Визначення навантаження на ферму та зусиль в стержнях

Навантаження від конструкцій покриття наведені в табл.1.

Таблиця 1.

Вид навантаження	Навантаження при gf = 1 кН/м^2	gf > 1	Навантаження при gf >1 кН/м^2
П о с т і й н е Шар гравію на мастиці Трьохшарова рулонна покрівля Асфальтова стяжка 20мм (r=18кН/м^3) 18×0,02×0,95 Утеплювач (пінобетонні плити) – 100мм (r=5,5кН/м^3) 0,55×0,1×0,95 Пароізоляція Р а з о м Панель покриття з бетоном замонолічування В с ь о г о Т и м ч а с о в е Снігове (С=1) для ІІ району 0,7×0,95	0,15   0,1   0,34   0,5     0,05 »1,15   1,5 gn=2,65     vn=0,67	1,3   1,3   1,3   1,3     1,3     1,1   1,4	0,195   0,13   0,44   0,65     0,065 »1,5   1,65 g=3,15 v=0,94

Сумарне навантаження на ферму від ваги покриття і власної ваги ферми при g_f=1

де В₁ – крок ферм, м; G_n – власна вага ферми, т; L – проліт ферми, м.

Те саме, при g_f>1

Значення рівномірно розподіленого та вузлового навантаження наведено в табл. 2.

Визначення зусиль в елементах ферми від одиничного вузлового навантаження для двох схем завантаження виконано на ЕОМ (табл. 3).

Аналіз даних табл. 3 показує, що найбільші значення зусиль виникають в стержнях нижнього поясу 4-6 (6-8), верхнього поясу 1-3 (11-12) та в стояку 2-3.

Зусилля в перерізах ферми складаються з зусиль від обтискування нижнього поясу попередньо напружуваною арматурою та зусиль від усіх видів тривалого та короткочасно діючого навантажень.

Розрахункові зусилля в найбільш навантажених перерізах елементів ферми (табл. 4) визначені шляхом множення найбільших значень одиничних зусиль (табл. 3) на відповідні значення вузлових навантажень (табл. 2).

3. Розрахунок елементів ферми за першою

групою граничних станів

3.1. Підбір арматури в нижньому поясі.

Переріз пояса

При виконанні умови

Переріз нижнього пояса армуємо 4Æ14А-V з площею перерізу 615мм² (див. рис. 3).

3.2. Визначення напружень в арматурі нижнього пояса

Рівень початкового попереднього напруження в арматурі нижнього пояса визначаємо з умови:

.

Після підстановки значення в наведені вище нерівності, отримаємо:

.

Приймаємо .

Коефіцієнт точності натягу арматури визначаємо за формулою

.

Відповідно до п.1.27 [2], при механічному способі натягування .

Тоді .

Для перевірки міцності нижнього поясу в стадії обтискування та його тріщиностійкості в стадії експлуатації обчислимо втрати попереднього напруження при .

Перші втрати.

1. Від релаксації напружень в арматурі

.

2. Від перепаду температур між арматурою та натяжних пристроїв

.

3. Від деформації анкерів

,

де (табл. 5 [2]).

4. Напруження в арматурі після втрат

.

5. Зусилля в арматурі після втрат

.

6. Напруження в бетоні на рівні центра ваги попередньо напруженої арматури з урахуванням втрат при і

.

При визначенні прийнято умовно .

7. Оскільки , то коефіцієнт :

.

8. Перевіряємо умову

.

Умова виконується, тому втрати від швидконапливаючої повзучості

.

Перші втрати:

.

Другі втрати.

1. Втрати від усадки бетону .

2. Зусилля в попередньо напруженій арматурі з урахуванням перших втрат при

.

Напруження в бетоні від попереднього натягу арматури з урахуванням втрат на рівні центра ваги перерізу:

.

Перевіряємо умову

(п.9а табл. 5 [2]).

Втрати від повзучості бетону при

.

Другі втрати:

.

Сумарні втрати попереднього напруження

.

Зусилля в попередньо напруженій арматурі з урахуванням всіх втрат при

.

3.3. Перевірка нижнього пояса на міцність в стадії виготовлення

Як видно з табл. 3, найгірше сполучення зусиль і при передачі зусилля з упорів на бетон виникає в панелі 1-2:

;

,

де і - зусилля в панелі 1-2 від одиничного навантаження, прикладеного вздовж осі нижнього пояса (табл.3); - зусилля попереднього напруження в арматурі нижнього пояса з урахуванням перших втрат.

Ексцентриситет поздовжньої сили в панелі 1-2

,

що близько до значень

і ,

тут - довжина панелі 1-2, см (див. рис.1).

При цих умовах розрахунок нижнього пояса виконується як для стиснутого елемента, що працює з випадковими ексцентриситетами при міцності бетону, рівній його передавальній міцності . Відповідно до п.8 табл.15 [2] коефіцієнт умов роботи бетону в момент обтискування нижнього пояса . Оскільки арматура натягується на упори, то вплив прогину нижнього пояса на його несучу здатність в стадії обтискування не враховують, а його міцність забезпечується тільки міцністю бетону

.

Умова виконується. Тобто міцність перерізу нижнього пояса в стадії виготовлення забезпечена.

3.4. Перевірка міцності нахилених перерізів нижнього

пояса за поперечною силою

Максимальна поперечна і відповідна їй поздовжня сили від спільної дії довготривалих і короткочасних навантажень при діють в перерізах панелі 2-4 (див. табл.3)

;

.

Перевіряємо умову , виконання якої говорить про те, що поперечна сила сприймається бетоном а поперечна арматура нижнього пояса призначається за конструктивними вимогами.

Для розтягнутих елементів

.

Відповідно до п.3.31 [2], і .

Мінімальна поперечна сила, що сприймається бетоном,

Поперечна арматура Æ4Вр-І встановлюється за конструктивними вимогами.

---

Дата добавления: 2015-07-12