Напряжения σр2 при натяжении арматуры должны быть увеличены с учетом неизбежных потерь напряжений с течением времени от усадки и ползучести бетона, релаксации арматуры и влияния других факторов.
Проверка выполнена.
Б. Проверка трещиностойкости балки в стадии изготовления.
В стадии изготовления на конструкцию действуют сила предварительного напряжения и собственный вес балки. На этой стадии проверяем в середине пролета сжимающие нормальные напряжения в крайнем волокне нижнего пояса. Для конструкции с натяжением арматуры на бетон имеем
где 
-
момент собственного веса балки в середине пролета.
При натяжении арматуры на упоры данная формула имеет вид
Если условие не выполняется, необходимо увеличить площадь пояса балки и учесть новые размеры в повторных проверках “А” и ”Б”.
При создании предварительного напряжения в верхней зоне балки могут возникнуть растягивающие напряжения, величина которых для конструкций с натяжением арматуры на бетон определяется как
Для конструкций с натяжением арматуры на упоры, как и в предыдущем случае, в формулу подставляют геометрические характеристики приведенного сечения. Если условие не выполняется, то необходимо армировать верхнюю зону балки. Обычно в верхней зоне ставят два пучка напрягаемой арматуры того же сечения, что и пучки рабочей арматуры.
2.2.3. Расчет на трещеностойкость по касательным и главным напряжениям
Расчет
производится в стадии эксплуатации на усилия 
и
от нормативных нагрузок и
воздействие силы предварительного напряжения N.
Предполагается, что в стадии эксплуатации конструкция работает упруго и полным
сечением. Напряжения определяются в трех точках по высоте сечения: в местах
примыкания плиты и нижнего пояса к стенке балки и на нейтральной оси. Выполняя
курсовой проект, ограничиваемся проверкой касательных и главных напряжений в
сечениях у опоры и в середине пролета.
А. Проверка касательных напряжений.
Касательные напряжения определяются по формуле
где -
поперечная сила в рассматриваемом сечении
- статический момент части сечения,
расположенной выше (или ниже) точки, в
которой определяются касательные напряжения, относительно нейтральной
оси приведенного сечения.
b – толщина стенки балки.
Пучки рабочей арматуры отклоняются для уменьшения действующей поперечной силы.
Аpi – площадь поперечного сечения одного отклонения пучка
a - угол наклона пучка к оси балки
Отклоняют пучки на расстоянии 1/3 длины балки от опоры, но не ближе ¼ длины, располагая их равномерно по высоте стенки в опорном сечении.
Рис. К расчету предварительно напряженной балки на поперечную силу.
В середине пролета:
У опоры:
По касательным напряжениям на нейтральной оси проверяется принятая толщина стенки балки. Вычисленные значения касательных напряжений используются при определении главных напряжений.
Б. Проверка главных напряжений.
Вычисляются главные растягивающие и главные сжимающие напряжения по формуле
Нормальные
напряжения 
определяются от действия силы
предварительного напряжения и изгибающего момента от эксплутационных нагрузок:
где y – расстояние от нейтральной оси до рассматриваемой точки;
у – имеет положительное значение выше нейтральной оси, отрицательное – ниже нейтральной
оси.
Напряжения
возникают при армировании балки
напряженными хомутами,
в противном случае - = 0
В данной формуле 
- установившееся (за вычетом потерь)
напряжения в хомутах;
- площадь поперечного сечения напряженного хомута
- шаг напряженных хомутов, принимаемый равным 0,4
…0,6м
Главные напряжения недолжны превышать предельных значений:
-
главные сжимающие напряжения 
-
главные растягивающие напряжения 
не более значений приведенных в
таблице ниже.
|
|
Предельные
значения |
|
|
железнодорожных |
автодорожных |
|
|
≤0,52 |
|
|
|
≥0,80 |
|
|
Промежуточные значения принимаются по интерполяции.
В середине пролета:
В сечении а–а:
Главные сжимающие напряжения не должны превышать предельных значений:
Условие выполняется
2.2.4. Расчет на прочность по поперечной силе
Расчет
производится в сечении, образованном наклонной трещиной. Поперечная сила
воспринимается отклоненными пучками напряженной арматуры, хомутами и бетоном сжатой
зоны сечения. Определяем распределенную поперечную нагрузку, воспринимаемую
хомутами в наклонном сечении, 
где Q – поперечная сила в рассматриваемом сечении
и
- проекция усилий в отклоненных
пучках и бетоне
сжатой зоны сечения на вертикальную ось
- расчетное сопротивление отклоненных
пучков
с – длина горизонтальной проекции наклонного сечения, определяемая из условия, что угол
наклона сечения к продольной оси балки составляет 30 градусов.
Прочность хомутов обеспечивается при выполнения условия
где 
и
- предельные усилия на единицу длины
в обычных и
напряженных хомутах
и 
-
расчетные сопротивления обычных и напряженных хомутов
Аsω – площадь всех ветвей обычного хомута
Аpω – площадь сечения напряженного хомута
аsω и арω – шаг хомутов
Если выбраны диаметр и шаг напряженных хомутов, то шаг обычных хомутов определяется как
Если qω ≤ qрω то обычные хомуты по расчету не требуются и ставятся конструктивно с максимальным шагом.
При отсутствии напряженных хомутов в данной формуле qрω принимается равным нулю.
Расстояние от места изменения толщины до середины пролета будет равно:
определяем шаг обычных хомутов: 
Нижний пояс предварительно-напряженной балки армируется замкнутыми хомутами того же диаметра, что и хомуты стенки. Наибольший шаг замкнутых хомутов принимается не более 15 см и не должен превышать шаг хомутов в стенке балки.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.
