Продолжение табл. 5
|
Факторы, вызывающие потери предварительного напряжения арматуры |
Значения потерь предварительного напряжения, МПа, при натяжении арматуры
|
||
|
|
на упоры |
на бетон |
|
|
6. Быстронатекающая ползучесть для бетона: а) естественного твердения
б) подвергнутого тепловой обработке |
40 при ?? ??; 40?? + 85?? при ????, где ?? и ?? - коэффициенты, принимаемые: ??= 0,25+0,025Rbp, но не более 0,8; ?? =5,25-0,185 Rbp, но не более 2,5 и не менее 1,1; - определяются на уровне центров тяжести продольной арматуры S и S' с учетом потерь по поз. 1-5 настоящей таблицы. Для легкого бетона при передаточной прочности 11 МПа и ниже вместо множителя 40 принимается множитель 60
Потери вычисляются по формулам поз. 6а настоящей таблицы с умножением полученного результата на коэффициент, равный 0,85 |
—
— |
|
|
|
|
|
|
|
Б. Вторые потери |
|||
|
7. Релаксация напряжений арматуры: а) проволочной
б) стержневой |
—
— |
0,1 - 20 (см. пояснения к поз. 1 настоящей таблицы)
|
|
|
8. Усадка бетона (см. п. 1.26): |
Бетон естественного твердения |
Бетон, подвергнутый тепловой обработке при атмосферном давлении
|
Независимо от условий твердения бетона |
|
тяжелого классов: а) В35 и ниже |
40 |
35 |
30 |
|
б) В40 |
50 |
40 |
35 |
|
в) В45 и выше |
60 |
50 |
40 |
|
мелкозернистого групп: |
|
|
|
|
г) А |
Потери определяются по поз. 8а, б настоящей таблицы с умножением на коэффициент, равный 1,3 |
40 |
|
|
д) Б |
Потери определяются по поз. 8а настоящей таблицы с умножением на коэффициент, равный 1,5 |
50 |
|
|
е) В |
Потери определяются по поз. 8а-в настоящей таблицы как для тяжелого бетона естественного твердения |
40 |
|
|
легкого при мелком заполнителе: |
|
|
|
|
ж) плотном |
50 |
45 |
40 |
|
з) пористом |
70 |
60 |
50 |
|
|
|
|
|
|
9. Ползучесть бетона (см. п. 1.26): |
|
|
|
|
а) тяжелого и легкого при плотном мелком заполнителе |
150?? ??bp/Rbp при ??bp/Rbp ?? 0,75; 300?? (??bp/Rbp - 0,375)при??bp/Rbp ?? 0,75, где ??bp - то же, что в поз. 6, но с учетом потерь по поз. 1-6 настоящей таблицы; ?? - коэффициент, принимаемый равным для бетона: естественного твердения - 1,00; подвергнутого тепловой обработке при атмосферном давлении - 0,85 |
Продолжение табл. 5
|
Факторы, вызывающие потери предварительного напряжения арматуры |
Значения потерь предварительного напряжения, МПа, при натяжении арматуры
|
|
|
|
на упоры |
на бетон |
|
б) мелкозернистого групп: |
|
|
|
А |
Потери вычисляются по формулам поз. 9а настоящей таблицы с умножением полученного результата на коэффициент, равный 1,3 |
|
|
Б |
Потери вычисляются по формулам поз. 9а настоящей таблицы с умножением полученного результата на коэффициент, равный 1,5 |
|
|
В |
Потери вычисляются по формулам поз. 9а настоящей таблицы при ?? = 0,85 |
|
|
в) легкого при пористом мелком заполнителе |
Потери вычисляются по формулам поз. 9а настоящей таблицы с умножением полученного результата на коэффициент, равный 1,2 |
|
|
10. Смятие бетона под витками спиральной или кольцевой арматуры (при диаметре конструкции до ) |
— |
70 — 0,22 dext, где dext - наружный диаметр конструкции, см |
|
11. Деформация обжатия стыков между блоками (для конструкций, состоящих из блоков) |
— |
, где n - число швов конструкции и оснастки по длине натягиваемой арматуры; ??l - обжатие стыка, принимаемое равным для стыков, заполненных бетоном, - ; при стыковании насухо - ; l -длина натягиваемой арматуры, мм |
|
Примечания: 1. Потери предварительного напряжения в напрягаемой арматуре S' определяются так же, как в арматуре S. 2. Для самонапряженных конструкций потери от усадки и ползучести бетона определяются по опытным данным. |
||
|
|
Таблица 6
|
Канал или поверхность |
Коэффициенты для определения потерь от трения арматуры (см. поз. 4 табл. 5)
|
||
|
|
|
?? при арматуре в виде |
|
|
|
|
пучков, канатов |
стержней периодического профиля |
|
1. Канал: с металлической поверхностью |
0,0030 |
0,35 |
0,40 |
|
с бетонной поверхностью, образованный жестким каналообразователем |
0 |
0,55 |
0,65 |
|
то же, с гибким каналообразователем |
0,0015 |
0,55 |
0,65 |
|
2. Бетонная поверхность |
0 |
0,55 |
0,65 |
|
|
|
|
|
б) для конструкций, предназначенных для эксплуатации при влажности воздуха ниже 40%, потери должны быть увеличены на 25%, за исключением конструкций из тяжелого и мелкозернистого бетонов, предназначенных для эксплуатации в климатическом подрайоне IVA согласно СНиП 2.01.01-82 и не защищенных от солнечной радиации, для которых указанные потери увеличиваются на 50%;
в) допускается использовать более точные методы для определения потерь, обоснованные в установленном порядке, если известны сорт цемента, состав бетона, условия изготовления и эксплуатации конструкции и т.п.
1.27. Значение предварительного напряжения в арматуре вводится в расчет с коэффициентом точности натяжения арматуры ??sp, определяемым по формуле
??sp = 1 ??????sp.(6)
Знак "плюс" принимается при неблагоприятном влиянии предварительного напряжения (т.е. на данной стадии работы конструкции или на рассматриваемом участке элемента предварительное напряжение снижает несущую способность, способствует образованию трещин и т.п.), знак "минус" - при благоприятном.
Значения ????sp при механическом способе натяжения арматуры принимаются равными 0,1, а при электротермическом и электротермомеханическом способах натяжения определяются по формуле
????sp = 0,5 ,(7)
но принимаются не менее 0,1;
здесь р, ??sp - см. п. 1.23;
np - число стержней напрягаемой арматуры в сечении элемента.
При определении потерь предварительного напряжения арматуры, а также при расчете по раскрытию трещин и по деформациям значение ????sp допускается принимать равным нулю.
1.28. Напряжения в бетоне и арматуре, а также усилия предварительного обжатия бетона, вводимые в расчет предварительно напряженных конструкций, определяются с учетом следующих указаний.
Напряжения в сечениях, нормальных к продольной оси элемента, определяются по правилам расчета упругих материалов. При этом принимают приведенное сечение, включающее сечение бетона с учетом ослабления его каналами, пазами и т.п., а также сечение всей продольной (напрягаемой и ненапрягаемой) арматуры, умноженное на отношение ?? модулей упругости арматуры и бетона. Если части бетонного сечения выполнены из бетонов разных классов или видов, их приводят к одному классу или виду, исходя из отношения модулей упругости бетона.
Усилие предварительного обжатия Р и эксцентриситет его приложения е0р относительно центра тяжести приведенного сечения (черт. 1) определяются по формулам:
Р = ??sp Аsp + ??'sp A'sp — ??s Аs — ??'s A's;(8)
e0p = ,(9)где - напряжения в ненапрягаемой арматуре соответственно S и S' , вызванные усадкой и ползучестью бетона;
- расстояния от центра тяжести приведенного сечения до точек приложения равнодействующих усилий соответственно в напрягаемой и ненапрягаемой арматуре S и S' (см. черт. 1).
Черт. 1. Схема усилий предварительного напряжения в арматуре в поперечном сечении железобетонного элемента
При криволинейной напрягаемой арматуре значения ??sp и ??'sp умножают соответственно на , где и - углы наклона оси арматуры к продольной оси элемента (для рассматриваемого сечения).
Напряжения ??sp и ??'sp принимают:
а) в стадии обжатия бетона - с учетом первых потерь;
б) в стадии эксплуатации элемента - с учетом первых и вторых потерь.
Напряжения ??s и ??'s принимают численно равными:
в стадии обжатия бетона - потерям напряжений от быстронатекающей ползучести по поз. 6 табл. 5;
в стадии эксплуатации элемента - сумме потерь напряжений от усадки и ползучести бетона по поз. 6, 8 и 9 табл. 5.
1.29. Сжимающие напряжения в бетоне в стадии предварительного обжатия ??bp не должны превышать значений (в долях от передаточной прочности бетона Rbp), указанных в табл. 7.
Таблица 7
|
|
|
Сжимающие напряжения в бетоне в стадии предварительного обжатия в долях от передаточной прочности бетона ??bp/Rbp, не более |
|||
|
|
Способ |
при расчетной зимней температуре наружного воздуха, ??С |
|||
|
Напряженное состояние сечения |
натяжения |
минус 40 и выше |
ниже минус 40 |
||
|
|
арматуры |
при обжатии |
|||
|
|
|
центральном |
внецентренном |
центральном |
внецентренном |
|
1. Напряжения уменьшаются или не изменяются при действии внешних нагрузок |
На упоры На бетон |
0,85 0,70 |
0,95* 0,85 |
0,70 0,60 |
0,85 0,70 |
|
2. Напряжения увеличиваются при действии внешних нагрузок |
На упоры На бетон |
0,65 0,60 |
0,70 0,65 |
0,50 0,45 |
0,60 0,50 |
|
|
|||||
|
* Для элементов, изготовляемых с постепенной передачей усилия обжатия, при наличии стальных опорных деталей и косвенной арматуры с объемным коэффициентом армирования ???? ?? 0,5% (см. п. 5.15) на длине не менее длины зоны передачи напряжений lp (см. п. 2.29) допускается принимать значение ??bp/Rbp = 1,00. Примечания: 1. Значения ??bp/Rbp, указанные в настоящей таблице, для бетона в водонасыщенном состоянии при расчетной температуре воздуха ниже минус 40??С следует принимать на 0,05 меньше. 2. Расчетные зимние температуры наружного воздуха принимаются согласно указаниям п. 1.8. 3. Для легкого бетона классов В7, 5 - В12, 5 значения ??bp/Rbp следует принимать не более 0,30. |
|||||
|
|
Напряжения ??bp определяются на уровне крайнего сжатого волокна бетона с учетом потерь предварительного напряжения по поз. 1-6 табл. 5 и при коэффициенте точности натяжения арматуры ??sp, равном единице.
1.30. Для предварительно напряженных конструкций, в которых предусматривается регулирование напряжений обжатия бетона в процессе их эксплуатации (например, в реакторах, резервуарах, телевизионных башнях), напрягаемая арматура применяется без сцепления с бетоном, при этом необходимо предусматривать эффективные мероприятия по защите арматуры от коррозии. К предварительно напряженным конструкциям без сцепления арматуры с бетоном должны предъявляться требования 1-й категории трещиностойкости.
ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ РАСЧЕТА ПЛОСКОСТНЫХ И МАССИВНЫХ КОНСТРУКЦИЙ
С УЧЕТОМ НЕЛИНЕЙНЫХ СВОЙСТВ ЖЕЛЕЗОБЕТОНА
1.31. Расчет плоскостных конструкций (типа балок-стенок, плит перекрытий) и массивных конструкций по предельным состояниям первой и второй групп следует производить по напряжениям (усилиям), деформациям и перемещениям, вычисляемым с учетом физической нелинейности, анизотропии, а в необходимых случаях - ползучести, накопления повреждений (в длительных процессах) и геометрической нелинейности (в основном для тонкостенных конструкций).
Примечание. Анизотропия - неодинаковость свойств (здесь - механических) по разным направлениям. Ортотропия - вид анизотропии, при котором имеются три взаимно перпендикулярные плоскости симметрии свойств.
