Проверка величины прогибов балки в стадии эксплуатации

Для мостов следует обеспечивать плавность движения транспортных средств путем ограничения упругих прогибов пролетных строений от подвижной временной вертикальной нагрузки и назначения для продольного профиля пути или проезжей части соответствующего очертания.

1. Вертикальные упругие прогибы пролетных строений, вычисленные при действии подвижной временной вертикальной нагрузки (при и ), не должны превышать значений (СП МиТ п. 5.42)), м:

                       (7.1)

                              (7.2)

2. Определим величину вертикальных упругих прогибов балки при действии подвижной временной вертикальной нагрузки:

                         (7.3)

где  - коэффициент, учитывающий влияние неупругих деформаций бетона при кратковременном приложении нагрузки.

3. Производим проверку прогибов балки в центре пролета:

                              (7.4)

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОТЕРЬ ПРЕДВАРИТЕЛЬНОГО НАПРЯЖЕНИЯ АРМАТУРЫ

Напряжения в элементах предварительно напряженных конструкций следует определять по контролируемому усилию за вычетом (СП МиТ п. 7.14)):

· первых потерь — на стадии обжатия бетона;

· первых и вторых потерь — на стадии эксплуатации.

К первым потерям следует относить:

а) в конструкциях с натяжением арматуры на упоры потери вследствие:

1) деформации анкеров;

2) трения арматуры об огибающие приспособления;

3) релаксации напряжений в арматуре (в размере 50 % полных);

4) температурного перепада;

5) быстронатекающей ползучести;

6) деформации форм (при натяжении арматуры на формы);

б) в конструкциях с натяжением арматуры на бетон — потери вследствие:

1) деформации анкеров;

2) трения арматуры о стенки закрытых и открытых каналов;

3) релаксации напряжений в арматуре (в размере 50 % полных).

Ко вторым потерям следует относить:

а) в конструкциях с натяжением арматуры на упоры — потери вследствие:

1) усадки и ползучести бетона;

2) релаксации напряжений в арматуре (в размере 50 % полных).

б) в конструкциях с натяжением арматуры на бетон — потери вследствие:

1) усадки и ползучести бетона;

2) релаксации напряжений в арматуре (в размере 50 % полных);

3) смятия под витками спиральной или кольцевой арматуры, навиваемой на бетон;

4) деформации стыков между блоками в составных по длине конструкциях.

Значения потерь предварительного напряжения арматуры следует определять согласно приложению «Р» СП Мосты и трубы (Таблица 1).

 

Таблица 1 – Потери предварительного напряжения арматуры

№	Фактор, вызывающий потери предварительного напряжения	Значение потерь предварительного напряжения, МПа
1	Релаксация напряжений арматуры : 1) при механическом способе натяжения арматуры: - проволочной     - cтержневой     2) при электротермическом и электротермомеханическом способах натяжения стержневой арматуры	где:  - предварительные напряжения в арматуре без учета потерь;  - нормативное сопротивление напрягаемой арматуры растяжению.   Если вычисленные значения потерь от релаксации напряжений оказываются отрицательными, их следует принимать равными нулю.
2	Температурный перепад при натяжении на упоры (разность температуры натянутой арматуры в зоне нагрева и устройства, воспринимающего усилие натяжения при прогреве бетона)	Для бетона классов - В25 – В40: - В45 и выше где  – разность между температурой нагреваемой арматуры и неподвижных упоров (вне зоны нагрева), воспринимающих усилие натяжения, °С. Расчетное значение  при отсутствии точных данных следует принимать равным 65 °С. Потери от температурного перепада не учитываются, если температура стенда равна температуре нагреваемой арматуры или если в процессе термообработки производится подтяжка напрягаемой арматуры на величину, компенсирующую потери от температурного перепада
	Деформация анкеров, расположенных у натяжных устройств, при натяжении: - на упоры     - на бетон	где  - сжатие опрессованных шайб, смятие высаженных головок и т.п., принимаемое равным 2 мм на каждый анкер;  - длина участка пучка (на котором происходят потери напряжений от данного фактора), уменьшенная в два раза, мм;  - модуль упругости напрягаемой арматуры.   где:  - обжатие шайб под анкерами и обмятие бетона под шайбами, равное 0,5 мм на каждый шов, но не менее 2 мм на каждый анкер, за который производится натяжение;  - деформация арматурного элемента относительно анкера, принимаемая равной: для анкера стаканного типа, в котором проволока закрепляется с помощью сплава, бетона, конусного закрепления, высаженных головок, – 2 мм на анкер; для конусных анкеров пучков из арматурных канатов класса К7 – 8 мм на анкер.
4	Трение арматуры: - о стенки закрытых и открытых каналов при натяжении арматуры на бетон     - об огибающие приспособления	где:  - предварительные напряжения в арматуре без учета потерь; e – основание натурального логарифма;  - коэффициенты, значения которых принимаются согласно таблице «Р.2» СП Мосты и трубы; x – длина участка от натяжного устройства до расчетного сечения, м;  - суммарный угол поворота оси арматуры, рад.   где: При применении промежуточных отклоняющих упорных устройств, раздельных для каждого арматурного элемента и имеющих перемещение (за счет поворота) вдоль стенда, потери от трения об упорные устройства допускается не учитывать.
5	Деформация стальной формы при изготовлении предварительно напряженных железобетонных конструкций с натяжением на упоры	где ;  - сближение упоров на линии действия усилия предварительного напряжения, определяемое из расчета деформаций формы;  - расстояние между наружными гранями упоров; n - число групп арматурных элементов, натягиваемых не одновременно;  - модуль упругости стали форм.   При отсутствии данных о технологии изготовления и конструкции форм потери от деформации форм следует принимать равными 30 Мпа.
6	Быстронатекающая ползучесть при натяжении на упоры для бетона : - естественного твердения   - подвергнутого тепловой обработке	где:  - определяется на уровне центров тяжести соответствующей продольной арматуры с учетом потерь по поз. 1–5 настоящей таблицы.   Потери вычисляются по формулам поз. 6а настоящей таблицы с умножением полученного результата на коэффициент, равный 0,85.
7	Усадка бетона при натяжении: 1) на упоры   - бетон естественного твердения   - бетон с тепловой обработкой   2) на бетон независимо от условий твердения	Бетон классов по прочности на сжатие, Мпа:     В35 и ниже В40 В45 и выше   40     50     60     35     40     50       30       35       40
8	Ползучесть бетона	где:  – то же, что и в поз. 6 настоящей таблицы, но с учетом потерь по поз. 1– 6;  – передаточная прочность (прочность (соответствующая классу) бетона в момент передачи на него усилия в процессе изготовления и монтажа);  – коэффициент, принимаемый равным для бетона: естественного твердения – 1,0; подвергнутого тепловой обработке при атмосферном давлении – 0,85.
9	Смятие под витками спиральной или кольцевой арматуры, наматываемой на бетон (при диаметре конструкции  до 3 м)
10	Деформация обжатия стыков между блоками (для конструкций, состоящих из блоков)	где n – число швов конструкции и оснастки по длине натягиваемой арматуры;  – обжатие стыка, принимаемое равным для стыков: заполненных бетоном – 0,3 мм; клееных после отверждения клея – 0,0; L – длина участка пучка (на котором происходят потери напряжений от данного фактора), уменьшенная в два раза, мм.

 

Суммарное значение первых и вторых потерь  не должно приниматься менее 98 Мпа (СП МиТ п. 7.14).