
- •4. Расчёт предварительно напряжённой арочной безраскосной фермы пролётом 24 м
- •4.1 Исходные данные
- •4.2 Подсчет нагрузок на ферму. Геометрические размеры и поперечные сечения элементов.
- •4.3 Определение усилий в элементах фермы
- •4.4 Расчет элементов фермы
- •4.4.1 Расчет нижнего пояса фермы
- •4.4.1.1 Расчет по предельным состояниям первой группы
- •4.4.1.2 Расчет по предельным состояниям второй группы
- •4.4.2 Расчет верхнего пояса фермы
- •Величина случайного эксцентриситета:
- •4.4.3 Расчет стоек фермы
- •4.4.4 Расчет опорного узла безраскосной фермы
- •4.4.4.1 Расчет опорного узла
4.4.4.1 Расчет опорного узла
Расчет опорного узла исходит из двух возможных схем разрушения: расчет из условия отрыва нижнего пояса и расчет из условия изгиба опорного узла.
Из условия прочности на отрыв нижнего пояса по сечению АВ в случае ненадежной анкеровки преднапряженной арматуры и дополнительных стержней усилие в поперечной арматуре должно быть не менее:
где:
– угол наклона линии АВ к оси нижнего
пояса фермы,
Nsd – расчетная внешняя сила в приопорной панели нижнего пояса (стержень № 16).
Расчетные усилия в ненапрягаемой арматуре Nsrs и в напрягаемой Nsrsp на длине зоны анкеровки имеют переменную величину ввиду изменения напряжений в арматуре от fpd и fyd до нуля и определяются по линейной зависимости:
при
при
при
здесь: lbd.prov, lbp.prov – фактическая длина заделки продольной ненапрягаемой и напрягаемой арматуры от торца узла до линии АВ
lbd, lbpd – расчетные длины анкеровки обычной и преднапряженной арматуры.
При симметричном расположении в сечении ненапрягаемой и напрягаемой арматуры lbd.prov и lbp.prov можно принимать равным расстоянию от торца фермы до пересечения геометрической оси нижнего пояса с прямой АВ. Определения получим lbd. prov = lbp. prov = 605 мм .
Усилия в арматуре в сечении, совпадающего с наклонной трещиной АВ:
Nsr.s = 367 3,14 102 1,0 = 115,24 кН,
Усилие, передаваемое на поперечную арматуру в сечении АВ:
.
Так как Nsr. w < 0, то отрыва нижнего пояса от опорного узла не будет наблюдаться.
Для обеспечения прочности наклонного сечения АСС1 на действие изгибающего момента вычисляем:
– из условия равновесия сил верхней части опорного узла, ограниченной наклонным сечением АС и высотой сжатой зоны СС1 на продольную ось нижнего пояса, требуемую высоту сжатой зоны
– из условия прочности на изгиб требуемое усилие в поперечной арматуре
здесь Nsr. s – расчетное усилие в приопорной панели верхнего пояса фермы,
= 28(sin = 0.44) – угол наклона приопорной панели верхнего пояса,
dp = ds = hsup – hн.п./2 = 880 – 280/2 = 740 мм – рабочая высота сечения,
zsw – расстояние от центра тяжести сжатой зоны бетона до равнодействующей усилий в поперечной арматуре опорного узла,
zsw = 0.5(lbl – lsup) = 0,5(1150 – 280) = 435 мм.
Так как Nsr. w < 0, то прочность наклонного сечения опорного узла на изгиб обеспечивается наличием продольной ненапрягаемой и напрягаемой арматур. В этом случае поперечное армирование назначается исходя из конструктивных условий, предъявляемых к изгибаемым элементам.
Принимаем стержни Ø6 мм (Asw = 0,283 мм2) класса S400 с шагом S = 150 мм.
70
02 01-П-316-ПЗ
Лист ттт