Назначение величины предварительного напряжения арматуры

1.                Назначение величины предварительного напряжения арматуры

Исходные данные: способ натяжения; длина натягиваемого стержня (l=12,25м) в метрах нормативное сопротивление арматуры R_sp,ser=785 МПа.

Назначаемая величина предварительного напряжения арматуры σ_sp=550 МПа должна удовлетворять двум условиям (см. п. 1.23 СНиПа)

2.                Вычисление геометрических характеристик сечения

 

Исходные данные: размеры поперечного сечения балки в наиболее напряженном месте в (см);

A_s=2,26 см²,

A_sp=7,64 см² , A’s=4,52см², a=3см, a_sp=8 см , a’=3см, E_s=200000 МПа,

E_sp=190000 МПа,

E’_s=200000 МПа,

E_в=27000 МПа;

Коэффициенты приведения арматуры к бетону:

Приведенная к бетону площадь сечения:

Статический момент приведенного сечения относительно оси проходящей по нижней грани:

Расстояние от нижней грани сечения до его центра тяжести:

Момент инерции приведенного сечения:

Момент сопротивления сечения на уровне сжатой грани:

Момент сопротивления сечения на уровне сжатой арматуры:

Момент сопротивления сечения на уровне растянутой напряженной арматуры:

Момент сопротивления сечения на уровне растянутой грани:

Упругопластический момент сопротивления по нижней грани сечения:

Упругопластический момент сопротивления по верхней грани сечения:

здесь γ=1,5 – коэффициент упругопластичности для двутаврового сечения.

3.                Определение потерь предварительного напряжения арматуры.

Исходные данные: тип арматуры (стержневая); способ натяжения (механический); σ_sp=550 МПа, R_sp,ser785 МПа, передаточная прочность бетона R_вр=к·В=0,8*25=20 МПа, где В – класс бетона, к – коэффициент предаточной прочности (например, при 80% предаточной прочностик=0,8); A_sp=7,64 см²; A_red=1673см²; W_s=54494,6 см³; y_н=70 см; a_sp=8см; M_св^н5360000 Нсм – нормативный изгибающий момент в расчетном сечении от собственного веса балки.

При механическом способе натяжения дополнительно

Ø (мм)=18мм - диаметр преднапряженной арматуры;

L (мм)=13000мм - длина натягиваемого стержня;

E_sp190000 МПа.

А. Первые потери

 

σ₁=0,1* σ_sp-20=0,1*550-20=35 МПа – потери от релаксации напряжений арматуры (см. п. 1.26, табл. 5 СНиПа );

σ₂=1,25*Δt=1,25*65=81,25 МПа – потери от температурного перепада (см. п. 1.26, табл. 5 СНиПа );

σ₃= МПа –

потери деформации анкеров, расположенных у натяжных устройств;

(см. п. 1.26, табл. 5 СНиПа );

σ₄=0 – потери от трения арматуры, принимаются равным 0;

σ₅=30 МПа – потери от деформации стальной формы

(см. п. 1.26, табл. 5 СНиПа );

Определяем усилие обжатия в бетоне при обжатии в уровне центра тяжести преднапряженной арматуры:

– потери от быстронатекающей ползучести бетона (см. п. 1.26, табл. 5 СНиПа );

Б. Вторые потери

σ₇=0 – потери от релаксации напряжений арматуры, принимаются равным

σ₈=35 МПа – потери от усадки бетона

(см. п. 1.26, табл. 5 СНиПа );

Определяем усилие обжатия с учетом первых потерь:

Определяем напряженияв бетоне от усилия обжатия:

– потери от ползучести бетона (см. п. 1.26, табл. 5 СНиПа );

Определяем сумму всех потерь и усилие обжатия:

Σσ_i – σ₁+ σ₂+ σ₃+ σ₄+ σ₅+ σ₆+ σ₇+ σ₈+ σ₉=35+81,25+66,76+0+30+8,16+0+

+35+25,31=236,37 ≥ 100 (МПа);

,