Понятие о потерях преднапряжений.

Усилие предварительного напряжения не остается постоянным во времени в результате потерь, начинающихся практически с момента натяжения арматурных элементов и развивающихся в течении всего периода эксплуатации конструкций.

Интенсивность потерь предварительного напряжения является максимальным в начальной период после передачи усилия обжатия.

Можно выделить 2 группы потерь предварительного напряжения в зависимости от этапа его создания в конструкции:

1ые потери – происходящие в процессе изготовления конструкции и связанных в первую очередь с технологией натяжения армируемых элементов.

2ые потери – связанные со свойством материалов происходящие после передачи усилия обжатия и развивающиеся во времени при эксплуатации конструкции.

В общем случае рассматривают 2 вида 1ых потерь, которые проявляются при изготовлении конструкции:

- потери обусловленные трением (трение в натяжных устройствах, трения об огибающие устройства, трения в бетонных каналах)

- технологические потери при натяжении арматуры на упоры (от проскальзывания арматуры в технологических захватках, от частичной релаксации напрягаемой арматуры, вызванной температурными перепадами, потери из-за деформаций стальных форм)

2ые потери, развивающиеся после передачи усилий обжатия:

- от проскальзывания арматуры в анкерах при натяжении на бетон

- от длительной релаксации арматуры

- от усадки и ползучести бетона

- от длительных деформаций стыковых соединений и обмятия бетона под витками спиральной арматуры.

3. Сопротивление жб элемента раскрытию трещин , нормальных к продольной оси элемента. Средние деформации растяжений арматуры.

Трещинностойкость жбк – способность жбк сопротивляться образованию трещин.

В эксплуатационной стадии ЖБЭ в одной из двух стадий напряженно-деформированного состояния. СТАДИЯ I - сответств. состоянию, когда жбэ еще не имеет трен и теория, используемая для описания напряжений и деформаций, применима для любого сечений по длине элемента. СТАДИЯ II напр-деф состояния – жбэ работает с трещинами и теория применима как правило для сечения с трещиной.

Граничное состояние перехода из стадии 1 во 2, когда конструкция приобретает качественно новые свойства, традиционно определяют усилия трещинообразования: продольное усилие Ncr и изгибающий момент Mcr.

Расчет по образованию трещин, нормальных к продольной оси элемента заключается в проверке условия о том, что трещины в сечениях, нормальных к продольной оси эл-та не образуются, если момент внешних сил М не превосходит момента внутренних усилий в сечении перед образованием трещин, т.е.: М≤ Mcr.

Базовые уравнения для расчета усилий трещинообразования и ширины раскрытия трещин будем получать из анализа напр-деф состояния жбэ, подверженного осевому растяжению.

Если продольное растягивающее усилие N не превышает Ncr, соответствующего появлению трещин, напряжения и относительные деформации рассчитываются как для 1 стадии напр-деф состояния. В этой стадии арматура и окружающий ее бетон работают совместно и их деформации равны.

При продольном усилии Nsd, незначительно превышающем усилия трещинообразования Ncr, наблюдается стадия «стабилизированного трещинообразования», для которой распределение трещин по длине элемента практически не изменяется, а дальнейший прирост осевого усилия вызывает увеличение ширины раскрытия трещин.

Разница в удлинении двух материалов на участке между двумя соседними трещинами равняется ширине раскрытия трещины на уровне арматуры.

Ширина раскрытия трещины м.б. определена в частном случае:

Средняя относительная деформация элемента будет меньше относительной деформации арматуры в сечении с трещиной . Разность является результатом совместной работы бетона и арматуры на участках между трещинами. Такое явление называется «эффектом ужесточения при растяжении».