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.y_spили у'_sp);

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

A_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 σ_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 Δσ_bp6значения φ_b,cr, иЕ_bпринимаются по табл. 2.6 и 2.5 при В=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 α =Е_s/Е_b.

Геометрические характеристики приведенного сечения определяются по формулам:

площадь приведенного сечения

A_red=A+ αA_sp+αA'_sp+ αA_s+ αА'_s;                                      (2.11)

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

_{0588S10-01971}

                     (2.12)

где S-статический момент сечения бетона относительно растянутой грани;

момент инерции приведенного сечения относительно его центра тяжести

I_red=I+αA_spy_sp²+ αA'_spy'_sp² + αA_sy²_s+αA'_sy'_s²,                   (2.13)

где y_sp=y-a_p;y'_sp=h -a'_p-y;y_s=y-a_s;y'_s=h-a'_s-y(см. черт.2.1).

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

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

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

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

Напряжение в бетоне σ_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. формулу2.12), 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):

σ_sp- предварительное напряжение в напрягаемой арматуре с учетом первых потерь;

R_bond- сопротивление сцепления напрягаемой арматуры с бетоном, равное

R_bond=ηR_bt,                                                                          (2.15)

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

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

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

1,8 - для холоднодеформированной арматуры класса В_рдиаметром 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 σ_spследует умножать на коэффициент

γ_s3=l_x/l_p,                                                                              (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 В_ри 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:

P=σ_sp2A_sp +σ'_sp2A'_sp-σ_sA_s- σ'_sA'_s;                                               (2.17)

_{0588S10-01971}

(2.18)

где σ_sи σ'_s - сжимающие напряжения в ненапрягаемой арматуре соответственноSиS', вызванные усадкой и ползучестью бетона и численно равные сумме потерь напряжений от усадки и ползучести бетона Δσ_sp5+ Δσ_sp6, определенных согласно пп.2.31и2.32; при этом напряжение σ_bpопределяется на уровне центра тяжести соответствующей ненапрягаемой арматуры; если σ_bp< 0,0, напряжение σ'_sпринимается равным нулю;

σ_sp2и σ'_sp2 - предварительные напряжения арматуры соответственно SиS'с учетом всех потерь;

y_sp,y'_sp,y_s,y'_s- см. черт.2.1.

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