Предварительное напряжение в арматуре. Потери предварительного напряжения

При расчете предварительно напряженных конструкций следует учитывать снижение предварительных напряжений вследствие потерь предварительного напряжения:

– до передачи усилий натяжения на бетон (первые потери);

- после передачи усилия на бетон (вторые потери).

Первые потери предварительного напряжения включают потери от:

-релаксации напряжений в арматуре;

-температурного перепада при термической обработке конструкций;

-деформации формы;

-деформации анкеров.

1.Потери от релаксации напряжений арматуры определяют по формулам:

для арматуры классов А600, А800 и А1000 при способе натяжения:

механическом – Δ σ_{sp 1} = 0,1 σ_sp - 20;

электротермическом – Δ σ_{sp 1} = 0,03 σ_sp;

для арматуры классов В_р1200…В_р1500, К1400, К1500 при способе натяжения:

Здесь σ_sp принимается без потерь в МПа.

При отрицательных значениях Δ σ_sp1, их следует принимать равными нулю.

При наличии более точных данных о релаксации напряжений арматуры допускается принимать иные значения потерь от релаксации.

2.Потери от температурного перепада Δ t, определяемого как разность температур натянутой арматуры в зоне нагрева и устройства, воспринимающего усилия натяжения, ºС, принимаются равными

Δ σ_{sp 2} =1,25Δ t (МПа).

При отсутствии точных данных принимается Δ t = 65º.

При наличии более точных данных о температурной обработке конструкций допускается принимать иные значения потерь от температурного перепада.

3.Потери от деформации стальной формы (упоров)

при не одновременном натяжении арматуры на форму определяются по

где n – число стержней (групп стержней), натягиваемых неодновременно;

Δ l – сближение упоров по линии действия усилия Р, определяемое из расчета деформации формы;

l – расстояние между наружными гранями упоров.

При отсутствии данных о конструкции формы и технологии изготовления допускается принимать Δ σ_{sp 3} =30 МПа.

При электротермическом способе натяжения арматуры потери от деформации формы не учитываются.

4.Потери от деформации анкеров, расположенных у натяжных устройств, определяются по формуле

где Δ l – обжатие анкеров или смещение стержня в зажимах анкеров;

l – расстояние между наружными гранями упоров.

При отсутствии данных допускается принимать Δ l =2мм.

Вторые потери предварительного напряжения включают потери от усадки и ползучести бетона.

5.Потери от усадки бетона определяют по формуле

Δ σ_{sp 5} = ε_b,sh E_s, (6.4)

где ε_b,sh - деформация усадки бетона, принимаемая равной:

0,0002 – для бетона классов В35 и ниже;

0,00025 – для бетона класса В40;

0,0003 – для бетона классов В45 и выше.

Допускается потери от усадки определять более точными методами.

6.Потери напряжений в рассматриваемой напрягаемой арматуре (S или S´) от ползучести бетона определяют по формуле.

где φ_b,сr – коэффициент ползучести бетона определяемый по СП;

α – коэффициент приведения арматуры к бетону, равный α = E_s /E_b;

μ_sp – коэффициент армирования, равный A_spj /A, где А и A_spj – площади поперечного сечения соответственно элемента и рассматриваемой напрягаемой арматуры (A_sp или);

σ_sp – напряжение в бетоне на уровне центра тяжести рассматриваемой напрягаемой арматуры, определяемое как для упругих материалов по приведенному сечению, с учетом только первых потерь.

Полные суммарные потери напряжений для арматуры S следует принимать не менее 100 МПа.