26 Ноя 12 Потери предварительных напряжений в арматуреНачальные предварительные напряжения в арматуре не остаются постоянными, с течением времени они уменьшаются. Различают первые потери предварительного напряжения в арматуре, происходящие при изготовлении элемента и обжатии бетона, и вторые потери, происходящие после обжатия бетона. Первые потери Потери от релаксации напряжений в арматуре при натяжении на упоры зависят от способа натяжения и Вида арматуры: При механическом способе натяжения, МПа: высокопрочной арматурной проволоки и канатов oi=[0,22X X(Osp/Rsn)0,L]Osp, стержневой арматуры сті =0,l/?s«—20; При электротермическом и электротермомеханичес — ком способах натяжения: высокопрочной арматурной проволоки и канатов Oi=0,05oSp, стержневой арматуры (Ti=0,03(Tsp (здесь oSp — без учета потерь). Потери от температурного перепада, т. е. от разности температуры натянутой арматуры и устройств, воспринимающих усилие натяжения при пропаривании или прогреве бетона: А2= 1,25А/, Где Дt — разность между температурой арматуры и упоров, воспринимающих усилия натяжения, °С; при отсутствии данных принимают Д/=65°С. 3. Потери от деформации анкеров, расположенных у иатяжиых устройств вследствие обжатия шайб, смятия высаженных головок, смещения стержней в зажимах или в захватах при механическом натяжении на упоры Щ=(ХП) Es, Где Х=2 мм—при обжатии опрессованных шайб или смятии высаженных головок; 1,25+0,15D—при смещении стержней в инвентарных зажимах; D — диаметр стержня, мм; I — длина натягиваемого стержня, мм (расстояние между наружными гранями упоров формы или стенда). Прн электротермическом натяжении o3=0.
Рис. М.6. К определению потерь предварительного наприжения арматуры от треиня о стенки канала 1 — натяжное устройство; 2 — элемент арматуры в канале; 3 — анкер При натяжении на бетой <*з = К** + Х2>//] Es, Где — обжатие шайб, расположенных между анкерами и бетоном элемента, принимаемое равным 1 мм; Хг — смещение анкеров стаканного типа, колодок с пробками, анкерных гаек и захватов, принимаемое равным 1 мм; I — длнна натягиваемого стержня (длина элемента) . 4. Потери от трения арматуры: А) о стенки каналов или поверхность конструкции при натяжении на бетон (рис. II.6) Где х — длина участка каната; е — основание натурального логарифма; 0 — суммарный угол поворота оси арматуры на криволинейном — участке, рад; ц — коэффициент трения; к — коэффициент, учитывающий отклонение каната от проектного положения; значения этих коэффициентов приведены в табл. II.7;
Б) об огибающие приспособления при натяжении на упоры <*4 = <*sp 0 — е-0,250 ), Где 0 — сумма углов поворота оси арматуры, рад. 5. Потери от деформации стальных форм при изготовлении предварительно напряженных элементов с натяжением арматуры домкратами I П— 1 Д/ АЬ = — г~ ES, 2 п Где А/ — сближение упоров по оси равнодействующей силы обжатия, определяемое из расчета формы; I — расстояние между наружными гранями упоров; п — число групп стержней, натягиваемых одновременно. При отсутствии данных о конструкции форм принимают ст5=25 МПа. При натяжении на упоры намоточной машиной значение 05 уменьшают вдвое; при электротермическом натяжении (Т5=0. 6. Потери от быстронатекающей ползучести бетона зависят от условий твердения, уровня напряжений и класса бетона; развиваются они при обжатии (и в первые 2—3 ч после обжатия). При естественном твердении: Оьр <а; При Rbp Оър <Je = 40 RbP Оьр RbP >а, При А,-40а + 90рр^ Rbp Где а, Р — коэффициенты, принимаемые при передаточной прочности бетона Rt, P: 30 и выше а =0,75 р= 1,2; =2,5; В =2,5; 1=1,35; 25 20 А =0,7 а =0,65 а =0,6 15 и ниже ОЪр — напряжение обжатии в бетоне на уровне центра тижести напрягаемой арматуры А, и Аь от действия усилия предварительного обжатня Р с учетом потерь 01,2,3,4,5; прн тепловой обработке н атмосферном давлении потери умножают на коэффициент 0,85. Вторые потери Потери от релаксации напряжений в арматуре при натяжении на бетон высокопрочной арматурной проволоки и стержневой арматуры принимаются такими же, как и при натяжении на упоры, т. е. 0т—0. Потери от усадки бетона и укорочения элемента зависят от вида бетона, способа натяжения арматуры, условий твердения. Значения as приведены в табл. II.8. Таблица II.8. Потери напряжений в арматуре от усадки бетона, МПа
9. Потери от ползучести бетона (следствие соответствующего укорочения элемента) зависят от вида бетоиа, условий твердения, уровня напряжений: для тяжелого бетона и легкого бетона по п. «а» табл. II.8: Ст9 = I50Aabp/Rbp прн Abp/Rbp < 0,75; о9 = 300а{Obp/Rbp — 0,5) при Obp/Rbp>0,75-, ИЗ Где оьр определяют так же, как н прн определении потерь от быстро — натекающей ползучести с учетом а6; а=1—прн естественном твердении бетона; а=0,85 — прн тепловой обработке и атмосферном давлении. 8—943 Потери от смятия бетона под витками спиральной или кольцевой арматуры (при диаметре труб, резервуаров до 3 м) А10 = 30. Потери от деформаций обжатия стыков между блоками сборных конструкций Ап = (/Л/0 Es, Где Я — обжатне стыка, равное 0,3 мм прн заполнении стыков бетоном и равное 0,5 мм при соеднненнн насухо; п — число швов конструкции по длине натягиваемой арматуры; I — длина натягиваемой арматуры, м. Потери от усадки <т8 и ползучести <тэ существенно зависят от времени и влажности среды. Если заранее известен фактический срок загружения конструкции, эти потери умножают на коэффициент Р= 4//(100 + 3/), но не более 1, Где t — время, отсчитываемое со дня окончания бетонирования элемента (для as) нлн со дня обжатия бетона (для ад), сут. Для конструкций, эксплуатируемых при влажности воздуха окружающей среды ниже 40 %, потери от усадки и ползучести бетона увеличиваются на 25 %. Для конструкций, эксплуатируемых в районах с сухим жарким климатом, эти потери увеличиваются на 50 %. При натяжении арматуры на упоры учитывают: первые потери — от релаксации напряжений в арматуре, температурного перепада, деформации анкеров, трения арматуры об огибающие приспособления, деформации стальных форм, деформации бетона от быстрона — текающей ползучести <Т(0м=аі + 02+0з + сг4+(Т5 + 0б; Вторые потери — ОТ усадки и ползучести <T(os2 = <T8+ СГ-}. При натяжении арматуры на бетон учитывают: первые потери — от деформации анкеров, трения арматуры о стенки каналов (или поверхности бетона конструкций) Oiosi =03 + 04; Вторые потери — от релаксации напряжений в арматуре, усадки и ползучести бетона, смятия бетона под витками арматуры, деформации стыков между блоками (для сборных конструкций, СОСТОЯЩИХ ИЗ блоков) 0(062 = = 07+08+09+010 + 011. Суммарные потери при любом способе натяжения Eios — ALosl + Olo S2; Они могут составлять около 30 % начального предварительного напряжения. В расчетах конструкций суммарные потери должны приниматься не менее 100 МПа. Напряжения в ненапрягаемой арматуре В ненапрягаемой арматуре предварительно напряженных элементов под влиянием совместных с бетоном деформаций возникают начальные сжимающие напряжения: прн обжатии бетона, равные потерям от быстро — натекающей ползучести, а перед загружением элемента, равные также н потерям от усадки и ползучести бетона: Cs—oб, а перед загружением элемента, равные также н потерям от усадки и ползучести бетона: os = o6+o8+CT9. Для ненапрягаемой арматуры, расположенной в зоне, растянутой прн обжатии элемента, принимают cts=ct8. Усилие предварительного обжатия бетона Усилие предварительного обжатия бетона принимают равным равнодействующей усилий в напрягаемой н ненапрягаемой арматуре Р = а,р ASP + AV A‘Sp ~ М. ~ А’*> (IL26> А эксцентриситет этого усилия относительно центра тяжести приведенного сечения определяют из условия равенства моментов равнодействующей н составляющих (рнс. 11.7, а) : % = (% Р УЙР — A‘sp A‘sp y’sp — As У5 + Os A, ys)iP. (11.27) A) S) А/Ж E/ws/») T І Fysp Линия ЦТ. приведенного сечения ^ Oa Tfc A 8* 115 Д- TfsAs Рис. 11.7. Предварительно напряженный элемент
A — схема распределения усилия обжатия; б — схема к определению геометрических характеристик приведенного сечения; 1—5 элементарные фигуры; 6—9 арматура |
