А. Первые потери
1– потери от релаксации напряжений арматуры;
2– потери от температурного перепада;
3 – потери деформации анкеров, расположенных у натяжных
устройств;
4– потери от трения арматуры, принимаются равными 0;
5 – потери от деформации стальной формы.
Определяем напряжение в бетоне при обжатии в уровне центра тяжести преднапряженной арматуры (Н):
P A |
|
|
5 |
|
|
100. |
|
sp |
|
i |
|
||
sp |
|
1 |
|
|
Напряжения в бетоне в уровне центра тяжести напрягаемой арматуры (МПа):
|
|
P |
|
P yн asp Mсвн |
|
|
bр |
|
|
|
|
|
0,01, |
A |
W |
|
||||
|
|
red |
|
s |
|
|
6– потери от быстронатекающей ползучести бетона.
Б. Вторые потери
8 − потери от усадки бетона.
Определяем усилие обжатия с учетом первых потерь (Н) :
P |
A |
|
|
6 |
|
|
100. |
|
sp |
|
i |
|
|||
1 |
sp |
|
1 |
|
|
Определяем напряжения в бетоне от усилия обжатия (МПа) :
|
|
|
P |
|
P (y |
н |
a |
sp |
) M |
Н |
|
|
|
|
|
1 |
|
|
св |
0,01, |
|||
bp |
1 |
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
Ws |
|
|
||||||
|
Ared |
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
9 – потери от ползучести бетона.
Определяем сумму всех потерь и усилие обжатия (МПа):
9
i 1 2 3 4 5 6 8 9 100.
1
Усилие обжатия с учетом всех потерь (Н):
P |
A |
|
|
9 |
|
|
100. |
|
sp |
|
i |
|
|||
2 |
sp |
|
1 |
|
|
70
5.6.4. Оценка трещиностойкости верхней зоны балки при отпуске арматуры с упоров (стадия изготовления)
Исходные данные: P1 (H); Mcнв(Н∙см); Wred (см3); Wred (см3);
|
3 |
( p) |
Wpl (см ); ун (см); h (см); asp (см); k = 0,8; Rb,ser = k Rb,ser (МПа); |
||
Rbt( p,ser) =k Rbt,ser (МПа); Ared |
(см2); Ired (см4). |
|
Для возможной корректировки жесткости конструкции и прогибов необходимо выполнить оценку трещиностойкости верхней зоны балки при отпуске арматуры. Условие возникновения верхних трещин оценивается по условию (Н∙см).
Mcrc Rbt(p,ser) Wpl 100 Mcнв Mrp ,
где Mrp PT1 (eop r )– усилие обжатия с учетом точности натяжения (Н):
PT1 P1 sp1,
sp1 1 sp − при неблагоприятном влиянии преднапряжения
[2,п.1.27 ].
При механическом способе натяжения
sp 0,1;
при электротермическом
sp 0,5 |
p |
|
1 |
0,1, |
|||
|
1 |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
||||
|
|
|
|||||
|
sp |
|
n |
|
|||
где n– число стержней напрягаемой арматуры. Эксцентриситет усилия обжатия (см):
eop yн аsp ,
где r – расстояние от центра тяжести приведенного сечения до ядровой точки, наиболее удаленной от растянутой (верхней) зоны
(см):
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
r |
Wred |
, |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
в |
|
|
Ared |
|
где |
1,6 |
|
; |
0,7 1,0; напряжения в бетоне в уровне |
|||
|
R |
( p ) |
|
|
|
||
|
|
|
b,ser |
|
|
|
|
нижнего волокна (МПа):
71
|
|
|
P |
|
P |
|
e |
op |
M |
н |
|||
|
|
|
|
T |
|
T |
|
|
cв |
||||
σ |
b |
|
|
1 |
|
|
1 |
|
|
|
|
|
0,01. |
A |
|
|
|
W |
|
|
|
||||||
|
|
red |
|
|
|
red |
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
При Mcrc > 0 верхних трещин нет, 1 0, см. п.5.6.5.
При Mcrc < 0 трещины есть и Mcrc следует уменьшить, см.п. 5.6.5.
5.6.5.Оценка трещинообразования нижней зоны балки
встадии эксплуатации
Исходные данные: P2 (H); h (см); yн |
(см); asp (см); Ared (см2); |
||||||
4 |
3 |
|
3 |
3 |
|
3 |
2 |
Ired (см ); Wred (см ); |
(см ); Wpl |
|
|
(см ); |
|||
Wred |
(см ); Wpl (см ); As |
||||||
Asp (см2); As (см2);Rb,ser |
(МПа); Rbt,ser (МПа); M н (Н∙см). |
|
|||||
К трещиностойкости балки предъявляют требования 3-й категории. Расчет по образованию трещин производят на действие полных нормативных нагрузок. Расчет заключается в проверке условия:
M н Мcrc ;
момент трещинообразования:
Mcrc (Rвt,ser Wpl 100 Mrp ) (1 1 );
момент усилия обжатия:
Mrp PT2 eop r ;
усилие обжатия с учетом точности натяжения (Н):
PT2 P2 sp2(1 1 );
sp2 1 sp − при благоприятном влиянии преднапряжения
sp , см. п. 5.6.4 ; eop ,см. п. 5.6.4.
Расстояние до верхней наиболее удаленной ядровой точки (см):
r Wred ; Ared
напряжение в бетоне в уровне верхнего волокна (МПа):
|
P |
M |
Н P e |
op |
|
|
σb |
|
2 |
0,01; |
|||
2 |
|
|
|
|
||
|
|
W |
|
|||
|
A |
|
|
|
||
|
red |
|
red |
|
|
|
72
1,6 |
σb |
; 0,7 1,0. |
|
||
|
Rb,ser |
|
Коэффициент λ1 определяется по формуле (стадия изготовления):
λ1 |
(1,5 |
0,9 |
) (1 m )[2,п.4.6 ]. |
||||||||||
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
δ |
|
|
|
|
|
||||
Коэффициент m вычисляется по формуле |
|
||||||||||||
|
|
|
|
R |
(p) |
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
m |
bt,ser |
Wpl |
0,45 |
; |
||||||||
|
|
|
|
|
|
н |
|||||||
|
|
|
|
Mrp |
Mcв |
|
|
|
|||||
|
δ |
yн |
|
|
|
As Asp |
1,4. |
||||||
|
h yн |
|
|
||||||||||
|
|
|
|
Asp As As |
|
|
|||||||
Для конструкций, армированных проволочной арматурой и стержневой арматурой класса А-VI, значение , полученное по формуле, снижается на 15 %. Если в сжатой зоне трещины не образуются, тогда 1=0. Если Мн > Мcrc , трещины в нижней зоне балки образуются и необходимо определить ширину их раскрытия.
5.6.6. Определение раскрытия трещин в нижней зоне
h΄f
As
Asp
hf

As
bf
b
bf
a 
h = hx
asp
a
Исходные данные:
h; b (cм); bf (см); b'f (см);
h0 (cм); hf (cм); h'f (см);
а (см); аsp (см); а's (см);
Esp (МПа); Es (МПа); E's(МПа); sp2;
Asp (см2); As (с м2); A's (см2);
Rb,ser (МПа); Р2 (Н).
Выполняют расчеты по непродолжительному раскрытию acrc1 трещин на действие полных нормативных нагрузок и по продолжительному acrc2 раскрытию на действие постоянных и длительных нормативных нагрузок [2,п. 4.14 ].
73
Расчет сводится к проверке условий трещиностойкости:
|
|
acrc1 аcrc 1 acrc 2 |
acrc2 acrc1 ; |
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
acrc2 acrc2 . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
Здесь a |
crc(1) |
a |
|
|
|
|
|
− приращение |
|
|
|
ширины раскрытия от |
|||||||||||||||||||||||||
|
|
|
crc(2) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
действия кратковременных нагрузок; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
acrc2 − ширина продолжительного раскрытия трещин. |
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||
Предельно допустимые значения acrc1, |
|
|
|
acrc2 указаны |
|
в табл. 2 |
|||||||||||||||||||||||||||||||
[2]. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Параметры acrc 1 , acrc 2 и acrc2 рассчитывают по следующему |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||
алгоритму: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
принимают М=Мн; l =1; ν=0,45; |
|||||||||||||||||||||||||||
при определении acrc 1 |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||
при определении a |
|
|
принимают М=Мдлн ; |
=1; ν=0,45; |
|||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
crc 2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
l |
|
|
|
|
|
|
|||
при определении a |
|
принимают М=Мдлн ; |
=1,6-15 |
|
; ν=0,15. |
||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
crc2 |
|
|
|
|
|
|
|
As Asp |
|
|
|
|
|
|
|
l |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
; |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
b h0 (b f b) (h f asp ) |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,01M |
|
; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Rb,ser b h02 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
bf b hf |
|
|
Es As |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
f |
|
|
2Eb |
; |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
bh0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
h f |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
f 1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
; |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2h0 |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
As |
Asp |
|
|
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
b h0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1,5 f |
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
M |
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
еs,tot |
|
; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
; |
|
|||||||||||||||||||||
|
P2 |
|
1,8 |
1 5 |
|
11,5 |
es,tot |
5 |
|
||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
10 |
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
h0 |
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
x h0 .
Если x hf , следует пересчитать параметры , f , , , принимая b bf .
74