4. Стадии деформирования предварительно напряженного элемента при изгибе

Напрягаемая арматура изгибаемых элементов располагается в соответствии с эпюрой изгибающих моментов и поперечных сил.

Как и обычные железобетонные элементы, предварительно напряженные изгибаемые элементы при изгибе испытывают IIIстадии НДС: стадияI– до появления трещин в бетоне, стадияII– после появления трещин, стадияIII– стадия разрушения.

При испытании предварительно напряженных элементов трещины наблюдаются незадолго перед разрушением, и интервал между в стадииIIив стадииIIIво много раз меньше, чем в обычном железобетонном сечении ().

Стадии деформирования при натяжении арматуры на упоры

При натяжении на упоры (как и в центрально растянутых элементах) верхнюю и нижнюю арматуры сначала укладывают в форму (состояние 1) и натягивают до заданных начальных контролируемых напряжений и(состояние 2). В период бетонирования происходят первые потери напряжений арматурыи(состояние 3).

После приобретения бетоном необходимой прочности арматура освобождается с упоров и обжимает бетон; напряжения в арматуре уменьшаются за счет быстронатекающей ползучести в процессе обжатия бетона (состояние 4). При этом вследствие несимметричного армирования () элемент получает выгиб.

С течением времени вследствие усадки и ползучести бетона происходят последующие потери напряжений арматуры и(состояние 5).

Состояния 1-5 имеют место в стадии изготовления до загружения элемента. После загружения нагрузкой, погашающей обжатие бетона (состояние 6), напряжения в напрягаемых арматурах равны и.

При дальнейшем увеличении нагрузки напряжения в бетоне растянутой достигают предела прочности при растяжении (состояние 7). Это и будет концом стадии IНДС при изгибе. При этом напряжение в напрягаемой арматуреравно, а в напрягаемой арматуреравно.

Следовательно, в предварительно напряженных сечениях при изгибе ( как и при растяжении) перед образованием трещин напряжение в растянутой арматуре превышает соответствующее напряжение арматуры в обычных железобетонных сечениях, что и объясняет значительно более высокое сопротивление сечения образованию трещин при изгибе.

При увеличении нагрузки в бетоне растянутой зоныпоявляются трещины, и наступает стадияIIНДС.

С дальнейшим увеличением нагрузки растягивающие напряжения в арматуре достигают предела прочности (состояние 8) и происходит разрушение сечения – стадия III.

Следовательно, при изгибе (как и при центральном растяжении) к моменту исчерпания несущей способности в стадии IIIэффект преднапряжения утрачивается.

При натяжении на бетонпоследовательность напряженных состояний до и после приложения нагрузки аналогичная. Здесь будет лишь другое начальное контролируемое напряжение.

13