- •Проектирование балочных железобетонных автодорожных и городских мостов и путепроводов
- •Предисловие
- •Введение
- •1. Общие сведения о мостах и путепроводах
- •1.1. Основные понятия
- •1.2. Основные требования, предъявляемые к мостам и путепроводам
- •1.3. Габариты
- •1.4. Нагрузки и воздействия
- •2. Основные принципы расчета железобетонных элементов
- •2.1. Бетон
- •2.2. Арматура
- •2.3. Подбор продольной арматуры изгибаемых элементов
- •2.4. Подбор продольной арматуры сжатых элементов
- •2.5. Подбор поперечной арматуры изгибаемых элементов
- •2.6. Подбор поперечной арматуры сжатых элементов
- •2.7. Расчет по второй группе предельных состояний
- •Контрольные вопросы
- •3. Проезжая часть и тротуары
- •3.1 Конструкция проезжей части
- •3.2. Водоотвод
- •3.3. Деформационные швы. Сопряжения с насыпью
- •Контрольные вопросы
- •4. Проектирование балочных пролетных строений
- •4.1. Расчет и конструирование плиты проезжей части
- •4.2. Расчет и конструирование главных балок разрезных пролетных строений
- •4.2.1. Определение расчетных усилий в сечениях балки
- •4.2.2. Конструирование главных балок
- •5. Опоры и опорные части
- •5.1. Типы опор
- •5.2. Промежуточные опоры
- •5.3. Береговые опоры
- •5.4. Опорные части
- •6. Пример расчета пролетного строения без напрягаемой арматуры
- •6.1. Определение основных параметров пролетного строения
- •6.2. Расчет плиты проезжей части
- •6.3. Расчет продольного ребра балки
- •6.4. Расчет балки по трещиностойкости
- •6.5. Расчет балки по деформациям
- •7. Пример расчета балок пролетного строения с предварительно напрягаемой арматурой
- •7.1. Определение основных параметров пролетного строения
- •7.2. Расчет плиты проезжей части
- •7.3. Расчет продольного ребра балки
- •7.3.1. Подбор продольной арматуры
- •7.3.2. Подбор поперечной арматуры
- •7.4. Расчет балки по трещиностойкости
- •7.5. Расчет балки по деформациям
- •8. Пример расчета промежуточной опоры
- •8.1. Расчет монолитной насадки
- •8.2. Расчет стойки опоры
- •I сочетание:
- •II сочетание:
- •Заключение
- •Потери предварительного напряжения арматуры
- •Определение жесткостей сечений элементов в стадии эксплуатации
- •Библиографический список
- •440028. Г. Пенза, ул. Г. Титова, 28.
Потери предварительного напряжения арматуры
При релаксации арматуры потери предварительного напряжения принимаются не менее нуля и определяются по формулам:
при механическом способе натяжения проволочной арматуры
;
при механическом способе натяжения стержневой арматуры
;
при электротермическом и электротермомеханическом способах натяжения стержневой арматуры
;
здесь принимается без учета потерь, МПа.
2. Потери предварительного напряжения, вызванные температурным перепадом при натяжении на упоры (разность температур натянутой арматуры в зоне нагрева и устройства, воспринимающего усилие натяжения при прогреве бетона), определяются по формулам:
для бетонов классов В20-В40 = 1,25 Δt ;
для бетонов классов В45 и выше = 1,0 Δt ,
где Δt - разность между температурой нагреваемой арматуры и неподвижных упоров, воспринимающих усилие натяжения, °С.
Расчетное значение Δt при отсутствии точных данных следует принимать равным 65°С.
3. Потери предварительного напряжения, вызванные деформацией анкеров, расположенных у натяжных устройств, определяются по формулам:
при натяжении на упоры
,
где Δl - сжатие опрессованных шайб, смятие высаженных головок и т.п., принимаемое равным 2 мм на каждый анкер;
Продолжение прил.4
при натяжении на бетон
,
где - обжатие шайб под анкерами и обмятие бетона под шайбами, равное 0,5 мм на каждый шов, но не менее 2 мм на каждый анкер, за который производится натяжение;
- деформация арматурного элемента относительно анкера, принимаемая равной: для анкера стаканного типа - 2 мм на анкер, для напрягаемых хомутов - 1 мм на анкер, для конусных анкеров пучков из арматурных канатов класса К-7 - 8 мм на анкер;
l - длина натягиваемого арматурного элемента;
- модуль упругости напрягаемой арматуры.
4. Потери предварительного напряжения, вызванные трением арматуры, определяются по формулам:
а) при натяжении арматуры на бетон
б) при натяжении арматуры на упоры
где ω,δ - коэффициенты, определяемые по табл. 2 настоящего приложения;
х - длина участка от натяжного устройства до расчетного
сечения;
Θ - суммарный угол поворота оси арматуры, рад;
Ер - модуль упругости напрягаемой арматуры.
5. Потери предварительного напряжения, вызванные деформацией стальной формы при изготовлении предварительно напряженных железобетонных конструкций с натяжением на упоры, в рамках курсового и дипломного проектирования можно принимать равными 30 МПа.
6. Потери предварительного напряжения, вызванные быстропате-кающей ползучестью бетона естественного твердения, определяются по формулам:
при
Продолжение прил.4
при ,
где определяется на уровне центра тяжести соответствующей продольной арматуры с учетом потерь по пп. 1-5 настоящего приложения.
Для бетонов, подвергнутых тепловой обработке, потери вычисляются по формулам п. 6 настоящего приложения с умножением полученного результата на коэффициент, равный 0,85.
7. Потери предварительного напряжения, вызванные усадкой бетона, определяется по табл. 1П настоящего приложения:
Таблица 1 П
Потери предварительного напряжения, вызванные усадкой бетона, МПа
-
Натяжение арматуры
Бетон классов
В35 и ниже
В40
В45 и выше
На упоры:
бетон естественного твердения бетон с тепловой обработкой
40
35
50
40
60
50
На бетон
30
35
40
8. Потери предварительного напряжения, вызванные ползучестью бетона естественного твердения, определяются по формулам:
при ;
при ,
где - определяется на уровне центра тяжести соответствующей продольной арматуры с учетом потерь по пп. 1-6 настоящего приложения.
Для бетонов, подвергнутых тепловой обработке, потери вычисляются по формулам п. 6 настоящего приложения с умножением полученного результата на коэффициент, равный 0,85.
9. Потери предварительного напряжения, вызванные смятием бетона под витками спиральной или кольцевой арматуры, наматываемой на бетон при диаметре конструкции dext до 3 м, определяются по формуле
Окончание прил.4
10. Потери предварительного напряжения, вызванные деформацией обжатия стыков между блоками (для конструкций, состоящих из блоков), определяются по формуле
,
где п - число швов конструкции и оснастки по длине натягиваемой арматуры;
l - длина натягиваемой арматуры, мм.
Таблица 2 П
Коэффициенты для определения потерь от трения арматуры
по п. 4 настоящего приложения
-
δ при арматуре в виде
Поверхность канала
ω
пучков, канатов и гладких стержней
стержней
периодического
профиля
Гладкая металлическая
0,003
0,35
0,4
Бетонная (или из полиэтиленовых труб)
0,005
0,55
0,65
Примечания:
1. Напряжения в элементах предварительно напряженных конструкций следует определять по контролируемому усилию за вычетом:
первых потерь на стадии обжатия бетона;
первых и вторых потерь - на стадии эксплуатации.
2. К первым потерям относятся:
а) в конструкциях с натяжением арматуры на упоры - потери вследствие деформации анкеров, трения арматуры об огибающие приспособления, релаксация напряжений в арматуре (в размере 50% полных), температурного перепада, быстронатекающей ползучести, а также от деформации форм (при натяжении арматуры на формы);
б) в конструкциях с натяжением арматуры на бетон - потери вследствие деформации анкеров, трения арматуры о стенки закрытых и открытых каналов, релаксация напряжений в арматуре (в размере 50% полных).
3. Ко вторым потерям относятся:
а) в конструкциях с натяжением арматуры на упоры - потери вследствие усадки и ползучести бетона, релаксация напряжений в арматуре (в размере 50% полных);
б) в конструкциях с натяжением арматуры на бетон - потери вследствие усадки и ползучести бетона, релаксация напряжений в арматуре (в размере 50% полных), смятия под витками спиральной или кольцевой арматуры, навиваемой на бетон, деформации стыков между блоками в составных по длине конструкциях.
4. Суммарное значение первых и вторых потерь не должно приниматься менее 98 МПа.
Приложение 5