Напряжения в бетоне при обжатии, в напрягаемой и обычной арматуре. Расчет прочности конструкций в стадии обжатия.
Усилие предварительного обжатия бетона принимают равным равнодействующей усилий в напрягаемой и ненапрягаемой арматуре:
Эксцентриситет усилия 
относительно центра тяжести приведенного сечения определяют из условия равенства моментов равнодействующей и составляющей:
Чтобы определить напряжения в сечениях предварительно напряженных железобетонных элементов в стадии I до образования трещин, рассматривают приведенное бетонное сечение, в котором площадь сечения арматуры заменяют эквивалентной площадью сечения бетона.
Исходя из равенства деформаций арматуры и бетона, приведение выполняют с использованием модулей упругости двух материалов 
.
Площадь приведенного сечения элемента составит:
,
где А – площадь за вычетом площади сечения каналов и пазов.
При обжатиии в бетоне развиваются неупругие деформации, эпюра нормальных напряжений приобретает криволинейное очертание. В упрощенной постановке напряжения в бетоне при обжатии определяют в предположении упругой работы сечения и линейной эпюры напряжений:
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:
, где
- 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:
, где
- обжатие анкеров или смещение стержня в зажимах анкеров;
- расстояние между наружными гранями упоров.
При отсутствии точных данных допускается принимать 
.
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.
В ненапрягаемой арматуре предварительно напряжённых элементов под влиянием совместных с бетоном деформаций возникают начальные сжимающие напряжения: при обжатии бетона, равные потерям от быстронатекающей ползучести: σs =σ6, а перед загружением элемента, равные также и потерям от усадки и ползучести бетона: σs=σ6+σ8+σ9.
Для ненапрягаемой арматуры, расположенной в зоне, растянутой при обжатии элемента принимают σs=σ8.
Дата добавления: 2019-09-13; просмотров: 715; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!