1.4. Расчет сечений элементов фермы

Верхний сжатый пояс

Расчет верхнего пояса производится по наибольшему усилию (элемент 5-д)

N = 2489,88 кН, N_l = 2093,81 кН.

Ширину верхнего пояса принимаем из условия опирания плит покрытия пролетом 12м – 350мм. Определяем ориентировочно требуемую высоту сечения пояса при коэффициенте армирования µ=0.015

Принимаем сечение b×h = 35×35 см c A = 1225 см²

Случайный начальный эксцентриситет

Принимаем e₀ = e_a = 1,2cм. При e_a< 1/8h = 35/8 = 4.38 см l₀ = 0.9l = 271cм.

Наибольшая гибкость сечения l₀ / b = 271/35 =7.7 > 4, необходимо учесть влияние прогиба элемента на его прочность. l₀ / h = 271/35 = 7,7 <20.Пояс расчитываем как условно центрально-сжатый элемент

Требуемая площадь сечения арматуры при:

_{N/N1=0.84; φb=0.91; φs=0,915;}

µ_b=1,при h = 35см<20

По сортаменту принимаем 4Ø25 A-III с A_S = 19,63см²

_{Проверяем условие}:

_{-условие выполняется}

Коэффициент армирования µ=19.63/1225=0.016

Нижний растянутый пояс

Расчет прочности выполняем на расчетное усилие для панели 1-г.

Имеем: нормативное и расчетное значение усилий от постоянной и полной снеговой нагрузок . Нормативное значение усилий от постоянной и длительной снеговой нагрузок

Определяем площадь сечения растянутой напрягаемой арматуры при

γ_S6 = η =1,15 (для арматуры класса К-7)

принимаем 16 канатов Ø15, А_S = 22,72 см². Принимаем сечение нижнего пояса по типовой серии 35×38 см. Напрягаемая арматура окаймлена П-образными сетками, вставленными одна в другую. Процент армирования сечения

где

Расчет нижнего пояса на трещиностойкость

_{Элемент относится к}о второй категории трещиностойкости. Принимаем механический способ натяжения арматуры. Величину предварительного напряжения в арматуре σ_SP принимаем

_{Проверим условие:} 1291.5<1295

Определяем потери предварительного напряжения в арматуре при γ_SP = 1.

Первые потери:

а) от релаксации напряжений в арматуре

б) от разности температур напрягаемой арматуры и натяжных устройств (при Δt = 65⁰C)

в) от деформации анкеров (при λ = 1,25+0.15d =3.5мм)

_{Усилие обжатия с учетом первых потерь напряжения арматуры:}

_{Площадь сечения бетона затяжки ,необходимая для размещения арматуры принята Аb=35*38=1330 см2}

_{Напряжение обжатия бетона:}

Вторые потери:

а) от быстронатекающей ползучести бетона при < α = 0,6 для бетона В30

б) от усадки бетона В30, подвергнутого тепловой обработке σ₈ = 35МПа

в) от ползучести бетона

_{Полные потери составляют}

_{Усилие обжатия с учетом всех потерь:}

Усилие, воспринимаемое сечением ,нормальным к продольной оси элемента при образовании трещин при

N_n =2051.3< N_cr^’ трещины в сечении нижнего пояса не образуются.

3.Сжатый раскос

Сжимающие усилия в элементе N = -371,37кН, N_l = -312,29кН.

Длина раскосов l=384см, расчетная l₀=0.9 l=346см.

h= l₀/20=346/20=17.3 см. Принимаем сечение b×h = 20×20 см

l₀/ h=17.3см<20 _{расчет ведем без учета влияния прогиба на величину эксцентриситета,} e₀ = e_a

Случайный начальный эксцентриситет

Принимаем e₀ = e_a = 1cм.

Минимальное конструктивное армирование 4Ø12 A-III с A_S = 4,52см²

_{Коэффициент армирования}

_{При N/N1=0.84; φb=0.74; φs=0,82;}

µ_b=0.9 при h = 20см

Требуемая площадь сечения арматуры:

Оставляем конструктивную арматуру 4Ø12 A-III с A_S = 4,52см²

_{Все остальные сжтые раскосы армируем аналогично.}