Материал: 926

Сечение по продольной оси

Рис.24

5.6. Расчет балок покрытия по II группе предельных состояний

5.6.1. Назначение величины предварительного напряжения арматуры

Исходные данные: способ натяжения; длина натягиваемого стержня l (м); нормативное сопротивление арматуры Rsp,ser (МПа).

Назначаемая величина предварительного напряжения арматуры

sp должна удовлетворять двум условиям [2, п. 1.23 ].

5.6.2.Вычисление геометрических характеристик сечения

39

Рис.25

Исходные данные: размеры поперечного сечения балки

в наиболее напряженном месте, см; As , Asp , As , см2; a,asp, a , см;

Es,Esp, Es, [2, табл.29 ],Eb (МПа);

коэффициенты приведения арматуры к бетону:

Статический момент приведенного сечения относительно оси, проходящей по нижней грани (см3) :

Расстояние от нижней грани сечения до его центра тяжести (см):

40

yн Sred .

Ared

Момент инерции приведенного сечения (см4 ):

bf hf yн 0,5hf 2 bh1 yн hf 0,5h1 2 s As yн a 2

s As h yн a 2 sp Asp yн asp 2 .

Момент сопротивления сечения на уровне сжатой грани:

Момент сопротивления сечения на уровне сжатой арматуры:

Ws Ired .

h yн a

Момент сопротивления сечения на уровне растянутой напряженной арматуры:

Ws Ired .

yн asp

Момент сопротивления сечения на уровне растянутой грани:

Wred Ired .

yн

Упругопластический момент сопротивления по нижней грани сечения:

Wpl Wred .

Упругопластический момент сопротивления по верхней грани сечения:

Wpl Wred ,

здесь =1,5 – коэффициент упругопластичности для двутаврового сечения.

5.6.3. Определение потерь предварительного напряжения арматуры [2, п.1.25,табл.5]

Исходные данные: натяжение на упоры, тип арматуры (стержневая или проволочная);

41

способ натяжения (механический или электротермический);

sp (МПа); Rsp,ser (МПа); передаточная прочность бетона Rbр k B, гдеB– класс бетона; k – коэффициент передаточной прочности (например, при 80 % передаточной прочности k =0,8); Asp (см2);

Ared (см2); Ws(см3); yн (см); asp(см); Mсвн (Н∙см) – нормативный изгибающий момент в расчетном сечении от собственного веса балки; Ø (мм) − диаметр преднапряженной арматуры;

L(мм) − длина натягиваемого стержня (на 1 м больше длины балки);

Esp (МПа).

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):

Напряжения в бетоне в уровне центра тяжести напрягаемой арматуры (МПа):

6– потери от быстронатекающей ползучести бетона.

Б. Вторые потери

8 − потери от усадки бетона.

Определяем усилие обжатия с учетом первых потерь (Н) :

42

Определяем напряжения в бетоне от усилия обжатия (МПа) :

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):

9

2Asp sp i 100.

1

5.6.4.Оценка трещиностойкости верхней зоны балки при отпуске арматуры с упоров (стадия изготовления)

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