Меню

Первые потери предварительного напряжения арматуры это потери от



Предварительное напряжение в арматуре. Потери предварительного напряжения

Предварительные напряжения арматуры σsp принимают не более:

-для арматуры классов А500, А600, А800, А1000 – 0,9Rs,п;

-для арматуры классов Вр1200-Вр1500, К1400, К1500 – 0,8 Rs,п.

Кроме того, для любых классов арматуры значение σsp принимают не

При расчете предварительно напряженных конструкций следует учитывать снижение предварительных напряжений вследствие потерь предварительного напряжения:

– до передачи усилий натяжения на бетон (первые потери);

— после передачи усилия на бетон (вторые потери).

Первые потери предварительного напряжения включают потери от:

-релаксации напряжений в арматуре;

-температурного перепада при термической обработке конструкций;

1.Потери от релаксациинапряжений арматуры определяют по формулам:

для арматуры классов А600, А800 и А1000 при способе натяжения:

механическом – Δσsp1 = 0,1σsp — 20;

электротермическом – Δσsp1 = 0,03σsp;

для арматуры классов Вр1200…Вр1500, К1400, К1500 при способе натяжения:

Здесь σsp принимается без потерь в МПа.

При отрицательных значениях Δσsp1, их следует принимать равными нулю.

При наличии более точных данных о релаксации напряжений арматуры допускается принимать иные значения потерь от релаксации.

2.Потери от температурного перепада Δt,определяемого как разность температур натянутой арматуры в зоне нагрева и устройства, воспринимающего усилия натяжения, ºС, принимаются равными

При отсутствии точных данных принимается Δt = 65º.

При наличии более точных данных о температурной обработке конструкций допускается принимать иные значения потерь от температурного перепада.

3.Потери от деформации стальной формы(упоров)

при не одновременном натяжении арматуры на форму определяются по

где n – число стержней (групп стержней), натягиваемых неодновременно;

Δl – сближение упоров по линии действия усилия Р, определяемое из расчета деформации формы;

l – расстояние между наружными гранями упоров.

При отсутствии данных о конструкции формы и технологии изготовления допускается принимать Δσsp3 =30 МПа.

При электротермическом способе натяжения арматуры потери от деформации формы не учитываются.

4.Потери от деформации анкеров, расположенных у натяжных устройств, определяются по формуле

где Δl – обжатие анкеров или смещение стержня в зажимах анкеров;

l – расстояние между наружными гранями упоров.

При отсутствии данных допускается принимать Δl =2мм.

Вторые потери предварительного напряжения включают потери от усадки и ползучести бетона.

5.Потери от усадки бетона определяют по формуле

где εb,sh — деформация усадки бетона, принимаемая равной:

0,0002 – для бетона классов В35 и ниже;

0,00025 – для бетона класса В40;

0,0003 – для бетона классов В45 и выше.

Читайте также:  Стабилизаторы напряжения снр1 tdm

Допускается потери от усадки определять более точными методами.

6.Потери напряжений в рассматриваемой напрягаемой арматуре (S или ) от ползучести бетона определяют по формуле.

где φbr – коэффициент ползучести бетона определяемый по СП;

α – коэффициент приведения арматуры к бетону, равный α=Es /Eb;

μsp – коэффициент армирования, равный Aspj /A, где А и Aspj – площади поперечного сечения соответственно элемента и рассматриваемой напрягаемой арматуры (Asp или );

σsp – напряжение в бетоне на уровне центра тяжести рассматриваемой напрягаемой арматуры, определяемое как для упругих материалов по приведенному сечению, с учетом только первых потерь.

Полные суммарные потери напряжений для арматуры S следует принимать не менее 100 МПа.

Источник

Физическая сущность потерь предварительного напряжения в арматуре. Первые и вторые потери

Физическая сущность. Предварительное напряжение арматуры растянутой зоны по возможности принимают наибольшим. Чем оно выше, тем значительнее будет предварительное обжатие бетона, а следовательно, вьпне трещиностойкость и жесткость конструкции. Однако чрезмерно большое предварительное напряжение арматуры опасно из-за ее обрыва при натяжении, значительных остаточных деформаций, раздавливания и раскалывания бетона при его обжатии, а также может привести конструкцию в предельное состояние за счет проскальзывания арматуры в торцах элемента. Недостаточное предварительное напряжение арматуры может привести конструкцию к предельному состоянию за счет образования недопустимых прогибов, преждевременного образования трещин, недопустимой ширины их раскрытия.

Первые и вторые потери. По СП 63.13330.2012 «Бетонные и железобетонные конструкции» при натяжении арматуры на упоры следует учитывать:

первые потери — от релаксации ПН в арматуре (Δσsp1), температурного перепада при термической обработке конструкций (Δσsp2), деформации формы (упоров) (Δσsp3) и деформации анкеров (Δσsp4);

вторые потери — от усадки (Δσsp5) и ползучести бетона (Δσsp6).

При натяжении арматуры на бетон следует учитывать:

первые потери — от деформации анкеров (Δσsp4), трения арматуры о стенки каналов или поверхность конструкции (Δσsp7);

вторые потери — от релаксации предварительных напряжений в арматуре (Δσsp1), усадки (Δσsp5) и ползучести (Δσsp6) бетона.

Полные значения первых потерь предварительного напряжения арматуры определяют по формуле:

Усилие предварительного обжатия бетона с учетом первых потерь равно:

Полные значения первых и вторых потерь предварительного напряжения арматуры определяют по формуле:

Усилие в напрягаемой арматуре с учетом полных потерь равно:

Источник

Потери предварительного напряжения в арматуре

date image2015-03-20
views image11675

facebook icon vkontakte icon twitter icon odnoklasniki icon

Как показывают результаты экспериментов, предварительные напряжения в арматуре не остаются постоянными на протяжении срока эксплуатации конструкции, а изменяются, т.е. уменьшаются во времени. Численное значение такого уменьшения называют потерями предварительного напряжения в арматуре.

Читайте также:  Включаю поворотники падает напряжение

Потери предварительного напряжения в арматуре разделяют на первые потери (до передачи усилия натяжения на бетон) и вторые потери (после передачи усилия натяжения на бетон).

Факторы, вызывающие потери предварительного напряжения в арматуре:

1. Релаксация арматуры – уменьшение напряжений в арматуре при постоянной длине с течением времени. Релаксация вызывается перестройкой кристаллической структуры металла при достаточно длительном действии нагрузки.

Потери от релаксации для горячекатаной арматуры определяют по формулам:

При механическом способе натяжения — .

При электротермическом способе натяжения —

2. Температурный перепад между упорами и элементом. При термической обработке железобетонных элементов натянутая арматура расширяется от дополнительного нагрева в бетоне, за счет чего напряжения в арматуре уменьшаются. Температурный перепад определяется как разность температур натянутой арматуры в зоне нагрева и устройства, воспринимающего усилие натяжения. В этом случае:

При отсутствии точных данных о технологии изготовления элемента допускается принимать

3. Деформация формы (упоров) при неодновременном натяжении арматуры на форму. При натяжении арматуры на форму происходит ее деформация, в результате чего в ранее натянутых арматурных стержнях напряжения уменьшаются. Потери от деформации формы определяются по формуле:

— число групп стержней натягиваемых не одновременно;

— сближение упоров по линии действия усилия предварительного обжатия;

— расстояние между наружными гранями упоров.

При отсутствии точных данных допускается принимать .

При электротермическом способе натяжения арматуры деформации формы не учитываются, так как они должны быть учтены при определении полного удлинения арматуры.

4. Деформация анкеров, расположенных у натяжных устройств. Потери от деформации анкеров вычисляются по формуле:

— обжатие анкеров или смещение стержня в зажимах анкеров;

— расстояние между наружными гранями упоров.

При отсутствии точных данных допускается принимать .

При электротермическом способе натяжения арматуры деформации анкеров не учитываются, так как они должны быть учтены при определении полного удлинения арматуры.

5. Усадка бетона — уменьшение линейных размеров элемента, а так как заключенная в элементе арматура деформируется (т.е. уменьшается в размерах) совместно с бетоном, то в элементах без предварительного напряжения усадка приводит к появлению сжимающих напряжений в арматуре без внешней нагрузке, а в предварительно напряженных элементах к уменьшению предварительного напряжения.

Потери от усадки бетона вычисляются по формуле:

— относительная деформация усадки бетона, принимаемая равной:

для бетонов класса В35 и ниже;

для бетонов класса В40 и ниже;

для бетонов класса В45 и выше.

Допускается потери от усадки вычислять более точными методами.

Читайте также:  Схема регулятора напряжения генератора авто

6. Ползучесть бетона. Ползучесть бетона приводит к уменьшению линейных размеров элемента, а так как заключенная в элементе арматура деформируется (т.е. уменьшается в размерах) совместно с бетоном, в предварительно напряженных элементах к уменьшению предварительного напряжения.

Потери предварительного напряжения от ползучести бетона вычисляются по формуле:

— коэффициент ползучести бетона, определяемый по табл. 2.6 [4].

— коэффициент приведения арматуры к бетону.

— Коэффициент армирования, принимаемый , где — площадь рассматриваемой напрягаемой арматуры, — площадь сечения элемента.

— напряжение в бетоне на уровне центра тяжести рассматриваемой напрягаемой арматуры, определяемое как для упругих изотропных материалов по приведенному сечению:

— усилие предварительного обжатия с учетом первых потерь, равное

, при отсутствии напрягаемой арматуре в сжатой зоне элемента:

— эксцентриситет усилия относительно центра тяжести приведенного сечения:

, при отсутствии напрягаемой арматуре в сжатой зоне элемента:

— расстояние между центрами тяжести рассматриваемой напрягаемой арматуры и приведенного поперечного сечения элемента.

— изгибающий момент от собственного веса элемента, действующий в стадии обжатия в рассматриваемом сечении.

— площадь приведенного сечения

— момент инерции приведенного сечения

если , потери от усадки и ползучести принимаются равными нулю.

Если передаточная прочность бетона меньше 70% класса бетона , то при определении потерь предварительного напряжения от ползучести значения и принимаются при

Предварительные напряжения в бетоне при передаче усилия предварительного напряжения не должны превышать:

если напряжения уменьшаются или не изменяются при действии внешних нагрузок — ;

если напряжения увеличиваются при действии внешних нагрузок — .

Напряжения в бетоне в данном случае определяются у наиболее обжатой грани сечения, т.е.:

Значение момента определяется для сечения, в котором разгружающее действие этого момента минимально (например, в сечении, проходящем через конец длины зоны передачи напряжений).

Длину зоны передачи предварительного напряжения на бетон для арматуры без дополнительных анкерующих устройств определяют по формуле:

и принимают не менее и 200мм, а для арматурных канатов не менее 300мм.

— предварительное напряжение в напрягаемой арматуре с учетом первых потерь;

— расчетное сопротивление сцепления арматуры с бетоном, равное

— коэффициент, учитывающий влияние вида поверхности арматуры и принимаемый равным:

2,5 – для горячекатаной арматуры периодического профиля;

2,2 – для арматурных канатов диаметром 9мм и более.

1,8 – для холоднотянутой проволочной арматуры диаметром 4мм и более;

1,7 – для холоднотянутой проволочной арматуры диаметром 3мм и арматурных канатов диаметром 6мм.

При мгновенной передаче усилия обжатия на бетон значение увеличивается в 1,25 раза.

При диаметре стержней более 18мм мгновенная передача усилий не допускается.

Источник