2.3 Расчёт стоек фермы.

Стойки без раскосной фермы рассчитываются на неблагоприятные соче- тания усилий N и M. Для примера рассмотрим порядок определения площади сечения продольной арматуры в сжатоизогнутой стойке 21-22 (рис. ???), N=31.06 кН; M=Mmax=32.30 кН·м.

Расчётная длина lo=0.8l=0.8·1.419=1.135 м. Так как lo/h=1.135/0.2=5.68>4, то расчёт выполняем с учётом прогиба элемента согласно п. 3.54 [3], предпо- лагая, что ≤0,025, значение Ncr при lo/h<10 вычисляем по упрощённой фор- муле Ncr =0,15EbA/(lo/h)²=0.15·35000·240·200/5.68²=811·10³H= 7811 кН. Коэф- фициент  соответственно будет равен  =1/(1-N/Ncr)=1/(1-31.06/7811)=1. Вычисляем эксцентриситеты: ео=M/N=31.06/32.30=0.962 м= 962 мм;

е =ео+(ho-а′)/2=962·1+(165-35)/2= 1027 мм.

Расчёт площади сечения симметричной арматуры выполняем согласно п.3.62[3]. Вычисляем значение: n=N/(Rb b ho)=31.06·10³/(27.5·240·165)=0.029; m1=N·е/(Rbbh²o)=31.06·10³·1027/(27.5·240·165²)=0.178;  =а′/ho =35/165= 0.212.

Принимаем As = A′s = 760 мм²( 2  22 А-II).

Аналогично рассчитываются и конструируются остальные стойки фермы.

2.4. Расчёт и конструирование опорного узла фермы.

Расчёт выполняем в соответствии с рекомердации [10]. Усилие в нижнем поясе в крайней понели N=669.64 кН, а опорная реакция Q=Qmax= 372.26 кН..

Необходимую длину зон передачи напряжений для продольной рабочей арматуры  15 мм класса К-7 находим по требованиям п.2.29 [2]: lp = (psp/Rbp+p)·d = (1·1080/35+25)·15= 838 мм, где sp=1080 МПа (большее из значение Rs и spI), а p=1 и p=25 (табл. 28 [2]).

Выполняем расчет на заанкеривание продольной арматуры при разрушении по возможному наклонному сечению АВС, состоящему из участка АВ с наклоном под углом 45к горизонтали и участка ВС с наклоном под углом 30,9к горизонтали.

Координаты точки В, будут равны у=150,5 x=300+150.5=450,5 мм.

Ряды напрягаемой арматуры, считая снизу, персикают линию АВС при у равном: для 1-ог ряда-60 мм. lx =300+60=360 мм; для 2-ог ряда –240 мм (пересечение с линией ВС), lx=605 мм. Соответственно значение коэффи-циента sp = lx/lp(табл. 24 [2]) для рядов напрягаемой арматуры составляет: для 1-ог ряда - 360/838 = 0,43; для 2-ог ряда - 605/838 = 0,72.

Усилие, воспринимаемое напрягаемой арматурой в сечении АВС: Nsp=RsspiAspi = 1080·(0.43·566.4+0.51·366.4) = 502·10³H= 502 кН.

Из формулы (1) [10] находим усилие, которое должно быть воспринято напрягаемой арматурой при вертикальных поперечных стержнях:

Ns=N-Nsp=669.64-502=167.64 кН.

Требуемое количество продольной ненапрягаемой арматуры заданного класс А-II(Rs=280 МПа) будет равноAs=Ns/R=167.64/280=600 мм². Принимая 612 А-II,As=679 мм².

В соответствии с п. 5.14[2] определяем требуемую длину анкеровки ненапрягаемой продольной арматуры в сжатой от опорной реакции бетона. По табл.37 [2] находим: an = 0.5; ∆an = 8;an = 12 иlan,min = 200 мм.

По формуле (186) [2] получим : lan=(anRs/Rb+∆an)d=(0.5·280/27.5+8)·12= =157 мм >and=12·12=144 мм и <lan,min=200 мм. Принимаемlan=200 мм. Тогда значение коэффициента условной работы ненапрягаемой арматурыs5=lx/lanприlx>lanбудетs5=1.

Следовательно, усилие, воспринимаемое ненапрегаемой продольной арматурой составит: Ns=RsspiAspi=280(1·763.5+1·763.5)=260·10³H=260 кН > 167.64 кН, т.е. принятое количество ненапрягаемой арматуры достаточно для выполнения условия прочности на заанкерование.

Выполняем расчёт узла на действие изгибающего момента, исходя из возможности разрушения по наклонному сечению АВ1С1(рис.???). В этом случае, при вертикальных хомутах должно удовлетворяться условие (2) [10]:

Qz≤Nspzsp+Nsz+qswc²/2,

Где qsw=RswAsw/S-усилие в хомутах на единицу длины.

Высоту сжатой зоны бетона определим по формуле х = (Nsp+Ns)/(bRb) способом последовательных приближений, уточняя значенияNspиNsпо положению линии АВ1С1 на каждой итерации.

Принимаем вертикальные хомуты минимального диаметра 6 мм класса А-Iс рекомендуемым шагомS=100 мм.

Определяем минимальное количество продольной арматуры у верхней грани опорного узла в соответствие с п. 6.2[10]: As=0.0005·240·880=105.6 мм². Принимаем 210A-II,As=157 мм².