Предварительно напряженный железобетон

Раздел: Учебники

Согласно предположению, точка С\ представляет нижний край ядра сечения, поэтому в верхней точке сечения напряжение от нагрузки равно нулю. Для максимального использования материала необходимо, чтобы внизу напряжение было 120 кг/см2 (или 1200 т/м2).

Точка С{ (центр давления с учетом нагрузки) находится на 1,30 м ниже верхней грани ригеля, т. е. эксцентрицитет ее равен —0,34 ж. Нормальное усилие F+Q = 347,5 т. Напряжения равны: вверху +2,5 кг/см2, внизу +121 кг/см2. Можно удостовериться, что без нагрузки напряжения составляют: вверху +136 кг/см2 и внизу +18 кг/см2.

Напряжения составляют: вверху + 122 кг/см2 и внизу +26 кг/см2.

Стойка. Ширина горизонтального сечения стойки на уровне нижнего края ригеля в углу (на 4,73 м выше шарнира опоры) равна 1,75 м. Мы примем, что центр тяжести сечения находится в расстоянии 1,00 м от внешнего края и что пучок проходит в 0,07 м от этого края и, с другой стороны, проходит через шарнир.

Для того чтобы арматурный пучок, намеченный нами в стойке, был совмещенным, необходимо, как было сказано в параграфе 4, чтобы равнодействующая усилий F и F' проходила через точку D пересечения средних линий стойки и ригеля. Проведем касательную в точке Е0 к параболе F и продолжим направление прямолинейного пучка стойки. Эти две линии пересекаются в точке /. Равнодействующая усилий F и Fr должна иметь направление ID. Величина F' определяется отсюда путем разложения усилия F на два направления ID и пучка стойки. Таким образом ( III.14), получено /^ = 305 т.

Однако, кроме выполнения указанного условия, надо одновременно, чтобы равнодействующие линии давления в стойке, без нагрузки и под нагрузкой, оставались между граничными линиями. Если это условие не соблюдено, необходимо изменить направление усилия F', приблизив его к вертикали; разложение усилия F между направлениями ID и F' дало бы тогда несколько большую величину F', и путем последовательных попыток было бы найдено направление, удовлетворяющее одновременно условию совмещенности пучка и условиям прочности стойки.

Проверим, удовлетворяет ли этим условиям выбранное нами направление. Центр тяжести принятого сечения находится в расстоянии 0,45 я левее вертикали опорного шарнира. Линия давления от внешних нагрузок проходит в рассматриваемой горизонтальной плоскости (уровень 4,7.3 м) в расстоянии 5,29 м от шарнира, или в 5,74 м от центра тяжести сечения.

Эксцентрицитет пучка равен +0,93 м\ расстояние от пучка до кривой давления 0,93 + 5,74 = 6,67 м.

Назовем К — точку прохождения, соответствующую кривой давления от внешних нагрузок; Ко — точку прохождения пучка; К\ и К2 — точки, соответствующие кривым давления без нагрузки и под нагрузкой.

Таким образом, принятое положение арматурных пучков приемлемо. Теперь надо определить размеры бетона тем же способом, как для ригеля. Опуская подробности, ограничимся проверкой принятого сечения.

Надо проверить это сечение на нормальйое усилие 348 т, приложенное с эксцентрицитетом +0,12, или 379 т с эксцентрицитетом —0,37.

В первом случае напряжения равны: +83 кг/см2 у внешнего края и + 47 кг/см2 — у внутреннего. Во втором случае они равны соответственно: 0 кг/см2 и +120 кг/см2. Поэтому можно несколько уменьшить площадь сечения внешней полки.

Найденные сечения ригеля и стойки позволяют составить предварительный чертеж, после чего надлежит проделать вновь все предыдущие расчеты, вычислив и приняв реальные распоры взамен принятых для первого приближения и в случае необходимости соответственно уточнить размеры.