3.4.3 Подвески арки

Элементы подвесок с А_s=0,08 ∙4=0,32 см² (см. приложение Б).

Минимальный процент армирования элемента 0,05%, поэтому

А_s=15 ∙15 ∙ 0,0005=0,1125 см².

Принимаем арматуру 4Ø6 А400 с А_s=11,3 см².

По условиям свариваемости диаметр поперечных стержней d=3 мм.

С учетом анализа армирования типовых конструкций принимаем конструктивную поперечную арматуру Ø6 А240 с шагом 200 мм.

Рисунок 22 – Сечение подвесок

3.5 Расчет и конструирование опорного узла арки

Арка проектируется предварительно напряженной на пролет 36 м, при шаге 12 м. Напрягаемая арматура нижнего пояса из арматуры класса К1400 с натяжением на упоры (R_s=1080 МПа). Сжатый верхний пояс и подвески армируются арматурой класса A400 (R_s=350 МПа), хомуты опорного узла из арматуры класса А400 с R_sw=280 МПа. Бетон класса В30 (R_b=17 МПа, R_bt=1,2 МПа, γ_b₂=0,9).

Арматуру опорного узла арки на основании исследований рассчитывают по схеме, изображенной на рисунке 22. В опорном узле подбираются:

- дополнительная продольная ненапрягаемая арматура, компенсирующая понижение расчетного усилия в напрягаемой арматуре из-за недостаточной анкеровки в узле;

- поперечные стержни, обеспечивающие прочность по наклонным сечениям для двух схем разрушения.

Рисунок 23 – К расчету опорного узла арки

Требуемая площадь дополнительной ненапрягаемой арматуры:

Принимаем

Требуемая длина анкеровки ненапрягаемой арматуры l_an= 35·d = =35·25 = 875 мм, что менее фактического значения заделки l₁=1200 мм за линию AB. В дальнейших расчетах принимаем фактическую длину заделки ненапрягаемой и напрягаемой арматуры за линию AB одинаковой, равной l_an⁰=l_p⁰=1200 мм. Для напрягаемой канатной арматуры длина анкеровки, обеспечивающая полное использование арматуры по прочности, составляет l_p=1500 мм. Площадь поперечных стержней подбирается для двух схем разрушения: от отрыва по линии AB при недостаточном заанкеривании продольной арматуры и от изгиба по наклонному сечению AC.

Расчет на отрыв по наклонному сечению АВ.

Принимаем в опорном узле два каркаса, располагая их у противоположных граней узла; шаг поперечных стержней в каркасе 100 мм. Тогда наклонное сечение AB пересекает n=2∙18=36 стержней (из общего количества пересекаемых, за вычетом поперечных стержней, расположенных ближе 100 мм от точки A).

Требуемая площадь сечения одного поперечного стержня

где - усилие в напрягаемой арматуре с учетом неполного использования ее прочности на длине заделки ;

;

– усилие в ненапрягаемой арматуре (отношение принято равным 1, так как обеспечено заанкеривание этой арматуры за линию отрыва АВ); - угол наклона линии АВ.