Билет №20. Величина начального контролируемого напряжения арматуры. Передаточная прочность бетона.

σ_сп, контролируемая при изготовлении кон-ции не должна быть слишком низкой, т.к. эффект преднапряжения будет со временем утрачен, в следствии неизбежных потерь этого напряжения. С другой стороны, σ_сп не должна быть слишком высокой из-за опасности развития остаточной деф-ции в арматуре(горячекатаная) или даже ее разрыва (проволока) , поэтому возникает необходимость назначения оптимальной величины преднапряжения арматуры. Основной хар-кой преднапряжения арматуры , не зависящей от способа ее натяжения, явл-ся напряжение в растянутой арматуре, действующее в ней до обжатия бетона.

σ_{сп –} для арматуры, растянутой от действия внешней нагрузки

σ‘_сп – для арматуры, сжатой от действия внешней нагрузки.

σ_сп принимают не более 0,9 R_s,n – для горячекатаной и термически упрочненной (А540, А600, А800, А1000)

σ_сп – не более 0,8 R_s,n – для проволоки и канатов (Вр1200-Вр1500, К1400, К1500)

Возможное производственное отклонение от заданной величины σ_сп учитывается в расчетах коэф-ом точности натяжения арматуры γ_сп. γ_sp=0,9 – при благоприятном влиянии преднапряжения( в стадии эксплуатации). γ_sp = 1,1 – при неблагоприятном влиянии преднапряжения ( в стадии изготовления)

Передаточная прочность – R_bp –прочность бетона в момент обжатия. Уст-ся так, чтобы слишком высокий уровень напряжений: σ_bp/ R_bp, который может привести к значительным деф-циям ползучести.

σ_bp – напряжение в бетоне при обжатии, опред. по правилам работы упругих мат-ов.

Рекомендуется назначать: R_bp=0,7В

Начальное контролируемое напряжение в арматуре при натяжении на упоры с учетом потерь от деформации анкеров s₃ и трения об огибающие приспособления s₄ равно: s_con=s_sp- s₃ -s₄; s_con'=s_sp'- s₃ '-s₄';

s₃ – потери предварительного напряжения арматуры от деформации анкеров;

s₄ – потери предварительного напряжения арматуры от трения об огибающие устройства.

Начальное контролируемое напряжение при натяжении на бетон (с учетом того, что часть усилия тратится на обжатие бетона): s_con=s_sp- αs_bp; s_con'=s_sp'- αs_bp';

где s_bp, s_bp' —напряжение в бетоне при обжатии (с учетом первых потерь).

α – отношение модулей упругости арматуры и бетона;

Возможные производственные отклонения от заданного значения предварительного напряжения арматуры учитывают в расчетах коэффициентом точности натяжения арматуры: γ_sp=1±Δγ_sp;

Δγ_sp=0.5*(p/γ_sp)*(1+1/√n_p)≥0.1, где Δγ_sp — предельное отклонение предварительного напряжения в арматуре; знак плюс принимают при неблагоприятном влиянии предварительного напряжения, например в расчетах на прочность для арматуры, расположенной в зоне, сжатой при действии нагрузки, а также в расчетах для стадии изготовления и монтажа элемента; знак минус — при благоприятном; п_р — число напрягаемых стержней в сечении элемента.

Нормами допускается принимать р=0 при расчете потерь предварительного напряжения арматуры и при расчете по раскрытию трещин и по перемещениям. Передаточную (или кубиковую) прочность бетона к моменту обжатия R_bp устанавливают так, чтобы при обжатии не создавался слишком высокий уровень напряжения s_bp/R_bp, сопровождающийся значительными деформациями ползучести и потерей предварительного напряжения в арматуре. Рекомендуется принимать R_bp по расчету, но не менее 11 МПа (при стержневой арматуре класса Ат-VI и арматурных канатах — не менее 15,5 МПа), а также не менее 50 % прочности бетона.