Расчет прочности наклонных сечений

В качестве рабочей высоты в пределах рассматриваемого наклонного сечения в расчет вводим: для элементов с поперечной арматурой – наибольшее значение h₀, для элементов без поперечной арматуры – среднее значение h₀. Расчет выполняем методом последовательных приближений.

Наименьшее усилие предварительного обжатия N₀₂= 513 кН. Поперечная сила в сечении на опоре Q_max= 149 кН.

На расстоянии х от опоры Q_x= Q_max– 11,7х кН. Рабочая высота сечения:

h₀ = h_к + у – а = 240 – 50 + 6,82 х · (23,6 – х).

Коэффициент, учитывающий благоприятное влияние силы обжатия на прочность наклонного сечения:

φ_n = 0,1·5130000/0,9·1,2/bh₀ = 47500/bh₀.

Если φ_n> 0,5, то влияние сжатых полок не учитываем.

Расчет прочности сечений, наклонных к продольной оси сведен в таблицу 2.4.

В целях упрощения изготовления арматурного каркаса принимаем 6 А-IIIчерез 180 мм.

Таблица 2.4.

К расчету поперечных наклонных сечений

№ п/п	Наименование показателей	Ед. измер.	Показатели при, м
			х = 0	х = 2	х = 3	х = 4	х = 5
1	2	3	4	5	6	7	8
1	Поперечная сила Qх	кН	149	125	114	102	90
2	Ширина сечения b	мм	2940	100	80	80	80
3	Рабочая высота h0	мм	190	486	614	728	828
4	Коэффициент φn	-	0,08	0,96	0,94	0,81	0,72
5	Коэффициент (1+φn+ φf )	кН	1,07	1,5	1,5	1,5	1,5
6	Шаг хомутов	мм	573	70	71	82	92
7	Qsw,min = 0,432(1+ φn)·bh0	кН	-	180	220	240	-
8	Rsw·Asw = 0,22(1+ φn)·bs	Н	-	-	-	6220	-
9	Rsw·Asw = Qхs/2h0-0,47(1+ φn)·bs	Н	-	10500	8360	-	-
10	Aswпри8 А-IIIс Rsw = 285 МПа	мм2	-	37	29	-	-
11	Aswпри5 Вр-Iс Rsw = 260 МПа	мм2	-	-	32	-	-
12	Aswпри4 Вр-Iс Rsw = 265 МПа	мм2	-	-	-	23	-
13	Назначаем 6 А-IIIс Аs = 28,3 мм2	шт.	-	2 0 6	-	-	-
14	Назначаем 5 Вр-Iс Аs = 19,6 мм2	шт.	-	-	2 0 5	-	-
15	Назначаем 4 Вр-I с Аs = 12,6 мм2	шт.	-	-	-	2 0 4	-
16	Поперечная сила Q	кН	559	79	80	94	106

Определение значений изгибающей нагрузки для расчета оболочки в поперечном направлении между диафрагмами

При равномерном загружении полной расчетной нагрузкой:

(g+s)γ_n= 3,9 кН/м; γ_sp= 1,1; N₀₂= 582 кН; σ_sp= 533 МПа; ∑₁+∑₂= 165,8 Мпа,

q_N= 8·582000[50788·10⁶/(359·258512) – 726]/(300·23700²) = -0,65 кН/м,

х = 940·30·359·1135(50788·10⁶) = 0,71.

q_max= 8·490·1608·1135(3000·23700²) = 4,25 кН/м².

w_N= - 582000·726·23700²·(6·0,85·19000·50780·10⁶) = - 48 мм.

w_pl = 0,173·23700²((1+9,5·1608)/(2940·30)1,4·490-533+165,8) / (1135·18·10⁴) = 208 мм.

w_0,max = 208-(208+48)= 135 мм.

Местная нагрузка на оболочку без учета веса диафрагм q_m= 3,31кН/м².

q' = 3,31-(1-136/1135)·(3,91-0,66)·0,708 = 1,29 кН/м².

При учете снеговой нагрузки только на данной половине пролета панели γ_sp=1,1.

γ = s/ g = 1,4/2,7 = 0,615, g = 0,95·2,7 = 2,58 кН/м²;

q_s = g+0,5s = 0,95(2,7+0,5·1,4) = 3,25 кН/м²;

w_0,max = 208 - (208+48)= 84 мм;

q' = 3,31-(1-2(1+0,515)84/(2+0,515)1135)·((3+2·0,515)/3·2,58-0,66)0,708 = 1,5 кН/м².

На половине пролета без снеговой нагрузки:

γ_sp = 0,9, N₀₂ = 513 кН;

σ_sp = 427 Мпа, ∑₁+∑₂ = 140,4 Мпа, q_m = 0,95(2,72-0,64) = 1,98 кН/м²;

q_N= - 0,66 ·513/582 = - 0,58 кН/м²;

w_N= - 48·513/582 = - 42 мм.

w_pl=0,173·23700²((1+9,5·1608)/(2940·30)1,4·490-427+140,4/

/( 1135+42)= 52 мм;

q' = 1,98-(1-2·52 /(2+0,515)1135)·((3+0,515)/3·2,58-0,66)0,708 = - 0,21 кН/м².

Таким образом, наибольшая изгибающая нагрузка получилась при загрузке снегом половины оболочки q_max' = 1,5 кН/м².