3.4 Определение потерь предварительного натяжения арматуры

Назначаем величину предварительного напряжения а_0тах с учетом допус­тимых отклонений р значения предварительного напряжения таким образом, что­бы выполнялись условия:

;

Принимаем значение =1120МПа. Значение р при механическом способе натяжения арматуры 0.5 , что составляет .

1120 + 56 = 1176Н/мм² < Н/мм²,

1120-56 = 1064 Н/мм² > Н/мм².

А_Р = 1607,2 мм2; Р₀ = • А_Р, = 1120• 1607,2 = 1800кН.

Определяем потери предварительного напряжения.

Технологические потери

1. Потери от релаксации напряжений арматуры определяем по формуле

;

.

2. Потери от температурного перепада для бетона класса С⁴⁰/5о

- разность между температурой нагрева арматуры и неподвижных упоров; т.к. данные отсутствуют принимаем =65°С.

=

3. Потери, вызванные деформациями стальной формы Данный вариант изготовления конструкции предусматривает натяжение ар­матуры на упоры стенда, поэтому потери от деформаций форм равны нулю

=0.

4. Потери, вызванные трением напрягаемой арматуры о огибающие приспо­собления принимаем равными нулю ввиду отсутствия последних

5. Потери предварительного напряжения арматуры от деформации анкеров, расположенных в зоне натяженных устройств при натяжении на упоры определяем по формуле:

где l-длина натягиваемого стержня, l=19000;

- обжатие спрессованных шайб, принимаемая равным 2мм;

6. Потери вызванные упругой деформацией бетона определяются по формуле:

;

=А_р/A_c= ; =E_s/E_cm= ;

P_0,c- усилие предварительного напряжения с учетом потерь, реализованных к моменту обжатия бетона.

P_0,c=P₀-P_ir-P -P - -

P_0,c= ;

.

Усилия предварительного обжатия Р_м.0 к моменту времени t=t₀, действующее непосредственно после передачи усилия предварительного обжатия на конструкцию должно быть не более:

где P_m,0=P₀-P_ir-P -P - =

< -условие выполняется.

Эксплуатационные потери

Реологические потери предварительного напряжения, вызванные ползучестью и усадкой бетона, а также релаксацией напряжений в арматуре следует определять по формуле:

где - потери предварительного напряжения, вызванные ползучестью и усадкой бетона и релаксацией на расстоянии х от анкерного устройства в момент времени t;

- ожидаемые относительные деформации усадки бетона к моменту времени t > 100 суток;

здесь _cs,d- физическая часть усадки при испарении из бетона влаги, опреде­ляем по табл. 6.3. [1], _{cs, d} = относительной влаж­ности для цеха RH = 50 % и марке бетонной смеси по удобоукладываемости ЖЗ;

_{cs a} - химическая часть усадки, обусловленная процессами твердения вяжу­щего.

где =

= ;

= ; = ;

= - =

- коэффициент ползучести бетона за период времени от t_o до t = 100

суток, принимаем рис.6.1. [1] при h₀ = 2A_c/u = Ф(t,t₀) = 1,3;

где u = 4470 мм - периметр поперечного сечения конструкции.

- напряжения в бетоне на уровне центра тяжести напрягаемой арматуры

от практически постоянной комбинации нагрузок, включая собственный вес;

= .

- начальное напряжение в бетоне на уровне центра тяжести напрягаемой

арматуры от действия усилия предварительного обжатия (с учетом технологиче­ских потерь t = t₀);

.

- изменение напряжений в напрягаемой арматуре в расчетном сечении,

вызванные релаксацией арматурной стали. Определяем по табл. 9.2 и 9.3 [1] в за­висимости от уровня напряжений _p/f_yk принимая _p = _pg0;

_pg0 - напряжения в арматуре, вызванные натяжением (с учетом технологи­ческих потерь в t = t₀) и от действия практически постоянной комбинации нагру­зок;

_pg0=P_m0/A_p+ cp= .

для _pg/f_yk= 860/1400 = 0,6 и первого релаксационного класса арматуры по­тери начального предварительного напряжения составляют 6%;

.

Среднее значение усилия предварительного обжатия P_Mt в момент времени t

> t₀ (с учетом всех потерь) не должно быть большим, чем это установлено усло­виями:

Р_тt, = Р_то- <=

Р_тt,=Р_т0- <=Р₀-100А_р

< кН - условие выпол­няется.

< -условие выполняется.