Расчёт и конструирование сборных и монолитных железобетонных конструкций каркаса одноэтажного производственного здания (стр. 5 из 7)

Номер сечения	Н, кН	, кНм	, кН	, кНм	, кН	, кН
1	19,3	0,00	13,35	0,00	23,13	3,94
2		40,31	9,88	12,52	21,52	2,68
3		68,69	6,39	19,67	20,3	1,18
4		85,16	2,82	20,89	19,5	-0,57
5		88,79	-0,8	15,26	19,16	-2,48
6		79,21	-4,45	2,58	19,3	-4,45
7		62,97	-4,45	-10,56	19,31	-2,75
8		46,86	-4,45	-17,41	19,39	-1,03
9		30,97	-4,45	-18,05	19,41	0,7
10		15,44	-4,45	-12,35	19,29	2,42
11		0,00	-4,45	0,00	19,37	4,13

Для вычисления расчётных усилий в сечениях арки необходимо для каждого вида загружения величины, приведенные в табл.6.4. и 6.4. умножить на переводные коэффициенты, определяемые по формулам:

для постоянной нагрузки:

В табл.3.6. приведены значения усилий от всех видов нагрузок, а также расчётные комбинации усилий при наиболее невыгодном их сочетании.

Распор от расчётных нагрузок при

- среднее значение коэффициента надёжности по нагрузке:

6.4Расчёт прочности затяжки

Арматуру затяжки подбираем как для центрально растянутого элемента по условиям прочности.

Из условия прочности определяем необходимое сечение арматуры:

мм²

Число канатов при Ø6мм

Принимаем 96 проволок:

Рис.6.4.1 Армирование затяжки.

6.5 Определение потерь предварительного напряжения арматуры затяжки

По условиям эксплуатации арки в закрытом помещении затяжка относится к 3-й категории трещиностойкости. В то же время предельно допустимая ширина раскрытия трещин, обеспечивающая сохранность арматуры Ø 6, весьма мала (

). Поэтому предварительное напряжение арматуры механическим способом можно назначить максимальным:

МПа.

Первые потери напряжения

(до обжатия бетона)

От релаксации напряжений при механическом способе натяжения:

МПа

Потери температурного перепада отсутствуют, т.к по мере увеличения постоянной нагрузки на арку арматура затяжки подтягивается

Потери от деформации анкеров при инвентарных зажимах:

МПа

где

м - длина арматурного стержня, расстояние между упорами стенда.

Поскольку напрягаемая арматура не отгибается, потери от трения арматуры об огибающие приспособления отсутствуют, т.е.

От деформации стальной формы при отсутствии данных о её конструкции

МПа.

Потери от быстропротекающей ползучести бетона:

Учитывая симметричное армирование, считаем

Напряжение в бетоне при обжатии:

МПа

Т.к. отношение

то для бетонов естественного твердения:

МПа

Первые потери составят:

МПа

Вторые потери напряжения

От усадки тяжелого бетоны класса В30 естественного твердения:

МПа

От ползучести бетона:

МПа

Т.к. отношение

, то для бетонов

естественного твердения:

МПа

Вторые потери составят:

МПа

Суммарные потери:

МПа

Напряжение с учётом всех потерь:

МПа

Усилие обжатия с учётом всех потерь:

6.6 Расчёт трещиностойкости затяжки

Проверяем сечение затяжки по образованию трещин. Расчёт производится с учётом коэффициента точности натяжения

Т.к. значение распора при

то трещины в затяжке не образуются.

6.7 Проверка прочности затяжки при обжатии бетона

Определяем усилие обжатия бетона как для центрально обжатого элемента с учётом всей напрягаемой арматуры. При натяжении арматуры на упоры прочность затяжки проверяется из условия:

Предварительное напряжение с учётом первых потерь определяются при

МПа

Тогда

где

- приземная прочность бетона к моменту его обжатия, вычисляется по интерполяции при

Условие выполняется, следовательно, прочность затяжки при её обжатии обеспечена.

6.8 Расчёт прочности нормальных сечений верхнего пояса арки

В сечениях арки действуют изгибающие моменты, сопоставимые по величине, но разные по знаку (см. табл.3.6)

Поэтому принимаем симметричное армирование арки

Сечение арматуры в средних блоках арки определяем по наиболее невыгодной комбинации усилий. В сечениях 4 и 5 действуют практически равные моменты, однако значение продольной силы в сечении 5 меньше. Следовательно

Поэтому за расчётное принимается сечение 5.

В этом сечении расчётные комбинации усилий:

от полной нагрузки: М = 450,3кНм

N = 2406,8кН

от длительных нагрузок: М_l = 262,6кНм

N_l = 2171,1кН

Расчётная длина в плоскости арки:

где L- длина арки в доль её геометрической оси.

Т.к.

расчёт производим с учётом прогиба элемента.

Находим рабочую высоту сечения:

мм.

Т.к. момент кратковременных нагрузок (снег справа и слева) М-

М_l=450,3-262,6=187,7 кНм

меньше момента от суммы постоянных и длительных нагрузок, т.е.