Данные для расчета потерь
Для произведения расчета необходимо разграничить потери напряжения на прямые и косвенные.
13.1.1 – Прямые потери
Разделяются на :
- Потери на трение
- Потери в результате усадки клиньев
- Потери в результате упругой деформации бетона
Прямые потери проявляются на стадии натяжения, снижая напряжение, вызванное домкратом.
13.1.2 – Потери напряжения в результате трения
В соответствии с CEB-FIP Model Code от 1990 года напряжение
одного сечения на расстоянии x от активного напряжения ниже напряжения
; разница двух напряжений – это потеря на трение. Значение
определяется по следующей формуле:
=
где :
e = основа логарифма Неперова
f = коэффициент трения
= сумма углового отклонения до сечения X, выраженные в радиантах
K= условное отклонение арматуры на линейный метр
= напряжение сечения с абсциссой "x"
= уровневое напряжение активного анкера
В случае внутреннего постнапряжения
f = 0,55 сталь/бетон f = 0,30 сталь/сталь f = 0,25 сталь/оцинк. сталь |
|
f = 0,18-0,22 прядь 0,005 < K < 0,010 рад/м |
![]() |
В случае внешнего постнапряжения
Для седлообразной поверхности с радиусом кривизны между 2,5 и 4 м можно принять следующие значения:
K = 0
0,250,30 прядь на металлической седлообразной поверхности
0,20 0,25 смазанная прядь на металлической седлообразной поверхности
0,05 0,07 пучок прядей в трубе, каждый на металлической седлообразной поверхности
0,12 0,15 оголенная прядь в оболочке из H.D.P.E. на седлообразной поверхности.
13.1.3 – Потери натяжения в результате усадки клиньев
Во время блокировки клиньев при анкерном креплении потеря удлинения пряди уменьшается за счет трения с трубой; данное явление противоположно тому, что наблюдается на стадии натяжения. Потеря напряжения, достигшая максимального показателя по отношению к анкеру, прогрессивно и симметрично уменьшается и исчезает на расстоянии "d" от анкера.
Рис. – Напряжение вдоль арматуры и после заклинивания захватов
(distanza dall'ancoraggio – расстояние от анкерного крепления)
13.2 – Косвенные потери
Делятся на :
- Потери на трение
- Потери в результате вязкости
- Потери в результате релаксации стали
Проявляются в период строительства конструкции в результате феноменов усадки и вязкости/тягучести бетона и стали.
13.2.1 – Снижение напряжения в результате релаксации
Высокопрочная сталь при постоянной нагрузке подвергается растяжению. Конечное значение потери напряжения является следствием продолжительности постнапряжения. Общая потеря напряжения в результате релаксации рассчитывается по следующей формуле:
где:
значение релаксации, гарантированное производителем на 1000 часов
значение начального напряжения сечения на расстоянии x
значение предельного напряжения пряди
=0,43 на прядь при низкой релаксации
=0,30 на прядь при средней релаксации
13.2.2 – Потеря напряжения в результате релаксации
Усадка – явление, связанное с высыханием и затвердением бетона. Постнапряженная арматура напрямую зависит от основы бетона и подвергается той же деформации. Конечные потери напряжения в результате усадки при стабильных термогигрометрических условиях зависят от возраста бетона на момент начала напряжения. Математическая формула для выражения данной взаимозависимости:
где:
= модуль упругости пряди
= конечная деформация при усадке
13.2.3 – Потеря напряжения из-за вязкости
Изменение вязкости вызвано затвердением бетона и является следствием воздействия уровня напряжения и продолжительностью определенного временного промежутка. Конечная потеря напряжения при стабильных термогигрометрических условиях зависит от максимального уровня напряжения бетона в требуемой зоне и от возраста бетона на момент натяжения, а также от продолжительности и силы напряжения. Медленная деформация при нагрузке (за отсутствием более точных расчетов): значение упругой деформации, умноженная на 2, учитывая при этом, что конструкция не будет подвергаться нагрузке в течение 14 дней.
13.3 – Расчет удлинения во время напряжения арматуры
Во время натяжения арматуры необходимо сравнить значения фактического удлинения и теоретического удлинения, которые указаны в расчетах и к которым надо добавить корректировки для получения реального удлинения. Зарегистрированные при строительстве удлинения являются суммой следующих значений:
+
+
+
= значение удлинения пряди, рассчитанный с учетом сверхдлины для захвата домкратом
= упругая деформация бетона. Обычно удлинение, замеренное на домкрате, включает упругое укорачивание бетона
= сумма деформаций анкерных креплений и усадки зажимов в конических гнездах
= усадка стыковочных захватов и внутренняя деформация домкрата
13.3.1 – Усадка захватов на активном анкере
Потеря удлинения в результате смещения внутрь захватов проявляется во время заклинивания после натяжения
= 3-4 мм при натяжении домкратами с заклиниванием
= 12 мм пря натяжении домкратами без заклинивания, серия MX
13.3.2 – Усадка захватов и деформация фиксированного анкера
Обычно деформация анкеров при напряжении незначительны и не превышают 1 мм.
Усадка зажимов на пассивных анкерных креплениях заключается в перемещении арматуры в направлении натяжного домкрата. Значения не превышают 4-5 мм.
13.3.3 – Деформация домкратов
Эта деформация вычисляется с учетом значений удлинения прядей, при условии, что показатели считываются на поршне домкрата.
Значение потери, считываемые внутри домкрата:
Домкраты серии TTM = 8 мм
Домкраты серии M = 7 мм
Домкраты серии MX = 9 мм
Домкраты серии DD = 4 мм
Если удлинение считывается напрямую с прядей, то данные показатели не учитываются.
13.3.4 - Значения натягивания пряди на постнапряженные анкеры
(Министерский Декрет от 9 января 1996 года)
Технические нормы для расчета, выполнения и испытания железобетонных конструкций, бетонных конструкций и конструкций из предварительно напряженного бетона, а также для металлоконструкций.
Максимальная сила натяжения на каждую прядь
Максимальная сила натяжения ( Pi ) ограничена:
Pi= 0,85 x fp(1)kx номинальная поверхность
Pi= максимальная сила натяжения в KN
Характеристики пряди
Диаметр |
Стандарт |
Тип пряди |
Номинальный даиматер |
Номинальная поверхнсоть |
fptk |
fp(1)k |
Масса |
Напряжение 1% от удлин. |
Предельная нагрузка (Ptk) |
Предел упругости до 0,1% Pt0,1k ) |
Релаксация после 1000 ч. при0,7 - 0,8 fpt |
|
mm |
mm2 |
N/mm2 |
N/mm2 |
gr./m |
KN |
KN |
KN |
% |
% |
|||
(T15) |
pr EN 10138 |
normale |
15.2 |
140 |
1860 1860 |
1670 1670 |
1093 |
234 |
260 |
230 |
2.5 |
4.5 |
(T15) |
ASTM A779/00 pr EN 10138 |
Compatto |
15.2 |
165 |
1860 |
1670 |
1289 |
270 |
307 |
264 |
2.5 |
4.5 |
Модуль упругости = 196 +/- 10 KN / mm2
13.3.5 - Значение натяжения стержней на постнапряженных анкерах
(Министерский декрет от 9 января 1996 года)
Технические нормы для расчета, выполнения и испытания железобетонных конструкций, бетонных конструкций и конструкций из предварительно напряженного бетона, а также для металлоконструкций.
Максимальная сила натяжения на каждую прядь
Максимальная сила натяжения ( Pi ) ограничена:
Pi= 0,85 x Fpyk
Pi= максимальная сила натяжения в KN
13.3.6 - Предельное напряжение стали для предварительно напряженного бетона
(Министерский декрет от 9 января 1996 года)
Технические нормы для расчета, выполнения и испытания железобетонных конструкций, бетонных конструкций и конструкций из предварительно напряженного бетона, а также для металлоконструкций.
Предельное напряжение не должно превышать указанные производителем в характеристиках материала.
Конструкции с постнапряженой арматурой:
(fili o trecce-проволока или оплетка, trefoli-прядь, barre-стержни)
Сталь для предварительно напряженного бетона
fpyнапряжение текучести ( стержни )
fp(1)напряжение при 1% деформация под нагрузкой
fp(0,2)напряжение при 0,2% остаточная деформация
fptпредельное напряжение
fpykхарактерное текучести напряжение (стержни)
fp(1)kхарактерное напряжения при 1% деформации под нагрузкой
fp(0,2)kхарактерное напряжение при 0,2% остаточной деформации
fptkхарактерное предельное напряжение