Рассмотрим усилия, действующие в поперечном сечении изгибаемого элемента при учете сжатой арматуры
,
Усилие в сжатой арматуре может быть определено следующим образом:
Усилие в растянутой арматуре может быть определено следующим образом:
Как видно из приведенных выше формул предварительное напряжение арматуры не влияет напрямую на усилия как в бетоне, так и арматуре, поэтому несущая способность изгибаемых элементов не зависит напрямую от наличия или отсутствия предварительного напряжения, поэтому записанные ранее формулы для расчета элементов без предварительного напряжения арматуры, справедливы и для элементов с предварительным напряжением.
Несмотря на это установлено, что предварительное напряжение оказывает влияние на значение граничной высоты сжатой зоны.
Для нахождения граничной высоты сжатой зоны бетона применяется соотношение:
, где 0,8- коэффициент, учитывающий неравномерное распределение напряжений в сжатой зоне бетона.
- относительная деформация арматуры при достижении в ней напряжений равных расчетному сопротивлению (от внешних нагрузок).
|
|
Для арматуры с предварительным напряжением и физическим пределом текучести получаем:
где - значение предварительного напряжения арматуры с учетом всех потерь.
Для арматуры с предварительным напряжением и условным пределом текучести получаем:
- предельная относительная деформация сжатого бетона, принимаемая равной .
Как видно из приведенных выше формул значение граничной высоты сжатой зоны зависит от отношения и модуля упругости арматуры . Значения для различных значений и классов арматуры вычислены и приведены в таблице 3.1 [4].
На стадии подбора арматуры, когда значения потерь предварительного напряжения в арматуре неизвестны, допускается принимать .
Для арматуры имеющей условный предел текучести расчетное сопротивление арматуры растяжению следует умножать на коэффициент , учитывающий возможность работы арматуры за условным пределом текучести.
Значение данного коэффициента вычисляется по формуле:
при можно не пользуясь данной формулой принимать .