2. Расчет верхнего пояса фермы

Расчет ведем по максимальному расчетному усилию (для стержней 3, 4). Остальные элементы верхнего пояса из соображений унификации армируем по данному усилию. Длина панели верхнего пояса фермы (стержней 3, 4, рис. 12) - , расчетная длина (см. табл. 7.3 [2]).

Так как гибкость элемента , расчет сжатого пояса с симметричным армированием разрешается производить из условия:

,

где - коэффициент, учитывающий влияние продольного изгиба и случайных эксцентриситетов;

,

здесь .

Величина случайного эксцентриситета:

Принимаем . Тогда.

.

Исходя из условия необходимое сечение арматуры:

По конструктивным требованиям минимальная площадь сечения арматуры составляет:

;

;

;

;

.

Принимаем 4∅12 S500 с .

Рисунок 14 - Схема армирования верхнего пояса фермы

3. Расчет элементов решетки фермы Расчет по предельным состояниям первой и второй групп растянутых элементов фермы

Рассматриваем раскосы 11 и 14, которые подвергаются растяжению с максимальным усилием при первом основном сочетании нагрузок ипри практически постоянном сочетании.

Требуемое количество арматуры из условия прочности центрально растянутого элемента:

,

где и

Принимаем 4∅14 S500 с .

Усилие, воспринимаемое сечением при образовании трещин:

.

Так как в сечении нормальные трещины образуются и необходим расчет их раскрытия от действия практически постоянного сочетания нагрузок.

Для класса по условиям эксплуатации Х0, предельно допускаемая ширина раскрытия трещин (табл. 5.12).

Расчетная ширина раскрытия трещин:

,

где – коэффициент, учитывающий отношение расчётной ширины раскрытия трещин к средней (п. 8.2.1.82).

- среднее расстояние между трещинами, мм;

- средние относительные деформации арматуры;

здесь - коэффициент, учитывающий условия сцепления арматуры с бетоном (для стержней периодического профиля);

- коэффициент, учитывающий вид напряженно-деформированного состояния элемента (при осевом растяжении);

- эффективный коэффициент армирования;

- эффективная площадь растянутой зоны сечения см. п. 8.2.1.9 [2];

- для стержней периодического профиля;

- коэффициент, учитывающий длительность действия нагрузки ( при действии длительно действующих нагрузок);

- напряжения в растянутой арматуре, рассчитанные для сечения с трещиной, от усилий, вызванных расчетной комбинацией нагрузок;

- напряжения в растянутой арматуре, рассчитанные для сечения с трещиной, от усилий, при которых образуются трещины;

Эффективная высота растянутой зоны (рис. 8.2 в 2):

Принимаем .

.

Тогда и.

Напряжение в арматуре в сечении с трещиной при действии практически постоянного сочетания нагрузок:

;

Расчетная ширина раскрытия трещин:

, т.е. не превышает допустимую.

Рисунок 15 - Схема армирования растянутых раскосов фермы

Расчет по предельным состояниям первой группы сжатых элементов фермы

Наиболее нагруженные сжатые раскосы 10 и 15 . Геометрическая длина панели раскоса, расчётная длина, размеры сечения.

Так как гибкость элемента , то расчет сжатого раскоса с симметричным армированием разрешается производить из условия:

,

где - коэффициент, учитывающий влияние продольного изгиба и случайных эксцентриситетов;

,

здесь .

Величина случайного эксцентриситета:

Принимаем . Тогда.

.

Необходимое сечение арматуры:

По конструктивным требованиям минимальная площадь сечения арматуры составляет:

;

;

;

;

.

Принимаем 4∅12 S500 с .

Остальные сжатые элементы решётки конструируются аналогично.

Рисунок 16 - Схема армирования сжатых раскосов и стоек фермы