9.6 Расчет конструкции при передаче усилия предварительного обжатия

9.6.1 Ограничение напряжений в бетоне

Сжимающие напряжения в бетоне в момент передачи усилия обжатия не должны превышать значений, представленных ниже:

— в элементах с натяжением арматуры на упоры:

при осевом приложении усилия обжатия — 0,60f_cm;

при внецентренном приложении усилия обжатия — 0,75f_cm;

— в элементах с натяжением арматуры на бетон:

при осевом приложении усилия обжатия — 0,50f_cm;

при внецентренном приложении усилия обжатия — 0,65f_cm.

Cреднюю прочность бетона в момент передачи усилия предварительного напряжения f_cm допускается принимать равной f_cm(t), рассчитанной по формулам (6.1а, б), но не более 0,85f_c,^G_cube (гарантированной прочности бетона в возрасте 28 сут).

9.6.2 Прочность элемента

Прочность предварительно напряженного элемента в момент передачи усилия обжатия следует проверять согласно принятых положений для внецентренно сжатых бетонных или железобетонных элементов в зависимости от вида армирования, размещаемого в растянутой (или наименее сжатой) зоне без учета влияния случайного эксцентриситета и гибкости элемента. При этом следует принимать расчетное значение усилия обжатия P_d с коэффициентом _р = 1,2. При расчете следует рассматривать сечение с минимальными геометрическими характеристиками.

Прочность элементов, армированных напрягаемой арматурой, располагаемой у противоположных граней сечения, и имеющей соответственно площади A_p и A_p1 , следует проверять как для сжатого бетонного элемента при действии равнодействующей усилий предварительного обжатия из условия

N_pd  f_cd  A_cc , (9.37)

где N_pd = P_d .

При этом положение нейтральной оси и площадь сечения сжатого бетона следует определять из условия

S_cN = 0 . (9.38)

Проверку прочности допускается не выполнять, если напряжения на наиболее сжатой грани сечения не превышают значений, приведенных в 9.6.1, а растягивающие напряжения на противоположной грани не превышают расчетного сопротивления бетона растяжению f_ctd = f_ctk /_c.

9.6.3 Трещинообразование и прогибы элемента

Расчет по трещинообразованию и прогибам в момент передачи усилия предварительного обжатия производить не требуется, если выполняются требования 9.6.1 и 9.6.2.

В случае, если по другим причинам (например, технологическим) ограничение прогибов и трещинообразования в начальной ситуации является необходимым, расчеты следует выполнять согласно положений, изложенных в разделе 6. В сечениях предварительно напряженных элементов, в которых на стадии изготовления могут образоваться закрывающиеся либо незакрывающиеся трещины от усилия предварительного обжатия, ширина их раскрытия не должна превышать w_lim = 0,2 мм. Все растягивающие усилия в сечении в начальной ситуации должны восприниматься ненапрягаемой арматурой.

9.7 Особенности расчета элементов по предельным состояниям первой группы

9.7.1 Расчет элементов по прочности на действие изгибающих моментов и продольных сил

Расчет предварительно напряженных элементов по прочности следует производить в соответствии с положениями общей деформационной модели, представленной в 5.5.3.2. В расчетных уравнениях деформационной модели следует учитывать начальные относительные деформации в напрягаемой арматуре _pm (с учетом всех потерь), а усилие предварительного напряжения рассматривать как внешнюю обжимающую силу, приложенную к сечению (рисунок 9.2).

Расчет по прочности предварительно напряженных элементов прямоугольного, таврового и двутаврового поперечного сечений с арматурой, сосредоточенной у растянутой и сжатой граней элемента, когда внешние усилия действуют в плоскости оси симметрии сечения, допускается производить по методу предельных усилий согласно положений, изложенных в 7.2 с учетом дополнений, содержащихся в 9.1.4.

97

СНБ 5.03.01-02

Рисунок 9.2 — Схема распределения относительных деформаций по высоте сечения

при расчете предварительно напряженного элемента по прочности

При расчете прочности предварительно напряженных элементов следует проверять условие , где_lim — граничная относительная высота сжатой зоны, определяемая по формуле (7.5), в которой (_s,lim = f_pd + 400  _pm,t  _pm,t). Здесь (_pm,t = 1500_pm,t /f_pd  1200  0) для арматуры классов S800, S1200. Для арматуры класса S1400 _pm,t = 0.