Черт. 2.1 Схема усилий предварительного напряжения арматуры в поперечном сечении железобетонного элемента

y_s- расстояние между центрами тяжести рассматриваемой напрягаемой арматуры и приведенного поперечного сечения элемента (т.е.у_spили);

М- изгибающий момент от собственного веса элемента, действующий в стадии обжатия в рассматриваемом сечении;

А_redиI_red- площадь приведенного сечения и ее момент инерции относительно центра тяжести приведенного сечения, определяемые согласно п. 2.33.

В формуле (2.8) сжимающие напряжения учитываются со знаком "плюс", а растягивающие - со знаком "минус". Тот же знак принимается и в формуле (2.7).

Если _bp< 0,0, то потери от ползучести и усадки бетона принимаются равными нулю.

Если передаточная прочность бетона R_bpменьше 70% класса бетона В, то при определении_bp6значения_b,crиE_bпринимаются по табл. 2.6 и 2.5 приВ=R_bp.

2.33. Приведенное сечение включает в себя площадь сечения бетона и площадь сечения всей продольной арматуры (напрягаемой и ненапрягаемой) с коэффициентом приведения арматуры к бетону =Е_s/Е_b.

Геометрические характеристики приведенного сечения определяются по формулам:

площадь приведенного сечения

; (2.11)

расстояние от центра тяжести приведенного сечения до растянутой в стадии эксплуатации грани

(2.12)

где S- статический момент сечения бетона относительно растянутой грани;

момент инерции приведенного сечения относительно его центра тяжести

, (2.13)

где y_sp = y – a_p; ;y_s = y – a_s; (см. черт. 2.1).

Допускается не уменьшать площадь всего сечения элемента Аза счет площади сечения всей арматурыА_s, еслиА_s< 0,03А. В противном случае в формулах (2.11)-(2.13) вместоиспользуется- 1.

2.34. Предварительные напряжения в бетоне _bpпри передаче усилия предварительного обжатияР₍₁₎не должны превышать:

если напряжения уменьшаются или не изменяются при действии внешних нагрузок - 0,9R_bp;

если напряжения увеличиваются при действии внешних нагрузок – 0,7R_bp.

Напряжение в бетоне _bpопределяется по формуле (2.8), при этом за значениеy_sпринимается расстояние от центра тяжести приведенного сечения до наиболее сжатой грани в стадии обжатия (т.е. значениеу, см. формулу 2.12), а значение моментаМопределяется для сечения, где разгружающее влияние этого момента минимально (например, в сечении, проходящем через конец зоны передачи предварительного напряжения длинойl_p, см. п. 2.35).

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

, (2.14)

и принимают не менее 10d_sи 200 мм, а для арматурных канатов не менее 300 мм.

В формуле (2.14):

_sp- предварительное напряжение в напрягаемой арматуре с учетом первых потерь;

R_bond- сопротивление сцепления напрягаемой арматуры с бетоном, равное

R_bond=R_bt, (2.15)

здесь R_bt- расчетное сопротивление бетона осевому растяжению, отвечающее передаточной прочности бетонаRbp;

 - коэффициент, учитывающий влияние вида поверхности арматуры, принимаемый равным:

1,7 - холоднодеформированной арматуры класса Вр диаметром 3 мм и арматурных канатов класса К диаметром 6 мм;

1,8 - для холоднодеформированной арматуры класса Вр диаметром 4 мм и более;

2,2 - для арматурных канатов класса К диаметром 9 мм и более;

2,5 - для горячекатаной и термомеханически упроченной арматуры класса А.

Для сечений элемента, пересекающих зону передачи предварительного напряжения, значение _spследует умножать на коэффициент

, (2.16)

где l_x- расстояние от начала зоны передачи напряжений в торце элемента до рассматриваемого сечения.

При мгновенной передачи усилия обжатия на бетон для арматуры класса Азначениеl_pувеличивается в 1,25 раза. При диаметре стержней более 18 мм мгновенная передача усилий не допускается.

Начало зоны передачи напряжений при мгновенной передачи усилий обжатия на бетон для арматуры классов Вр и К принимается на расстоянии 0,25l_pот торца элемента.

2.36. Усилие предварительного обжатия бетона с учетом полных потерь напряженийРи эксцентриситет его приложенияе_0ротносительно центра тяжести приведенного сечения определяются по формулам:

; (2.17)

; (2.18)

где _sи- сжимающие напряжения в ненапрягаемой арматуре соответственноSиS', вызванные усадкой и ползучестью бетона и численно равные сумме потерь напряжений от усадки и ползучести бетона_sp5+_sp6, определенных согласно пп. 2.31 и 2.32; при этом напряжение_bpопределяется на уровне центра тяжести соответствующей ненапрягаемой арматуры; если_bp< 0,0, напряжениепринимается равным нулю;

_sp2и- предварительные напряжения арматуры соответственноSиS'с учетом всех потерь;

y_sp, ,y_s, - см. черт. 2.1.

Полные суммарные потери напряжений для арматуры Sследует принимать не менее 100 МПа.