Предварительные напряжения арматуры

ПРЕДВАРИТЕЛЬНО НАПРЯЖЕННЫЕ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫЕ КОНСТРУКЦИИ

9.1.1. Предварительные напряжения арматуры принимают не более для горячекатаной и термомеханически упрhочненной арматуры и не более для холоднодеформированной арматуры и арматурных канатов.

9.1.2. 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 натяжения 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 (упоров).

Вторые потери предварительного напряжения включают потери от усадки и ползучести бетона.

9.1.3. Потери от релаксации напряжений арматуры определяют по формулам:

для арматуры классов А600 – А1000 при способе натяжения:

механическом - ; (9. 1)

электротермическом - ; (9. 2)

для арматуры классов В_р1200 – В_р1500, К1400, К1500, К1600 при способе натяжения:

механическом - ; (9. 3)

электротермическом - . (9. 4)

Здесь принимается без потерь в МПа.

При отрицательных значениях принимают .

При наличии более точных данных о релаксации арматуры допускается принимать иные значения потерь от релаксации.

9.1.4. Потери от температурного перепада t^oС, определяемого как разность температур натянутой арматуры в зоне нагрева и устройства, воспринимающего усилия натяжения при нагреве бетона, принимают равными

(МПа). (9. 5)

При отсутствии точных данных по температурному перепаду допускается принимать ^оС.

При наличии более точных данных о температурной обработке конструкции допускается принимать иные значения потерь от температурного перепада.

9.1.5. Потери от деформации стальной формы (упоров) при неодновременном натяжении арматуры на форму определяют по формуле

, (9. 6)

где n - число стержней (групп стержней), натягиваемых неодновременно;

- сближение упоров по линии действия усилия натяжения арматуры, определяемое из расчета деформации формы;

l – расстояние между наружными гранями упоров.

При отсутствии данных о конструкции формы и технологии изготовления допускается принимать =30 МПа.

При электротермическом способе натяжения арматуры потери от деформации формы не учитываются.

9.1.6. Потери от деформации анкеров натяжных устройств определяют по формуле

, (9. 7)

где - обжатие анкеров или смещение стержня в зажимах анкеров;

l – расстояние между наружными гранями упоров.

При отсутствии данных допускается принимать мм.

При электротермическом способе натяжения арматуры потери от деформации анкеров не учитывают.

9.1.7. Потери от усадки бетона определяют по формуле

, (9. 8)

где - деформации усадки бетона, значения которых можно приближенно принимать в зависимости от класса бетона равными:

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 бетона определять более точными методами.

9.1.8. Потери от ползучести бетона определяют по формуле

, (9. 9)

где - коэффициент ползучести бетона, определяемый согласно п. 6.1.16;

- напряжения в бетоне на уровне центра тяжести рассматриваемой -ой группы стержней напрягаемой арматуры;

- расстояние между центрами тяжести сечения рассматриваемой группы стержней напрягаемой арматуры и приведенного поперечного сечения элемента;

, - площадь приведенного сечения элемента и ее момент инерции относительно центра тяжести приведенного сечения;

- коэффициент армирования, равный , где и - площади поперечного сечения соответственно элемента и рассматриваемой группы стержней напрягаемой арматуры.

Допускается потери от ползучести бетона определять более точными методами.

Напряжения определяют по правилам расчета упругих материалов, принимая приведенное сечение элемента, включающее площадь сечения бетона и площадь сечения всей продольной арматуры (напрягаемой и ненапрягаемой) с коэффициентом приведения арматуры к бетону , согласно п. 9.1.10.

При <0 принимается и .

9.1.9. Полные значения первых потерь предварительного напряжения арматуры (по п.п. 9.1.3 – 9.1.6) определяют по формуле:

, (9. 10)

где - номер потерь предварительного напряжения. Усилие предварительного обжатия бетона с учетом первых потерь равно:

, (9. 11)

где и - площадь сечения -ой группы стержней напрягаемой арматуры в сечении элемента и предварительное напряжение в группе с учетом первых потерь

.

Здесь - начальное предварительное напряжение рассматриваемой группы стержней арматуры.

Полные значения первых и вторых потерь предварительного напряжения арматуры (по п.п. 9.1.3 – 9.1.8) определяют по формуле

. (9. 12)

Усилие в напрягаемой арматуре с учетом полных потерь равно

, (9. 13)

где .

При проектировании конструкций полные суммарные потери для арматуры, расположенной в растянутой при эксплуатации зоне сечения элемента (основной рабочей арматуры), следует принимать не менее 100 МПа.

При определении усилия предварительного обжатия бетона Р с учетом полных потерь напряжений следует учитывать сжимающие напряжения в ненапрягаемой арматуре, численно равные сумме потерь от усадки и ползучести бетона на уровне этой арматуры.

При определении усилий обжатия с учетом ненапрягаемой арматуры на уровне ненапрягаемой арматуры, потери от ползучести на этом уровне принимаются равными , где - потери от ползучести для стержней напрягаемой арматуры, ближайшей к рассматриваемой ненапрягаемой арматуре; и - напряжения в бетоне соответственно на уровне рассматриваемой ненапрягаемой и напрягаемой арматуры.

9.1.10. Предварительные напряжения в бетоне при передаче усилия предварительного обжатия , определяемого с учетом первых потерь, не должны превышать: если напряжения уменьшаются или не изменяются при действии внешних нагрузок - , если напряжения увеличиваются при действии внешних нагрузок - .

Напряжения в бетоне определяют по формуле

, (9. 14)

где - усилие предварительного обжатия с учетом первых потерь;

- изгибающий момент от внешней нагрузки, действующий в стадии обжатия (собственный вес элемента);

- расстояние от центра тяжести сечения до рассматриваемого волокна.

- эксцентриситет усилия относительно центра тяжести приведенного поперечного сечения элемента;

9.1.11. Длину зоны передачи предварительного напряжения на бетон для арматуры без дополнительных анкерующих устройств определяют по формуле

, (9. 15)

но не менее 10 и 200 мм, а для арматурных канатов также не менее 300 мм.

В формуле (9.15):

- предварительное напряжение в напрягаемой арматуре с учетом первых потерь;

- сопротивление сцепления напрягаемой арматуры с бетоном, отвечающее передаточной прочности бетона и определяемое согласно п. 10.3.24;

, - площадь и периметр стержня арматуры.

Передачу предварительного напряжения с арматуры на бетон рекомендуется осуществлять плавно.

Дата добавления: 2015-06-26