Строительно-ремонтный портал. Как самим построить дом, баню, хозблок, обостроить участок, отремонтировать квартиру.

Строительно-ремонтный портал

 

главная   разделы   строительные материалы   документы   компании   статьи   реклама

 

Главная
Пожары в зданиях и сооружениях
Пределы огнестойкости конструкций
Теплотехнический расчет огнестойкости
Статический расчет огнестойкости
Изготовление опытных образцов
Методика испытаний
Нагружение испытуемого образца
Температурный режим
Измерение деформаций
Измерение прогибов образцов
Испытания изгибаемых элементов на огнестойкость
Замер продольных деформаций колонн
Определение теплофизических свойств бетона
Испытание призм-восьмерок на осевое растяжение
Определение прочностных и деформативных свойств арматурной стали
Прочность бетона на сжатие и растяжение
Тяжелый бетон
Керамзитобетон
Высокопрочный бетон
Упрогопластичсекие свойства бетона
Усадочно-температурные деформации бетона
Усадка бетона
Теплофизические свойства бетона
Взрывообразное разрушение бетона
Механические свойства арматуры
Упругопластические свойства арматуры
Температурные деформации арматуры
Сцепление арматуры с бетоном
Усадочно-температурные деформации
Потери предварительного напряжения в арматуре
Железобетонные плиты из керамзитобетона
Напряженно-деформированное состояние плит от неравномерного нагрева по высоте сечения
Деформации продольной арматуры и бетона
Огневое воздействие
Теоретические деформации растянутой арматуры
Огнестойкость железобетонных плит из керамзитобетона
Предварительно напряженные балки и панели
Напряженно-деформированное состояние железобетонного изгибаемого элемента
Деформации продольной арматуры и сжатого бетона
Прогиб изгибаемого предварительно напряженного железобетонного элемента
Огнестойкость изгибаемых элементов
Процесс обжатия
Предварительно напряженные железобетонные балки при действии поперечной силы
Напряженно-деформированное состояние
Образование и раскрытие наклонных трещин в балках
Деформации продольной арматуры в балке от нормативной нагрузки
Прогибы балок
Разрушение бетона сжатой зоны
Разрушение балок при огневых испытаниях
Определение предела огнестойкости от действия изгибающего момента
Разрушение по наклонному сечению
Образование и развитие наклонных трещин
Прочность наклонного сечения предварительно напряженных балок
Предварительно напряженные балки из керамзитоперлитобетона
Полный прогиб балок
Предел огнестойкости изгибаемых элементов
Железобетонные колонны из керамзитобетона
Железобетонные колонны из высокопрочного бетона
Уменьшение уровня предварительного нагружения
Средний предел огнестойкости колонн из высокопрочного бетона
Расчет железобетонных колонн из высокопрочного бетона
Железобетонные колонны из тяжелого бетона под большую нагрузку и их стыки
Криволинейное распределение температуры бетона
Минимальные пределы огнестойкости для колонн в зданиях степени
Остаточная несущая способность железобетонных колонн после пожара
Поведение железобетонных конструкций в зданиях при пожаре
Совместная работа железобетонных элементов в зданиях
Стыки и швы между сборными элементами
Железобетонные рамные конструкции

Потери предварительного напряжения в арматуре

Напряжения в бетоне и арматуре предварительно напряженных элементов как во время пожара, так и после него зависят не только от внешней нагрузки, физико-механических свойств применяемых материалов, но и от значения предварительного натяжения арматуры и обжатия бетона. При установлении напряженно-деформированного состояния предварительно напряженных балок учитывались возможные потери преднапряжения от релаксации напряжений в арматуре, усадки и ползучести бетона. Потери предварительного напряжения подразделяются на потери, происходящие до окончания обжатия бетона и после его обжатия. При изготовлении балок (Б-2—Б-5) для исключения потерь от релаксации напряжений в арматуре применялась перетяжка на 10% заданного значения бр, а перед бетонированием производилась контрольная подтяжка арматуры до   бр. В балках (Б-6—Б-9) потери предварительного напряжения арматуры до обжатия бетона происходили от релаксации напряжений в арматуре. Опытные значения этих потерь были определены по показаниям динамометров^ и они составляли от 13,3 до 43,8 МПа. При изготовлении балок предусматривалась перетяжка арматуры, позволяющая уменьшить потери от релаксации напряжения на 15—20%. Вычисления потерь от релаксации напряжения проводили с учетом этого уменьшения, и они составили от 15,7 до 42 МПа. Опытные и теоретические первые потери незначительно отличались. После спуска натяжения арматуры с упоров на бетон происходят потери предварительного напряжения в арматуре из-за развития упругих и неупругих деформаций бетона при его обжатии. Опыты показали, что развитие деформаций отдельных стержней напрягаемой арматуры были близки. По средним деформациям арматуры были определены опытные потери предварительного напряжения в арматуре от момента спуска натяжения до испытания. При обжатии бетона усилием преднапряжения во вне-центренно обжатых балках создавались максимальные напряжения до 0,2—0,4Кьр- Эпюра напряжений в балках с проявлением потерь преднапряжения изменялась во времени. Наибольшие изменения напряженного состояния произошли в балках с большим значением усилия обжатия. С уменьшением напряжений обжатия снижаются напряжения сжатия в бетоне. В момент спуска напрягаемой арматуры с упоров на бетон напряжения растяжения на другой грани приводили в ряде балок к появлению в бетоне волосных трещин. Снижение во времени равнодействующей усилий пред-напряжений через 140 сут после начала обжатия составило в среднем 10—22%. Под влиянием ползучести и усадки бетона изменялись также деформации по высоте сечения балок, однако сечения в основном оставались плоскими. Теоретические потери предварительного напряжения арматуры из-за усадки и ползучести бетона определяли в соответствии с рекомендациями СНиП 2.03.01—84 . Потери от усадки бетона к моменту испытания за время хранения 100—160 сут принимались равными 40 МПа. Сравнивая фактические потери, вычисленные по формулам (73) — (75), с расчетными, определенными по СНиП 2.03.01—84, можно отметить, что эти величины близки между собой и расхождение между ними составляет в среднем ±5%. Нужно отметить, что стабилизация предварительного обжатия в балках происходила при напряжениях в бетоне на уровне напрягаемой арматуры оьр в 0,25—0,35Кьр-Сопоставление расчетных и фактических потерь предварительного напряжения показывает, что их отношение зависит только от начального уровня обжатия бетона и не зависит от начального напряжения в арматуре и марки арматурной стали. Балки обжимались внецентренно приложенным усилием преднапряжения с эксцентриситетом еор относительно центра тяжести приведенного сечения. Усилие от предварительного напряжения выходило за грань ядра сечения, и в верхней зоне балок наблюдались растягивающие напряжения, которые в некоторых балках превышали нормативное сопротивление бетона растяжению. Для балок, в которых не было трещин после спуска напряжений, жесткость определяли с учетом неупругой работы сжатой и растянутой зон. Создаваемый усилием преднапряжения изгибающий момент выгибал балку. Выгиб увеличивался в течение всего времени выдержки 100—160 сут. Особенно интенсивно выгиб возрастал в первые 20—30 сут. Увеличение выгиба происходит в основном из-за развития деформаций ползучести и усадки бетона. Выгиб в балках с большой силой обжатия был больше, чем в балках с меньшей силой обжатия. С затуханием деформаций усадки и ползучести бетона происходит затухание выгиба. За рассматриваемый период времени одновременно с проявлением деформаций ползучести и усадки бетона уменьшается усилие обжатия, увеличиваются прочность бетона и модуль упругости бетона. Выгиб от кратковременного действия предварительного обжатия бетона определяется с учетом всех потерь по усилию Р02* Теоретические выгибы по сравнению с опытными получаются заниженными: в балках с большой силой обжатия на 51—60%, а в балках с меньшей силой обжатия — на 32— 45%. Значительно лучшее совпадение расчета с опытом получилось при вычислении выгиба по усилию Ро\ без учета вторых потерь предварительного напряжения. Со временем наблюдались уменьшение напряжений сжатия в бетоне на уровне напрягаемой арматуры и некоторое увеличение напряжений растяжения на верхней грани балки. Увеличение напряжений растяжения приводило в некоторых случаях к появлению волосных трещин на верхней грани балки, которые затем закрывались после приложения внешней нагрузки во время испытания балок на огнестойкость. При огневом воздействии происходят дополнительные потери предварительного напряжения от температурной усадки I и ползучести бетона на уровне продольной арматуры, от релаксации напряжений в арматуре, разности температурных деформаций бетона и арматуры и снижения модуля уругости арматуры при нагреве. Учет дополнительных потерь предварительного напряжения в арматуре необходим при расчете деформаций, образования трещин и при решении вопроса о возможности дальнейшего использования изгибаемых железобетонных элементов после пожара. Продолжительность пожара во многих случаях находится в пределах 1—3 ч. За это время при пожаре в предварительно напряженных железобетонных конструкциях возникают дополнительные потери предварительного напряжения в арматуре, вызванные температурной усадкой и ползучестью бетона, релаксацией напряжений в арматуре при нагреве и различием температурного удлинения арматуры и бетона. При огневом воздействии бетон на уровне продольной арматуры интенсивно прогревается и происходит температурная усадка бетона. Деформации температурной усадки обычного бетона даже при кратковременном нагреве больше, чем при нормальной температуре. Значение потерь предварительного напряжения от температурной усадки принималось 40 МПа. Потери предварительного напряжения арматуры от релаксации напряжений в арматуре в результате развития пластических деформаций арматуры при нагреве зависят от величины напряжений в арматуре и температуры ее нагрева. Потери предварительного напряжения в арматуре от релаксации напряжений за 1—2 ч нагрева принимали 0,001 Д^^р. Предварительное напряжение в арматуре а5р. определялось с учетом всех потерь при нормальной температуре. Потери напряжения от разности температурных деформаций бетона и аматуры учитываются только при нагреве, так как при остывании эти деформации обратимы. Средняя температура предварительно напряженной арматуры балок Б-2—Б-5 согласно проведенным испытаниям составляла через 10, 20, 30, 40 и 50 мин нагрева соответственно 75, 140, 200, 280 и 350°С. При нагреве дополнительные потери от температурной усадки бетона составили 40 МПа; от разности температурных деформаций бетона и арматуры при 140°С — 54 МПа и при 200°С — 215 МПа. Предварительное напряжение в продольной стержневой горячекатаной арматуре класса А-1У через 30 мин огневого воздействия исчерпывается полностью. Балки, армированные высокопрочной проволокой периодического профиля класса Вр-П, дольше сохраняют предварительное напряжение, которое исчерпывается через 45 мин нагрева. Это объясняется большим значением предварительного напряжения в проволочной арматуре по сравнению с горячекатаной стержневой (табл. 16).

 

Информация