Расчёт на трещиностойкость в стадии изготовления и эксплуатации

А. Проверка по образованию нормальных трещин в стадии эксплуатации.

Расчёт производится по наибольшему изгибающему моменту М^’’=12966 кНм от нормативных нагрузок. Предполагается, что на стадии образования трещин бетон и арматура сохраняют упругие свойства. Благодаря предварительному напряжению, конструкция работает полным сечением.

Расчётная форма сечения с основными размерами показана на рис. 5.

Принимаем способ натяжения арматуры – натяжение на упоры. При натяжении арматуры на упоры её сцепление с бетоном обеспечивается до передачи на конструкцию предварительного натяжения. На всех стадиях изготовления и эксплуатации бетон и арматура в сечениях работают совместно. Определим геометрические характеристики приведённого сечения:

- площадь бетонного сечения:

А_b= А_b1+ А_b2+ А_b3=0,532+0,391+1,045=1,968 м²;

– статический момент бетонного сечения относительно нижней грани балки:

S_b=A_b1(h-0,5h )+0,5 А_b2(h-h +h )+0,5 А_b3h =1,871 м²;

– приведённая (с учётом арматуры) площадь поперечного сечения:

A_red= А_b+n₁A_s2=2,017 м²; где n1=4,45 – к-т приведения для бетона класса B55

– статический момент приведённого сечения относительно нижней грани:

S_red=S_b+n₁A_s2a_s=1,879 м²

– расстояние до центра тяжести приведённого сечения от нижней грани:

y_c,red= =0,932 м;

– расстояние до центра тяжести приведённого сечения от верхней грани:

y =h-y =1,273 м;

– момент инерции приведённого сечения относительно нейтральной оси:

I_red= +

= 1,384 м⁴

– момент сопротивления приведенного сечения относительно нижней грани сечения:

W_red­= =1,485 м³;

Ожидаемые растягивающие напряжения у нижней грани:

= 8731,313 кН/м²

Предельные растягивающие напряжения в бетоне

= 0,4 = 0,4*2400=960 кН/м².

Определяем усилие натяжения арматуры N, передаваемое на бетон конструкции:

где е_red = y_c,red-a_p=0,772м – эксцентриситет приложения силы N относительно центра тяжести приведённого сечения.

Установившиеся напряжения в арматуре от её предварительного натяжения

Напряжения при натяжении арматуры должны быть увеличены с учётом неизбежных потерь напряжений с течением времени от усадки и ползучести бетона, релаксации арматуры и влияния других факторов. Контролируемые при натяжении арматуры напряжения ориентировочно определяются как

Б. Проверка трещиностойкости балки в стадии изготовления.

В стадии изготовления на конструкцию действуют сила предварительного напряжения и собственный вес балки. На этой стадии проверяем в середине пролёта сжимающие нормальные напряжения в крайнем волокне нижнего пояса. Для конструкций с натяжением арматуры на упоры имеем:

9,536 МПа < 23 МПа – Проверка выполняется

При создании предварительного напряжения в верхней зоне балки могут возникнуть растягивающие напряжения, величина которых для конструкций с натяжением арматуры на упоры определяется как:

0,208 МПа < 1,68 МПа Проверки выполняются.

Дата добавления: 2015-05-26