8.5 Проектирование опорного узла фермы

8.5.1 Конструирование опорного узла

Нагрузка от фермы колонне передается через металлический лист опорной закладной детали размер которой в плоскости фермы определяется из условия смятия бетона

где V – опорная реакция фермы

bsup – ширина сечения фермы.

Принимаем lsup = 0,22 м.

Сечение стержней, окаймляющих узел, принимается из конструктивных условий:

As = 0.00025  b  d = 0.00025  28  82.5 = 0.58 см2.

Принимаем 2Ø10 S400, As = 2  0.785 = 1.57 см2.

Для обеспечения надежной анкеровки продольной напрягаемой растянутой арматуры в опорном узле устанавливаются дополнительные ненапрягаемые стержни с площадью сечения:

Принимаем 4Ø18 S400, As = 10,18 см2.

Расчетная длина анкеровки этой арматуры (растянутая арматура в растянутом бетоне):

где: As. red = 7,18 см2 – площадь требуемой по расчету продольной арматуры,

As. prov = 10,18 см2 – принятая площадь продольной арматуры,

1, 2, 3, 4 – коэффициенты, определяемые по табл.11.6 1:

1 = 1,0 – 0,15  (Cd – Ø)/Ø = 1.0 – 0.15  (15 – 15)/15 = 1.03

1 = 1,0

здесь:

2 = 1.0, 3 = 0.7 – при сварном поперечном армировании опорного узла,

4 = 1.0 – 0.04  p = 1.0 – 0.044,16 = 0.83, принимаем 4 = 0,14

здесь:

Величина базовой длины анкеровки:

где: fbd – предельное напряжение сцепления по контакту арматуры с бетоном,

fbd = 1  2  3  fctd,

здесь: 1 – коэффициент, учитывающий влияние условий сцепления,

2 – коэффициент, зависящий от диаметра стержня,

3 – коэффициент, учитывающий профиль арматурного стержня.

В соответствии с п.11.2.33 1 1 = 0.7;2 = 1.0;3 = 2.25.

Тогда fbd = 0.7  1.0  2.25  1.5 = 1.89 МПа,

Величина минимальной длины анкеровки lb. min принимается:

Принимаем lbd = 410 мм.

Расчетная длина анкеровки напрягаемой арматуры lbpd при ее натяжении на упоры в соответствии с п.11.3.4.4 1 в предельном состоянии определяется как:

lbpd = 1,2lpt + 2  Ø  (pd – p)/fbpd,

где pd – напряжение в арматуре от внешнего загружения фермы,

p – предварительное напряжение с учетом всех потерь,

lpt – базовая длина зоны передачи напряжений,

lpt = 1  2  Ø  pi/fbpt,

здесь: 1 = 1.0 – при постепенной передаче усилия обжатия,

2 = 0.19 – для 7-проволочных канатов.

Напряжения сцепления по контакту арматуры с бетоном fbpt определяются по формуле 11.8 1:

fbpt = p1  1  fctd.

Предельное напряжение сцепления по контакту напрягаемой арматуры с бетоном в соответствии с формулой 11.9 1:

fbpd = p2  1  fctd,

где: 1 – коэффициент, учитывающий условия сцепления,

2 – коэффициент, зависящий от диаметра стержня,

3 – коэффициент, учитывающий профиль арматурного стержня.

В соответствии с п.11.2.33 1 1 = 0.7, 2 = 1.0, 3 = 2.25.

Напряжение в напрягаемой арматуре от внешнего загружения (стержень № 16):

Предельное напряжение в арматуре с учетом всех потерь:

Напряжение в арматуре непосредственно после ее отпуска с упоров

Тогда fbpt = 3.2  0.7  1.2 = 2.69 МПа,

fbpd = 1.2  0.7  1.2 = 1.01 МПа,

lbpd = 1.2147,74+ 0.19  5  (269,14 – 298,80)/1.01 = 149мм.

Сетки косвенного армирования ставятся над опорным листом на участке длиной 0.6lbpd = 0.6149= 89 мм. Сетки принимаются с шагом 50  100 мм, ячейками 45  100 мм, диаметром больше 5 мм.

Принимаем сетку Ø6 мм, с ячейкой 6060 мм и шагом 60 мм. Поперечная арматура узла ставится по расчету.

Рис.19. Опорная закладная деталь.

Рис. 20. Расчетная схема опорного узла при отрыве по наклонному сечению АВ.

Рис. 21. Расчетная схема опорного узла при изгибе по наклонному сечению АС.