1.27. Значение предварительного напряжения в арматуре вводится в расчет с коэффициентом точности натяжения арматуры , определяемым по формуле

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 при механическом способе натяжения арматуры принимаются равными 0,1, а при электротермическом и электротермомеханическом способах натяжения определяются по формуле

но принимаются не менее 0,1;

здесь p, - см. п.1.23;

- число стержней напрягаемой арматуры в сечении элемента.

При определении потерь предварительного напряжения арматуры, а также при расчете по раскрытию трещин и по деформациям значение 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 относительно центра тяжести приведенного сечения (черт.1) определяются по формулам:

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).

1011 × 712 пикс.     Открыть в новом окне

При криволинейной напрягаемой арматуре значения и умножают соответственно на и , где и - углы наклона оси арматуры к продольной оси элемента (для рассматриваемого сечения).

Напряжения и принимают:

а) в стадии обжатия бетона - с учетом первых потерь;

б) в стадии эксплуатации элемента - с учетом первых и вторых потерь.

Напряжения и 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 не должны превышать значений (в долях от передаточной прочности бетона ), указанных в табл.7.

Таблица 7

┌───────────────────┬─────────┬─────────────────────────────────────────┐
│Напряженное состоя-│Способ   │Сжимающие  напряжения  в  бетоне в стадии│
│ние сечения        │натяжения│предварительного обжатия в долях от пере-│
│                   │арматуры │даточной прочности бетона сигма_bp/R_bp, │
│                   │         │не более                                 │
│                   │         ├─────────────────────────────────────────┤
│                   │         │при расчетной зимней температуре наружно-│
│                   │         │го воздуха, °С                           │
│                   │         ├──────────────────┬──────────────────────┤
│                   │         │минус 40 и выше   │  ниже минус 40       │
│                   │         ├──────────────────┴──────────────────────┤
│                   │         │           при обжатии                   │
│                   │         ├─────────┬────────┬─────────┬────────────┤
│                   │         │централь-│внецент-│централь-│внецентрен- │
│                   │         │ном      │ренном  │ном      │ном         │
├───────────────────┼─────────┼─────────┼────────┼─────────┼────────────┤
│1. Напряжения уме- │         │         │        │         │            │
│ньшаются или не из-│На упоры │   0,85  │  0,95* │  0,70   │   0,85     │
│меняются при дейст-│На бетон │   0,70  │  0,85  │  0,60   │   0,70     │
│вии внешних нагру- │         │         │        │         │            │
│зок                │         │         │        │         │            │
├───────────────────┼─────────┼─────────┼────────┼─────────┼────────────┤
│2. Напряжения уве- │На упоры │   0,65  │  0,70  │  0,50   │   0,60     │
│личиваются при дей-│На бетон │   0,60  │  0,65  │  0,45   │   0,50     │
│ствии внешних на-  │         │         │        │         │            │
│грузок             │         │         │        │         │            │
└───────────────────┴─────────┴─────────┴────────┴─────────┴────────────┘

______________________________

* Для элементов, изготовляемых с постепенной передачей усилия обжатия, при наличии стальных опорных деталей и косвенной арматуры с объемным коэффициентом армирования (см. п.5.15) на длине не менее длины зоны передачи напряжений (см. п.2.29) допускается принимать значение .

Примечания: 1. Значения , 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 следует принимать не более 0,30.

Напряжения определяются на уровне крайнего сжатого волокна бетона с учетом потерь предварительного напряжения по поз.1-6 табл.5 и при коэффициенте точности натяжения арматуры , 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.

1.32. Физическую нелинейность, анизотропию и ползучесть следует учитывать в определяющих соотношениях, связывающих между собой напряжения и деформации, а также в условиях прочности и трещиностойкости материала. При этом следует выделять две стадии деформирования элементов - до и после образования трещин.

1.33. До образования трещин для бетона должна, как правило, использоваться нелинейная ортотропная модель, позволяющая учитывать направленное развитие эффекта дилатации и неоднородность деформирования при сжатии и растяжении. Допускается пользоваться квазиизотропной моделью бетона, учитывающей проявление указанных факторов в среднем по объему. Для железобетона в этой стадии следует исходить из совместности осевых деформаций арматуры и окружающего бетона, за исключением концевых участков арматуры, не снабженных специальными анкерами.

При опасности выпучивания арматуры следует ограничивать ее предельные сжимающие напряжения.

Примечание. Дилатация - увеличение объема тела при сжатии, обусловленное развитием множества микротрещин, а также трещин большей протяженности.

1.34. В условиях прочности бетона следует учитывать сочетание напряжений на площадках разных направлений, в силу которых, в частности, его сопротивление двух- и трехосному сжатию превышает прочность при одноосном сжатии, а при комбинациях сжатия и растяжения может быть меньше, чем при действии одного из них. В необходимых случаях должна приниматься во внимание длительность действия напряжений.

Условие прочности железобетона без трещин должно составляться исходя из условий прочности составляющих материалов как двухкомпонентной среды.

1.35. В качестве условия трещинообразования следует использовать условие прочности бетонных элементов двухкомпонентной среды.

1.36. После образования трещин следует использовать модель анизотропного тела общего вида при нелинейных выражениях зависимостей усилий или напряжений от перемещений с учетом следующих факторов:

углов наклона трещин к арматуре и схем пересечения трещин;

раскрытия трещин и сдвига их берегов;

жесткости арматуры: осевой - с учетом сцепления с полосами или блоками бетона между трещинами: тангенциальной - с учетом податливости бетонного основания у берегов трещин и соответственно осевых и касательных напряжений в арматуре в трещинах;

жесткости бетона: между трещинами - на осевые силы и сдвиг (снижается для схемы пересекающихся трещин); в трещинах - на осевые силы и сдвиг за счет зацепления берегов трещин при достаточно малой их ширине;

частичного нарушения совместности осевых деформаций арматуры и бетона между трещинами.