Курсовая работа: Одноэтажное промышленное здание

R_bp = 20 МПа (см. табл. 2.3).

Расчетные характеристики ненапрягаемой арматуры: продольной класса A-III, R_s = R_sc = 365 МПа; E_s = 200 000 МПа; поперечной класса А-I, R_sw = 175 МПа; E_s = 210 000 Мпа.

Нормативные и расчетные характеристики напрягаемой арматуры класса A-V:

R_sn = R_{s , ser} = 785 МПа; R_s = 680 МПа; E_s = 190 000 МПа.

Назначаем величину предварительного напряжения арматуры в нижнем поясе фермы S_p = 700 МПа. Способ натяжения арматуры – механический на упоры.

Так как σ_sp +р = 700+35=735МПа<R_s,ser =785 МПа и σ_sp – р = 700–35=665>0,3·R_s,ser =235,5 МПа, то требования условия (1) [2] удовлетворяются.

Расчет элементов нижнего пояса фермы. Согласно эпюрам усилий N и М, наиболее неблагоприятное сочетание усилий имеем в сечении номер 10 при N= 480,44 кН и М = 1,78 кН·м.

Поскольку в предельном состоянии влияние изгибающего момента будет погашено неупругими деформациями арматуры, то расчет прочности выполняем для случая центрального растяжения.

Площадь сечения растянутой арматуры определяем по формуле (137) [4], принимая η=1,15: A_{s , tot} = N/(η·R_s ) = 480,44·10³ /1,15·680= 614,974 мм² .

Принимаем 4 ø 16 A-V(A_sp = A_sp ^¢ =804 мм² ).

Определим усилия для расчета трещиностойкости нижнего пояса фермы путем деления значений усилий от расчетных нагрузок на вычисленный ЭВМ средний коэффициент надежности по нагрузке γ_fm = 1,206. Для сечения 10 получим усилия от действия полной (постоянной и снеговой) нагрузки:

N= N^¯ / γ_fm = 480,44/1,206 = 398,3748 кН;

М= M^¯ / γ_fm = 1,78/1,206 = 1,476 кН·м;

то же, от длительной (постоянной) нагрузки:

N_l = [N_g + (N^¯ – N_g )k_l ] / γ_fm = [346,35+(480,44–346,35)0,3] /1,206 = 320,5448 кН;

М_l =[М_g + (М ^¯ – М_g )k_l ] / γ_fm = 1,8574 кН·м.

Согласно табл. 1, б [4] нижний пояс фермы должен удовлетворять 3-й категории требований по трещиностойкости, т. е. допускается непродолжительное раскрытие трещин до 0,3 мм и продолжительное шириной до 0,2 мм.

Геометрические характеристики приведенного сечения вычисляем по формулам (11)–(13) [4] и (168)—(175) [5].

Площадь приведенного сечения:

A_red =A+α·A_sp,tot = 250·200+6,129·804 = 54927 мм²

гдеα = E_s /E_b = 190 000/31000 = 6,129

Момент инерции приведенного сечения

I_red =I+∑α·A_sp· y² _sp = 250·200³ /12+6,129·402·55² +6,129·402·55² =1,8157·10⁸ мм⁴

где у_sp = h/2 — а_р = 250/2 – 60 = 55мм.

Момент сопротивления приведенного сечения:

W_red = I_red /y₀ = 1,8157·10⁸ /100 =1,8157 · 10⁶ мм³ , где у₀ = h/2 = 250/2 = 125 мм.

Упругопластический момент сопротивления сечения:

W_pl = γ·W_red = 1,75·1,8175·10⁶ = 3,1775 ·10⁶ мм³ , где v = 1,75

принят по табл. 38 [5].