Расчет предварительно напряженной фермы с параллельными поясами (стр. 11 из 13)

Расчет по предельным состояниям второй группы.

Подсчет потерь усилия предварительного напряжения в напрягаемой арматуре.

Согласно [1] выполняется расчет по образованию трещин на действие частого сочетания нагрузок.

Предварительное напряжение

следует назначать с учетом допустимых отклонений значения предварительного напряжения р таким образом, чтобы выполнялись условия:

где:

- при механическом способе натяжения арматуры,

- для проволочной арматуры.

Тогда

,

.

Исходя из данных условий,

находится в пределах . Принимаем . Начальное значение усилия предварительного напряжения (без учета потерь) .

Первые потери:

- потери от релаксации напряжений арматуры:

- потери от температурного перепада:

где:

- разность между температурой нагреваемой арматуры и неподвижных упоров (вне зоны прогрева), воспринимающих усилие натяжения. При отсутствии точных данных допускается принимать .

- потери от деформации анкеров при натяжении на упоры:

где:

– длина натягиваемого стержня;

- смещение проволоки в инвентарных зажимах.

- потери, вызванные деформациями стальной формы:

- потери, вызванные упругой деформацией бетона:

где:

– усилие предварительного напряжения с учетом потерь, проявившихся к моменту обжатия бетона:

Усилие предварительного обжатия, действующее непосредственно после передачи усилия предварительного обжатия на конструкцию:

, при этом должно выполняться условие: - условие выполняется.

Вторые потери:

- реологические потери усилия предварительного обжатия, вызванные ползучестью и усадкой бетона, а также длительной релаксацией напряжений в арматуре:

,

где:

– потери предварительного напряжения, вызванные ползучестью, усадкой и релаксацией напряжений.

– ожидаемое значение усадки бетона к моменту времени суток.

– физическая часть усадки, вызванная испарением из бетона влаги, определяется по табл.6.3 [1] при относительной влажности среды и марки бетонной смеси по удобоукладываемости Ж4.

– относительная деформация химической части усадки, обусловленная процессами твердения вяжущего.

– коэффициент, определяющий скорость физической усадки

– коэффициент ползучести бетона за период времени от до суток. Принимается по рис. 6.1 [1].

При

;

– напряжения в бетоне на уровне центра тяжести напрягаемой арматуры от практически постоянного сочетания нагрузок:

– начальное напряжение в бетоне на уровне центра тяжести напрягаемой арматуры от действия усилия предварительного обжатия (с учетом первых потерь):

– изменение напряжений в напрягаемой арматуре, вызванные релаксацией арматурной стали (определяются по таблицам 9.2 и 9.3 [1] в зависимости от уровня напряжений , принимая при этом ).

Напряжения в арматуре, вызванные натяжением (с учетом первых потерь) и действием практически постоянной комбинации нагрузок:

Для

и первого релаксационного класса потери, вызванные длительной релаксацией напряжений, составляют 4,5% от начальных напряжений, т.е.:

Момент инерции сечения

Тогда

Среднее значение усилий предварительного обжатия бетона с учетом всех потерь:

Усилие предварительного обжатия должно удовлетворять условиям:

и

Условия выполняются.

Расчет трещиностойкости сечений, нормальных к продольной оси элемента.

Расчет по образованию трещин, нормальных к продольной оси, следует производить из условия:

,

где:

- продольное растягивающее усилие, определенное от частого сочетания нагрузок;

- усилие, воспринимаемое сечением, нормальным к продольной оси элемента при образовании трещин.

Условие выполняется, т.е. трещины не образуются.

.

.

5. 4. 2. Расчет верхнего пояса фермы

Расчет ведем по максимальному расчетному усилию в стержнях пояса 3 и 4

. Остальные элементы верхнего пояса из соображений унификации армируем по данному усилию. Длина панели верхнего пояса фермы (рис. 14) - , расчетная длина .

Так как гибкость элемента

, расчет сжатого пояса с симметричным армированием разрешается производить из условия: