где
где
,Mcrc – момент, воспринимаемый сечением при образовании трещин:
Знак (+) применяется тогда, когда знаки от P и N не совпадают (у нас Р – сжимает сечение, N – растягивает, поэтому знак +). Mгр – ядровый момент от силы P2.
где
=0,9 – коэффициент точности натяжения арматуры.Тогда
Так как при полном загружении нормативной нагрузкой условие
не выполняется (32,073>25,699; 25,525<25,699), трещины образуются и необходимо проверить их раскрытие.Ферма находится в закрытом помещении и поэтому относится к 3-й категории трещиностойкости, для которой допускается ограниченное по ширине непродолжительное acrc1 и продолжительное acrc2 раскрытие трещин.
Раскрытие трещин определяется по формуле:
где
- при внецентренном растяжении; - коэффициент длительности действия нагрузки. Для кратковременного действия нагрузки , а для длительного - , где - коэффициент армирования сечения. В расчете принимается - коэффициент, учитывающий вид арматуры. Для проволочной арматуры периодического профиля и канатах d – диаметр арматуры в мм; - приращение напряжений в арматуре от действия внешней нагрузки.Определяем раскрытие трещин от кратковременного действия всех нагрузок acrc3:
а) напряжение в арматуре:
где es – эксцентриситет силы Nn относительно арматуры S (рисунок 19):
(вводится в расчет со знаком минус)
Рис.19 – Приложение силы преднапряжения
б) эксцентриситет силы P2 относительно арматуры S:
Эксцентриситет равнодействующей продольных сил Nn и P2 относительно центра тяжести сечения равен:
Так как
то можно в формуле
принять z=zs (zs – расстояние между арматурой As и As’). zs=220 мм.Определяем acrc4 – раскрытие трещин от кратковременного действия постоянной и длительной нагрузки. Так как
- сечение растянуто.
Определяем acrc2 – продолжительное раскрытие трещин (от постоянной и длительной нагрузки) при
иНепродолжительное раскрытие трещин равно:
При арматуре класса К-19, для третьей категории трещиностойкости, допускается непродолжительное раскрытие трещин acrc1 равное 0,3 мм и продолжительное раскрытие трещин acrc2=0,2 мм. Как видно из расчетов, раскрытия трещин acrc1 и acrc2 не превышают предельных величин, установленных нормами проектирования.
Класс бетона В25, Rb=14,5 МПа, Eb=27000 МПа.
Класс арматуры А-III, Rs=Rsc=365 МПа, Es=
Размер сечения 0,24х0,25 м.
Расчетные усилия: сжатая стойка 2-3:
Mя=6,82 кНм; M=-6,670 кНм; N=-3,612 кН;
Растянутая стойка: 6-7: M=0 кНм; N=1,788 кН;
Определение коэффициента продольного изгиба
.Свободная длина в плоскости фермы:
Гибкость стойки
так как необходимо учитывать продольный изгиб.Эксцентриситет силы
Случайные эксцентриситеты:
Так как система статически неопределима, принимаем наибольшее значение: е0=1,847 м.
- коэффициент, принимаемый равным но не менееI – момент инерции сечения бетона:
следовательноКоэффициент продольного изгиба определяется по формуле:
Требуемое сечение арматуры при симметричном армировании:
Принимаем Аs=As’=1,57 см2 (2Æ10) исходя из требований к минимальному диаметру арматуры в стойках фермы (10 мм).