3.4 Расчет затяжки ♦ Расчет по прочности:
Арматуру затяжки подбираем как для центрально растянутого элемента по условиям прочности.
Из условия (III.1) [6] определяем необходимое сечение арматуры
Asр=
=
=
665,06 мм2
;
коэффициент γs3=1,1.
Число канат при Ø
8 мм Asр1=
201 мм2;
n=
=
=
3,31.
Принимаем 4 канатов
Аsp
=n.Asp1
= 4
201=
804 мм2.
Армирование затяжки приведено на рис. 7.
Рис.7 Армирование затяжки
3.3.2 Расчет прочности подвески
Подвеску рассчитываем
на осевое растяжение от веса подвески
и участка затяжки длиной 6 м:
,
где
– размеры поперечного сечения подвески;l–
длина наиболее нагруженной подвески;
и
– коэффициенты надежности по нагрузке
и по назначению;
–
средняя плотность железобетона;
.
Итого
.
Необходимое сечение арматуры подвески
Принимаем 4 Ø 16 А 400: As=8,04>0,86 см2.
3.3.3 Расчет прочности верхнего пояса арки
В сечениях арки действуют изгибающие моменты, сопоставимые по величине, но разные по знаку (табл. 6).
Поэтому принимаем
симметричное армирование сечений арки
(
).
Сечение арматуры в средних блоках арки определяем по наиболее невыгодной комбинации усилий. Поэтому за расчетное принимаем сочетание усилий в сечении 5 (табл. 6).
В сечении 5 расчетные комбинации усилий:
от полной нагрузки M = 210,83 кНм; N = 1049,82 kH;
в т.ч. от длительной Ml = 96,78 + 0,3∙114,05 = 131 кНм;
N1= 896,57 + 0,3∙153,25 = 942,55 кН.
Здесь из полного значения усилия от снеговой нагрузки выделена длительно действующая часть в размере 30%.
Расчетная длина в плоскости для арки (табл. 33 [9]):
l0=0,54∙L=0,54∙30,8=16,632 м.
Так как
=45,82
> 14, расчет производим с учетом прогиба
элемента, согласно п. 3.3 [9].
Далее расчет
выполняем по блок-схеме 18 прилож.4 [1] при
.
e0
=
=
=
0,2 м = 200 мм.
М1= М +0,5∙N∙(h0-a’)= 210,83+0,5∙1049,82∙(0,86- 0,04) = 640,43 кН∙м.
М1l= Мl +0,5∙Nl∙(h0-a’)= 131+0,5∙942,55∙(0,86- 0,04)= 517,45 кН∙м.
Так как момент
кратковременных нагрузок (снег справа
или слева) M-Ml
= 210,83-
131=79,83 кН∙м,
изменяющий знак, больше момента от суммы
постоянных и длительных нагрузок, то
есть M-Ml
=
79,83
кН∙м<
Ml=
131 кН∙м,
то М
и Мl
одного знака.
+
=1+1
=1,81<
.
=0,5
-0,01
-0,01∙.Rb=0,5
-0,01
-0,01∙25=0,0652
Конструкция двухшарнирной арки статически неопределимая.
e0=2,772
> ea
=3 см, где ea–
больший из случайных эксцентриситетов
(ea1=
=
=2,772
см и
).
Случайный эксцентриситет не учитывается.
=
0,0652
<
=0,031.
Принимаем
0,031.
=
=
=5,41.
Условная критическая сила для элементов двутаврового сечения без предварительного напряжения
Ncr=
=
=7732789,77H=7732,8
кН,
где Ib=2.
+
2.45.8.(45-4)2+
+
+
4.
.6.18,5.(45-8-2)2
=1756703см4;
Is=
=
=12086,39
см4.
N=1049,82 кН< Ncr= 7732,8 кН.
Коэффициент, учитывающий влияние прогиба
=
=1,16.
Определение площади сечения арматуры внецентренно сжатого элемента двутаврового профиля
1. Определяем расчетный случай
,
следовательно, имеет место расчетный
случай 1 σs=Rs.
Nf=
=25000∙0,
45∙0,11=1237,5
кН > N=1049,82
кН , расчетный
случай 1а.
2.
=0,11∙
(1-0,11/2)=0,1
As’=
<0,
где
м.
Принимаем
конструктивно 3Ø16 А400;
6,03см2.
Рассчитываем сечение 1 (в крайних блоках). По табл. 6 расчетная комбинация в этом сечении:
М=0; N= 1351,51 кН; Nl=1003,31кН.
Так как
и
,
то внецентренно сжатый элемент можно
рассчитывать как элемент со случайными
эксцентриситетами.
1. l0/h=16,632/0,9=18,48 < 20.
2. Nl/N= 1003,31/1351,51=0,74.
3. По таб. 9 прилож 3 [1] φb=0,761.
4 Принимаем μ1 =0,2%
5 По таб. 9 прилож 3 [1] φr=0,825.
6.
α=
=0,028
7. φ1= φb +2(φr-φb)α=0,761+ 2∙(0,825-0,761)∙0,028=0,765< φr=0,825.
8. Принимаем φ= φ1= 0,765.
9. As+As’=
<0.
Принимаем
конструктивно 4Ø16 А400;
8,04см2.
Армирование верхнего пояса и подвеса приведено на рис. 8.
Рис.8 Армирование верхнего пояса и подвеса.