Назначаем величину начального предварительного напряжения арматуры
. Допустимое отклонение предварительного напряжения
. Следовательно
Условия выполняются.
Определяем утраты, проявляющиеся до обжатия. Утраты от релаксации напряжений в арматуре:
Утраты от температурного перепада между бетоном и упорами стенда при
Утраты от деформации анкеров, расположенных у натяжных устройств, при
Трения арматуры об огибающие устройства нет из-за их отсутствия, исходя из этого
. Арматура натягивается на потери и упоры стенда из-за деформации металлической формы отсутствуют, другими словами
.
Суммарные утраты до обжатия бетона
а предварительное напряжение арматуры
Упрочнение предварительного обжатия
Предстоящая последовательность определения утрат продемонстрирована на примере сечения II-II. Изгибающий момент в данном сечении от веса балки с учётом коэффициента надёжности
.
Напряжения в бетоне при обжатии на уровне апрягаемой арматуры:
Передаточная прочность бетона:
Следовательно, утраты от быстронатекающей ползучести бетона с учётом коэффициента 0,85,
.
Так как
, величины предварительных сжимающих напряжений в ненапрягаемой рарматуре равны нулю, другими словами
Первые утраты
Предварительное напряжение в напрягаемой арматуре с учётом первых утрат
Упрочнение предварительного обжатия с учётом этих утрат
Утраты в напрягаемой арматуре, вызванные усадкой бетона:
Утраты от ползучести бетона
Ненапрягаемая арматура S’ находится в растянутой территории, исходя из этого
Неспециализированные утраты
Предварительное напряжение арматуры по окончании проявления всех утрат
2.5. Расчёт прочности балки в стадии эксплуатации.
2.5.1. Проверка размеров цементного сечения.
Размеры сечения контролируют из условия
, снабжающего прочность бетона стены по сжатой полосе между наклонными трещинами. Рассмотрены 2 сечения: первое находится в месте резкого уменьшения толщины стены, т.е. у сечения I-I, второе – на расстоянии 1,85 м от торца балки, где толщина стены делается минимальной, т.е. вблизи сечения III-III. Потому, что между местом приложения опорной реакции и разглядываемыми сечениями опорная нагрузка отсутствует, величину внешней поперечной силы принимаем равной опорной реакции, т.е.
Q=0,197 МН.
Т.к. поперечное армирование до тех пор пока неизвестно, принимаем Аw=0. Тогда
.
При отсутствии нагрузок малой суммарной длительности принимаем
. Исходя из этого
Для сечения I-I b=0,12 м; h0=0,742 м, следовательно правая часть формулы
.
Для сечения III-III b=0,08 м; h0=0,94 м, исходя из этого
. Для обоих сечений выполняется условие
, принятые размеры поперечного сечения достаточны.
2.5.2. Прочность обычных сечений.
Контролируем прочность для страшного сечения V-V, расположенного на расстоянии 0,37l от опоры. Установившееся предварительное напряжение определяем с учётом коэффициента точности натяжения.
.
Так как
Следовательно принимаем
Определим граничное значение относительной высоты сжатой территории бетона.
Принимая в первом приближении
, контролируем условие
Так как условие выполняется , граница сжатой территории проходит в полке, и расчёт делаем как для элемента прямоугольного сечения шириной
При
высота сжатой территории
Принимаем
следовательно х=0,176 м.
Несущая свойство разглядываемого сечения
Другими словами прочность сечения V-V обеспечена.
2.5.3. Прочность наклонных сечений.
Двускатная балка воображает собойэлемент, сжатая грань которого наклонена к продольной оси под углом ?. Порядок расчёта следующий:
1. Назначаем величину сb из условия:
но не более длины приопорного участка, равного при равномерно распределённой нагрузке ¼ пролёта. h0 — рабочая высота элемента у начала наклонного сечения в растянутой территории.
2. Определяем величину поперечной силы Qb, принимаемой бетоном сжатой территории, по формуле
но не меньше
.
3. По формуле
определяем требуемую интенсивность поперечных стержней и контролируем условие
.
4. Находим длину проекции страшного наклонного сечения с0 по уравнению
5. Назначаем величину с из условий:
6. При вычисленном значении с и
уточняем величину qw по формуле
и принимаем её громаднейшее значение.
7. В соответствии с конструктивными требованиями и по условию
назначаем ход поперечных стержней.
8. Определяем требуемую площадь и подбираем арматуру:
.
В двускатных балках покрытия нужно поменять интенсивность поперечного армирования по длине. В большинстве случаев интенсивность, определяемую по громаднейшей поперечной силе, принимают на длине l1 от опоры, после этого на участке длиной l2 увеличивают ход поперечных стержней, а в средней части пролёта поперечное армирование назначают по конструктивным требованиям. При наличии равномерно распределённой нагрузки длину участка с интенсивностью
принимаем:
, где Q – еаиболшая поперечная силана участке l1 у опоры.
Определяем упрочнение обжатия в сечении I-I при
Принимаем
=0,5 и при
Контролируем условие
следовательно, нужен расчёт поперечной арматуры.
При
Принимаем
0,5.
Принимаем
. Тогда
Требуемая интенсивность поперечного армирования определяется по формуле:
С учетом этого уравнения принимает вид:
Откуда
Принимаем с=1,153 и уточняем:
Громаднейший ход поперечных стержней:
.
По конструктивным требованиям при h450 мм sw?h/3=0,842:3=0,281 м.
Принимают sw=0,15м.Площадь сечения поперечной арматуры класса А400 (диаметром 6…8 мм) определяем по формуле:
Принимаем 2O6 А400 (
) с шагом 150мм.
Выясняем, на каком расстоянии от опоры ход поперечных стержней возможно увеличен от sw1=0,15м до sw2=0,3м. Наряду с этим интенсивность поперечного армирования
При c=1,731 м
.
Принимаем l1=3м. Определяем поперечную силу в конце участка l1:
Поперечное армирование в средней части пролета балки назначают 2O6 А400 с шагом 500 мм, тогда
Рабочая высота в сечении балки, отстоящем от опоры на расстоянии lx=0,25l=2,295 м; h0=0,69+2,295:12=0,773 м. Следовательно,
Так как интенсивность qw3 не удовлетворяет условию qw3?0,5Rbtb длину участка l2 определяют с заменой Qb+ Qw3 на Qb,u=0,0927МН
l=(0,112-0,0927):0,03176=2,04м. Следовательно, совсем принимаем: на приопорном участке длиной l1=3 м ход поперечных стержней sw1=0,15 м; на следующем участке длиной направляться2=3 м sw2=0,3 м, по окончании чего увеличиваем ход до sw3=0,5 м.
Нужно узнать необходимость расчета прочности наклонных сечений по изгибающему моменту. Для данной цели определяют момент образования трещин (с учетом замены Rbt,ser на Rbt) в обычном сечении, проходящем через финиш территории передачи напряжений. Геометрические характеристики принимают средними между сечениями I-I и II-II, e0p=ysp=0,371 м; an,t=0,187 м, Wpt,b=0,0537 м3. Полные утраты преднапряжения принимают такими же, как для сечения II-II, т.е.
?loss=296 МПа.
Момент от внешних нагрузок в разглядываемом сечении
Упрочнение предварительно напряжения
Момент образования трещин
Потому, что трещины не образуются, прочность сечения по изгибающему моменту не рассчитывают.
Урок 261. Утраты энергии в ЛЭП. Условие согласования источника тока с нагрузкой
