3.5.2 Расчет верхнего пояса

Максимальное расчетное усилие в стержне 5-7: N= 1588,117 кН

Так как усилия в остальных панелях пояса мало отличаются от расчетных, то для унификации конструктивного решения все элементы верхнего пояса с учетомармируем по усилиюN=1588,177·0,95=1508,71 кН, .

Принята арматура класса S500, . Сечение поясаbxh=35x40 см, длина панели l=200 см, расчетная длина l181,8 см.

Отношение Пояс рассчитываем на внецентренное сжатие с учетом только случайного эксцентриситета, что равно 1/30h=400/30=13 мм, и больше чем 1/600l=202/600= 0,34 см.

Проверяем несущую способность сечения при см

(3.8)

1807370 Н<0,911·(20·1400+435·2,26)·100=344640 Н –условие удовлетворяется

для определения предварительно задаемся по конструктивным соображениям процентом армированияи вычисляем :

что соответствует 616 S500 c

; отношение

Определяем что , тогда=0,91+2·(0,925-0,91)·0,023=0,911.

Проверяем прочность элемента с учетом влияния прогиба, так как . Определяем условную критическую силу :

коэффициент , тогда расстояние

Граничное значение относительной высоты сжатой зоны бетона :

,

Относительная продольная сила :

Значение

(3.9)

При n1=0,6158>-требуемая площадь симметрично расположенной арматуры

Следовательно арматура при принятом сечении пояса 35×40 не требуется, оставляем размер сечения верхнего пояса и армирование по расчету при случайном эксцентриситете

3.5.3 Расчет элементов решетки

Растянутый раскос

Рассмотрим первые раскосы, которые подвергаются растяжению максимальным усилием N=288,28 кН (кН) , а с учетом коэффициента

N=0.95·288,28=273,87 кН. Сечение раскосов 35х20 см, арматура классаS500, МПа

Требуемая площадь рабочей арматуры по условию прочности

принимаем

Процент армирования

Определяем ширину длительного раскрытия трещин при действии усилия от постоянных и длительных нагрузок, учитываемых с коэффициентом

Принятое сечение раскоса по длительному раскрытию трещин удовлетворяется.

Стойки 7-6 и 10-9 армируем конструктивно ( т. к. меньшее усилие)

4 Ø

Процент армирования ρ=100 As/A=100·3,14/35∙20=0,45%<. Несущая способность сечения, что меньшеи

Сжатый раскос

Рассчитываем наиболее нагруженный сжатый раскос 3-5: N=134,998·0,95=128,25 кН. Геометрическая длина раскосов l= 384 см, расчетная 0,9·l ,0,9·384=346 см.

Расчет раскосов определяют с учетом случайного эксцентриситета

- принимаем 1,0 см

Принимаем симметричное армирование сечения

=

Принимаем конструктивно cм)

Аналогично армируем все остальные сжатые раскосы, т.к. усилия в них меньше, чем для раскоса 3-5.

3.5.4 Расчет и конструирование узлов фермы

При конструировании сегментной фермы необходимо уделять особое внимание надлежащей заделке сварных каркасов элементов решетки в узлах. Длину анкеровки напрягаемой арматуры при ее натяжении на упоры следует определять по формуле:

(3.10)

где напряжение в арматуре от действия нагрузок.

- предварительное напряжение в арматуре с учетом всех потерь;

- базовая длина зоны передачи напряжений.

- напряжение сцепления по контакту арматуры с бетоном, определяемое по формуле:

- предельное напряжение сцепления по контакту напрягаемой арматуры с бетоном, определяемое по формуле:

- напряжение в арматуре непосредственно после ее отпуска с упоров.

Требуемая площадь поперечного сечения продольных ненапрягаемых стержней в нижнем поясе в пределах опорного узла:

принимаем

Расчет поперечной арматуры в опорном узле из условия прочности в наклонном сечении по линии отрыва:

(3.11)

Площадь сечения одного поперечного стержня

мм

где n-количество поперечных стержней в узле

При двух каркасах и шаге стержней 100 мм n=2·7=14 шт.

Конструктивно принимаем стержни Ø

Из условия обеспечения прочности на изгиб в наклонном сечении (по линии АС, рисунок) требуемая площадь поперечного стержня

(3.12)

где =29º - угол наклона приопорной панели,

см

-усилие в приопорном стержне 1-2;

х – высота сжатой зоны бетона:

- расстояние от центра тяжести сжатой зоны бетона до равнодействующей усилий в поперечной арматуре приопорного узла:

cм

что меньше принятого см- условие прочности на изгиб в наклонном сечении удовлетворяется.

Расчет поперечной арматуры в промежуточном узле:

Рассмотрим узел 7 со стойкой (рисунок 15)

Рисунок 15 – Узел 7.

Стержень 7-6 имеет максимальное расчетное усилие N=87,88·0.95=83,486 кН

Фактическая длина заделки стержней раскоса 37 см, а требуемая длина

мм (арматура Ø

Необходимое сечение поперечных стержней каркаса определяем по формуле

Назначаем конструктивно Øчерез а=100 мм.

Площадь сечения окаймляющего стержня в промежуточном узле определяем по условному усилию: , при наличии только одного растянутого раскоса

Площадь сечения окаймляющего стержня

смпринимаем Ø

В узлах, где примыкают сжатые раскосы и стойки, проектируем поперечные стержни из конструктивных соображений Øс шагом 100 мм, а окаймляющие стержни.

Рассмотрим узел 2 (рисунок 16)

Рисунок 16 – Узел 2.

Фактическая длина заделки стержней раскоса 37 см, а требуемая длина :

мм (арматура Ø

Назначаем конструктивно Øчерез а=100 мм.

Площадь сечения окаймляющего стержня:

смпринимаем Ø