37. Напряжения в арматуре преднапряженных элементов и их потери.

Потери предварительного напряжения:

Первые потери:

- – потери от релаксации напряжений в арматуре;

- – потери от разности температур натянутой арматуры и упоров при пропаривании или прогреве бетона;

- – потери от деформации анкеров, расположенных у натяжных устройств, вследствие обжатия шайб, смятия высаженных головок, смещения стержней в зажимах или в захватах;

- – потери от трения арматуры об огибающие устройства при натяжении на упоры или о стенки каналов или поверхность конструкции при натяжении на бетон;

- – потери от деформации стальной формы при изготовлении предварительно-напряженных железобетонных конструкций с натяжением арматуры домкратами;

- – потери от быстро натекающей ползучести бетона (развиваются они в момент обжатия и в первые 2…3 часа после обжатия);

Вторые потери:

- – потери от релаксации напряжений в арматуре при натяжении на бетон;

- – потери от усадки бетона;

- – потери от ползучести бетона;

- – потери от смятия бетона под ветками спиральной или кольцевой арматуры;

- – потери от деформаций обжатия стыков между блоками (для конструкций, состоящих из блоков).

При натяжении на упоры:

При натяжении на бетон:

Суммарные потери напряжений:

Суммарные потери напряжений составляют (15…30)% от контролируемых напряжений и не превышают 100 МПа.

38. Особенности расчета сжатых элементов.

Учет случайного эксцентриситета, начальных трещин и минимального армирования. Вследствие геометрических погрешностей, возникающих при изготовлении и возведении конструкций, неоднородности бетона в поперечном сечении элементов и изменчивости положения продольной арматуры центральное сжатие элементов практически отсутствует. В реальных конструкциях встречаются внецентренно сжатые элементы, для которых минимальным является случайный эксцентриситет приложения продольной силы N.

Случайный эксцентриситет принимается не менее:

- 1/600 длины стержневого элемента между точками его закрепления;

- 1/30 высоты поперечного сечения;

- 10 мм.

Полный эксцентриситет e приложения нагрузки равен:

- для элементов статически определимых конструкций: , где - эксцентриситет приложения продольной силы (рис. 7);

- для элементов статически неопределимых конструкций, а также при расчете сборных элементов по трещиностойкости и по деформациям, случайный эксцентриситет не учитывается, то есть .

Рис. 7.

Начальные нерегулярные трещины (нормальные, наклонные и продольные) возникают при изготовлении, монтаже и возведении конструкций. Наличие трещин приводит к снижению прочности сжатых элементов до 30%.

Минимальный коэффициент продольного армирования сжатых элементов регламентируется по конструктивным соображениям и зависит от их гибкости.

Минимальный процента армирования растянутой, а также требуемой по расчету сжатой арматуры составляет:

- 0,05% - при гибкости ;

- 0,1% - при гибкости ;

- 0,2% - при гибкости ;

- 0,25% при гибкости .

Предельная площадь сечения гибкой арматурой не должна превышать 5% площади сечения элемента. Рекомендуется принимать . Коэффициент суммарного продольного армирования элементов жесткой и гибкой арматурой не должен превышать 15%. При несоблюдении данного требования совместная работа стали и бетона не обеспечивается. Из-за отслоения бетона в данном случае элементы работают под нагрузкой как металлические конструкции.