø 15 S1400( ), размещение арматуры в сечении приведено на рисунке 18.

Суммарная площадь сечения напрягаемой арматуры:

А_p=8,5+8,5=17см².

Расстояние от точки приложения усилия предварительного обжатия до центра тяжести бетонного сечения

Z_cp=

Рисунок 18. Схема армирования нижнего пояса фермы

4.4.1.2 Расчет по предельным состояниям второй группы

А) Подсчет потерь усилия предварительного напряжения в напрягаемой арматуре.

Предварительное напряжение следует назначать с учетом допустимых отклонений значения предварительного напряжения р таким образом, чтобы выполнялись условия:

где: - при механическом способе натяжения арматуры,

- для канатной арматуры.

Тогда ,

Исходя из данных условий находится в пределах:

. Принимаем .

Первые потери:

- потери от релаксации напряжений арматуры:

- потери от температурного перепада:

где - разность между температурой нагреваемой арматуры и неподвижных упоров (вне зоны прогрева),воспринимающих усилие натяжения.

При отсутствии точных данных допускается принимать .

- потери от деформации анкеров при натяжении на упоры

где: l=25000мм – длина натягиваемого стержня(расстояние между наружными гранями упоров стенда или формы);

- смещение проволоки в инвентарных зажимах;

– диаметр натягиваемого стержня;

- потери, вызванные упругой деформацией бетона

где , ;

I_c= , А_с=240· 280=67,2· 10³ мм²

(см.п.4.4.1.1).

- начальное значение усилия предварительного напряжения (без учета потерь);

С учетом этого .

Усилие предварительного обжатия , действующее непосредственно после передачи усилия предварительного обжатия на конструкцию:

при этом должно выполняться условие: ,

- условие выполняется.

Вторые потери:

- реологические потери усилия предварительного обжатия, вызванные ползучестью и усадкой бетона, а также длительной релаксацией напряжений в арматуре:

где – потери предварительного напряжения, вызванные ползучестью, усадкой и релаксацией напряжений.

– ожидаемое значение усадки бетона к моменту времени суток.

где – относительная деформация физической части усадки, обусловленной испарением из бетона влаги, определяется по табл.6.3 [2] при относительной влажности среды и марке бетона по удобоукладываемости П1.

;

– относительная деформация химической части усадки, обусловленная процессами твердения вяжущего.

;

– коэффициент, определяющий скорость физической усадки;

;

– коэффициент ползучести бетона за период времени от до суток. Принимается по рис.6.1 [2].

При , относительной влажности среды и марке бетона по удобоукладываемости Ж4 – ,

где – периметр поперечного сечения нижнего пояса;

– напряжения в бетоне на уровне центра тяжести напрягаемой арматуры от практически постоянного сочетания нагрузок;

;

где: N_sd_._l=N_sd=676,56 ·0,666=450,58 кН,

M_sd_._l=M_sd=76,38·0,666=50,87 кН·м.

=0,666 см. п. 4.3.

– начальное напряжение в бетоне на уровне центра тяжести напрягаемой арматуры от действия усилия предварительного обжатия (с учетом первых потерь);

– изменение напряжений в напрягаемой арматуре, вызванные релаксацией арматурной стали (определяются по таблицам 9.2 и 9.3[2] в зависимости от уровня напряжений , принимая при этом ).

Напряжения в арматуре, вызванные натяжением (с учетом первых потерь) и действием практически постоянной комбинации нагрузок

;

Для и первого релаксационного класса потери, вызванные длительной релаксацией напряжений, составят 4.5 % от начальных напряжений, т.е.

;

Тогда ;

Усилие предварительного обжатия должно удовлетворять условиям:

P_m_,_t = P_m_,0 – ΔP_t(t)  0,65f_pkA_sp и P_m,t = P_m_,0 – ΔP_t(t)  P₀  100A_sp

P_m,t = 1237,6 – 255 = 982,6 кН < 0.65·1400 · 17,00·10^-¹=1547 кН и

P_m,t = 982,6 < 1700– 100·17·10^-¹ = 1530 кН.

Условия выполняются.

Б) Расчёт по образованию трещин, нормальных к продольной оси элемента

Данный расчет выполняется для элемента № 10 (верхняя грань) с целью необходимости выполнения проверки ширины раскрытия трещин и производится из условия:

где: - изгибающий момент от частой комбинации внешней нагрузки относительно верхней ядровой точки сечения (r = 0,047 см. табл.8);

- изгибающий момент, который может быть воспринят сечением перед образованием трещин, вычисленный относительно той же точки при нижнем пределе значения предварительного обжатия.