- •1. Введение
- •1.1 Общие положения
- •1.2 Унификация и стандартизация габаритных схем одноэтажных промышленных железобетонных
- •1.2.1 Унификация габаритных схем зданий
- •1.2.2 Унификация схем привязки колонн
- •1.2.4 Унификация схем привязки колонн в продольном
- •1.2.5 Унификация узлов сопряжения
- •1.3 Унификация конструктивных схем многоэтажных промышленных зданий
- •2. Нагрузки и воздействия
- •2.1 Общие положения
- •2.2 Классификация нагрузок
- •2.3 Сочетания нагрузок
- •2.4 Определение нагрузок
- •2.4.1 Расчет постоянных нагрузок
- •2.4.2 Расчет временных нагрузок
- •2.4.3 Учет ответственности зданий и сооружений
- •3. Материалы железобетонных конструкций.
- •3.1 Бетоны
- •3.1.1 Классификация бетонов
- •3.1.2 Общие технические требования к бетонам
- •3.1.3 Характеристики прочности бетонов
- •3.1.4 Деформационные характеристики бетонов
- •3.2 Арматура
- •3.2.1 Классификация арматуры
- •3.2.2 Характеристики прочности арматуры
- •3.2.3 Деформационные характеристики арматуры
- •3.3 Железобетон
- •3.3.1 Анкеровка арматуры в бетоне
- •3.3.2 Предварительное обжатие железобетонных элементов
- •4. Основы теории сопротивления железобетона
- •4.1 Стадии нагружения железобетонных изгибаемых элементов без напрягаемой арматуры
- •4.2 Стадии нагружения железобетонного изгибаемого элемента с предварительно напряженной арматурой
- •4.3 Предварительные напряжения в напрягаемой арматуре
- •4.3.1 Потери предварительного напряжения в арматуре
- •4.3.2 Определение потерь предварительного напряжения в арматуре
- •4.3.2.1 Потери от релаксации напряжений в арматуре
- •4.3.2.2 Потери от температурного перепада
- •4.3.2.3 Потери от деформации стальной формы (упоров)
- •4.3.2.4 Потери от деформации анкеров натяжных устройств
- •4.3.2.5 Потери от усадки бетона
- •4.3.2.6 Потери от ползучести бетона
- •4.3.3 Расчет полных потерь на различных стадиях работы железобетонных изделий
- •4.4 Предварительное напряжение в бетоне при его обжатии
- •5. Методы расчета элементов железобетонных конструкций по предельным состояниям
- •6. Общие положения теории конструирования железобетонных элементов
- •6.1 Общие требования к армированию элементов
- •6.2 Минимальный процент армирования сечений элементов
- •7. Общие положения расчета элементов по предельным состояниям первой группы
- •7.1.Общие положения расчета
- •7.2. Расчет на прочность железобетонных элементов по нормальным сечениям при действии изгибающих моментов
- •7.2.1 Расчет на прочность изгибаемых элементов прямоугольного поперечного сечения с двойной арматурой
- •7.2.2. Расчет на прочность изгибаемых элементов прямоугольного поперечного сечения с одиночной арматурой
- •7.2.2.1. Расчет элементов с одиночной ненапрягаемой или напрягаемой арматурой в растянутой зоне
- •7.2.3 Расчет на прочность железобетонных элементов прямоугольного сечения с двойной ненапрягаемой арматурой
- •7.2.4 Расчет на прочность железобетонных элементов прямоугольного сечения с двойной напряженной арматурой
- •7.2.5 Расчет на прочность железобетонных изгибаемых элементов таврового поперечного сечения с одинарной арматурой
- •7.2.5.1 Расчет элемента с тавровым поперечным сечением при положении нейтральной оси в полке тавра
- •7.2.5.2 Расчет элемента таврового поперечного сечения при положении нейтральной оси на ребре тавра
- •7.2.6 Расчет на прочность изгибаемых элементов таврового поперечного сечения с двойной арматурой
- •7.3 Расчет на прочность изгибаемых элементов по наклонным сечениям. Основные положения
- •7.3.1 Расчет на прочность изгибаемых элементов при действии поперечных сил по бетонной полосе между наклонными сечениями
- •7.3.2 Расчет на прочность изгибаемого элемента по наклонным сечениям на действие поперечных сил
- •7.3.2.1 Проверочный расчет на прочность по наклонному сечению при действии поперечной силы
- •7.3.2.2 Проектировочный расчет на прочность по наклонному сечению при действии поперечной силы
- •7.3.4 Расчет отгибов
- •7.3.5 Расчет железобетонных элементов на прочность по наклонным сечениям при действии изгибающего момента
- •7.3.6 Построение эпюры арматуры для изгибаемых железобетонных элементов
- •7.4 Расчет на прочность внецентренно сжатых элементов
- •7.4.1 Основные положения расчета
- •7.4.2 Конструирование сжатых элементов
- •7.4.3 Характер нагружения сжатых элементов
- •7.4.4 Расчет на прочность сжатых элементов
- •7.5 Расчет на прочность растянутых железобетонных элементов
- •7.5.1 Общие положения расчета
- •7.5.2 Расчет центрально растянутых элементов
- •7.5.3 Расчет внецентренно растянутых элементов при малых эксцентриситетах
- •7.5.4 Расчет внецентренно растянутых элементов при больших эксцентриситетах приложения растягивающего усилия
- •7.6 Расчет железобетонных элементов на местное сжатие
- •7.7 Расчет железобетонных элементов на продавливание
- •7.7.1 Общие положения расчета
- •7.7.2 Расчет на продавливание при наличии поперечной арматуры
- •8. Расчет элементов железобетонных конструкций по предельным состояниям второй группы
- •8.1 Определение момента образования трещин, нормальных к продольной оси элемента
- •8.2.1 Определение момента образования трещин и моментов внешних сил
- •8.2 Расчет железобетонных элементов по раскрытию трещин
- •8.2.1 Общие положения расчета
- •8.2.2 Определение ширины раскрытия трещин, нормальных к продольной оси элемента
- •8.2.3 Определение напряжений в растянутой арматуре изгибаемых предварительно напряженных элементов
- •8.2.4 Методика расчета по раскрытию трещин в зависимости от характера действующих нагрузок
- •8.3 Расчет железобетонных изгибаемых элементов на жесткость
- •8.3.1 Общие положения расчета
- •8.3.2 Определение линейных перемещений точек нейтральной оси железобетонного элемента на участках без трещин в растянутой зоне
- •8.3.3 Определение линейных перемещений точек нейтральной оси железобетонного элемента на участках с трещинами в растянутой зоне бетона
4.3 Предварительные напряжения в напрягаемой арматуре
Предварительное напряжение, создаваемое в арматуре растягивающей силой (так называемым усилием предварительного натяжения), после отпуска арматуры создает в бетоне сжимающие напряжения. Последние непосредственно влияют на величину растягивающих напряжений в бетоне, которые возникают в процессе эксплуатации напряженного железобетонного элемента. Снижение уровня растягивающих напряжений в бетоне повышает трещиностойкость предварительно напряженных железобетонных изделий.
Основная характеристика предварительного напряжения в арматуре – это величина напряжения в арматуре до обжатия бетона, независимо от способа ее натяжения – на упоры или на бетон. Обозначение напряжений в напрягаемой арматуре (σsp) (для растянутой или менее сжатой зоны поперечного сечения) и (σ'sp) (для сжатой или менее растянутой зоны поперечного сечения). Напряжения (σsp) и (σ'sp) зависят от класса арматуры. Так как при растяжении нескольких прутков(стержней или проволок) есть опасность их обрыва, во-первых, а во-вторых, высокий уровень предварительных напряжений приводит к большим потерям вследствие ползучести бетона и релаксации напряжений в арматуре, то (σsp) и (σ/sp) ограничивают в зависимости от нормативного сопротивления арматуры.
Количественно величины (σsp) и (σ'sp) принимают в виде:
- для горячекатаной и термомеханически упрочненной арматуры
σsp ≤ 0,9Rs,n (1.32)
- для холоднодеформированной арматуры и арматурных канатов
σsp ≤ 0,8Rs,n (1.33)
При натяжении ранее упрочненной арматуры электротермическим способом температура нагрева не должна превышать 300-3500C, чтобы избежать разупрочнения материала. Исходя из технологических требований, целесообразно назначать (σsp=σ'sp).
При криволинейной напрягаемой арматуре значения (σsp) и (σ'sp) необходимо умножать на cosθ и cosθ' (θ и θ' углы наклона продольной оси арматуры к продольной оси элемента).
При расчете предварительно напряженных элементов на прочность следует учитывать напряжение в арматуре сжатой зоны (в случае ее наличия). В этом случае остаточные напряжения обжатия в бетоне сжатой зоны суммируются с напряжениями от внешней нагрузки.
Поэтому с целью избежания перегрузки ненапрягаемой арматуры расчетное сопротивление ненапрягаемой арматуры сжатию принимают в стадии предварительного обжатия не более 330МПа (Rsc<330МПа).
При расчете предварительно напряженных элементов на прочность следует учитывать возможные отклонения предварительного напряжения, подсчитываемого умножением величины σsp (или усилия обжатия Р) на коэффициент γsp, который принимают равным:
γsp = 0,9 - при благоприятном влиянии предварительного напряжения;
γsp =1,1 - при неблагоприятном влиянии предварительного напряжения (например, когда сила предварительного обжатия способствует образованию трещин при действии внешней нагрузки).
В общем случае повышение фактического напряжения арматуры над расчетным допускают не более 10…15% (из-за опасности обрыва арматуры), а снижение не более 5…10% (иначе предварительное напряжение мало влияет на несущую способность).
В дальнейшем для расчета железобетонных элементов на прочность необходимо выяснить, как именно усилия (или что тоже - напряжения) в напрягаемой арматуре влияют на напряжения обжатия бетона, а также количественно определить потери предварительного напряжения в арматуре.