Расчет трещиностойкости пояса фермы
Исходные данные.Коэффициент надежности по нагрузке γf= 1 и соответственно, расчетное усилие равно нормативномуNн= 1583,7 кНм, площадь приведенного сечения Аred= 0,0743м2 , напряжения в напрягаемой арматуре после проявления всех потерьσsp2 = 831МПа.
Условие необразования трещин
Усилие необразования трещин
Nн= 1583,7 >Ncrc= 1360,1кН.
Условие не выполняется, трещины образуются.
Расчет по раскрытию нормальных трещин.
Предельно допустимая ширина раскрытия трещин acrc,ultопределяется из условия сохранности арматуры. При арматуре К1500 Ø12мм равна 0,2мм при продолжительном раскрытии трещин и 0,3мм при непродолжительном.
Ширина раскрытия трещин от внешней нагрузки вычисляется по формуле
acrc=φ1φ2ψsσsls/Es.
Здесь φ1- коэффициент, учитывающий продолжительность действия нагрузки:
φ1 = 1,0 при непродолжительном действии нагрузки,
φ1 = 1,4 при продолжительном действии нагрузки
φ2 - коэффициент, учитывающий профиль арматуры:
φ2 = 0,5 для стержневой арматуры периодического профиля и канатов,
φ2 = 0,8 для гладкой арматуры,
ψs- коэффициент, учитывающий неравномерность распределения деформаций растянутой арматуры между трещинами. Допускается приниматьψs=1, если выполняется условиеacrc≤acrc,ult /12/,
ls– базовое расстояние между трещинами,
ls= 0,5Аbtds/(Asp+As).
Должны выполняться условия 10ds≤ls ≤ 40dsи 100мм ≤ls ≤ 400мм.
ls= 0,5Аbtds/(Asp+As)= 0,5·24·28·1,2/14,49·= 27,86см=0,279м.
10·0,012=0,12м ≤ ls= 0,279м ≤ 40·0,012= 0,48м.
Условия соблюдается. Окончательно принимаем ls= 280мм.
Ширина раскрытия трещин
от кратковременного действия всей нагрузки acrc2.
Исходные данные.УсилиеNn= 1583,7кН,φ1 =1,0,φ2=,5, ψ=1,0,ls= 280мм.
Приращение напряжений от полного нормативного усилия Nn= 1583,7кН.
Проверяем условие
σsp2+σs= 831+264,4 = 1101,04 МПа < Rs,ser = 1500МПа.
Условие соблюдается.
Раскрытие трещин от кратковременного действия полной нормативной нагрузки
acrc2=φ1φ2ψsσsls/Es= 1,0∙0,5∙1,0∙264,04∙103∙0,28/18·107 = 0,21мм.
Ширина раскрытия трещин от длительного действия
постоянных и длительных усилий acrc1.
Исходные данные.УсилиеNn= 1365,1кН,φ1 =1,4,φ2=0,5, ψ=1,0,ls= 280мм.
Приращение напряжений от полного нормативного усилия Nn= 1583,7кН.
Проверяем условие
σsp1+ σs = 831 +113,2 = 944,2 МПа < Rs,ser = 1500МПа.
Условие соблюдается.
Раскрытие трещин от длительного действия постоянных и длительных нагрузок
acrc1=φ1φ2ψsσsls/Es= 1,4∙0,5∙1,0∙113,2∙103∙0,28/18·107 = 0,123мм.
Ширина раскрытия трещин от кратковременного действия
постоянных и длительных усилий acrc3.
Исходные данные.УсилиеNn= 1365,1кН,φ1 =1,0,φ2=0,5, ψ=1,0,ls= 280мм.
Приращение напряжений от полного нормативного усилия Nn= 1583,7кН.
Раскрытие трещин от длительного действия постоянных и длительных нагрузок
acrc3=φ1φ2ψsσsls/Es= 1,0∙0,5∙1,0∙113,2∙103∙0,28/18·107 = 0,088мм.
acrc =acrc1+acrc3-acrc3=0,21+0,123-0,088=0,245мм
acrc= 0,245мм < acrc,ult=0,3мм. Условие соблюдается.
Расчет прочности растянутого раскоса
Исходные данные. N=1095,5кН, h = 0,20м,b=0,28м, γs3= 1,1.
Требуемая площадь растянутой напрягаемой арматуры
По сортаменту, выпускаемой стали (для арматуры К1500 диаметры 6,9 и 12мм) подбираем диаметр и необходимое количество стержней. Принимаем 8Ø12К1500, Аsр = 7,25см2. Располагаем арматуру равномерно по сечению. Коэффициент армирования раскоса μ%= 100·7,25/(20·28)=1,29%.
СТРОИТЕЛЬНАЯ ТЕПЛОТЕХНИКА, СНиП II-3-79*, Москва 1998.