144603 (620654), страница 2

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 2)

кН/м².

м кН/м².

Расчет раскосной железобетонной арочной фермы

Расчетные данные.

Бетон класса В35: МПа; МПа; ; МПа; МПа;

МПа.

Предварительно напряженная арматура класса А-V:

МПа; МПа; МПа.

Ненапрягаемая арматура класса А-II, А-I

Передаточная прочность бетона МПа.

Разность температур натянутой арматуры и устройств воспринимающих усилие натяжения .

Схема фермы и определение геометрических характеристик..

Арочную ферму проектируем с раскосной решеткой. Верхний пояс описан по дуге окружности радиусом:

м.

Центральный угол равен: ; .

Длина дуги верхнего пояса фермы: м.

Разбиваем верхний пояс на 4 равные панели по 6.045 м.

Нагрузка от плит покрытия через ребра в виде сосредоточенных сил передается на узлы фермы и в середину второй и третьей панели верхнего пояса.

При ширине плиты покрытия м угол, который опирается на дугу длинной м, равен .

Горизонтальная проекция первой плиты покрытия составляет

м;

второй м; аналогично м, м.

Получаем схему передачи нагрузки от ребер плит на верхний пояс фермы.

Рисунок 5. Геометрическая схема и схема передачи нагрузки на ферму.

Определение нагрузок на ферму

Постоянная нагрузка кН/м.

В однопролетном здании учитываем 3 варианта загружения снеговой нагрузкой, :

1). Полная равномерно распределенная по всему пролету кН/м.

2). Полная равномерно распределенная на половине пролета .

3). Распределенная снеговая нагрузка, ординаты которой связаны с перепадом высот и кН/м.

Коэффициент перехода от нормативной к расчетной нагрузке .

Рисунок 6. Геометрическая схема и схема передачи нагрузки на ферму

Производим подсчет нормативных и расчетных нагрузок на узлы верхнего пояса фермы для всех вариантов загружения:

Расчётное опорное давление фермы:

1. загружение постоянной нагрузкой:

кН; кН;

кН; кН; кН;

1. первый вариант загружения снеговой нагрузкой:

кН; кН;

кН; кН; кН;

1. второй вариант загружения снеговой нагрузкой:

кН; кН;

кН; кН; кН;

1. третий вариант загружения снеговой нагрузкой:

Рисунок 7. Схема третьего варианта загружения снеговой нагрузкой

кН; кН;

кН; кН; кН;

кН;

кН;

кН; кН;

Определение усилий в элементах фермы произведен на ЭВМ с помощью программы ЛИРА-WINDOWS Версия 9.0, разработанной в НИИАСС (Киев), 1995-1998 г.

Вычисленные усилия сведены в таблицу 3 :

Таблица 3. Усилия в стержнях фермы.

Рисунок 8. Эпюры M кНм

Расчет нижнего пояса на прочность

Сечения, нормальные к продольной оси элемента.

Наибольшее растягивающее усилие в нижнем поясе кН, кН, кНм.

Принимаем сечение нижнего пояса см.

мм, величина мм мм – продольная сила проходит между ц.т. сечений арматуры., где мм – расстояние от оси сечения напрягаемой арматуры до ближайшей грани.

Расстояние от направления действия силы до наиболее удаленной до нее арматуры мм.

см², где

, - мах значение коэффициента условий работы высокопрочной арматуры при напряжениях выше условного предела текучести.

(пункт 2.5.2[ 1 ]).

Для К7 см². Определяем количество прядей канатов шт. Принимаем ø15 К7 ( см²). Напрягаемая арматура окаймлена хомутами.

Продольная арматура каркасов класса А-V (4 ø8 с см²). Суммарный процент армирования составляет

%.

Сечение нижнего пояса представлено на рисунке :

Рисунок 9. сечение нижнего пояса

Расчет нижнего пояса по образованию трещин

Элемент относится к 3-й категории. Величину контролируемого предварительного напряжения арматуры принимаем из условия МПа, - при механическом способе натяжения, МПа.

Определяем потери предварительного напряжения в арматуре при коэффициенте точности натяжения .

Первые потери (происходящие до обжатия бетона):

(п. 2.4.2 [ 1 ]).

1. Потери от релаксации напряжений арматуры

МПа.

2. Потери от температурного перепада МПа.

3. Потери от деформации анкеров

МПа, где мм – обжатие опрессованных шайб или смятие высаженных головок, см – смещение стержней в инвентарных зажимах, см – длина натягиваемого стержня.

4. Потери от быстро натекающей ползучести бетона.

Коэффициент ; (арматура А-III). Приведенная площадь бетона

см².

Усилие обжатия с учетом потерь

кН.

Сжимающее напряжение в бетоне МПа.

Отношение , где

, тогда МПа,

где , коэффициент 0,85 для бетона подвергнутого тепловой обработке.

Итак, МПа.

Вторые потери ; от усадки бетона класса В40, подвергнутого тепловой обработке МПа (табл.2.5 [ ]); от ползучести бетона при кН,

МПа. ,

МПа.

Итак, МПа.

Полные потери: МПа.

Расчетный разброс напряжений при механическом способе натяжения принимают равным: . Здесь шт. (14 ø15 К-7). Т.к. принимаем .

Сила обжатия при

кН.

Усилие, воспринимаемое сечением при образовании трещин:

кН, где - Коэффициент, учитывающий снижение трещиностойкости вследствие жесткости узлов фермы.

Следовательно, трещиностойкость приопорной панели нижнего пояса не обеспечена.

Проверка ширины раскрытия трещин, нормальных к продольной оси

Принимаем в первом приближении всю снеговую нагрузку длительной.

Приращение напряжение в растянутой арматуре:

МПа.

кН.

Приращение напряжение в растянутой арматуре от постоянной нагрузки:

, следовательно, трещины от постоянной нагрузки не возникают.

,принимаем , - растянутый элемент, - для канатов, - кратковременное действие нагрузки, - коэффициент, учитывающий влияние жестких узлов.

мм мм (таблица 2^* [ 1 ]).

Расчет верхнего пояса

Сечения, нормальные к продольной оси элемента. Расчет верхнего пояса на внецентренное сжатие производим для двух опасного сечения на действие расчетных усилий от схемы загружения постоянной нагрузкой и снеговой:

кН; кНм. кН; кНм.

С учетом разгрузки от предварительного напряжения ;

кНм, кНм.

Ориентировочная требуемая площадь сечения верхнего сжатого пояса фермы:

см².

Принимаем сечение верхнего пояса из условия опирания плит покрытия пролетом 12 м см см².

Расчетную длину для учета продольного изгиба в плоскости фермы согласно таблице 33 [1 СНиП 2.03.01-84* Бетонные и железобетонные конструкции.] при:

см см.

Наибольшая гибкость сечения . Необходимо учесть влияние прогиба элемента на его прочность.

При прямоугольном сечении с симметричным армированием (без предварительного напряжения) с учётом, что

мм⁴,

мм⁴;

Зададимся при - первое приближение;

- коэффициент длительности действия на прогиб элемента в предельном состоянии, где - тяжелый бетон (п. 4.2. [ 2 ]), - моменты относительно оси, проходящей через ц.т. растянутой арматуры;

Характеристики

Список файлов курсовой работы