Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Тверской Государственный Технический университе....doc
Скачиваний:
27
Добавлен:
14.04.2019
Размер:
3.89 Mб
Скачать

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'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.