Назначение величины предварительных напряжений в напрягаемой арматуре.
Предварительные напряжения
назначаем в соответствии с требованиями п.9.2.1 СНБ 5.03.01-02. ; .При механическом способе натяжения арматуры
, тогда ; .Для определения
(п.7.1.2.4 СНБ 5.03.01-02) и (п.9.1.4 СНБ 5.03.01-02) при предварительном подборе арматуры следует принимать ориентировочно суммарную величину потерь предварительного напряжения до их расчета в пределах: , т.е. установившиеся напряжения в предварительно напряженной арматуре. .В расчетном случае, при
.Граничная относительная высота сжатой зоны сечения
:где
; .Для предварительно напряженной арматуры из высокопрочной проволоки и канатов S1200:
;где
- частный коэффициент безопасности для усилия предварительного обжатия (п.9.4.2 СНБ 5.03.01-02).В данном случае принимаем
. ; .Коэффициент
, учитывающий упругопластическую работу высокопрочной арматуры по билинейной диаграмме деформирования (Рис.6.7 п.6.2.2.4 СНБ 5.03.01-02) при деформациях превышающих определяют по формуле: ,где
для арматуры S1200.На стадии предварительного подбора напрягаемой арматуры предполагают, что нейтральная ось проходит по нижней грани полки эквивалентного сечения, т.е.
. Тогда . .Определение площади напрягаемой арматуры.
Расчет следует выполнять по эквивалентному сечению. Предварительный расчет площади сечения напрягаемой арматуры выполняем по методу предельных усилий по п.7.1.2 СНБ 5.03.01-02 в предположении прямоугольной эпюры напряжений в сжатой части сечения. Продольную ненапрягаемую арматуру, установленную в верхней полке (в сжатом бетоне) не учитываем. Расчет ведем с использованием табличных коэффициентов.
В расчетном сечении:
(при длительных нагрузках);
, (п.6.1.5 4 СНБ 5.03.01-02); , .Определяем положение нейтральной оси при расчете таврового сечения:
нейтральная ось проходит в полке.Сечение рассматриваем как прямоугольное с
. ; ; .Площадь поперечного сечения одной позиции Æ25 класса S1200 по ГОСТ 13840 -
. Принимаем 16 штук общей площадью .Определение геометрических характеристик балки
Вычисляемые величины | Значения величин в сечениях | |||||
I - I | II - II | III - III | IV - IV | V - V | VI - VI | |
0,25 | 0,6 | 1,475 | 2,75 | 9,264 | 12.475 | |
0.91 | 0.94 | 1.015 | 1.17 | 1.664 | 1.93 | |
0,4 | 0,4 | 0,4 | 0,4 | 0,4 | 0.4 | |
0,27 | 0,27 | 0,27 | 0,27 | 0,27 | 0.27 | |
0.17 | 0.185 | 0.185 | 0.185 | 0.185 | 0.185 | |
- | 0,21 | 0,21 | 0,21 | 0,21 | 0.21 | |
0,27 | 0,12 | 0,1 | 0,08 | 0,08 | 0.08 | |
0,27 | 0,2 | 0, 193 | 0, 193 | 0,23 | 0.254 | |
0,1335 | 0,1022 | 0,1065 | 0,1227 | 0, 208 | 0.2664 | |
0,494 | 0,511 | 0,552 | 0,636 | 0,904 | 1.049 | |
0,416 | 0,429 | 0,463 | 0,534 | 0,76 | 0.881 | |
0,1075 | 0,1075 | 0,1075 | 0,1075 | 0,1075 | 0,1075 | |
0,3865 | 0,4035 | 0.4445 | 0,5285 | 0,7965 | 0.9415 | |
0,0201 | 0,01938 | 0,02501 | 0,03604 | 0,09215 | 0.1348 |
Определение потерь предварительного напряджения:
1. Технологические потери (первые потери):
1.1 - потери от релаксации напряжений в арматуре S1200 при механическом натяжении:
1.2 - потери от температурного перепада, для бетона класса
:где
.1.3 - потери от деформации анкерных устройств при натяжении на упоры:
,где
; - длина стержней между гранями упоров; -смещение стержней в инвентарных зажимах;
1.4 - потери от деформаций стальной формы
, т.к натяжение выполняется на упоры стенда.1.5 - потери, вызванные трением арматуры о стенки каналов и об огибающие приспособления
, т.к натяжение на упоры с прямолинейным расположением арматуры по длине балки.Усилия предварительно напряжения с учетом потерь, проявившихся к моменту передачи обжатия на бетон (до снятия упоров):
где .1.6 - потери, вызванные упругой деформацией бетона в момент передачи обжатия на бетон: