Расчет предварительно напряженных элементов в стадии предварительного обжатия

3.1.3.1 При расчете элемента в стадии предварительного обжатия усилие в напрягаемой арматуре вводится в расчет как внешняя продольная сила, равная:

, (40)

где и - площадь сечения напрягаемой арматуры, расположенной соответственно в наиболее обжатой и в растянутой (менее обжатой) зонах сечения;

и - предварительные напряжения с учетом первых потерь и коэффициента =1,1 в арматуре с площадью сечения и .

3.1.3.2 Расчет по прочности элементов прямоугольного сечения в стадии предварительного обжатия производят из условия

, (41)

где - расстояние от точки приложения продольной силы с учетом влияния изгибающего момента от внешней нагрузки, действующей в стадии изготовления (собственный вес элемента), до центра тяжести сечения ненапрягаемой арматуры, растянутой или наименее сжатой (при полностью сжатом сечении элемента) от этих усилий (рисунок 5), определяемое по формуле

, (42)

- расстояние от точки приложения силы до центра тяжести сечения элемента;

- расчетное сопротивление бетона сжатию, принимаемое как для класса бетона по прочности на сжатие, численно равного передаточной прочности бетона , по линейной интерполяции (таблица 2);

- расчетное сопротивление ненапрягаемой арматуры сжатию, принимаемое в стадии предварительного обжатия не более 330 МПа;

- площадь сечения ненапрягаемой арматуры, расположенной в наиболее сжатой зоне сечения элемента.

Рисунок 5 - Схема усилий и эпюра напряжений в сечении, нормальном к продольной оси изгибаемого предварительно напряженного элемента при его расчете по прочности в стадии обжатия

Высоту сжатой зоны бетона определяют в зависимости от величины , определяемой по формуле (32) с подстановкой в нее значения , где - расчетное сопротивление растянутой ненапрягаемой арматуры , и =0,003:

а) при (см. рисунок 5) по формуле

; (43)

б) при (где - см. поз. а) по формуле

. (44)

3.1.3.3 Расчет по прочности элементов таврового и двутаврового сечений в стадии предварительного обжатия производят в зависимости от положения границы сжатой зоны:

а) если граница сжатой зоны проходит в полке (см. рисунок 4, а), т.е. соблюдается условие

, (45)

расчет производят как для прямоугольного сечения шириной согласно п.3.1.3.2;

б) если граница сжатой зоны проходит в ребре (см. рисунок 4, б), т.е. условие (45) не соблюдается, расчет производят из условия

, (46)

где ; - см. п.3.1.3.2;

- расстояние от центра тяжести сечения элемента до растянутой (наименее сжатой) ненапрягаемой арматуры.

Высоту сжатой зоны определяют по формулам:

а) при ( - см. п.3.1.3.2)

; (47)

б) при

. (48)