Предварительное напряжение арматуры и его потери.

Назначают величину первоначального (без учета потерь) предварительного напряжения арматуры из условия

s0,max = 1000МПа. Допустимое отклонение предварительного напряжения при механическом способе натяжения P = 0,05; P = 0,05*1000 = 50МПа. Следовательно, σ0.max+P= 1000 + 50 = 1050 МПа < 0.9fpk = 1080МПа; σ0.max-P = 1000 – 50 = 950 МПа > 0.3* fpk = 0.3*1200 = 360МПа (условия выполнены).

Определяем потери по формулам 12.28. /3/, проявляющиеся до обжатия бетона. Потери от релаксации напряжений в арматуре s1 = (0,21*1000/1200 – 0,1)1000*27.7 = 207,7МПа.

Потери от температурного перепада между упорами стенда и бетоном при Dt = 60o; s2 = 1,25*50*27.7 = 75МПа; потери от деформаций анкеров, расположенных у натяжных устройств, при DL = 2мм и L = 20мм, s3 = 2*180000*27.7/20000 = 18МПа;

Трение арматуры об огибающие устройства нет из-за отсутствия последних, поэтому s4 = 0; Арматура натягивается на упоры стенда и потери из-за деформаций стальной ферму отсутствуют, т.е. s5 = 0.

Суммарные потери до обжатия бетона sLoss = 207,7 + 75 + 18 + 0 + 0 = 300,7МПа, а предварительное напряжение арматуры s0.max = 1000 – 300,7 = 693МПа.

Усилия предварительного обжатия Р0 = 0,00138*693 = 0,95МН. Дальнейшая последовательность определения потерь показана на примере сечения 6 – 6 (в середине пролета).

Изгибающий момент в середине пролета от веса балки с учетом коэффициента надежности по нагрузке gf = 1. Mrd = 5,78*20.72 / 8 = 309,6кНм = 0,3096МНм.

Напряжение в бетоне при обжатии на уровне напрягаемой (нижней) и ненапрягаемой (верхней) арматуры:

Передаточная прочность бетона fcp = 0.7C = 0.7*60 = 42МПа;

Т.к. scp/ fcp = 7,35/42 = 0.175

Т.к. s’cs< 0, величины предварительных сжимающих напряжений в ненапрягаемой арматуре = 0, т.е. s’s = 0.

Первые потери sLoss = 300,7 + 8,92 = 309,6МПа;

Предварительное напряжение в напрягаемой арматуре с учетом первых потерь (при gsp = 1) ssp,1 = 1000 – 309,6 = 690,3МПа. Усилие предварительного обжатия с учетом этих потерь Р01 = 690,3*0,00138 – 0 = 0,95МН.

Потери в напрягаемой арматуре, вызванные усадкой бетона s8 = 0.85*50 = 42.5МПа. Потери от ползучести бетона s9 = 0.85*150*0,91 = 103МПа.

Ненапрягаемая арматура S’ расположена в растянутой при обжатии зоне, поэтому

s’s = 0.

Общие потери sLoss = 207,7 + 75 + 18 + 0 + 0 + 8,92 + 42,5 + 103 = 455,3МПа > 100МПа.

Предварительное напряжение арматуры после проявления всех потерь (при gsp = 1) ssp,2 = 1000 – 455,3 = 544,7МПа.

Аналогично определяют напряжения в арматуре и для других сечений балки. Результаты вычислений сведены в табл. 6.4.

Табл.6.4. Потери предварительного напряжения арматуры от усадки и ползучести бетона.

Вычисляемые величины Ед-цы измерен. Значения величин в сечениях
0-0 1-1 2-2 3-3 4-4 5-5 6-6
Lx + 0,125 м 0,292 0,716 1,285 3,575 7,025 7,784 10,475
gs5 - 0,327 0,803 1,000 1,000 1,000 1,000 1,000
gs5P0 кН 312,951 767,372 956,000 956,000 956,000 956,000 956,000
Md МНм 0,010 0,034 0,066 0,172 0,275 0,289 0,310
scp МПа 4,015 9,502 11,244 9,122 7,652 7,642 7,353
s’cs МПа -0,399 -0,867 -0,749 0,306 0,454 0,469 0,076
sc МПа 4,875 11,538 13,654 11,077 9,291 9,279 8,929
ssp.1 МПа 21,779 490,453 685,646 688,223 690,009 690,021 690,371
P01 кН 60,327 1358,554 1899,240 1906,379 1911,324 1911,357 1912,328
s8 МПа 13,913 34,114 42,500 42,500 42,500 42,500 42,500
s9 МПа 46,436 48,833 52,020 65,076 84,341 88,613 103,148
sloss МПа 365,923 395,185 408,874 419,353 436,833 441,092 455,277
ssp.2 МПа 306,722 407,506 591,126 580,647 563,167 558,908 544,723

Для сечений балки, расположенных в пределах длины зоны передачи напряжений Lp, величины напряжений в арматуре необходимо умножить на коэффициент условий работы gs5. Поскольку в данном случае величина предварительного напряжения арматуры с учётом потерь, проявившихся до обжатия бетона ssp=690,3 МПа

При определении потерь принят срок нагружения балки t = 100 суток после её изготовления. Если бы нагружение осуществлялось в другие сроки, потери от усадки и ползучести бетона следовало бы определять с учётом коэффициента jе.

6.7.Расчёт прочности балки в стадии эксплуатации.


3433303379027746.html
3433359228537969.html
    PR.RU™