5.6.3. Определение потерь предварительного напряжения

арматуры [2, п.1.25,табл.5]

Исходные данные: натяжение на упоры, тип арматуры (стержневая или проволочная);

способ натяжения (механический или электротермический); (МПа);(МПа); передаточная прочность бетона, где– класс бетона; – коэффициент передаточной прочности (например, при 80 % передаточной прочности =0,8);(см²); (см²); (см³); (см);(см);(Н∙см) – нормативный изгибающий момент в расчетном сечении от собственного веса балки;

Ø (мм) − диаметр преднапряженной арматуры;

(мм) − длина натягиваемого стержня (на 1 м больше длины балки);

(МПа).

А. Первые потери

–потери от релаксации напряжений арматуры;

–потери от температурного перепада;

–потери деформации анкеров, расположенных у натяжных устройств;

–потери от трения арматуры, принимаются равными 0;

–потери от деформации стальной формы.

Определяем напряжение в бетоне при обжатии в уровне центра тяжести преднапряженной арматуры (Н):

.

Напряжения в бетоне в уровне центра тяжести напрягаемой

арматуры (МПа):

,

–потери от быстронатекающей ползучести бетона.

Б. Вторые потери

−потери от усадки бетона.

Определяем усилие обжатия с учетом первых потерь (Н) :

.

Определяем напряжения в бетоне от усилия обжатия (МПа) :

,

–потери от ползучести бетона.

Определяем сумму всех потерь и усилие обжатия (МПа):

.

Усилие обжатия с учетом всех потерь (Н):

.

5.6.4. Оценка трещиностойкости верхней зоны балки

при отпуске арматуры с упоров (стадия изготовления)

Исходные данные: P₁ (H); (Н∙см); W_red (см³); (см³); (см³); (см);h (см); (см);k = 0,8; =(МПа);=(МПа);(см²); (см⁴).

Для возможной корректировки жесткости конструкции

и прогибов необходимо выполнить оценку трещиностойкости верхней зоны балки при отпуске арматуры. Условие возникновения верхних трещин оценивается по условию (Н∙см).

,

где - усилие обжатия с учетом точности

натяжения (Н):

,

−при неблагоприятном влиянии преднапряжения [2,п.1.27 ].

При механическом способе натяжения

;

при электротермическом

,

где – число стержней напрягаемой арматуры.

Эксцентриситет усилия обжатия (см):

,

где – расстояние от центра тяжести приведенного сечения до ядровой точки, наиболее удаленной от растянутой (верхней) зоны (см):

,

где ; ; напряжения в бетоне в уровне

нижнего волокна (МПа):

При > верхних трещин нет, , см. п.5.6.5.

При < трещины есть и следует уменьшить,

см.п. 5.6.5.

5.6.5. Оценка трещинообразования нижней зоны балки в стадии эксплуатации

Исходные данные: P₂ (H); h (см); (см);a_sp (см); (см²);

(см⁴); (см³); (см³); W_pl (см³); (см³); (см²); (см²); (см²);(МПа);(МПа);(Н∙см).

К трещиностойкости балки предъявляют требования 3-й категории. Расчет по образованию трещин производят на действие полных нормативных нагрузок. Расчет заключается в проверке условия:

;

момент трещинообразования:

;

момент усилия обжатия:

;

усилие обжатия с учетом точности натяжения (Н):

;

−при благоприятном влиянии преднапряжения

, см. п. 5.6.4 ; ,см. п. 5.6.4.

Расстояние до верхней наиболее удаленной ядровой точки (см):

;

напряжение в бетоне в уровне верхнего волокна (МПа):

;

; .

Коэффициент λ₁ определяется по формуле (стадия изготовления):

[2,п.4.6 ].

Коэффициент вычисляется по формуле

;

.

Для конструкций, армированных проволочной арматурой и стержневой арматурой класса А-VI, значение , полученное по формуле , снижается на 15 %. Если в сжатой зоне трещины не образуются, тогда =0.