Визначення попереднього напруження арматури і його втрати

Початкове попереднє напруження та арматури та приймаємо найбільшим згідно з (п. 1.23 [3]):

де при механічному способу натягу арматури.

Тоді:

.

Визначаємо втрати попереднього натягу арматури.

Перші втрати (до обтиску бетону) (п. 1.25 [3]). Від релаксації напружень в арматурі:

;

Від різниці температур натягнутої арматури і упорів стенда при класі бетону В45:

;

де різниця температур між арматурою, що нагрівається і нерухомими упорами, (таб. 5, п. 2 [3]).

Від деформації анкерів при натягу арматури на упори стенду і інвентарних зажимах:

;

де відстань між упорами стенду; діаметр стержнів.

При прямолінійній напруженій арматурі:

;

Втрати від деформації форми не враховуємо, бо натягування арматури виконуємо на упори стенду:

;

Для визначення втрат від швидконатікаючої повзучості та визначаємо зусилля попереднього обтиску з врахуванням вже визначених втрат при коефіцієнті точності натягу арматури :

,

де ;

Ексцентриситет прикладання зусилля відносно центра тяжіння приведеного перетину:

.

При визначенні для визначення втрат від повзучості напруження від ваги балки не враховуємо, бо в порівнянні з напруженням від зусилля попереднього обтиску вони незначні.

Напруження в бетоні на рівні центра тяжіння арматури :

.

Напруження в бетоні на рівні центра тяжіння арматури :

(стиск).

, отже приймаємо .

Для бетонів, що піддані тепловій обробці при атмосферному тиску при

;

;

;

, оскільки .

Перші втрати з врахуванням втрат :

;

.

Другі втрати (після обтиску бетону).

Від усадки тяжкого бетону класу В45, що підданий тепловій обробці при атмосферному тиску:

;

Від повзучості бетону. Напруження в бетоні на рівні центра тяжіння арматури та уточнюємо з врахуванням втрат від швидконатікаючої повзучості.

Напруження в напруженій арматурі з врахуванням перших втрат:

;

.

Зусилля попереднього обтиску з врахуванням перших втрат при :

Ексцентриситет прикладання зусилля :

Напруження в бетоні на рівні центра тяжіння арматури при :

Напруження в бетоні на рівні центра тяжіння арматури при :

.

При втрати від повзучості бетону:

;

, оскільки .

Другі втрати напруження:

.

Сумарні втрати напруження:

§ в арматурі :

;

§ в арматурі :

.

Міцність нормальних перетинів від вертикального навантаження

За даними попереднього розрахунку на міцність , тому перевірку на міцність нормальних перетинів при прийнятому армуванні виконуємо як для прямокутного профілю, приймаючи .

Робоча висота перетину (рис.1.5):

.

Характеристика стисненої зони бетону.

де для тяжкого бетону, (п. 3.12, [3]);

,

де ; ,

при механічному способі натягу арматури, (п. 1.27, [3]);

При (табл. 15, п. 2а [3])., то (п. 3.12, [3]).

Напруження, з якими вводиться в розрахунок попередньо напружена арматура, розташована в стиснутій зоні балки:

,

Тут , при механічному способі натягу арматури, (п. 1.27, [3]).

де .

Граничне значення відносної висоти стисненої зони бетону:

Ненапружена арматура та незначно впливає на несучу здатність балки, тому її в розрахунку не враховуємо. Тоді відносна висота стисненої зони бетону:

Так як , то нейтральна вісь знаходиться в поличці.

Перевіряємо нерівність: .

Для конструкцій, що розраховуються на витривалість , п. 3.7 [8]. Отже .

Несуча здатність перетину по згинальному моменту:

- тобто несуча здатність по згинальному моменту забезпечена.

 

Міцність нормальних перетинів від горизонтального навантаження

 

Розрахунок виконується з умови, що момент від горизонтальних сил поперечного гальмування сприймається верхньою поличкою підкранової балки, армованою тільки попередньо напруженою арматурою .

Рисунок. 1.8. Розрахунковий перетин підкранової балки при розрахунку балки на дію горизонтальних сил.

Висота стисненої зони бетону (рис.1.8):

,

де , обчисленому раніше.

Відносна висота стисненої зони бетону при :

.

Отже, міцність стисненої зони бетону забезпечена.

Міцність перетину перевіряємо за формулою:

Міцність перетину достатня.