Железобетон

ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЕ НАПРЯЖЕНИЯ В АРМАТУРЕ И БЕТОНЕ

Создаваемое искусственно предварительное напря­жение в арматуре и бетоне имеет весьма существенное значение для последующей работы элементов под на­грузкой. При малых предварительных напряжениях в арматуре и малом обжатии бетона эффект предвари­тельного напряжения с течением времени будет утрачен вследствие релаксации напряжений в арматуре, усадки и ползучести бетона и других технологических и конст­руктивных факторов. При высоких напряжениях в арма­туре, близких к нормативному сопротивлению, в прово­лочной арматуре возникает опасность разрыва при натяжении, а в горячекатаной — опасность развития зна­чительных остаточных деформаций. На основании иссле­дований, опыта изготовления и эксплуатации предвари­тельно напряженных элементов значения предваритель­ного напряжения Ор и ар соответственно в арматуре, расположенной в зонах, растянутой и сжатой от дейст­вия внешней нагрузки, установлено нормами с учетом предельных отклонений так, чтобы выполнялось усло­вие

Ffsp + Aasp <Rsn; asp — Aosp > 0,3Rsn, (11.21)

Где Д08р=0,05 a8p — при механическом способе натяжения; Доар=" = (304-300//)—при электротермическом способе натяжения; I — дли­на натягиваемого стержня, м (расстояние между наружными граня­ми упоров) ; Дазр, МПа

При натяжении арматуры электротермическим спосо­бом во избежание потери упрочнения температура нагре­ва не должна превышать 300—350 °С.

Начальное контролируемое напряжение в арматуре при натяжении на упоры с учетом потерь от деформации анкеров а з и трения об огибающие приспособления (Х4 равно:

= ASP ~аз~ СТ4; °соп = %-03-«V (II ■-22)

Начальное контролируемое напряжение при натяже­нии на бетон (с учетом того, что часть усилия тратится на обжатие бетона)

АСоп = СТ«р — VOBp' А'со.= (11.23)

Где аЬр, оЬр—напряжение в бетоне при обжатии (с учетом первых потерь).

Возможные производственные отклонения от задан­ного значения предварительного напряжения арматуры учитываются в расчетах коэффициентом точности натя­жения арматуры

Ysp = 1 ± ДYsp, (И.24)

Где A Ysp — предельное отклонение предварительного на­пряжения в арматуре; знак плюс принимается 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;

AYsp = 0,5-^-fl+ LA (И.25)

Asp Упр J

Где Пр — число напрягаемых стержней в сечении элемента.

Нормами допускается принимать AvsP=0 при рас­чете потерь предварительного напряжения арматуры и при расчете по раскрытию трещин и по перемещениям.

Передаточная прочность бетона, или кубиковая про­чность бетона, к моменту обжатия НьР устанавливается так, чтобы при обжатии не создавался слишком высо­кий уровень напряжения Obp/Rbp, сопровождающийся значительными деформациями ползучести и потерей предварительного напряжения в арматуре. Рекомендует­ся принимать Яьр 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 класса бетона.

С этой же целью ограничиваются напряжения в бето­не <Тьр при обжатин; оии не должны превышать предель­ных значений в долях от передаточной прочности бето­на Rbp, указанных в табл. II.5. Если напряжение обжа-

Таблица II.5. Предельные напряжения обжатия в бетоне предварительно напряженных элементов (при расчетной зимней температуре наружного воздуха выше —40 °С)

Тия оьр при действии внешней нагрузки уменьшается (как это чаще всего происходит), то при внецентренном обжатии и натяжении на упоры abp^fl,75Rbp.

Для предварительно напряженных элементов в зави­симости от вида и класса напрягаемой арматуры, ее диа­метра и наличия анкеров класс бетона устанавливается по табл. II.6. С увеличением диаметра и расчетного со­противления арматуры увеличиваются и принимаемые классы бетона.

Таблица II.6. Классы бетона, принимаемые для предварительно напряженных элементов