Условия выносливости предварительно напряженной арматуры

Величины (предварительных) напряжений (до обжатия бетона) в верхней и нижней предварительно напряженной арматуре, принимаемые в расчетах, должны быть: для проволочной арматуры не более 0,7?Ан, но не менее 0,4i?Ah; для стержневой арматуры не более 0,9 Я а11-

Обычно при проектировании принимают напряжения, равные указанным верхним пределам.

При расчете по образованию трещин предварительно обжатой зоны нормального сечения предварительное растягивающее напряжение в арматуре вводится с коэффициентом точности предварительного напряжения арматуры тт, который равен.

Примечание. Для промежуточных значений величины предельные отклонения предварительного напряжения дсо определяются по интерполяции.

Предварительно напряженные дорожные плиты обычно изготавливают при натяжении арматуры на упоры. При этом могут возникать следующие потери предварительного напряжения арматуры:

А) до обжатия бетона: от релаксации напряжений стали, деформации анкеров, температурного перепада и деформации формы (при натяжении арматуры на форму);

Б) после обжатия бетона: от усадки и ползучести бетона и воздействия многократно повторяющейся нагрузки.

Суммарную величину всех потерь при проектировании конструкции плиты следует принимать во всех случаях не менее 1000 кгсм2; потери от усадки тяжелого бетона при натяжении арматуры на упоры принимают равными 0Ш=4ОО кгсм2; потери от ползучести тяжелого бетона определяют по следующей формуле, где об — сжимающие напряжения в бетоне от усилия предварительного обжатия на уровне центра тяжести всей продольной арматуры, кгсм2; R0— кубиковая прочность бетона при его предварительном напряжении; Eq — модуль упругости бетона, соответствующий его проектной марке; К=1 — при применении арматуры из высокопрочной проволоки и изделий из нее (пряди, пучки, канаты); К=0,8 — при применении других видов арматуры.

При аб0,5о величины, стоящие в круглых скобках, принимаются равными нулю.

Потери от релаксации напряжений для высокопрочной арматурной проволоки и прядей определяют по формуле

Если вычисленные по формулам (139) и (140) значения потерь Опз оказываются отрицательными (при ao<0,37i?Ah), то следует принимать их разными нулю.

Потери предварительного напряжения от ползучести и усадки бетона и релаксации стали являются основными (при натяжении арматуры на упоры). Остальные потери принимаются в зависимости от конкретных условий и технологии изготовления плит в соответствии с рекомендациями снип II-B.1—62 «Бетонные и железобетонные конструкции. Нормы проектирования».

При определении необходимой площади сечения напрягаемой арматуры (суммарно-верхней и нижней) обычно ориентировочно задаются величиной суммарных потерь: где {он+}н и {ав+}н — величины необходимого обжатия бетона соответственно в нижнем и верхнем волокнах плиты, кгсм2; Wu и WB — моменты сопротивления сечения плиты соответственно по нижнему и верхнему волокну плиты, см3.

Величины необходимого обжатия бетона определяют по следующим формулам: здесь а и ав - — наибольшие нормальные растягивающие напряжения соответственно в нижнем и верхнем волокне бетона от действия автомобильной нагрузки, кгсм2; с7агх— предварительное напряжение в напрягаемой арматуре с учетом всех потерь, кгсм2, равное.

В формулах (151) и (152): ан — расстояние от центра тяжести верхней напрягаемой арматуры до крайнего верхнего волокна сечения, см; ав — расстояние от центра тяжести нижней напрягаемой арматуры до крайнего нижнего волокна сечения, см.

При однорядном расположении верхней и нижней напрягаемой арматуры (параллельно нейтральной оси сечения) расстояния ав и ан равны толщине соответственно верхнего и нижнего защитного слоя плюс половина расчетного диаметра арматуры.

По полученным значениям FB и FB подбирают необходимое число стержней или проволок предварительно напряженной арматуры. Затем производится повторный расчет с принятым количеством напрягаемой арматуры для уточнения всех потерь предварительного напряжения в арматуре и циклов напряжений в бетоне и в арматуре для проверки условий выносливости нормальных сечений (формулы (119) — (121)).

Формулы (158) и (159) верны только для точек сечения, лежащих выше его нейтральной оси. Для точек, лежащих ниже нейтральной оси сечения, знаки перед вторым и третьим слагаемыми этих формул следует поменять на обратные.

Наибольшие  окалывающие напряжения определяют по формуле (67), а расчетное значение поперечной силы формулам для расчета полос (шириной 1 пог. М). Коэффициенты динамики принимают равными их значениям при определении поперечной силы в плитах без предварительного напряжения (см. § 10, гл. II). При действии положительного изгибающего момента поперечная сила и соответствующее ей касательное напряжение минимальны и в запас прочности принимаются равными нулю (тмин=0). При действии отрицательного изгибающего момента поперечная сила и касательные напряжения максимальны и определяются но формуле (67).

Выносливость бетона наклонных сечений считается обеспеченной, если условие (66) выполнено. В противном случае требуется установить хомуты (по расчету) или увеличить размеры бетонного сечения.

Величина предельного изгибающего момента Мпр, который может воспринять сечение, определяется по одному из выражений (166), (167) или (168) в зависимости от величины а.

Расчет таврового сечения (с полкой в зоне, сжатой от внешних воздействий), если нейтральная ось, отвечающая достаточной прочности сжатой зоны бетона, располагается в полке (66, а), производится как для прямоугольного с шириной Ьп (шириной полки). В случае, если полка таврового сечения находится в зоне, растянутой от внешних воздействий (например, при расчете ребристой плиты на действие отрицательного изгибающего момента), расчет сечения плиты-на прочность производится, как для прямоугольного сечения с расчетной шириной, равной ширине ребра Ь.

Выбор материалов и требования к их физико-механическим .свойствам определяются условиями их работы в конструкциях дорожных одежд. Дорожные одежды как монолитные, так и сборные подвергаются непрерывному влиянию атмосферных факторов и многократному воздействию подвижной нагрузки. Постоянную нагрузку (собственный вес) учитывают только при определении напряжений, возникающих в плитах в процессе погрузочно-разгрузочных работ и монтажа.

Под действием колес движущихся автомобилей в плитах сборных покрытий возникают напряжения сжатия, растяжения при :изгибе и сдвига. Величина этих напряжений зависит от веса автомобиля и конструкции его ходовой части (количества осей и колес, размера шин и давления воздуха в них, распределения веса автомобиля между осями и т. Д.), а также от конструкции дорожной одежды (размера и формы плит, способов их соединения, свойств материалов, конструкции и материала поверхностных защитных слоев и т. Д.).

Свойства материалов покрытий определяют, какие напряжения могут оказаться для них наиболее опасными (разрушающими). Так, для жестких бетонных и железобетонных покрытий обычно наиболее опасными являются растягивающие напряжения, возникающие при изгибе плит под нагрузкой. Для асфальтобетонных и битумо-минеральных плит в ряде случаев разрушающими являются также напряжения сдвига.

Для того, чтобы плиты дорожной одежды могли выдерживать без разрушения действие подвижной нагрузки, они должны обладать определенными прочностными свойствами. Возникающие в плитах деформации должны быть упругими - Пластические деформации плит могут допускаться как исключение, в строго ограниченных пределах на дорогах низких технических категорий (в частности, в сборных основаниях из битумоминеральных плит). Это требование обеспечивается как конструкцией плит, так и главным образом свойствами используемых материалов.

Долговечность дорожных одежд определяется также их устойчивостью против действия атмосферных факторов. Дорожная одежда подвергается периодическим нагреваниям и охлаждениям, увлажнению и высушиванию, замораживанию и оттаиванию. Все это

Постепенно нарушает структурные связи материала и в конце концов может привести к разрушению дорожной конструкции.

Длительность успешного сопротивления дорожной

Длительность успешного сопротивления дорожной одежды разрушающему влиянию атмосферных факторов определяется прежде всего физико-механическими свойствами применяемых материалов. Существенное значение имеет также конструктивное расположение слоев из различных материалов в дорожной одежде. Наибольшей стойкостью должны обладать материалы покрытия, непосредственно взаимодействующего с атмосферой. Слои основания защищены сверху покрытием и воздействие на них атмосферных факторов так же, как и подвижной нагрузки, в значительной степени ослаблено. Следовательно, к материалам для изготовления плит необходимо предъявлять дифференцированные требования, изменяющиеся в зависимости от интенсивности и состава движения, назначения и особенностей конструкции дорожной одежды и климатических условий района строительства.

Однако относительно небольшой удельный вес сборных конструкций в общих объемах строительства дорожных одежд и пока еще недостаточный опыт строительства сборных покрытий и оснований являются причинами того, что до настоящего времени нет подробно и четко разработанных требований ко всем материалам, используемым для изготовления плит. Некоторым исключением являются наиболее распространенные бетонные и железобетонные плиты. Снип устанавливают основные требования по прочности и морозостойкости бетона плит сборных покрытий. Но эти требования не дифференцированы в зависимости от условий работы плит. В снипе даны также рекомендации по назначению марок арматурной стали. Специальные требования к другим материалам, используемым для устройства сборных покрытий и оснований, не установлены. Поэтому при выборе материалов для изготовления плит обычно руководствуются требованиями, разработанными для материалов, используемых при строительстве монолитных покрытий. При этом следует считать, что качество материалов для изготовления плит сборных покрытий должно быть не ниже качества материалов, используемых для строительства монолитных покрытий.

В ряде случаев сборные покрытия и основания работают в условиях более тяжелых, чем аналогичные монолитные конструкции. Они ослаблены большим количеством швов, подвергаются значительным нагрузкам в периоды транспортировки и монтажа, особенно при неоднократных разборках и сборках. Поэтому отбор материалов для устройства сборных дорожных одежд, особенно покрытий, и контроль за их качеством должен быть очень тщательным. Условия изготовления плит на специализированных заводах и базах стационарного и полустационарного типов при соответствующей подготовке материалов позволяют получать продукцию высокого качества, что является одним из главных условий сооружения долговечных сборных дорожных одежд.

Ниже приведены основные требования к материалам, используемым для устройства сборных дорожных одежд.


Поиск по сайту

Стройматериалы

Материалы для опалубки

Материалы для опалубки Опалубка представляет собой функциональную конструкцию или систему, используемую... Далее...
Сотовый поликарбонат

Устройство вспомогательных построек на дачном участке требует четкого плана работ... Далее...
Качественные нерудные материалы по выгодной цене

  Спрос на песок, щебень, грунт достаточно велик. Эти материалы широко... Далее...