5.2.2. Расчет нижнего пояса по раскрытию трещин

Проверяем ширину раскрытия трещин с коэффициентом, учитывающим влияние жесткости узлов γ_i = 1,15 от суммарного действия постоянной нагрузки и кратковременного действия полной снеговой нагрузки.

Приращение напряжения в растянутой арматуре от полной нагрузки:

σs=(N_n–Р)/A_sp=(638,47–490,73)/7,08=20,87 кН/см²=208,67 МПа.

Приращение напряжения в растянутой арматуре от постоянной и длительной снеговой нагрузок:

σs=(N_nl–Р)/A_sp=(595,03–490,73)/7,08=14,73 кН/см²=147,32 МПа.

Ширина раскрытия трещин от кратковременного действия полной нагрузки:

а_crc1=γ_i∙20∙b φ_l n (σ_s/Е_sp)(3,5–100ч) 3 =1,15*20∙1,2*1*1,2*(208,67/180000) (3,5–

-100*0,016)×3 =0,180 мм.

где

b - коэффициент, принимаемый для растянутых элементов равный 1,2;

φ_l - коэффициент, принимаемый равным при учете кратковременных нагрузок и непродолжительного действия постоянных и длительных нагрузок равным 1; при учете продолжительного действия постоянных и длительных нагрузок для конструкций из бетона тяжелого естественной влажности

φ_l =1,60–15ч =1,6-15*0,016=1,360;

n = 1,2 – для канатов;

ч = A_sр/(b*h)= 7,08/(30*15)=0,016 - коэффициент армирования, принимаемый в расчете не более 0,02. Принимаем ч =0,016;

d = 15 мм – диаметр каната К1400.

Ширина раскрытия трещин от кратковременного действия постоянной и длительной снеговой нагрузок:

а^/_crc1=γ_i∙20∙ b φ_l n (σ_s/Е_sp)(3,5–100 ч) 3 =1,15*20∙1,2*1*1,2*(147,32/180000)*(3,5–100*0,016)×3 =0,127 мм.

Ширина раскрытия трещин от продолжительного действия постоянной и длительной снеговой нагрузок:

а_crc2=γ_i∙20 b φ_l n (σ_s/Е_sp) (3,5–100 ч) 3 =1,15⋅20∙1,2⋅1,360⋅1,2⋅ (147,32/180000) ⋅ ⋅ (3,5–-100*0,016)×3 =0,173 мм<[acrc2]=0,2 мм.

Тогда a_crc=a_crc1-a^/_crc1+a_crc2=0,180–0,127+0,173=0,226<[acrc]=0,3 мм.

Ширина раскрытия трещин не превышает предельно допустимых значений. Расчет закончен.

5.3. Расчет растянутого раскоса по первой группе предельных состояний

Расчет прочности выполняют на расчетное усилие для раскоса Р2. Имеются данные: расчетное значение усилия от постоянной и полной снеговой нагрузок N=304,9+96,03=400,93 кН; расчетное значение усилия от постоянной и длительной нагрузок N_l =304,9+48,02=352,92 кН. Нормативные значения усилий определяются делением расчетных усилий на усредненный коэффициент надежности по нагрузке γ_f,cp - коэффициент принимаемый равным 1,2.

N_n=N/γ_fcp =400,93 /1,2=334,109 кН;

N_nl=N_l/γ_fcp=352,92/1,2=294,1 кН.

Определяем площадь сечения растянутой напрягаемой арматуры:

A_sp = 400,93(1000)/(1,15⋅450⋅100)= 7,75 см²

где s₆=1,15 (для канатов) – коэффициент условия работы арматуры при напряжениях выше условного предела текучести.

Сечение раскоса принимаем b×h=25⋅15 см. Напрягаемая арматура окаймлена хомутами в каркасах из ненапрягаемой арматуры. Продольная арматура каркасов из стали класса А300

назначается конструктивно.

Суммарный процент армирования

Определяем приведенную площадь сечения раскоса:

A_red=A+ ∑ A=A+α₁A^/_s+α₂A_sp=375+6,16∙7,08+6,15∙6,15∙3,14=437,89 см²,

где α₁=Е_sp/Е_b=2⋅10⁵/32500=6,16, α₂=Е_s/Е_b=200000/32500=6,15 (для арматуры

класса А300), A=b×h=25⋅15=375 см².