Файл: П. Н. Лукьянов (Инициалы Фамилия).docx

При расчете тип армирования задаем как симметричное. Максимальный процент армирования ставим 3%.

Ферма загрузки изображена на схемах, которые указаны на рисунке 6.
а)

б)

а) постоянной нагрузкой; б) временной нагрузкой
Рисунок 6 – Диаграммы нагрузки на ферму
«Для того чтобы учесть в одно время действие двух загружений, в программе формируется таблица с расчетными сочетаниями усилий (РСУ)» [18]. На рисунке 7 представлена «мозаика продольных усилий в элементах ферм, возникающих от действия данного сочетания нагрузок» [18].

Рисунок 7 – «Мозаика продольных усилий в ферме от РСН» [18]
Расположение и вид арматуры в сечениях элементов фермы показаны на рисунке 8, где AU1, AU2, AU3, AU4 – угловая арматура, AS1, AS2, AS3, AS4 – распределенная арматура.

Рисунок 8 – Расположение и вид арматуры в сечениях элементов фермы
Далее по расчету смотрим какая угловая арматура AU1, AU2, AU3, AU4 выходит в сечениях элементов решетки. Судя по схеме армировния (рисунок 9) стержни угловой арматуры в элементах 8 и 9 должны иметь диаметр 14мм, в элементах 18 и 21 – 12мм, в элементах нижнего пояса 1-4 – 28мм, в остальных элементах – 10м. Вся угловая армтатура представляет собой 4 стержня одникового диаметра, расставленные по углам сечения.

Рисунок 9 – Площадь уголой арматуры AU1, AU2, AU3, AU4

Рисунок 10 – Процент армирования сечений
По рисунку 10 мы видим, что максимальный процент армирования с учетом трещиностойкости в нижнем поясе составляет 3,26%, минимальный процент в раскосах № 5 и 12 – 0,34%, что больше минимального в соответствии с п.10.3.6 СП 63.13330.2018 Бетонные и железобетонные конструкции. Кроме того, в нижнем поясе располагается напрягаемая арматура, но программа не учитывает коэффициент условий работы

. Поэтому предварительно напрягаемую арматруру посчитаем более точно с учетом этого коэффициента по формуле 9:

, (9)

где N – максимальное усилие в нижнем поясе, кН;

– коэффицент условий работы, примаемый по СП 52-102-2004 п.3.9 равным 1,1;

– расчетное сопротивление растяжения арматуры класса А800 для первой группы предельных состояний.

Расположение арматуры в нижнем поясе принимаем согласно серии 1.463.1-16 вып. 3, как показано на рисунке 11. Принимаем именно 5 стержней, так площадь стержней по расчету и фактическая площадь максмально близки по значению.

Рисунок 11 – Схема армирования нижнего пояса фермы
Принимаем 5 стержней напрягаемой арматуры диаметром 20мм с

.

В нижнем поясе конструктивно предусматриваются также сетки с продольной арматурой из 3Ø5 В500 с A_s=59мм².

«Пересчитываем процент армирования в нижнем поясе по формуле 10:

» [34] (10)

Процент армирования получился в пределах нормы.

Элементы верхнего пояса 7 и 8, 9 и 10 армируются пространственными каркасами с продольной арматурой 4Ø14 А400 с A_s=616мм². Раскосы 18 и 21 армируются пространственными каркасами с продольной арматурой 4Ø12 А400 с A_s=452мм². Поперечная арматура для всех пространственных каркасов Ø5 В500.

Оставшиеся элементы армируются конструктивно пространственными каркасами с продольной арматурой 4Ø10 А400 с A

_s=314мм².

В узлах фермы устанавливаются дополнительные плоские каркасы и сетки [14]. Все арматурные изделия изображены на листе 5 ГЧ ВКР, а также в приложении Б.

2.4 Расчет опорного узла фермы

«Опорный узел испытывает действие изгибающего момента и поперечной силы. Это приводит к появлению наклонной трещины по линии AB (рисунок 12) и, как следствие, к снижению расчетного усилия в напрягаемой арматуре в зоне анкеровки» [34].

Рисунок 12 – Расчетная схема опорного узла фермы
«Наиболее эффективной компенсацией снижения расчетного усилия в напрягаемой арматуре 1 считается установка в опорном узле дополнительной продольной ненапрягаемой арматуры 2 и поперечных стержней 3 (рисунок 13). Рассчитаем площадь арматуры по формуле 11:

, (11)

где N – продольное усилие в приопорной панели нижнего пояса» [34], как показано на рисунке 12.

мм²

«1 – предварительно напряженная рабочая арматура; 2 – дополнительная продольная арматура в опорном узле; 3 – поперечная арматура опорного узла; 4 – сетки косвенного армирования; 5 – закладная деталь фермы; 6 – нормальные анкеры закладной детали» [34]
Рисунок 13 – Конструкция опорного узла фермы
«Расчетное суммарное усилие, которое воспринимается нормальными к горизонтальной оси поперечными стержнями на длине l₂ (от грани опоры до внутренней грани опорного узла), обозначим N_w. Тогда из условия прочности наклонного сечения по линии отрыва АВ по формуле 12:

,» [34] (12)
Получим по формуле 13:

, (13)

где «

− расчетное усилие в продольной напрягаемой арматуре;

A_sp – площадь сечения продольной напрягаемой арматуры;

− расчетное усилие в продольной ненапрягаемой арматуре;

− фактические длины заделки в опорном узле за линией АВ продольной напрягаемой и ненапрягаемой арматуры (можно принимать отрезок по оси нижнего пояса, т.е. l_1p = l_1an); l_p, l_an – длины заделки, обеспечивающие полное использование прочности продольной напрягаемой и ненапрягаемой арматуры» [26].
«Значение l_p при классе тяжелого бетона В30 и выше принимают 35d для стержневой арматуры класса A800» [34].

мм,

кН.
Значение

принимают 35d для стержневой арматуры класса A400.

мм,

кН.
Усилие в одном хомуте:

кН
«Площадь сечения одного из поперечных стержней при их числе n=8 в узле, пересекаемых линией АВ (за вычетом поперечных стержней, расположенных ближе 10 см от точки А)» [34]:

см

Принимаем сетку С1 с шагом хомутов 100мм, количество хомутов 9 шт Ø10 А400 с A_sw=707мм².

«Прочность опорного узла на изгиб в наклонном сечении проверяется по линии АС (рисунок 12) по условию, что момент внешних сил не должен превышать момент внутренних усилий по формуле 14:

, (14)

где Qa – опорная реакция фермы;

l₃ – длина опорного узла;

а – расстояние от торца до центра узла» [34].
«Здесь высота сжатой зоны из условия равенства проекций усилий на продольную ось фермы равна по формуле 15: