Расчёт железобетонных ферм пролётом 18 м и 24 м для покрытия одноэтажных складских зданий

Назначение:
Расчёт и оптимизация железобетонных раскосных ферм пролётом 18 м и 24 м для покрытия одноэтажных складских зданий. Планируется серийный выпуск ферм.
Актуальная проблема:
Проектировщики закладывают от 800 кг арматуры на одну ферму, что делает изделие дорогим. Согласно типовым сериям ферм (например, серия 1.463.1‑16), расход стали может составлять 400-600 кг, поэтому требуется расчёт с оптимизацией расхода арматуры.
Тип конструкции — предварительно напряжённая железобетонная ферма с сегментной раскосной схемой. Предварительное напряжение осуществляется натяжением арматурного каната в нижнем поясе.
Длина ферм 18 и 24 метра . Формы имеют стандартную форму сегментной раскосной фермы для покрытий со скатной кровлей.
Бетон тяжёлый бетон класса B‑30 и B‑35. По информации официального каталога серии 1.463.1‑16, фермы из бетона классов B25‑B30 допускается выполнять из тяжёлых или лёгких бетонов плотностью до 2000 кг/м³, а при классе B35 и выше следует использовать только тяжёлый бетон
Используем бетон класса В30 и В35 . Морозостойкость и водонепроницаемость назначаются по СНиП 2.03.01‑84 и СТО 2.03.11‑85 с учётом климатической зоны (для Астаны).
Арматура стандартная Северсталь.
Предварительное напряжение — выполняется семипроволочными канатами класса К‑7 диаметром 15 мм (ГОСТ 13840‑68) , закреплёнными в нижнем поясе фермы.
Нагрузки:
Собственная масса фермы и кровельного покрытия;
Снеговая и ветровая нагрузка для региона Астана, Казахстан (использовать нормативы СП 20.13330.2016/СН РК 2.01‑02‑2008 или актуальный СНиП). Указать расчётную снеговую нагрузку (для Астаны допускается принимать Sн ≈ 3,5 кПа, уточнить по карте снеговых районов) и ветровую нагрузку;
Оптимизация расхода арматуры. Разработать варианты армирования так, чтобы расход напрягаемой и ненапрягаемой арматуры на одну ферму составлял 400–600 кг (без учёта закладных деталей), при этом обеспечить несущую способность и жёсткость, соответствующие требованиям нормативных документов.
Статический расчёт фермы:
Определить внутренние усилия от постоянных и кратковременных нагрузок;
Выполнить расчёт рабочего напряжения в бетоне и арматуре в стадии натяжения и эксплуатации;
Учесть потери напряжения в канатах (упругие деформации, ползучесть бетона, релаксация стали, усадка).
Составить ведомость расхода материалов: количество бетона B‑30/B‑35 и арматуры для каждого варианта фермы, включая массу напрягаемой арматуры, ненапрягаемой арматуры и закладных деталей.
Предоставить пояснительную записку с расчётами, используемыми формулами и ссылками на нормативные документы;
Таблицы расчётных усилий, диаграммы напряжений и графики потерь напряжения;
Рекомендации по оптимизации расхода арматуры и снижению стоимости изготовления.
В расчёте предусмотреть монтажные и транспортные петли; проверку на устойчивость при транспортировке;
Предоставить электронные материалы

Схемы форм для ЖБИ ферм прилагаю.