7. Основные стадии работы изгибаемых предварительно напряженных ж/б конструкций

Напряженно-деформированные состояния предварительно напряженных элементов после образования трещин в бетоне растянутой зоны сходны с элементами без предварительного напряжения. Основная разница проявляется в стадии I. Она заключается в том, что нагрузка, вызывающая образование первых трещин в предварительно напряженных конструкциях, вследствие погашения предварительного обжатия бетона в 2-3 раза превосходит такую же нагрузку ж/б конструкций без предварительного напряжения.

До начала стадии I предварительно напряженные конструкции испытывают несколько качественно отличных между собой напряженно-деформированных состояний.

Состояние 1	Состояние 2	Состояние 3
Состояние 4	Состояние 5	Состояние 6
Состояние 7	Состояние 8

Состояние 1 – арматуре задано контролируемое предварительное напряжение , произведены анкеровка ее концов в неподвижных упорах и бетонирование элемента.

Состояние 2 – вследствие релаксации напряжений стали, податливости зажимов и упоров и деформации формы предварительные напряжения арматуры уменьшаются на величину первых потерь ( ), т. е. потерь, происходящих до предварительного обжатия бетона.

Состояние 3 – после того, как бетон набрал передаточную прочность, произвели отпуск концов арматуры. Она, стремясь восстановить первоначальную длину, благодаря сцеплению арматуры с бетоном надежно обжимает последний. Напряжения в арматуре за счет быстронатекающей ползучести и упругого обжатия бетона уменьшаются на величину . Величина этого напряжения является обратимой потерей, так как при приложении внешней нагрузки, вызывающей растягивающие напряжения, в арматуре повысятся на величину равную им. Вследствие центрального обжатия сечения элемента напрягаемой арматурой он получает предварительный выгиб от усилия предварительного обжатия бетона.

Предварительное напряжение в арматуре .

Состояние 4 – из-за проявления деформаций усадки, и ползучести бетона предварительное напряжение арматуры уменьшается на величину вторых потерь , т.е. потерь, происходящих после обжатия бетона. В результате произойдет полное проявление всех потерь и предварительные напряжения в арматуре: .

С установившимися предварительными напряжениями растяжения в арматуре и обжатия в бетоне растянутой зоны предварительно напрягаемый элемент поступает на стройку.

Напряженно-деформированные состояния 1-4 в расчетном сечении предварительно напряженного элемента проявляются до его загружения внешней нагрузкой.

Состояние 5 – элемент загружают внешней нагрузкой . Постепенно возрастая, полностью погашает предварительное обжатие бетона в расчетном сечении изгибаемого элемента.

В этот момент напряжения в напрягаемой арматуре .

С этого момента работа предварительно напряженного элемента качественно не отличается от работы элемента с ненапрягаемой арматурой и с дальнейшим ростом внешней нагрузки состояние 5 последовательно переходит в стадии I, II, III.