|
1. Общие сведения.
Предварительно-напряженные железобетонные элементы рассчитывают как элементы
без предварительного напряжения по двум группам предельных состояний.
При расчете по первому предельному состоянию кроме общего
расчета прочности проверяют местную прочность бетона концевых участков
элементов от воздействия сосредоточенных усилий от напрягаемой арматуры.
Проверяют также прочность элемента при его обжатии, транспортировании и
монтаже.
При расчете деформаций учитывают обратный выгиб
конструкций от предварительного обжатия бетона.
При расчете трещиностойкости предварительно-напряженные
конструкции в зависимости от требуемой долговечности, условий работы и вида
применяемой арматуры подразделяют на Три категории.
К 1-й категории относятся конструкции, в которых
необходимо обеспечить непроницаемость (напорные трубы, резервуары и т. п.).
Расчет трещиностойкости таких конструкций производят на воздействие расчетных
нагрузок в сочетании с предварительным напряжением. В конструкциях 1-й
категории не допускается образование нормальных, наклонных, а также
продольных трещин.
К 2-й категории относят конструкции, в которых при
нормативных нагрузках (воздействиях) допускается ограниченное по ширине
кратковременное раскрытие нормальных и наклонных трещин. Однако такие трещины
должны надежно закрываться при длительно действующей нагрузке, под влиянием которой
в нормальных и наклонных сечениях напряжения в бетоне должны быть только
сжимающими.
К 3-й категории относят конструкции, в которых при
длительно действующих нагрузках (воздействиях) допускается ограниченное по
ширине длительное раскрытие нормальных и наклонных трещин, а при нормативных
нагрузках — ограниченное по ширине кратковременное раскрытие таких трещин.
Трещиностойкость конструкций, армированных
предварительно-напряженными элементами (см. 6.17), рассчитывают раздельно:
для предварительно-напряженных элементов и для бетона конструкции; в обоих
случаях могут быть приняты различные категории тре- щиностойкости.
2. Предварительное напряжение арматуры. При проектировании
конструкций предварительное напряжение назначают с учетом механических
свойств арматурной стали. Контролируемое напряжение должно быть не более
предела упругости стали, но и не слишком низким, так как слабо натянутая
арматура будет малоэффективной после проявления необратимых потерь
предварительного напряжения.
В элементах, изготовляемых с натяжением арматуры на упоры,
следует учитывать также неупругие деформации бетона, развивающиеся в процессе
обжатия. При натяжении арматуры на бетон эти деформации можно не учитывать,
так как они выбираются в процессе натяжения арматуры, совпадающем по времени
с обжатием бетоиа.
Потери от быстронатекающей ползучести бетона зависят от
условий твердения, уровня напряжений и проектной марки бетона; развиваются
они при обжатии (и в первые 2—3 ч после обжатия).
При пропаренных бетонах потери напряжений, вычисленные по
формулам (6.8) — (6.11), 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)
н (6.9), увеличиваются умножением на коэффициент 1,2—1,7.
В итоге потери от ползучести (длительной плюс
быстронатека- ющен) суммируются; они значительно снижены для высоких марок
тяжелого бетона, но несколько повышены для марок бетона ниже 300.
|