Назначение величины предварительного напряжения арматуры. Потери предварительного напряжения

Величина предварительного напряжения в арматуре, контролируемого при изготовлении преднапряженных конструкций, не должна быть слишком низкой, иначе эффект предварительного напряжения будет со временем утрачен вследствие неизбежных потерь этого напряжения. С другой стороны, величина предварительного напряжения не должна быть слишком высокой, иначе возникнет опасность развития остаточных деформаций в арматуре или даже ее разрыва (в случае высокопрочной проволоки).

Искусс. созд. предварительные напряжения в бетоне и арматуре не остаются

Нормы по проектированию железобетонных конструкций устанавливают следующие условия назначения величины предварительного напряжения

,	Верхний предел Нижний предел

где s_0,max –начальное контролируемое предварительное напряжение арматуры;

р–максимально допустимое отклонение значения предварительного напряжения, вызванное технологич. причинами;

f_pk–нормативное сопротивление напрягаемой арматуры.

Верхний предел (0,9f_pk) назначается с тем, чтобы при натяжении деформации арматуры не выходили в область больших неупругих деформаций и не произошел бы ее разрыв. Нижний предел (0,3f_pk) обеспечивает мин. уровень предварительного напряжения.

Можно условно выделить две группы потерь предварительного напряжения в зависимости от этапов его создания в конструкции:

Группа А–или первые потери, происходящие в процессе изготовления конструкции и обусловленные технологией натяжения арматурных элементов;

Группа В–или вторые потери, связанные со свойствами материалов, происходящие после передачи усилия обжатия и развивающиеся во времени при эксплуатации конструкции.

В общем случае рассматривают два вида первых потерь, которые проявляются при изготовлении конструкции:

– потери, обусловленные трением:

а) потери от внутреннего трения в натяжных устройствах;б) потери от трения в технологич. захватах и об огибающие приспособления;

в)потери от трения в бетонных каналах при натяжении арматуры на бетон;

– технологические потери при натяжении арматуры на упоры:

г)потери от проскальзывания арматуры в технологич. захватах; е)потери, вызванные температурными перепадами; ж)потери, связанные с деформациями стальных форм.

Вторые потери, развивающиеся после передачи усилия обжатия:

– кратковременные потери:

з)потери от проскальзыв. арматуры в анкерах (при натяжении на бетон); л)потери от усадки бетона; м) потери от ползучести бетона; н)потери от длительных деф. стыковых соединения обмятия бетона под витками спиральной арматуры.

3. 9.Стадии напряжённого состояния изгибаемого железобетонного элемента без предварительного напряжения арматуры

Наблюдаются три характерных стадии:

Стадия 1 - до появления трещин в бетоне растянутой зоны, когда напряжение в бетоне меньше временного сопротивления растяжению и растягивающие усилия воспринимаются арматурой и бетоном совместно.

Стадия 1а имеет место на начальных этапах нагружения, когда величина изгибающего момента в зоне чистого изгиба невелика, бетон как в сжатой, так и в растянутой зонах сечения работает в области упругих деформаций (линейная зависимость между напряжениями и деформациями)

При приближении к предельным деформациям наступает стадия 1б, предшествующая образованию нормальных трещин в растянутой зоне сечения.

Стадия 1 считается завершенной, когда при достижении наиболее растянутой гранью сечения предельных деформаций e_ctu образуются нормальные трещины и происходит перераспределение внутренних усилий между арматурой и бетоном.

Стадия 2 - после появления трещин в бетоне растянутой зоны,когда растягивающие усилия в местах,где образовались трещины, воспринимаются арматурой и участком бетона над трещиной,а на участках между трещинами – арматурой и бетоном совместно. Хар-но 2 сечения- между трещинами и по трещине. Деф-ция по длине неравномерна.

Стадия 3 - разрушение, короткий период работы элемента, когда напряжения в растянутой стержневой арматуре достигают физического или условного предела текучести,в высокопрочной арматурной проволоке- временного сопротивления, а напряжения в бетоне сжатой зоны- временного сопротивления сжатию. В зависимости от степени армирования элемента последовательность разрушения зон может менятся.

Конец 1 стадии кладется в основу трещиностойкости, 2 стадия- расчет по деф-ям берется в основу расчета по прочности.