2.5. Расчет верхнего пояса фермы

Расчет верхнего пояса ведем по наибольшему усилию элемента 1-4

N = 1535,8 кН, = 1289,0 кН.

Проверяем достаточность площади сечения верхнего пояса 30  27 см.

Требуемая площадь сечения сжатого пояса:

см .

Площадь сечения верхнего пояса А = 30  27 = 810см  = 582,6см , т.е. принятая площадь сечения достаточна.

При расчете на действие сжимающей продольной силы должен прини­маться во внимание случайный эксцентриситет . Согласно п.1.21[1]:

см; см,

где - расстояние между узлами фермы.

1 см.

Принимаем 1 см.

При  см, расчетная длина в обоих плоскостях см (согласно табл. 33[1]).

Наибольшая гибкость сечения  т.е. согласно п. 3.54[3] необходимо учесть влияния прогиба элемента на его прочность.

Условная критическая сила (58) [1]:

где - момент инерции сечения, см ;

- коэффициент, учитывающий влияние длительного действия нагрузки на прогиб элемента в предельном состоянии.

здесь = 1 - для тяжелого бетона,

- момент относительно растянутой или наименее сжатой грани сечения от действия постоянных, длительных и кратковременных нагрузок,

- то же от действия постоянных и длительных нагрузок.

кНм.

кНм,

- коэффициент, принимаемый равным , но не менее

принимаем

При (первое приближение).

см .

Значение коэффициента учитывающего влияние прогиба на значение эксцентриситета продольного усилия .

Расстояние см.

Граничное значение относительной высоты сжатой зоны бетона при (25) [1].

,

где - характеристика сжатой зоны бетона.

здесь для тяжелого бетона.

- напряжение в арматуре, МПа, принимаемое для арматуры класса А- МПа;

- предельное напряжение в арматуре сжатой зоны, принимаемое для тяжелого бетона при  500 МПа.

В соответствии с п.3.61 последовательность расчета для элементов из бе­тона класса выше В30 следующая:

.

Так как  принимаем симметричное армирование.

Площадь арматуры (см ):

Принимаем 412 А = 4,524 см .

, что незначительно отличается от принятого ранее значения коэффициента армирования.

2.6. Расчет растянутого раскоса

Расчетное усилие растяжения для раскоса 4-5 = 93,8 кН, 77,0 кН, = 64,9 кН. Бетонное сечение 30  15 см.

Площадь сечения арматуры из условия прочности:

см

Принимаем 4  10 .А с = 3,14 см .

Расчет по образованию трещин.

Усилие, воспринимаемое сечением при образовании трещин:

кН кН, условие трещиностойкости сечения не соблюдается, т.е. требуется расчет по раскрытию трещин.

Ширина раскрытия трещин от кратковременного действия полной нагрузки:

мм,

где для арматуры класса А;

кН/см = 245 МПа;

Ширина раскрытия трещин от непродолжительного действия постоянной и длительной нагрузок:

мм,

где кН/см = 207 МПа.

Ширина раскрытия трещин от продолжительного действия постоянной и длительной нагрузок:

мм,

где

Непродолжительная ширина раскрытия трещин:

мм  мм.

Продолжительная ширина раскрытия трещин:

мм  мм.

2.7. Расчет сжатого раскоса.

Расчетное кратковременное усилие в наиболее нагруженном сжатом раскосе 5-8 - 227,9 кН, в том числе длительное - 190,4 кН.

Проверим достаточность предварительно назначенного бетонного сечения 30  15 см:

см  см

Фактическая длина элемента - 426,8 см.

Случайный эксцентриситет не менее см;

см; см.

Принимаем см.

Расчетная длина = 0,9  426,8 = 384,1 см.

Т.к. гибкость см ,необходимо учесть влияние прогиба элемента на его прочность.

Условная критическая сила:

где момент инерции бетонного сечения см

кНм;

кНм.

но не менее

При (первое приближение)

см .

Коэффициент

Расстояние до арматуры: см.

Определим случай внецентренного сжатия для симметричного армирования: см,

т.е. имеем случай 1 внецентренного сжатия с относительно большими эксцентриситетами продольной силы:

Площадь арматуры назначаем по конструктивным соображениям:

см ,

2  10 А с см ,