Расчет по второй группе предельных состояний – по деформациям

1. Предварительное напряжение в арматуре нижнего пояса.

Принят механический способ натяжения арматуры с допустимым отклонением . Максимальная величина предварительного напряжения арматуры . (п.1.23 СНиП). Здесь для арматуры К-7 .

Это удовлетворяет условиям п.1.23 СНиП 2.03.01-84:

Коэффициент точности натяжения арматуры:

где, - при механическом способе натяжения арматуры.

При расчете предварительно напряженных элементов следует учитывать потери предварительного напряжения арматуры. Из таблицы 5 СНиП выбирают потери предварительного напряжения арматуры, проявляющиеся до обжатия бетона.

А. Первые потери

1. от релаксации напряжения при механическом способе натяжения проволочной арматуры:

2. от температурного перепада - для бетонов класса В30, где - разность между температурой нагреваемой арматуры и неподвижных упоров (вне зоны нагрева), воспринимающих усилие натяжения, ^○С. При отсутствии точных данных ;

3. от деформации анкеров ; , где d – диаметр стержня 15мм; l – длина натягиваемого стержня при натяжении на упоры = 24000мм при пролете фермы 24м.;

4. трения об огибающие приспособления – нет - ;

5. от деформации стальной формы для изделия при изготовлении предварительно напряженных конструкций - при отсутствии данных о технологии изготовления и конструкции формы.

Итого потерь

Напряжения арматуры с учетом потерь до обжатия бетона

6. от быстро натекающей ползучести:

При определении геометрических характеристик сечения площадь бетона должна учитываться за вычетом площади сечения арматуры.

Приведенная площадь сечения:

Усилие обжатия бетона

При центральном обжатии бетона

Требуемая передаточная прочность бетона

(по таблице 7 СНиП – при натяжении арматуры на упоры при центральном обжатии и расчетной зимней температуре выше минус 40). Кроме того R_bp должно быть более 0,5 класс бетона=0,5·30=15МПа (так как В30). Примем

При отношении определяют потери напряжения арматуры от быстро натекающей ползучести по п.6 табл. 5 СНиП. Коэффициенты

Потери вычисляются по формуле

Б. Вторые потери

7. релаксации напряжений при натяжении арматуры на упоры нет

8. от усадки бетона:

Потери напряжения арматуры от усадки легкого бетона на пористом мелком заполнителе, подвергнутого тепловой обработке

9. от ползучести бетона:

Усилие обжатия бетона

_{Напряжение обжатия бетона}

Отношение ,

Потери напряжения арматуры от ползучести бетона определяем, где для бетона, подвергнутого тепловой обработке.

.

Полные потери напряжения

(должны быть не менее 100 МПа согласно п.1.25 СНиП).

Усилие обжатия бетона

2. Расчет железобетонных элементов по образованию трещин

Расчет по образованию и раскрытию трещин выполним для элементов нижнего внецентренно растянутого пояса. Расчет ведем на нормативные значения внутренних усилий для элемента нижнего пояса с наибольшим значением изгибающего момента – элемент №2.

Усилия от полной нагрузки N=1482,69 кН (расчетные)

Усилия от длительно действующей нагрузки N₁=1208,2 кН (расчетные).

Эксцентриситет e0=M/N=189,91/1482,69=0,128м=128мм.

Сечение нижнего пояса bхh=280х460 мм. (см. Компоновка).

Расчет внецентренно растянутых элементов по образованию трещин производится из условия:

1. Приведенный момент сопротивления сечения

2. Момент сопротивления приведенного сечения с учетом неупругих деформаций бетона можно определить согласно пункта 4.3 (4.7) пособия к СНиП как:

3. Значение r (расстояние от центра тяжести приведен­ного сечения до ядровой точки, наи­более удаленной от растянутой зоны, трещинообразование которой прове­ряется) определяется для элементов в зависимости от условия:

4. М_r  момент внешних сил при полной нормативной нагрузке в сечении относительно оси, проходящей через ядровую точку – центр тяжести сжатой части сечения:

5. М_crc  момент внешних сил в сечении при образовании трещин:

6. Проверяем выполнение условия :

в сеч. бетона образуются трещины.