Система уравнений метода деформаций имеет вид:
243 × 105 пикс.   Открыть в новом окне |
где xi – смещения,
r11, r12, … rnn – усилия в связях от единичных смещений.
При определении усилий в связях от единичных смещений учитываются также нормальные силы в поясах, определяемые по формуле (В.1).
Система (В.3) имеет отличное от нуля решение лишь в случае, если детерминант, составленный из коэффициентов при неизвестных, равен нулю
164 × 119 пикс.   Открыть в новом окне |
Детерминант решаем методом последовательных приближений, задаваясь различными значениями коэффициента свободной длины m в формуле (В.1). В связи со сложностью задачи решение ее рекомендуется выполнять с помощью современных программных комплексов.
Для сокращения числа попыток рекомендуется определять коэффициент свободной длины m путем построения графика детерминант – f(m) (рисунок В.3).
512 × 417 пикс.   Открыть в новом окне |
Рисунок В.3 – График для определения µ
Приложение Г Конструкции стыков полуферм
Г.1 Стык верхнего сжатого пояса полуферм рекомендуется выполнять посредством стальных накладок и замоноличивания зазора между верхними поясами полуферм бетоном на мелком заполнителе или цементным раствором. Значение зазора стыка назначается из условия обеспечения высококачественного заполнения его бетоном или раствором и должно составлять не менее 30 мм. Бетон или раствор замоноличивания воспринимает расчетное усилие верхних поясов стыкующихся полуферм. Стальные накладки привариваются к закладным деталям полуферм. Размеры стальных накладок, если они не испытывают непосредственно действующих на них усилий, назначаются конструктивно. Бетон или цементный раствор для замоноличивания стыков должен быть не ниже класса В25.
Схема стыка верхних поясов полуферм дана на рисунке Г.1, а.
В зависимости от класса напрягаемой арматуры стыки нижнего пояса подразделяются на две группы: стыки полуферм с ненапрягаемой арматурой из плохо свариваемой и несвариваемой стали (высокопрочная проволока, пучки, канаты и стержни) и стыки полуферм с напрягаемой арматурой из хорошо свариваемой стали.
Стык нижнего пояса ферм с арматурой, натягиваемой на бетон
Г.2 Конструкции стыка приведены на рисунках Г.1,б,в. Анкерные устройства предварительно напряженной арматуры упираются в стальные закладные коробки, устанавливаемые в торцах полуферм. Закладные коробки состоят из торцевого элемента 7, горизонтальных листов 8 и вертикальных 9, служащих для повышения жесткости торцевого элемента. Соединение полуферм производится стальными стыковыми накладками 5, привариваемыми к горизонтальным листам 8 закладной коробки. Для исключения потолочных швов верхняя накладка 5 делается уже, а нижняя – шире закладной коробки.
При расчете трещиностойкости панели нижнего пояса полуферм со стыком подобной конструкции работу бетона на растяжение учитывать не следует.
Расчет стыка сводится к проверке прочности стальной закладной коробки, стальных накладок и сварных швов в соответствии с СП 16.13330.
Стык нижнего пояса полуферм, армированных стержневой несвариваемой или плохо свариваемой арматурой, натягиваемой на упоры
Г.3 Конструкция стыка приведена на рисунке Г.2. В торце стыкуемого элемента устанавливается стальная анкерно-стыковая коробка 2.
973 × 1632 пикс.   Открыть в новом окне |
а– схема стыка верхнего пояса; б – схема стыка нижнего пояса; в – пример конструкции закладной коробки; 1 – закладные детали стыка верхнего пояса; 2 – накладки; 3 – закладная коробка стыка; 4 – анкерные устройства; 5 – стыковые накладки; 6 – раствор или бетон; 7 – торцовый элемент; 8 – горизонтальные листы; 9 – вертикальные листы
Рисунок Г.1 – Стык верхнего пояса полуферм и стык нижнего пояса в фермах с арматурой, натягиваемой на бетон
Предварительно напрягаемая арматура 4 заанкеровывается в бетоне этой коробке. Стальные стыковые накладки 3 полуферм привариваются к анкерно-стыковой коробке. Бетон коробки армируется поперечной арматурой в виде гребенок (сеток) 6.
Для улучшения заанкеривания предварительно напрягаемой арматуры в бетоне анкерно-стыковой коробки 2 к арматуре привариваются или опрессовываются (для несвариваемой арматуры) шайбы 9 и, после обрезки напрягаемой арматуры, стержни.
К задней стенке коробки, параллельно напрягаемой арматуре, приваривается ненапрягаемая арматура 5.
856 × 906 пикс.   Открыть в новом окне |
1 – нижний пояс фермы; 2 – анкерно-стыковая коробка; 3 – стальные накладки; 4 – напрягаемая арматура; 5 – дополнительная ненапрягаемая арматура; 6 – гребенки (сетки) косвенного армирования; 7 – задняя стенка коробки; 8 – диафрагмы коробки; 9 – шайбы; 10 – стержни, привариваемые после обрезки предварительно напряженной арматуры
Рисунок Г.2 – Стык растянутых элементов, армируемых несвариваемой и плохо свариваемой стержневой арматурой, натягиваемой на упоры
Стык нижнего пояса полуферм, армированных канатами, натягиваемыми на упоры
Г.4 Конструкция стыка приведена на рисунке Г.3.
Предварительно напрягаемая прядевая арматура у торца стыкуемого элемента обрывается и заанкеривается в бетоне за счет сцепления.
На расстоянии, превышающем длину зоны заанкеривания (не менее 70 мм), устанавливаются анкерно-стыковые закладные детали через отверстия, в которые пропускаются канаты. Конструкция анкерно-стыковых закладных деталей приведена на рисунок Г.3,б. Бетон зоны стыка усиливается косвенным армированием в виде сварных сеток диаметром 6 мм из арматуры классов А400, А500С. Шаг сеток по длине стыка – 70 – 100 мм. У торца нижнего пояса и у анкерно-стыковой детали устанавливаются по две сетки с шагом 40 см.
705 × 715 пикс.   Открыть в новом окне |
а– конструкция стыка; б – анкерно-стыковая деталь; в – дополнительные анкеры в виде «ершей»; 1 – арматурные канаты; 2 – анкерно-стыковая коробка; 3 – сетки; 4 – стыковые накладки; 5 – горизонтальные листы; 6 – вертикальные листы; 7 – торцовый элемент; 8 – дополнительные стержни; 9 – проволоки, канаты; 10 – обрезка арматуры диаметром 4 мм
Рисунок Г.3 – Стык полуферм, армированных канатами
Длина зоны стыка может быть уменьшена до 50 см при установке на прядях дополнительных анкеров в виде «ершей», установленных с шагом, равным шагу свивки канатов. «Ерши» изготавливаются из обрезков высокопрочной проволоки диаметром 4 или 5 мм, длиной 45 мм, вставляемых между проволоками, составляющими прядь (рисунок Г.3, в).
Расчет стальных деталей стыка ведется подобно примеру, приведенному выше.
При расчете трещиностойкости нижних поясов ферм со стыком описанной конструкции, работу бетона на растяжение учитывать не следует.
Стык нижнего пояса полуферм, армированных свариваемой стержневой арматурой
Г.5 Конструкция стыка приведена на рисунке Г.4.
849 × 1190 пикс.   Открыть в новом окне |
а– стык с ванной сваркой; б – стык с накладками; 1 – предварительно напряженная арматура; 2 – переходные стержни; 3 – ванная сварка; 4 – стыковые накладки; 5 – дуговая сварка; 6 – косвенное армирование
Рисунок Г.4 – Стыки со свариваемой арматурой
Зона стыка – не напряженная. Для ограничения раскрытия трещин в зоне стыка, к основной предварительно напряженной арматуре контактно-стыковой электросваркой привариваются переходные стержни, диаметр которых назначается из условия ограничения раскрытия трещин в зоне стыка.
Зона стыка армируется хомутами или сетками. Торец стыкуемого элемента так же должен армироваться косвенной арматурой по тем же правилам, по которым устанавливается косвенная арматура в опорных узлах ферм.
Соединение арматуры двух полуферм производится с помощью ванной (рисунок Г.4, а) или стыковой сварок с накладками (рисунок Г.4, б).
Библиография
[1] Федеральный закон от 30 декабря 2009 г. № 384–ФЗ «Технический регламент о безопасности зданий и сооружений»