Речь идёт о НДС элемента в условиях его изготовления и хранения, то есть до приложения полезной эксплуатационной нагрузки (кроме собственного веса самого элемента).
Аsи As’- верхняя и нижняя не пренапряженная арматура.
Aspи Asp’ - верхняя и нижняя пренапряженная арматура.
устанавливается по расчёту для обеспечения положительных свойств конструкции (трещиностойкость при 
, жесткость).
дополнительная преднапряженная арматура, установленная для компенсации негативного влияния на трещиностойкость верхней грани при: ПН конструкции имеют при F=0отрицательный выгиб и растяжение в краевых точках верхней грани.
F – эксплуатационн ая нагрузка
Эти напряжения в бетоне краевых точках верхней грани. Эти напряжения в бетоне достигают Rbt , ser, то есть могут возникнуть трещины до начала эксплуатации для чего и размещают арматуру 
. Если условие трещиностойкости выполняется и выгиб в допустимых пределах при F = 0, то A’sp может не устанавливаться.
Двойное ПН( 
) используется так же в центрально - растянутых элементах, в элементах работающих при знакопеременных нагрузках, либо при внецентренно -сжатых элементах при больших эксцентриситетах нагрузки.
Начальное предварительное напряжения в арматуре 
без учёта потерь назначается:
для арматур классаА;
для высокопрочной проволки и канатов Вр и К; (3.21)
В любом случае 
.
Поле создания ПН в арматуре начинают протекать потери:
до отпуска арматуры на бетон;
, после отпуска арматуры на бетон.
Предварительные напряжения в арматуре.
Предварительные напряжения арматуры σsp принимают не более:
- для арматуры классов А540, А600, А800, А1000 - 0,9Rs,n;
- для арматуры классов Вр1200 - Вр1500, К1400, К1500 - 0,8Rs,n.
Кроме того, для любых классов арматуры значение σsp принимают не менее 0,3Rs,n.
При расчете предварительно напряженных конструкций следует учитывать снижение предварительных напряжений вследствие потерь предварительного напряжения - до передачи усилий натяжения на бетон (первые потери) и после передачи усилия на бетон (вторые потери).
Первые потери предварительного напряжения включают потери от релаксации предварительных напряжений в арматуре, потери от температурного перепада при термической обработке конструкций, потери от деформации анкеров и деформации формы. Вторые потери предварительного напряжения включают потери от усадки и ползучести бетона.
Потери от релаксации напряжений арматуры определяют по формулам:
- для арматуры классов А600, А800 и А1000 при способе натяжения:
механическом - Δσsp1 = 0,1σsp - 20;
электротермическом - Δσsp1 = 0,03σsp;
- для арматуры классов Вр1200 - Вр1500, К1400, К1500 при способе натяжения:
механическом - 
электротермическом - Δσsp1 = 0,05σsp.
Для арматуры класса А540 - Δσsp1 = 0,0.
Здесь σsp принимается без потерь в МПа.
При отрицательных значениях Δσsp, их следует принимать равными нулю. При наличии более точных данных о релаксации напряжений арматуры допускается принимать иные значения потерь от релаксации.
Потери от температурного перепада Δt, определяемого как разность температур натянутой арматуры в зоне нагрева и устройства, воспринимающего усилия натяжения, °С, принимаются равными Δσsp2 =1,25Δt (МПа).
При отсутствии точных данных допускается принимать Δt = 65°. При наличии более точных данных о температурной обработке конструкций допускается принимать иные значения потерь от температурного перепада.
Потери от деформации стальной формы (упоров) при неодновременном натяжении арматуры на форму определяются по формуле:
где n - число стержней (групп стержней), натягиваемых не одновременно;
Δl - сближение упоров по линии действия усилия Р, определяемое из расчета деформации формы;
l - расстояние между наружными гранями упоров.
При отсутствии данных о конструкции формы и технологии изготовления допускается принимать Δσsp3 =30 МПа. При электротермическом способе натяжения арматуры потери от деформации формы не учитываются.
Потери от деформации анкеров, расположенных у натяжных устройств, определяются по формуле:
где Δl - обжатие анкеров или смещение стержня в зажимах анкеров;
l - расстояние между наружными гранями упоров.
При отсутствии данных допускается принимать Δl = 2 мм. При электротермическом способе натяжения потери от деформации анкеров не учитываются, так как они должны быть учтены при определении значений полного удлинения арматуры.
Потери от усадки бетона определяют по формуле
Δσsp4 = εb,shEs
где εb,sh - деформация усадки бетона, принимаемая равной:
0,0002 - для бетона классов В35 и ниже;
0,00025 - для бетона класса В40;
0,0003 - для бетона классов В45 и выше.
Допускается потери от усадки определять более точными методами.
Потери напряжений в рассматриваемой напрягаемой арматуре (S или S') от ползучести бетона определяют по формуле
где φb,сr - коэффициент ползучести бетона, определяемый согласно табл.2.6 СП 52-102-2004;
α - коэффициент приведения арматуры к бетону, равный α = Es/Eb;
μsp- коэффициент армирования, равный Аspj /А, где А и Аspj -площади поперечного сечения соответственно элемента и рассматриваемой напрягаемой арматуры (Asp или A'sp);
σbp - напряжение в бетоне на уровне центра тяжести рассматриваемой напрягаемой арматуры, определяемое как для упругих материалов по приведенному сечению согласно формуле
(**)
-P(1) - усилие предварительного обжатия с учетом первых потерь, равное
P(1) = (Asp + A'sp)(σ sp - Δσ sp(1))
здесь Δσsp(1) - сумма первых потерь напряжения;
e0p1 - эксцентриситет усилия P(1) относительно центра тяжести приведенного сечения элемента, равный
здесь ysp, y'sp - см. рис.2.1;
Черт. 2.1 Схема усилий предварительного напряжения арматуры в поперечном сечении железобетонного элемента
ys - расстояние между центрами тяжести рассматриваемой напрягаемой арматуры и приведенного поперечного сечения элемента (т.е. ysp или y'sp );
М - изгибающий момент от собственного веса элемента, действующий в стадии обжатия в рассматриваемом сечении;
Ared и Ired - площадь приведенного сечения и ее момент инерции относительно центра тяжести приведенного сечения.
В формуле (**) сжимающие напряжения учитываются со знаком "плюс", а растягивающие - со знаком "минус".
Если σbp < 0,0, то потери от ползучести и усадки бетона принимаются равными нулю.
Если передаточная прочность бетона Rbp меньше 70% класса бетона В, то при определении Δσbp6 значения φb,сr и Eb принимаются по табл.2.6 и 2.5 СП 52-102-2004 при B=Rbp.
Соответственно напряжение в арматуре снижаются до:
= - , а затем до
= 
Напряжение 
с учетом потерь создают усилие обжатия бетона, равнодействующая 
и 
- Р (с учетом первых потерь Р1, полных Р). Эксцентриситет приложения 
относительно центра тяжести приведенного сечения. Центр тяжести может быть получен с помощью геометрических характеристик приведенного сечения:
· площадь приведенного сечения;
· статический момент относительно нижней грани;
(3.22)
при 
Момент инерции приведенного сечения относительно его центра тяжести:
(3.23)
Где 
для соответствующих классов арматуры.
Напряжение в бетоне на уровне центра тяжести рассматриваемой арматуры.
(3.23)
Если 
определяется для арматуры Asp, то 
,для 
.
Для верхней или нижней грани y = y или 
. Если определяется с учётом первых потерь, то есть до отпуска арматуры на бетон в формулу (3.23) подставляют 
и 
(3.24)
Если до отпуска арматуры вес бетона воспринимает форма, то принимают 
.
Для верхней грани принимают знаки нижние, для нижней – верхние.
Если по формуле (3.23) cучетом (3.24) оказались <0 (растяжение), то потери от ползучести и усадки в не учитываются 
и 
.
При передаче усилия на бетон, т.е с учетом первых потерь не должны превышать:
(3.25)
0,9Rbp- если после приложения силы F не будут изменяться или увеличиваться;
0,7Rbp-если от F будут увеличиваться.
При этом определяется по формуле (3.23) при и и (т.е. для самой сжатой грани),а M принимается для сечений где он минимален (опоры).
Rbp - прочность бетона к моменту его обжатия (т.е. класс бетона В) назначают не ниже 15 МПа и не менее 0,5 от класса бетона B.
С учетом всех потерь в формуле (3.23) подставляют:
(3.26)
При этом 
и 
напряжения в арматуре 
и 
вызванные усадкой и ползучестью.
- для 
– для 
При этом σsи σ’sнапряжения в и ,вызванные усадкой и ползучестью
σs=Δσsp 5+ Δσsp 6-для Asp,
σ’s= Δσ’sp 5+ Δσ’sp 6 - для A’sp.
При этом σbp для определения Δσsp 5,6 определяют по формуле (3.23) на уровне 
и 
т.е. при y = ysили y = y ’ s. Если σbp< 0, то σ’sв формуле (3.26) принимают равным нулю.
Полные потери ∆ 
принимаются не менее 100 МПа, а класс бетона назначается при Asp классов A540-A800, Вр1400-1500- не менее B20,приA1000 или Вр 1200,1300; K1400, K1500 не менее B30.
Дата: 2018-12-28, просмотров: 318.
