полчучггтн r.cToiia в элементах, изготовляемых с натяжением арма-lypu ни 1 лоры, определяют по эмпирическим формулам:

прн<А o,a=505S-

при > а 023 = 50а+100 b "о

(6.10) (6.11)

где а и Ь - коэффициенты, принимаемые равными:

для бетона марки 300 и выше 0=0,6; 6=1,5

а=0,5; 6=3

200 150

а=0,4: 6=3

При пропаренных бетонах потери напряжений, вычисленные по формулам (6.8) - (6.П), уменьшают на коэффициент 0,85. Для бетонов на слабых пористых заполнителях (трепельном гравии, известняковом ракушечнике, перлитовом песке, вулканическом шлаке) потери напряжения, вычисленные по формулам (6.8) и (6.9), увеличиваются умножением на коэффициент 1,2-1,7.

В итоге потерн от ползучести (длительной плюс быстронатека-ющей) суммируются; они значительно снижены для высоких марок тяжелого бетона, но несколько повышены для марок бетона ниже 300.

Потери от релаксации напряжений в арматуре аз. Потерн от релаксации зависят от вида арматуры, напряжения и способов натяжения и вычисляются по эмпирическим формулам:

для высокопрочной проволочной арматуры н канатов: а) при механическом натяжении

аз=/0.27-0.1

(6.12)

б) при электротермическом и электротермомеханическои натяжении

аз = 0,05ао; (6.13)

для стержневой горячекатаной арматуры:

а) при механическом натяжении

аз = 0.1а„-20; (6.14)

б) при электротермическом и электротермомеханнческом натяжении

аз = 0,ОЗао, (6.15)

где /?а - нормативное сопротивление напрягаемой арматуры; ор - контролируемое предварительное напряжение арматуры без учета потерь (см. § 3.2, гл. 6).

Если вычисленные по формулам (6.12) и (6.15) потери от релаксации напряжений оказываются отрицательными, то их следует принимать равными нулю.

Потери от деформации анкеров, обжатия шайб или прокладок щ. После натяжения арматуры может произойти небольшая деформация анкера, обжатие шайб или прокладок между анкером и бетоном, что вызовет соответствующее укорочение арматуры, а следова-

тельно, и потерю предварительного напряжения. Эти потери определяют по формуле

Щ = (A-iH-Xis) - ,

(6.16)

где /--длина напрягаемой арматуры, мм; ki - деформация обжатия шайб или прокладок, расположенных между анкерами и телом бетона; - деформация анкеров стаканного типа или колодок с пробками для пучковой арматуры или анкерных гаек и захватов для стержневой арматуры.

Прн расчете принимают Я,1 = 1 мм, Я,2= I мм па каждый анкер или. захват; в анкерах в виде плотно завинчиваемых гаек и клиновых шайб потери от их обжатия пе учитывают и принимают Xi = X2=0.

Пйтери предварительного напряжспии при иатяжспми арматуры на упоры от лсформицпм анкеров, расположенных у натяжных устройств, определяют по формуле

04 = у-Яа. (6.17)

Здесь обжатие опрессованиых шайб, смятие высаженных головок и т. п. учитываются >i,=2 мм; смещение стержней в инвентарных зажимах

Я=1.25-}-0,15, (6.18)

где d - диаметр стержня, мм; / - длина натягиваемого стержня, мм (расстояние между наружными гранями упоров формы или стенда).

При электротермическом способе натяжения потери от деформаций анкеров в расчете не учитываются, так как оин учтены при определении полного удлинения арматуры.

Потери от трения арматуры о стенки канала 05. При натяжении арматуры, проходящей в канале напрягаемого элемента, часть усилия будет затрачена на преодоление треиия арматуры о стенки канала. Потери Os возникают при натяжении арматуры на бетон, и они тем больше, чем больше кривизна канала, характеризуемая центральным углом О, рад (рис. 6.18), чем больше коэффициент трення х, зависящий от характера поверхности канала и чем больше расстояние х от натяжного устройства до рассматриваемого сечения. Эти потерн

(6.19)

где 00 - контролируемое предварительное напряжение арматуры при натяжении на бетой, определяемое в соответствии с указанием § 3.2, гл. 6 и по формуле (6.40); е - основание натуральных логарифмов; X - длина участка канала от натяжного устройства до расчетного сечеиия (см. рис. 6.18), м; О - центральный угол дуги, образуемой арматурой на криволинейном участке канала, рад; k - коэффициент, учитывающий отклонение прямолинейного участка канала от его проектного положения на 1 м длины; ц - коэффициент трения арматуры о стенки канала.

Значения коэффициентов Лир, приведены в табл. 6.3.

Значения коэффициентов и i

Потери предварительного напряжения прн натяжении арматуры на упоры от трения арматуры об огибающие приспособления

(6.20)

где 1*=0,25.

Потери от смятия бетона год витками спиральной или кольцевой арматуры Og учитываются только в конструкциях цилиндрической формы (трубы, резервуары), подвергаемых обжатию натяжением арматуры на затвердевший бетон. Эти потери в трубах и резервуарах диаметром до 3 м

0 = 30 МПа. (6. 21)

Ряс 6.18. К определению потерь предварительного иапря-т/кявт от трепня арматуры о стенки канала

Рис. 6.19. К вычислению геометрических характеристих двутаврового сечеиия 1-5 - простейшие фигуры; в-9 - арматура сечениа

Прн ббльших диаметрах конструкции радиальное сжатие под витками арматуры н смятие бетона незначительны; поэтому принн- мают Об=0.

Потери от разности температур натянутой арматуры и устройств, воспринимающих усилие натяжения 07, обусловлены тем, что температурное удлинение арматуры вследствие нагрева погашает упругое ее удлинение при натяжении.

о, = 1,25 А/, (6.22)

где А< - разность температур арматуры и упоров, воспринимающих усилие натяжения, "С; прн одинаковой начальной температуре (в момент натяжения) арматуры и упоров А< равно ргюности температур между ними, возникающей при пропаривании и прогреве бетона.

Такие потери напряжений происходит, пппрнмер, прн тепловой обработке желсзнбетонных изделий стендового прнааводства. Из-за неподвижности упорен стеида температурное удлинение натянутой арматуры с умепыпсммым предварительным напряжением фиксируется твердеющим бетоном и при охлаждении изделия эти потери не восстанавливаются. Прн отсутствии точных данных принимают Д/ = 65°С.

Потери от деформации стальных форм при изготовлении предварительно-напряженных конструкций Og. Потерн

k - Ea.

где k - коэффициент, определяемый по формулам; прн натяжении арматуры домкратом

(6.23)

(6.24)

при натяжении арматуры намоточной машиной электротермоме-ханическим способом (50% усилия создается грузом)

k=~: (6.25)

Al - сближение уноров по линии действия усилия JVe, определяемое из расчета деформации формы; Z -расстояние между наружными гранями упоров; / - число групп стержней, натягиваемых неодновременно.

При отсутствии данных о технологии изготовления н конструкции форм принимают 08=30 МПа.

Прн электротермическом натяжении потери от деформации форм в расчете не учитывают, так как они учтены при определении полного удлинения арматуры.

Потери от деформации обжатия стыков между блоками (для конструкций, состоящих из блоков) Од. Потбрн

fa.

(6.26)

где Иш - число швов конструкции по длине натягиваемой арматуры; - обжатие одного стыка, принимаемое равным: для стыков, заполненных бетоном, 0,3 мм н при соединении насухо -0,5 мм; I - длина натягиваемой арматуры, мм.

Ui-0 этн потери предварительного напряжения можно разбить на дне ipyiMibi. Часть потерь проявляется до окончания обжатия бето-ii.i: эти потери объединяются в группу «первых потерь»; суммарную их величину обозначают Ощ. Другие потерн проявляются после окончания обжатия бетона и объединяются в группу «вторых потерь»; суммарную нх величину обозначают Опг.

При натяжении арматуры на упоры

= оз + 04-f Ов + og-}-07-Ь ag; (6.27)

Oui = Oi + ai. (6.28) При натяжении арматуры иа бетон

Оп1 = о + а!,; (6.29)

Опа = Oi-f 02-f Оз-f Og + Og. (6.3G) Суммарные потери

Оп = Ои + ап2 (6.31)

следует принимать во всех случаях не менее 100 МПа.

4. Геометрические характеристики сечений предварительно-напряженных элементов. При выполнении некоторых видов расчета вместо действительного сечения элемента рассматривают так называемое приведенное сечение, в котором кроме сечения бетона (за вычетом сечения каналов) учитывают п-кратное сечение арматуры (n=EJEo). С помощью такого приема площадь приведенного сечения

п = б + «н + и + а + <- (6-32)

Аналогично определяют и другие геометрические характеристики приведенного сечения: статический момент, момент инерции и т. д. Для вычисления этих характеристик удобно разбить поперечное сечение на части простой геометрической формы (рис. 6.19).

Статический момент приведенного сечения относительно оси /-/:

8а=Щу1, (6.33)

где F( -площадь f-й части сечения; yi - расстояние от центра тяжести t-й части сечеиня до оси f-I.

Расстояния у и у от центра тяжести приведенногр сечения до осей /-/ и - вычисляют по формула:

-h-y.

(6.34)

Момент инерции приведенного сечения относительно центральной оси, параллельной оси /-/:

1п = [П + Рс{у-У(У]. (6.35)

где li - момент ннерцин «-й части сечения относительно оси, проходящей через центр тяжести этой части сечения.

Расстояния верхней и нижней границ ядра сечения от центра тяжести приведенного сечения будут:

5. Определение напряжений в бетоне и арматуре предварительно-напряженных элементов при обжатии. При

расчете предварительно-напряжеппых лeмeптoв в ряде случаев приходится определять иапряжепия в бетоне и арматуре. Эти иаиряжетт находят как для упругого тела по прнведе1тым геометрическим характеристикам независимо от того, производится ли натяжение арматуры на упоры или на бетон. Сечение считают находящимся под действием равнодействующей усилий iVo во всей напрягаемой и ненапрягаемой арматуре и считают эту равнодействующую за внешнюю силу, обжимающую приведенное сечение элемента (рис. 6.20). Равнодействующая No может быть найдена из условия равновесия

По моменту равнодействующей относительно центра тяжести приведенного сечения и сумме моментов в арматуре Лн, А, А, А найдем эксцентрицитет

"о + К Уа -РрнУн-РааУа

еои =

(6.38)

где Fn и Fa - площадь сечения напрягаемой и ненапрягаемой продольной арматуры: в изгибаемых, внецентренно-сжатых и внецентренно-растянутых элементах - арматуры А„ и А, расположенной в наиболее обжатой зоне бетона; в центральнорастянутых элементах - площадь сечения всей арматуры; f „ н f - площадь сечеиия напрягаемой и ненапрягаемой продольной арматуры А, и А, расположенной в менее обжатой зоне; Оо и Oq - напряжения в арматуре и для рассматриваемой стадии работы элемента; Оа и Од - напряжения в арматуре А и А, вызванные усадкой и ползучестью бетона.

, Остальные обозначения показаны на рис. 6.20, с.

Напряжение в бетоне по формуле для внецентренно-го сжатия

ос.„ = -±-7-у.

Гп п

(6.39)