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

 BS 8110

f = 0,18-0,22 прядь

0,005 < K < 0,010 рад/м

 Еврокод 2

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
super

15.2
15.7

140
150

1860

1860

1670

1670

1093
1172

234
251

260
279

230
248

2.5
2.5

4.5
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