Общие положения

При проектировании предварительно напряженных конструкций действуют все требования, касающиеся материалов, основ проектирования и конструирования, относящиеся к железобетонным конструкциям. При этом следует дополнительно учитывать особенности сопротивления таких конструкций при действии усилий предварительного напряжения.

Расчет по прочности нормальных сечений предварительно напряжен­ных элементов при действии изгибающих моментов и продольных сил в общем случае следует производить в соответствии с положениями деформационной модели, принимая следующие расчетные характеристики арматуры:

– напрягаемой f_pd = 0,9 f_02k / g_s, при g_s = 1,2;

– без предварительного напряжения f_yd = f_yk / g_s, при g_s = 1,15.

При расчете по прочности предварительно напряженных конструкций по методу предельных усилий в предположении прямоугольной эпюры распределения напряжений в сжатой зоне бетона в случае соблюдения условия x£x_lim, расчетное сопротивление высокопрочной арматуры f_pd следует дополнительно умножать на коэффициент g_sn, определяемый по формуле:

(21.1)

где h –коэффициент, принимаемый равным для арматуры классов:

– S800 – 1,15;

– S1200 – 1,10;

– S1400 – 1,15.

Для случая центрального растяжения, а также внецентренного растяжения продольной силой, расположенной между равнодействующими усилий в арматуре, следует принимать значение g_sn=h.

При наличии сварных стыков в зоне элемента с изгибающими моментами, превышающими 0,9M_Sd,max, значение коэффициента g_sn следует принимать:

– для арматуры классов S800 не более 1,10;

– для арматуры классов S1200 не более 1,05.

Коэффициент g_sn не следует учитывать при расчетах:

– на действие многократно повторяющихся нагрузок;

– элементов, армированных высокопрочной проволокой, расположенной вплотную (без зазоров);

– элементов эксплуатирующихся в агрессивной среде.

При расчете предварительно напряженных конструкций по предельным состояниям второй группы необходимо проверять следующие критерии:

– ограничение напряжений в бетоне:

s_с £ 0,45f_ck – верхняя граница ползучести;

s_с £ 0,60f_ck – возможность образования продольных трещин;

s_сt £ 0 – отсутствие растяжения (при выполнении требований для соответствующих классов по условиям эксплуатации конструкции;

в напрягаемой арматуре:

s_p £ 0,75f_pk;

в ненапрягаемой арматуре:

s_s £ 0,8f_yk

ограничение ширины раскрытия трещин w_k;

ограничение прогибов.

Предварительно-напряженные элементы должны иметь в растянутой зоне такое количество стержней, чтобы разрыв одного или нескольких из них не приводил бы к внезапному (хрупкому) разрушению конструкции. Минимально допустимое количество напрягаемых стержней приведено в табл. 21.1.

Таблица 21.1.

Минимальное количество напрягаемых стержней в растянутой зоне

Вид стержня	Минимальное количество
Отдельные проволоки
Один канат или одна прядь, состоящая не менее, чем из 7 проволок
Канаты с меньшим числом проволок