2.4. Предварительное напряжение арматуры и его потери.

Назначаем величину первоначального предварительного напряжения арматуры . Допустимое отклонение предварительного напряжения . Следовательно

Условия выполняются.

Определяем потери, проявляющиеся до обжатия. Потери от релаксации напряжений в арматуре:

Потери от температурного перепада между упорами стенда и бетоном при

Потери от деформации анкеров, расположенных у натяжных устройств, при

Трения арматуры об огибающие устройства нет из-за их отсутствия, поэтому . Арматура натягивается на упоры стенда и потери из-за деформации стальной формы отсутствуют, то есть .

Суммарные потери до обжатия бетона а предварительное напряжение арматуры Усилие предварительного обжатия

Дальнейшая последовательность определения потерь показана на примере сечения II-II. Изгибающий момент в данном сечении от веса балки с учётом коэффициента надёжности .

Напряжения в бетоне при обжатии на уровне апрягаемой арматуры:

Передаточная прочность бетона:

Следовательно, потери от быстронатекающей ползучести бетона с учётом коэффициента 0,85, .

Так как , величины предварительных сжимающих напряжений в ненапрягаемой рарматуре равны нулю, то есть

Первые потери

Предварительное напряжение в напрягаемой арматуре с учётом первых потерь Усилие предварительного обжатия с учётом этих потерь

Потери в напрягаемой арматуре, вызванные усадкой бетона:

Потери от ползучести бетона

Ненапрягаемая арматура S’ расположена в растянутой зоне, поэтому

Общие потери

Предварительное напряжение арматуры после проявления всех потерь

2.5. Расчёт прочности балки в стадии эксплуатации.

2.5.1. Проверка размеров бетонного сечения.

Размеры сечения проверяют из условия , обеспечивающего прочность бетона стенки по сжатой полосе между наклонными трещинами. Рассмотрены 2 сечения: первое расположено в месте резкого уменьшения толщины стенки, т.е. у сечения I-I, второе – на расстоянии 1,85 м от торца балки, где толщина стенки становится минимальной, т.е. вблизи сечения III-III. Поскольку между местом приложения опорной реакции и рассматриваемыми сечениями опорная нагрузка отсутствует, величину внешней поперечной силы принимаем равной опорной реакции, т.е.

Q=0,197 МН.

Т.к. поперечное армирование пока неизвестно, принимаем А_w=0. Тогда .

При отсутствии нагрузок малой суммарной продолжительности принимаем . Поэтому

Для сечения I-I b=0,12 м; h₀=0,742 м, следовательно правая часть формулы .

Для сечения III-III b=0,08 м; h₀=0,94 м, поэтому . Для обоих сечений выполняется условие , принятые размеры поперечного сечения достаточны.

2.5.2. Прочность нормальных сечений.

Проверяем прочность для опасного сечения V-V, расположенного на расстоянии 0,37l от опоры. Установившееся предварительное напряжение определяем с учётом коэффициента точности натяжения.

.

Так как

Следовательно принимаем

Определим граничное значение относительной высоты сжатой зоны бетона.

Принимая в первом приближении , проверяем условие

Так как условие выполняется , граница сжатой зоны проходит в полке, и расчёт выполняем как для элемента прямоугольного сечения шириной

При высота сжатой зоны

Принимаем следовательно х=0,176 м.

Несущая способность рассматриваемого сечения

То есть прочность сечения V-V обеспечена.