Спорудження закладу школи в селі Завадів Яворівського району Львівської області
2.1.6 Розрахунок сили попереднього напруження
Тепер призначимо значення сили попереднього напруження згідно з п.3.3. ДСТУ та наступних міркувань. При передачі зусилля з арматури на бетон конструкція працює на позацентровий стиск.
Не матимемо втрат попереднього напруження від повзучості бетону (бетон працюватиме пружно). З іншого боку,зусилля обтиску призначимо таким, щоб на рівні верхньої грані розтягуючи напруження не перевищувати fctm =1.9 МПа(щоб не утворювалися тріщини, що знижує жорсткість елемента, знижує момент утворення тріщин тощо.)
Отже, напруження на рівні нижньої грані:
Звідси,
З розвязку отримуємо Р?208,44кН. На рівні верхньої грані маємо:
Отже, тріщини під час обтиску на рівні верхньої грані не утворюватиметься.
Значення зусилля попереднього напруження збільшимо на приблизне значення втрат попереднього напруження. Ці втрати можуть складати до 15-30% від значення початкового попереднього напруження. Отже, приймаємо:
А тепер звіримо ці зусилля з вимогами ДСТУ. Згідно з п. 3.3.2.1ДСТУ
Приймаємо
Отже, рівень зусилля попереднього напруження Рmax=456кН, також відповідає вимогам ДСТУ. Тому його і приймаємо для подальших розрахунків.
Визначимо миттєві втрати попереднього напруження.
Втрати від релаксації напружено в арматурі (n.3.3.5.2 ДСТУ):
Втрати від температури (температурного перепаду)=0, бо форма при тепловій обробці деформується одночасно з арматурою.
Втрати попереднього напруження від деформації сталевої форми(n.3.3.5.4)
Оскільки даних про конструкцію форми немає,то приймаємо:
Втрати внаслідок миттєвої деформації бетону(n.3.3.5.5 ДСТУ)
n- кількість стержнів, натягуваних неодночасно.
Визначимо У n.3.3.5.5 протрактовано як "напруження у центрі ваги арматури…", що термінологічно і фізично не вірно. Це, очевидно, напруження в бетоні є на рівні центра ваги арматури. І виходячи з сумісності деформації бетону і арматури знаходять втрати внаслідок миттєвої деформації бетону.
Отже, при передачі зусилля буде рівне
)
приймаємо рівним
,
оскільки передача зусилля з арматури на бетон здійснюватиметься при міцності бетону, рівній 80% від проектної:
Отже:
Отже після миттєвих витрат зусилля в арматурі:
Тепер визначимо втрати попереднього напруження, залежні від часу. Втрати від повзучості відсутні, оскільки напруження в стиснутій зоні- пружні. Визначаємо втрати від усадки. Згідно з п. 3.1.3.8 ДСТУ:
=0, оскільки передбачена тепловологісне твердіння бетону (при вологості 100%)
Оскільки нас цікавить максимальне значення втрат, то приймаємо:
==12.5
Отже втрати зусилля від усадки:
Втрати зусилля внаслідок релаксації сталі:
Після всіх втрат зусилля в арматурі:
Напруження в арматурі:
Деформації:
Крім цього, зробимо додаткові перевірки. Після миттєвих витрат зусилля в арматурі Р=260.4кН.
Напруження в бетоні на рівні арматури:
Щоб не було втрат від повзучості рівень напружень не повинен бути більшим, ніж 30% від призової міцності в момент передачі цих напружень. Отже
Призмова міцність складає 0.8 від кубової. Отже
Згідно з п. 3.3.3.4 ДСТУ
Отже, передаточну міцність приймаємо рівну 12МПа.
Крім цього, перевіряємо виконання з п. 3.3.4.3 ДСТУ
Отже,
Таким чином втрати напружень (зусиль), початкові деформації визначені.