2.6 Определение потерь предварительного напряжения

Первые потери предварительного напряжения при натяжении арматуры на упоры в общем случае включают потери:

- от релаксации напряжений в натянутой арматуре _sp1;

- от температурного перепада при тепловлажностной обработке конструкций вследствие разности температур натянутой арматуры в зоне нагрева и устройства, воспринимающего усилия натяжения при нагреве бетона, _sp2;

- от деформации формы (упоров) _sp3;

- от деформации анкеров _sp4.

Вторые потери предварительного напряжения включают:

- потери от усадки _sp5;

- потери от ползучести бетона _sp6

и учитываются всегда.

Первые потери:

- от релаксации предварительных напряжений в арматуре

_sp1 = 0,03·_sp = 0,03650 = 19,5 МПа;

- от температурного перепада

_sp2 = 0,

так как по агрегатно-поточной технологии изделие при тепловлажностной обработке нагревается вместе с формой и упорами, поэтому температурный перепад между ними равен нулю;

- потери от деформации формы _sp3 и анкеров _sp4 при электротермическом натяжении арматуры равны нулю.

Тогда предварительное напряжение с учетом первых потерь

_sp1 = _sp - _sp1 = 650– 19,5 = 630,5 МПа,

а усилие обжатия P₁ = _sp1 A_sp = 630,5628 = 395954 Н  396 кН.

При отсутствии в верхней зоне напрягаемой арматуры (т.е. при = 0) эксцентриситет усилия P₁= е_0р1 = y_sp = 209 мм.

Максимальное сжимающее напряжение бетона _bp на уровне ЦТ сечения (т.е. при у = y₀ = 239 мм) от действия усилия P₁ не должно превышать 0,9R_bp (момент от собственного веса М_w не учитывается, так как он направлен противоположно моменту от усилия обжатия M_p = P₁e_0p1 и, тем самым, разгружает сечение):

;

так как _bp = 16,4 МПа < 0,9R_bp = 0,921 = 18,9 МПа – требование норм выполняется.

Вторые потери:

- от усадки для класса бетона В30

_sp5 = _b,sh E_s = 0,0002210⁵ = 40 МПа;

Где _b,sh=0,0002 для бетонов класса В35 и ниже

- от ползучести бетона

где = 2,5 – коэффициент ползучести по таб. 3 Прил. I;

= – напряжение в бетоне на уровне напрягаемой арматуры (т.е при

у = y_sp = 207 мм) с учетом изгибающего момента от собственного веса панели М = M_w;

= = – коэффициент армирования сечения (здесь A = = 131050 + 180(350 – 50) = 119500 мм² – площадь бетонного сечения панели).

Итого вторые потери

_sp2 = _sp5 + _sp6 = 40 + 97,98 = 137,98 МПа.

Напряжения бетона на уровне верхней грани панели (т.е. при y = y’ = 111 мм) с учетом момента от собственного веса

=

Значит на данной стадии верхняя грань панели растянута.

Суммарная величина потерь предварительного напряжения (принимается не менее 100 МПа)

_sp = _sp1 + _sp2 = 19,5 + 137,98 = 157,48 МПа >100 Мпа.

Предварительное напряжение с учетом всех потерь

_sp2 = _sp - _sp = 659– 157,48 = 492,52 МПа.

Усилие предварительного обжатия с учетом всех потерь

P₂ = _sp2 A_sp = 492,52·628 = 309302 Н = 309,3 кН.

Эксцентриситет усилия обжатия не изменился (так как конструктивная продольная арматура и возникающие в ней при обжатии напряжения не учитывались) и остался равен

e_0p2 = е_0р1 = е_0р = 209мм.