3. Назначение требуемой площади напрягаемой арматуры и ее размещение.

В зависимости от длины балки приближенно назначается расстояние от нижней грани растянутой зоны до центра тяжести напрягаемой арматуры: a_p=18 cм при l_П=42 м.

В предположении, что высота сжатой зоны бетона не более высоты плиты, предварительно находится требуемая площадь напрягаемой арматуры

где M – наибольший расчетный изгибающий момент; h₀=h-a_P – рабочая высота сечения; R_P – расчетное сопротивление растяжению напрягаемой арматуры для автодорожных мостов при расчетах по предельным состояниям первой группы.

В качестве напрягаемой арматуры применяются пучки из высокопрочной гладкой проволоки класса В диаметром d₁=5 мм с количеством проволоки n=48.

Площадь поперечного сечения одного пучка из n проволок составляет

Требуемое количество арматурных пучков обычно принимают с запасом на 1 больше.

Принимаем 6 арматурных пучков.

Фактическая площадь напрягаемой арматуры

После размещения напрягаемой арматуры уточняется фактические значения величин:

Где a_i-расстояние от нижней грани пояса до центра тяжести i-го ряда пучков;n_i – количество пучков в i-том ряду.

Рис 2.3. Размещение пучков в нижнем поясе балки

4. Определение геометрических характеристик сечений железобетонных балок.

Площадь сечения бетона

Где -суммарная площадь поперечного сечения каналов;

-диаметр канала балок с натяжением арматуры на бетон;d=5 см –диаметр пучка из 48 проволок.

5. Определение потерь предварительного напряжения арматуры.

Потери предварительного напряжения арматуры определяются:

1. От релаксации напряжений при механическом способе натяжения

проволочной арматуры:

где σ_p=σ_pk=m_a7×R_p – контролируемое напряжение в арматуре;

m_a7=0,95 – коэффициент условий работы; R_p=1055 МПа и R_p,ser=1335 МПа –расчетные сопротивления напрягаемой арматуры при расчетах по предельным состояниям первой и второй групп.

σ_p=0,95×1055=1002,25 МПа

2. От деформации анкеров при натяжении на бетон:

Где Δl₁=2мм – обжатие шайб под анкерами ; Δl₂ –деформация арматурного элемента относительно анкера стаканного типа; l=l_п –длина арматурного элемента, равная полной длине балки.

3. От трения арматуры о стенки каналов при натяжении арматуры на бетон:

где σ_p=1002,25 МПа; e=2,718 –основание натуральных логарифмов;

ω=0,005 –коэффициент для бентонных внутренних поверхностей каналов; δ –коэффициент, равный 0,55 при трении о стенки бетонных каналов; х=42 м - длинна участка между натяжными устройствами, м; θ=0,15 рад –суммарный угол поворота оси арматуры, равный углу наклона к горизонтали у натяжного устройства (анкера)

Значение потерь σ₃ вычисляются для каждого из пучков, затем находится среднее значение:

4. От усадки бетона с теплообработкой при натяжении на бетон –σ₄=40 МПа при класса бетона В=45.

5. От ползучести бетона :

где напряжение в бетоне на уровне центра тяжести арматуры; усилие в арматуре с учетом потерь σ₁-σ₃;

–расчетный изгибающий момент от собственного веса балки;e=1,23 м; A_red=0,8959 м²; J_red=0,378 м⁴; A_p= м –геометрические характеристики сечения и рабочей арматуры; R_вр –передаточная прочность ,соответствующая расчетному сопротивлению бетона класса В45=22,0 МПа.

6. От деформаций обжатия стыков между блоками:

где -число швов по длине натягиваемой арматуры; Δl –обжатие стыка, равное 0,3 мм для стыков, заполненных бетоном; l=42 , мм –длина натягиваемой арматуры.