Расчет прочности наклонных сечений

Максимальная поперечная сила действует в опорном сечении 11 - кН и кН при одностороннем загружении арки временной нагрузкой. Рассмотрим наклонное сечение, начинающееся от грани опоры арки.

Необходимость постановки поперечной армаутры по рачету можно проверить из условий, гаранирующих прочность наклонных сечений без развития наклонных трещин:

›0,5

Поэтому принимаем

С- длина проекции наклонного сечения, принимаемая в зависимости от выполнения условия:

› ,

Следовательно значение с определяем по следующей формуле:

‹ мм

Поперечная сила в сечении арки с абсциссой х=с=1,666м (отсчет от опоры В) составляет кН

Проверяем условия:

Условия выполняются, следовательно, прочность наклонных сечений обеспечивается одним бетоном. Поперечную арматуру принимаем конструктивно ∅6 А500 с шагом ‹ .

Проверим наклонные сечения на действие поперечной силы исходя из образования наклонных трещин. Образование наклонных трещин оценивается из условия:

Главные растягивающие напряжения:

Где и - нормальные напряжения на рассматриваемом уровне сечения.

Выражая касательные напряжения через поперечную силу Q и приравнивая главные растягивающие напряжения расчетным сопротивлением растяжения условие можно выразить через поперечную силу.

Проверим условие для сечения 11 на уровне его центра тяжести:

212,6·10⁵мм³

МПа

69,83кН<564,8кН, следовательно, в сечениях 1 11 наклонные трещины не возникают и поперечная арматура по расчету не нужна.

Проверим прочность наклонной полосы стенки между наклонными трещинами на действие главных сжимающих напряжений:

1.

2.

3. ‹1,3

4. кН

5. кН‹ =323,9кН – следовательно, прочность наклонной полосы достаточна.

¨ Расчет подвески

Подвеска работает на осевое растяжение от действия собственного веса и веса участка затяжки длиной 5858мм

кН

кН

Итого кН

Требуемая площадь сечения арматуры

мм²

Принимаем ∅16 А240 мм²›180мм² в каждой подвеске.

Усилие образования трещин:

кН›

› кН

Следовательно, трещины в подвеске не образуются.

Расчет опорного узла арки

В опорном узле подбираются:

- дополнительная продольная ненапрягаемая арматура, компенсирующая понижение расчетного усилия в напрягаемой арматуре из-за недостаточной анкеровки последней в узле;

- поперечные стержни, обеспечивающие прочность по наклонным сечениям для 2 схем разрушения (рис.18а,б).

Требуемая площадь дополнительной ненапрягаемой арматуры:

мм²

Принимаем 4∅18 А500 .

Требуемая длина анкеровки ненапрягаемой арматуры

мм

В расчетах принимаем фактическую длину заделки 920мм.

Для напрягаемой арматуры длина анкеровки, обеспечивающая полное использование арматуры по прочности составляет 1500мм.

Площадь поперечных стержней подбирается для двух схем разрушения: от отрыва по линии АВ (рис.18,а) при недостаточном заанкеровании продольной арматуры и от изгиба по наклонному сечению АВ (рис.18,б)

¨ Расчет на отрыв по наклонному сечению АВ

Принимаем в опорном узле два каркаса, располагая их у противоположных граней узла; шаг поперечных стержней в каркасе 100мм. Тогда наклонное сечение АВ пересекает n=2·13 = 26 стержней

Требуемая площадь сечения одного поперечного стержня

‹0

Н – усилие в напрягаемой арматуре с учетом неполного использования ее прочности на длине

заделки .

- усилие в ненапрягаемой арматуре.

Конструктивно принимаем ∅8 А500 с шагом 200мм.

Расчет на изгиб по наклонному сечению АВ.Требуемая площадь сечения одного поперечного стержня

93.2мм²

420,0мм – высота сжатой зоны

мм, β = 30˚

мм – расстояние от центра тяжести сжатой зоны до равнодействующей усилий в поперечной арматуре узла;

а = 340 мм – расстояние от торца до центра опорного узла;

мм

мм.

Окончательно принимаем ∅12 А400 с шагом 200мм.

Рис.18, а,б

Колонны