Файл: Ашрабов, А. Б.pdf

Скачать файл
Заказать решение

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 17.10.2024

Просмотров: 230

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

Однако в результате обжатия в предварительно на­ прягаемых элементах трещины возникают значительно позже, чем в обычных ненапрягаемых и соблюдаются условия

 

 

Na

< Л т < Л/р,

 

 

 

 

 

причем

Л'т — усилие трещинообразования

в стадии I по

своему значению близко к Д/р в стадии III.

 

 

При

натяжении

на упоры центрально-растянутые

элементы от начала натяжения арматуры

до

разруше­

ния конструкции

от

действия внешней

нагрузки

про­

ходят все 3 стадии. После бетонирования

элемент

выдерживается в форме до приобретения

бетоном не­

обходимой прочности. В это время

в результате

релак­

сации

арматуры

и

деформации

анкеров,

начальное

контролирующее напряжение уменьшается

на величину

первичных потерь а н к

— оП [ . После освобождения

с упо­

ров арматура стремится

сократиться

до

своих

перво­

начальных размеров и обжимает бетон за счет сцепле­ ния арматуры с бетоном. В результате происходит падение напряжений в арматуре.

Величина потерь предварительного напряжения от обжатия определяется из условия равенства относи­ тельных деформаций арматуры и бетона

Л°а = р? З б = « 3 6 -

и напряжение в арматуре с учетом обжатия равно

па,

о,-

В дальнейшем в элементе все время развиваются деформации усадки и ползучести бетона, которые вы­ зывают потери предварительного напряжения армату­ ры. В условиях действия повышенных температур (в частности, сухой и жаркий климат Средней Азии) по­ следующие потери определяются по формуле (VII. 5) и напряжение в предварительно-напряженной арматуре принимает значение

а н к — а « — «а б .

При загружении элемента возрастающей внешней нагрузкой предварительное обжатие бетона погашается действием внешних растягивающих усилий, и насту-

237

пает

момент, когда

аб = 0.

Тогда

усилие

в

предвари­

тельно-напряженной арматуре равно а н к — <зп.

 

 

Дальнейшее

увеличение

нагрузки

вызывает рост

растягивающих усилий в бетоне. Когда

усилия

растяже­

ния достигают предельных значений, равных Rp,

насту­

пает

конец стадии

I . Усилие

в

напрягаемой

арматуре

в стадии I будет складываться из усилий предваритель­

ного

напряжения с учетом всех

потерь

и усилий, кото­

рые

возникают

в

иенапрягаемой арматуре

в

стадии 1а

напряженно-деформированного

состояния:

 

 

 

 

сн.к -

а„ + 2nR« =

а 0 +

2л/?«

 

 

(VII. 9)

Из формулы

(VII. 9) видно,

что образование

трещин

в предварительно-напряженных

элементах,

по

сравне­

нию с обычными, наступает при больших внешних на­ грузках. Этим и обусловливается более высокая трещиностойкость предварительно-напряженных элементов.

При дальнейшем увеличении нагрузки в элементах

образуются трещины (стадия II) и разрушение

проис­

ходит

в случаях,

когда

усилие

в арматуре

достигает

своего

предельного значения R*

или

R*

(предел

теку­

чести

для мягких

сталей или временного сопротивле­

ния для твердых) — стадия III.

 

 

 

 

 

При натяжении арматуры на бетон картина изме­

нения

напряженного состояния остается такой же, как

и при

натяжении

арматуры на упоры;

за

незначитель­

ным исключением, ввиду того, что напрягаемая

арма­

тура изолирована

от бетона, усадка не вызывает

потерь

предварительных

напряжений в

арматуре

в

начальной

стадии

изготовления конструкции. Обжатие бетона про­

исходит лишь в процессе

натяжения

арматуры.

Конт­

ролируемое напряжение при натяжении на бетон оп­ ределяется по окончании обжатия, в то время как при натяжении арматуры на упоры с н к замеряется до об­ жатия бетона. Исходя из этого различия, можно запи­

сать,

что

а н к = о 0 — паб,

т. е. контролируемое

напряже­

ние

отличается от

а 0

на

величину потерь от

обжатия

бетона.

 

 

 

 

 

При погашении

предварительного обжатия, когда

нагрузка

возрастает

во

времени, в иенапрягаемой ар­

матуре появляются сжимающие напряжения, равные

сумме потерь

предварительных

напряжений

от усадки

и ползучести

о а = <з4 -f- о5 . Как

было сказано

выше, на-

238

пряжение растяжения в ненапрягаемой арматуре от

действия внешней

нагрузки

в стадии 1а принимает

зна­

чение

2nRp

~

300

кГ/см2.

Это

равенство

справедливо

в

том

случае,

когда в железобетонном элементе

еще

не

образовались трещины. Поэтому можно сказать, что

в

момент

образования трещин

суммарное

напряжение

в

ненапрягаемой

арматуре

становится

равным

аа

+ 300

кГ:см2.

 

 

 

 

 

 

Условие прочности центрально-растянутых железо­ бетонных элементов определяется по формуле N^CR&FH, а при наличии ненапрягаемой арматуры — по формуле

 

 

 

 

N<RaHFH

+ RaFa,

 

(VII. 10)

где

vV

предельное

усилие

от

расчетных

нагрузок;

 

a — расчетное

сопротивление

каждого вида

арматуры.

R

 

При

—расчете

на прочность

в

стадии предваритель­

ного обжатия, условие равновесия определяется по формуле

NH<?{R'nf6

+ (Rzc-^)Fa),

 

 

(VII. 11)

где F6 — площадь

сечения бетона

с учетом

ослаблений

(каналами

и т. п.);

 

 

 

расчетное

сопротивление

бетона

при

осевом

-^пр — сжатии;

 

 

 

 

<р — коэффициент продольного

изгиба.

 

 

В центрально-растянутых железобетонных

элемен­

тах, в которых образование трещин допускается, уси­ лие растяжения воспринимается только арматурой. Бе­ тон в этом случае является лишь слоем, защищающим арматуру от коррозии и огня, и в работе на растяже­ ние не учитывается, так как напряжение в нем намно­ го превышает расчетные сопротивления бетона растяже­ нию. По нормам допускается не производить проверки ширины раскрытия трещин, нормальной к продольной оси элементов, в конструкциях, не находящихся в ус­ ловиях агрессивной среды или под давлением сыпучих тел, либо жидкостей и не подлежащих расчету на вы­ носливость. Условие трещиностойкости центральнорастянутого элемента определяется по расчетному

сопротивлению бетона образованию трещин /?т

и

сопро­

тивлению арматуры перед образованием трещин

с уче­

том коэффициента

точности

натяжения:

 

 

N < А/т =

RTF6 +

(тта0 + 300) FH,

(VII. 12)

239

где m T = 0,9 — коэффициент точности натяжения арма­ туры.

С учетом ненапрягаемой арматуры формула (VII. 12) принимает вид:

NT

= RTF6 + (тто0 + 300)

FH

+

(300 - оа ) Fa, (VII. 13)

где

 

 

 

 

 

а а =

3 1

+

° 2 -

Расчет на раскрытие трещин для конструкций тре­

тьей

категории производится аналогично расчету обыч­

ных железобетонных элементов. Коэффициент, учиты­

вающий

влияние

растянутого бетона

на

работу

растя­

нутой арматуры на участках между

трещинами

опре­

деляется

 

по

формулам:

 

 

 

 

 

 

 

 

а)

при

кратковременном

действии

нагрузки

 

 

 

 

 

 

 

 

Фа =

1 -

0 , 7 ^ т Г ^ а

;

 

 

(VII. 14)

б)

при

длительном

действии

нагрузки

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Фа = 1 - 0 , 3 5 ^ ^ - ,

 

 

(VII. 15)

где

N — продольное растягивающее

усилие от

 

норма­

 

 

 

тивных

нагрузок;

 

 

 

 

 

 

 

 

yVT

 

усилие,

воспринимаемое сечением

элемента по

 

 

 

трещиностойкости;

 

 

 

 

 

 

 

нии

N0

—— усилие

в напрягаемой

арматуре

при

погаше­

обжатия

бетона.

 

 

 

 

 

 

 

 

Если

при

этом отношение N^

_

>

1, то в

 

форму­

лах (VII. 14) и (VII. 15) следует принимать его равным

единице.

 

 

 

Напряжение в арматуре

определяется по формуле

_

N

- N

0

° а -

F„ +

F,

•

§ 5. РАСЧЕТ ПРОЧНОСТИ ИЗГИБАЕМЫХ ЭЛЕМЕНТОВ

Предварительно напрягаемые изгибаемые элементы, как и обычные ненапрягаемые, испытывают три стадии напряженно-деформированного состояния. Образование трещин наблюдается в стадии II, разрушение элемента происходит в стадии III. В конструкциях первой и вто­ рой категорий трещиностойкости в период эксплуата­ ции образование трещин не допускается. Поэтому

240

Смотрите также файлы