Строительные правилареспублики беларусьсп 03. 012020Издание официальное
 Скачать 3.3 Mb.
|
|
CП 5.03.01-2020 37 учитывать эффекты температурно-влажностной обработки бетона на величину потерь от релаксации напряжений по формуле (5.38) путем добавления ко времени t, прошедшему от момента натяжения, эквивалентного времени t eq , ч, которое определяют по формуле max 20 max 1 1,14 ( ) 20 , 20 T n eq i i t T t T (5.40) где T( t i ) — температура, C, действующая в течение временного интервала t i ; T max — максимальная температура при тепловой обработке, C. 5.7.3.7 Потери усилия предварительного обжатия от температурного перепада P T , Н, при тем- пературно-влажностной обработке, определяемого как разность температур натянутой арматуры в зоне нагрева и устройства, воспринимающего усилие натяжения при прогреве бетона, рассчиты- вают по формулам: — для бетонов классов по прочности на сжатие от С20/25 до С30/37 1,25 A ; T p P T (5.41) — для бетонов классов по прочности на сжатие С35/45 и выше 1,0 A , T p P T (5.42) где T — разность температур нагреваемой арматуры и неподвижных упоров (располагаемых вне зоны прогрева), воспринимающих усилие натяжения, С; при отсутствии точных данных допускается принимать Т 65 С; A p — площадь поперечного сечения напрягаемой арматуры, мм 2 При подтягивании напрягаемой арматуры в процессе температурно-влажностной обработки на величину, компенсирующую потери от температурного перепада, потери принимают равными нулю. 5.7.3.8 Потери предварительного обжатия, вызванные упругой деформацией бетона при переда- че обжатия, P c,el , Н, рассчитывают по формуле 2 , 0 1 , c c e p p cp c c A P z P I l (5.43) где р Е р / Е сm ; P 0c — определяют по формуле 0 0 max ( ) ( ). c A f x T P P P P P P (5.44) Кратковременные (технологические) потери предварительного напряжения для постнапряженных конструкций 5.7.3.9 При проектировании постнапряженных конструкций (с натяжением напрягающих элемен- тов на бетон) учитывают кратковременные (технологические) потери, вызванные: — трением напрягающих элементов о стенки каналов, об огибающие приспособления или по- верхность бетона — P (x) ; — проскальзыванием напрягаемой арматуры в анкерных устройствах — P sl ; — упругой деформацией бетона — P c,el (только при последовательном натяжении напрягающих элементов). 5.7.3.10 Потери усилия предварительного обжатия от трения напрягающих элементов о стенки ка- налов, об огибающие преспособления или поверхность бетона конструкции, P (х) , Н, для напрягающих элементов с прямолинейной и криволинейной трассой, при натяжении их на бетон постнапряженных конструкций, определяют по формуле ( ) max 1 exp ( ) , x P P k x (5.45) где — коэффициент трения; определяют по таблице 5.2; x — длина участка от натяжного устройства (где P 0 P max ) до расчетного сечения, м; — суммарный угол поворота трассы (оси) напрягающих элементов, рад (рисунок 5.7); CП 5.03.01-2020 38 P max — усилие обжатия, передаваемое натяжным устройством, без учета потерь; k — коэффициент, учитывающий трение за счет непреднамеренного отклонения напрягаю- щих элементов в каналах; принимают: 0,005 0,01 ед/м. k Таблица 5.2 — Коэффициент трения для определения потерь от трения напрягающих элементов Виды арматуры Значения коэффициента для напрягающих элементов расположенных внутри конструкции HDPE-канатов в оболочке со смазкой расположенных снаружи конструкции Металлический канал Полимерный канал HDPE-канал HDPE-канал Холоднотянутая проволока 0,17 0,12 — 0,12 Канаты 0,19 0,14 0,05 0,10 Стержень периодического профиля 0,65 — — — Гладкий круглый стержень 0,33 — — — Примечание — HDPE — полиэтилен высокой плотности. Рисунок 5.7 — Схемы для расчета потерь усилий предварительного обжатия, вызванных: а — трением арматуры; б — проскальзыванием напрягаемой арматуры в анкерных устройствах 5.7.3.11 Потери усилия предварительного обжатия от проскальзывания напрягаемой арматуры в анкерных устройствах P sl , H, на длине зоны проскальзывания х 0 (см. рисунок 5.7), при натяжении арматуры на бетон постнапряженных конструкций, определяют по формуле 0 2 0 2 , s p p p x x P a E A x l (5.46) где a p — величина проскальзывания, определяемая опытным путем для соответствующего типа анкер- ного устройства или применяемая в соответствии с данными, приведенными в технической документации для проектируемой системы постнапряжения; для анкеров стаканного типа, ко- лодок с пробками допускается принимать а р 5мм; x — длина участка от натяжного устройства до расчетного сечения, м; в случае если x x 0 , сле- дует принимать P sl 0; CП 5.03.01-2020 39 х 0 — длина зоны проскальзывания напрягаемой арматуры, м; определяют по формулам: при прямолинейном профиле трассы напрягающих элементов 0 max ; p s p a E A x k P (5.47) при криволинейном профиле трассы напрягающих элементов 0 max 1 ln , 1 p p p r x a E A P r (5.48) здесь — принимают по таблице 5.2; r — радиус кривизны трассы напрягаемой арматуры (см. рисунок 5.7). Допускается принимать потери от проскальзывания напрягаемой арматуры в анкерных устройст- вах в соответствии с данными, приведенными в технической документации на конкретные системы по- стнапряжения. 5.7.3.12 Потери усилия предварительного обжатия, вызванные упругой деформацией бетона в пост- напряженных конструкциях, , , c e P l Н, следует учитывать только при последовательном натяжении на- прягающих элементов и рассчитывать по формуле 2 , 0 1 1 , 2 p c c e p p cp c p c n A P z P n I l (5.49) где р — коэффициент продольного армирования для напрягаемой арматуры; определяют по фор- муле ; p p c A A (5.50) n p — количество последовательно натягиваемых напрягающих элементов; P 0c — усилие предварительного напряжения с учетом всех потерь к моменту передачи усилия обжатия на бетон, Н; определяют по формуле 0 max ( ) c x s P P P P l (5.51) 5.7.3.13 Среднее значение усилия предварительного обжатия P m0 в момент времени t t 0 , дей- ствующее непосредственно после передачи усилия обжатия с напрягающего элемента на бетон и предварительного обжатия конструкции (при натяжении на упоры) или после завершения натяже- ния (при натяжении на бетон), должно удовлетворять условию , 0 0,1 0,75 min , 0,85 pk p p m p p k p f A A f A (5.52) где P m0 определяют по формулам: — при натяжении напрягающих элементов на упоры 0 max , ( ) ; m c e ir x T A f P P P P P P P P l (5.53) — при натяжении напрягающих элементов на бетон 0 max , ( ) m c e ir x s P P P P P P l l (5.54) Длительные (эксплуатационные) потери предварительного напряжения 5.7.3.14 При расчете среднего значения усилия предварительного обжатия P m,t в момент време- ни t t 0 дополнительно к кратковременным (технологическим) потерям, определенным в соответствии с 5.7.3.2–5.7.3.12, учитывают потери усилия от усадки и ползучести бетона, от длительной релакса- цией напряжений в напрягаемой арматуре; от смятия бетона под витками спиральной или кольцевой напрягаемой арматуры; от деформаций обжатия стыков между отдельными блоками для конструк- ций, в которых натяжение арматуры осуществляется на бетон. CП 5.03.01-2020 40 5.7.3.15 Потери усилия предварительного обжатия, вызванные ползучестью и усадкой бетона, а также длительной релаксацией напряжений в напрягаемой арматуре, ( ), t P t Н, определяют по формуле , ( ) , t p c s r p P t A (5.55) где p,c sr — потери в напрягаемой арматуре, вызванные ползучестью, усадкой бетона и длительной релаксацией напряжений на расстоянии х от анкерного устройства в момент времени t t 0 ; определяют по формуле 0 0 , , 2 0 ( , ) 0,8 ( , ) , 1 1 1 0,8 ( , ) cs p ir p c QP p c s r p c p cp c c t t E t t A A z t t A I (5.56) здесь cs (t, t 0 ) — расчетное значение относительной деформации усадки бетона в момент вре- мени t t 0 ; определяют в соответствии с разделом 6; (t, t 0 ) — коэффициент ползучести бетона за период времени от t 0 до t; определяют в соответствии с разделом 6; ir — абсолютное значение изменения напряжений в напрягаемой арматуре в рас- четном сечении х в момент времени t от релаксации напряжений в стали; опре- деляют в зависимости от уровня напряжений p,i / f pk , где p,i — сумма напряжений в арматуре от натяжения с учетом потерь в момент времени t t 0 и напряжений от практически постоянного сочетания воздействий pr pr (G k P m0 2 Q k ); c,QP — напряжения в бетоне на уровне центра тяжести напрягаемой арматуры, вызван- ные собственным весом, начальным усилием обжатия и, при необходимости, дру- гими практически постоянными нагрузками; допускается принимать как результат действия части собственного веса и начального обжатия или, как эффект от действия полного квазипостоянного сочетания воздействий [ cp cp (G k P m0 2 Q k )] в зависимости от стадии, на которой выполняется расчет; A c , I c — соответственно площадь и момент инерции сечения бетона; z cp — расстояние между центрами тяжести сечения и напрягаемой арматуры. В формуле (5.56) сжимающие напряжения и соответствующие относительные деформации при- нимают со знаком «плюс». 5.7.3.16 Потери усилия предварительного обжатия от смятия бетона под витками спиральной или кольцевой напрягаемой арматуры, натягиваемой на бетон, P sp , Н, при диаметре конструкции до 3 м определяют по формуле (70 0,22 ) , sp ext p P D A (5.57) где D ext — наружный диаметр конструкции, см. 5.7.3.17 Потери усилия предварительного обжатия от деформаций обжатия стыковмежду отдель- ными блоками для конструкций, состоящих из отдельных блоков, P ob , Н, определяют по формуле , j е ob p p n P E A l l (5.58) где n j — количество швов конструкции и оснастки по длине натягиваемого напрягающего элемента; l е — значение деформации при обжатии стыков; принимают равным, мм: 0,3 — при заполнении стыков бетоном; 0,5 — при стыковании насухо; l — длина натягиваемой арматуры, мм. 5.7.3.18 При проектировании элементов из напрягающего бетона (самонапряженных элементов) учитывают только потери от усадки и ползучести бетона. Для самонапряженных конструкций, эксплуатирующихся во влажных или водных условиях (резер- вуары, подводные сооружения и т. д.), потери от усадки не учитывают. CП 5.03.01-2020 41 5.7.4 Усилие предварительного обжатия 5.7.4.1 Среднее значение усилия предварительного обжатия P m,t в момент времени t t 0 (с уче- том всех потерь) определяют по формулам: — при натяжении арматуры на упоры (преднапряженные конструкции) , 0 ( ); m t m t P P P t (5.59) — при натяжении арматуры на бетон (постнапряженные конструкции) , 0 ( ) m t m t sp ob P P P t P P (5.60) При этом усилия в напрягаемой арматуре P m,t , определенные по формулам (5.59) и (5.60) должны отвечать условию , 0,65 m t pk p P f A (5.61) 5.7.4.2 При проверках предельных состояний несущей способности и эксплуатационной пригод- ности принимают усилия предварительного обжатия, соответствующие рассматриваемой расчетной ситуации (переходной, постоянной). При проверке предельного состояния несущей способности учитывают расчетное значение усилия предварительного обжатия P d , которое определяют по формуле , d p m t P P (5.62) При проверке предельного состояния эксплуатационной пригодности определяют следующие характеристические значения пределов усилия предварительного обжатия по формулам: — для верхнего предела ,sup sup , ; k m t P r P (5.63) — для нижнего предела ,inf inf , k m t P r P (5.64) В формулах (5.62)–(5.64): p — частный коэффициент для усилия предварительного обжатия; принимают равным: 0,9 — при благоприятных эффектах, создаваемых предварительным напряжением (например, повышение устойчивости); 1,2 — то же при неблагоприятных эффектах (например, расчет прочности конструк- ции в момент передачи усилия обжатия); r sup — коэффициент, определяющий верхнее предельное значение усилия предварительного обжатия при проверках предельных состояний эксплуатационной пригодности; принимают равным: 1,05 — для постнапряженных конструкций (без последующего сцепления напрягаю- щих элементов с бетоном); 1,1 — для преднапряженных конструкций (при натяжении арматуры на упоры); r inf — коэффициент, определяющий нижнее предельное значение усилия предварительного обжатия при проверках предельных состояний эксплуатационной пригодности; принимают равным: 0,95 — для постнапряженных конструкций (без последующего сцепления напрягаю- щих элементов с бетоном); 0,9 — для преднапряженных конструкций(при натяжении арматуры на упоры) и постнапряженных конструкций (с последующим сцеплением напрягающих элементов с бетоном). 5.7.5 Учет эффектов от предварительного напряжения при проверках предельного состояния несущей способности 5.7.5.1 При проверках предельного состояния несущей способности эффекты от предваритель- ного напряжения могут учитываться в сочетании воздействий или сопротивлении сечения элемента. 5.7.5.2 В общем случае расчетное значение предварительного напряжения определяют по формуле , , ( ) ( ), pd t p p mt x x (5.65) где , ( ) p mt x — напряжение в напрягаемой арматуре с учетом всех потерь. |