Расчётжелезобетоннойфермы с параллельнымипоясами
Рассчитываемпредварительнонапряжённуюферму с параллельнымипоясами дляплоской кровлиодноэтажногопромышленногоздания пролётом24(м) при шаге ферм6(м).
Предварительнонапряжённыйпояс армируетсяканатами К-7диаметром15(мм) с натяжениемна упоры Rs=1080(Мпа),Rs,ser=1295(Мпа),Es=1.8(100000)(Мпа).Остальныеэлементы фермыармируютсяненапрягаемойарматуройкласса A-III,Rs=Rsc=365(Мпа),d>10(мм),Es=2(100000)(Мпа);хомуты из арматурыклассаA-I, Rsw=175(Мпа).Бетонкласса В40, Rb=22(Мпа);Rbt,ser=2.1(Мпа).Прочностьбетона к моментуобжатия Rbp=0.7B==0.7·40=28(Мпа);Rbt=1.4(Мпа);γb2=0.9;Eb=32.5·10і(Мпа).
Назначаемгеометрическиеразмеры: ширинупанели принимаем3(м) с расчётомопирания рёберплит покрытияв узлы верхнегопояса. Решёткатреугольная,угол наклонараскоса 45°.
Высотуфермы принимаем3(м), что составляетh/l=3/240=1/8.Сечения ВП иНП 240Ч240(мм); сечениераскосовh2Чb2=180Ч180(мм),стоек 120Ч120(мм).Решётка фермывыполняетсяиз готовыхэлементов свыпускамиарматуры, которыезаделываютв узлах прибетонированиипоясов.
Вид нагрузки | Нормативнаянагрузка кн./мІ | Коэфф.надёжностипо нагрузке | Расчётнаянагрузка кн./мІ |
Постоянная: -отЖ/Б ребристыхплит покрытия3Ч6(м) с учётомзаливки швов -отпароизоляции -оттрёхслойногорубероидногоковра -отасфальтобетоннойстяжки 20(мм) -отутеплителя | 1.75 0.1 0.15 0.35 0.4 | 1.1 1.3 1.3 1.3 1.2 | 1.925 0.13 0.195 0.455 0.48 |
Итого: | 2.75 | - | 3.185 |
Временная(снеговая): -длительная -кратковременная | 2000 600 1400 | 1.4 1.4 1.4 | 2800 840 1960 |
Полная: -постояннаяи длительная -кратковременная | 4750 3350 1400 | - - - | 5985 4025 1960 |
Узловыерасчётныенагрузки поверхнему поясу(ВП)фермы
постоянные:P1=g·a·b·γn=3.185·6·3·0.95=54.46(кн)
длительные:P2=0.84·6·3·0.95=14.36(кн)
кратковременные:P3=1.96·6·3·0.95=33.516(кн)
Нормативныеузловые нагрузкибудут ровны:
Постоянные:P1=g·a·b·γn=2.75·6·3·0.95=47(кн)
длительные:P2=0.6·6·3·0.95=10.26(кн)
кратковременные:P3=1.4·6·3·0.95=23.94(кн)
Усилияв элементахфермы получаемиз расчёта накомпьютере.Фактичекиеусилия в элементахфермы получаемумножениемединичныхусилий надействительныезначенияузловыхнагрузок P.
Р
асчётверхнего поясафермы:
П
Ч
П
П
У
ЗдесьAs=2.26(смІ)для 2Ш12 А-III принятоконструктивно.
С
Максимальноерасчётноеусилие растяженияN=711.6(кн)
Определяемплощадь сечениярастянутойнапрягаемойарматуры:
П
П
α=200·10і/325·10І=6.15– для арматурыкласса А-III
Расчётнижнего поясанатрещиностойкость
Элементотносится ктретьей категориитрещиностойкости.Максимальноепредварительноенапряжениеарматуры принимаемσsp=0.7Rs,ser=0.7·1295=906(Мпа)
Проверяемусловия:σsp+p=906+45.3=951.3Rs,ser=1295(Мпа)
σsp-p=906-45.3=855.7>0.3·Rs,ser=387(Мпа),где p=0.05·σsp=0.5·906=45.3(Мпа)
Определяемпотери предварительногонапряженияарматуры.
Первыепотери:
П
В
торыепотери:
Расчётпо раскрытиютрещин:
Вычисляемширину раскрытиятрещин с учётомкоэффициентаγi=1.15и суммарногодействия постояннойнагрузки иполной снеговойнагрузки. Приращениенапряженийв растянутойарматуре отполной нагрузки:
П
Контролируемоеусилие принатяженииканатов:
Расчётнаиболее сжатогораскоса:
Р
Назначаемиз конструктивныхсоображенийсимметричнопо контуру 4Ш12А-III,As=4.52(смІ);μ=4.52/(15·18)·100%=1.67%>0.25%
Расчётнаиболее растянутогораскоса:
Расчётноеусилие растяженияпри γn=0.95N=345·0.95=327.75(кн).Назначаемсечение hЧb=18Ч18(см).Площадь сеченияарматуры изусловия прочности:As=N/Rs==327.75/365·10і=9(смІ);предварительнопринимаем 4Ш18А-III,As=10.18(смІ)
Расчётпо раскрытиютрещин:
С
С
Сборнагрузок
I.Постоянныенагрузки:
Нагрузкаот веса покрытия:
Собственныйвес | Нормативнаянагрузка кн./мІ | Коэффициентнадёжностипо нагрузке | Расчётнаянагрузка кн./мІ |
Ж/Б ребристыхплит покрытия3x6м - 25 | 135 | 11 | 1485 |
Пароизоляции- 10 | 01 | 12 | 012 |
Утеплителя- 120 | 03 | 12 | 036 |
Цементнойстяжки - 20 | 04 | 13 | 052 |
Рулонногоковра - 6 | 01 | 12 | 012 |
ИТОГО: | 225 | - | 2.61 |
Расчётнаянагрузка отсобственноговеса подкрановойбалки и крановогопути:
{(06·012+025·088)·25+070}∙6∙11=528(кн)
надкрановаячасть: (06·04·38)·25·11=251(кн)
подкрановаячасть:{08·04·715+(09·06+06І/2)∙04∙2}·25·11=79(кн)
Расчётноеопорное давлениефермы на стойку(включая постояннуюнагрузку отпокрытия):(112/2·11+261·6·24/2)∙095=23712(кн)
Расчётноеопорное давлениебалки на стойку(включая постояннуюнагрузку отпокрытия):(91/2+261∙6∙18/2)∙095=1772(кн)
II.Временныенагрузки:
Длярасчёта стоекраспределениеснеговой нагрузкипо покрытиюво всех пролётахздания принимаетсяравномерным.
г.Пермь– V снеговойрайон
весснеговогопокрова земли2(кн/мІ)
Расчётнаянагрузка настойку будет:
III.Крановыенагрузки:
Вертикальныенагрузки откранов: