СНиП 2.03.01-84 (1989, с изм 1988, 1 1989, 2 1992) (СНиП 2.03.01-84), страница 4

в) допускается использовать более точные мето­ды для определения потерь, обоснованные в уста­новленном порядке, если известны сорт цемента, состав бетона, условия изготовления и эксплуата­ции конструкции и т. п.

1.27. Значение предварительного напряжении в арматуре вводится в расчет с коэффициентом точ­ности натяжения арматуры g_sp, определяемым по формуле

(6)

Знак „плюс" принимается при неблагоприятном влиянии предварительного напряжения (т. е. на данной стадии работы конструкции или на рассмат­риваемом участке элемента предварительное на­пряжение снижает несущую способность, способствует образованию трещин и т. п.), знак „минус" — при благоприятном.

Значения Dg_sp при механическом способе натя­жения арматуры принимаются равными 0,1, а при электротермическом и электротермомеханическом способах натяжения определяются по формуле

(7)

но принимаются не менее 0,1;

здесь р, s_sp — см. п. 1.23;

п_р ¾ число стержней напрягаемой арма­туры в сечении элемента.

При определении потерь предварительного напряжения арматуры, а также при расчете по раскрытию трещин и по деформациям значение Dg_sp допуска­ется принимать равным нулю.

1.28. Напряжения в бетоне и арматуре, а также усилия предварительного обжатия бетона, вводимые в расчет предварительно напряженных конструкций, определяются с учетом следующих указаний.

Напряжения в сечениях, нормальных к продоль­ной оси элемента, определяются по правилам расче­та упругих материалов. При этом принимают приве­денное сечение, включающее сечение бетона с учетом ослабления его каналами, лазами и т. п., а также сечение всей продольной (напрягаемой и ненапрягаемой) арматуры, умноженное на отношение a мо­дулей упругости арматуры и бетона. Если части бетонного сечения выполнены из бетонов разных клас­сов или видов, их приводят к одному классу или ви­ду, исходя из отношения модулей упругости бетона.

Усилие предварительного обжатия Р и эксцентри­ситет его приложения е_0р относительно центра тя­жести приведенного сечения (черт. 1) определяются по формулам:

(8)

(9)

где s_s, s’_s — напряжения в ненапрягаемой арматуре соответственно S и S’, вызванные усадкой и ползу­честью бетона;

y_sp, y’_sp, y_s, y’_s — расстояния от центра тяжести приведенного сечения до точек приложения равнодействующих усилий соответственно в напря­гаемой и ненапрягаемой арма­туре S и S’ (см. черт. 1 ).

Черт. 1. Схема усилий предварительного напряжения в арматуре

в поперечном сечении железобетонного элемента

При криволинейной напрягаемой арматуре значе­ния s_sp и s’_sp умножают соответственно на cosq и cosq’, где q и q’ ¾ углы наклона оси арматуры к про­дольной оси элемента (для рассматриваемого сечения).

Напряжения s_sp и s’_sp принимают:

а) в стадии обжатия бетона — с учетом первых потерь;

б) в стадии эксплуатации элемента — с учетом первых и вторых потерь.

Напряжения s_s и s’_s принимают численно равны­ми:

в стадии обжатия бетона — потерям напряжений от быстронатекающей ползучести по поз. 6 табл. 5;

в стадии эксплуатации элемента — сумме потерь напряжений от усадки и ползучести бетона по поз. 6, 8 и 9 табл. 5.

1.29. Сжимающие напряжения в бетоне в стадии предварительного обжатия s_bp не должны превышать значений (в долях от передаточной прочности бетона R_bp), указанных в табл. 7.

Таблица 7

_____________

* Для элементов, изготовляемых с постепенной передачей усилия обжатия, при наличии стальных опорных деталей и косвенной арматуры с объемным коэффициентом армирования m_v ³ 0,5 % (см. п. 5.15) на длине не менее длины зоны передачи напряжений l_p (см. п. 2.29) допускается принимать значение s_bp/R_bp = 1,00.

Примечания: 1. Значения s_bp/R_bp, указанные в настоящей таблице, для батона в водонасыщенном состоянии при расчетной температуре воздуха ниже минус 40 °С следует принимать на 0,05 меньше.

2. Расчетные зимние температуры наружного воздуха принимаются согласно указаниям п. 1.8.

3. Для легкого бетона классов В7,5 ¾ В12,5 значения s_bp/R_bp следует принимать не более 0,30.

Напряжения s_bp определяются на уровне крайне­го сжатого волокна батона с учетом потерь предва­рительного напряжения по поз. 1¾6 табл. 5 и при коэффициенте точности натяжения арматуры g_sp, равном единице.

1.30. Для предварительно напряженных конст­рукций, в которых предусматривается регулирова­ние напряжении обжатия бетона в процессе их экс­плуатации (например, в реакторах, резервуарах, телевизионных башнях), напрягаемая арматура при­меняется без сцепления с бетоном, при этом необ­ходимо предусматривать эффективные мероприя­тия по защите арматуры от коррозии. К предвари­тельно напряженным конструкциям без сцепления арматуры с бетоном должны предъявляться требо­вания 1-й категории трещиностойкости.

ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ РАСЧЕТА ПЛОСКОСТНЫХ

И МАССИВНЫХ КОНСТРУКЦИЙ

С УЧЕТОМ НЕЛИНЕЙНЫХ СВОЙСТВ ЖЕЛЕЗОБЕТОНА

1.31. Расчет плоскостных конструкций (типа ба­лок-стенок, плит перекрытий) и массивных конст­рукций по предельным состояниям первой и второй групп следует производить по напряжениям (усили­ям), деформациям и перемещениям, вычисляемым с учетом физической нелинейности, анизотропии, а в необходимых случаях — ползучести, накопления повреждений (в длительных процессах) и геометри­ческой нелинейности (в основном для тонкостен­ных конструкций).

Примечание. Анизотропия — неодинаковость свойств {здесь — механических) по разным направлениям. Ортотропия ¾ вид анизотропии, при котором имеются три взаимно перпендикулярные плоскости симметрии свойств.

1.32. Физическую нелинейность, анизотропию и ползучесть следует учитывать в определяющих соот­ношениях, связывающих между собой напряжения и деформации, а также в условиях прочности и трещиностойкости материала. При этом следует выде­лять две стадии деформирования элементов — до и после образования трещин.

1.33. До образования трещин для бетона должна, как правило, использоваться нелинейная ортотропная модель, позволяющая учитывать направленное развитие эффекта дилатации и неоднородность де­формирования при сжатии и растяжении. Допуска­ется пользоваться квазиизотропной моделью бетона, учитывающей проявление указанных факторов а среднем по объему. Для железобетона в этой стадии следует исходить из совместности осевых деформа­ций арматуры и окружающего бетона, за исключени­ем концевых участков арматуры, не снабженных специальными анкерами.

При опасности выпучивания арматуры следует ограничивать ее предельные сжимающие напряже­ния.

Примечание. Дилатация ¾ увеличение объема тела при сжатии, обусловленное развитием множества микротрещин, а также трещин большей протяженности.

1.34. В условиях прочности бетона следует учиты­вать сочетание напряжении на площадках разных направлений, в силу которых, в частности, его сопротивление двух- и трехосному сжатию превышает прочность при одноосном сжатии, а при комбинаци­ях сжатия и растяжения может быть меньше, чем при действии одного из них. В необходимых случа­ях должна приниматься во внимание длительность действия напряжений.

Условие прочности железобетона без трещин должно составляться исходя из условий прочности составляющих материалов как двухкомпонентной среды.

1.35. В качестве условия трещинообразования следует использовать условие прочности бетонных элементов двухкомпонентной среды.

1.36. После образования трещин следует использовать модель анизотропного тела общего вида при нелинейных выражениях зависимостей усилий или напряжений от перемещений с учетом следующих факторов:

углов наклона трещин к арматуре и схем пересе­чения трещин;

раскрытия трещин и сдвига их берегов;

жесткости арматуры: осевой — с учетом сцепле­ния с полосами или блоками бетона между трещи­нами; тангенциальной — с учетом податливости бе­тонного основания у берегов трещин и соответствен­но осевых и касательных напряжений в арматуре в трещинах;

жесткости бетона: между трещинами — на осевые силы и сдвиг {снижается для схемы пересекающих­ся трещин); в трещинах — на осевые силы и сдвиг за счет зацепления берегов трещин при достаточно малой их ширине;

частичного нарушения совместности осевых де­формаций арматуры и бетона между трещинами.

В модели деформирования неармированных эле­ментов с трещинами учитывается лишь жесткость бетона между трещинами.

В случаях возникновения наклонных трещин сле­дует учитывать особенности деформирования бетона над наклонными трещинами.

1.37. Ширину раскрытия трещин и взаимный сдвиг их берегов следует определять исходя из сме­щения стержней различных направлений относитель­но пересекаемых ими берегов трещин с учетом рас­стояний между трещинами и при соблюдении усло­вия совместности этих смещений.