Содержание к диссертации
Введение
Глава I. Состояние вопроса
1.1. . Конструктивные решения сельскохозяйственных производственных зданий 9
1.2.Применение панелей-оболочек КЖС в сельском строительстве 15
1.3.Особенности применения железобетонных конструкций покрытий в сельскохозяйственных производственных зданиях 24
1.4.Теоретические основы расчета и конструирования панелей-оболочек КЖС 32
Выводы по 1-ой главе 37
Глава 2. Методика экспериментальных исследований
2.1. Конструкция опытных облегченных панелей-оболочек КЖС 39
2.2.Характеристика материалов опытных конструкции 40
2.3.Стенд для испытаний и загрузочное устройство 50
2.4.Схема испытаний и размещение приборов 50
Глава 3. Результаты экспериментальных исследовании
3.1. Действие кратковременной равномерно распределенной симметричной нагрузки 63
3.2.Действие кратковременной равномерно распределенной несимметричной нагрузки 74
3.3.Действие длительных нагрузок 78
3.4.Исследование работы бетона и арматуры нижней зоны ребра диафрагмы 81
3.5.Исследование работы бетона диафрагмы возле отверстий 91
Выводы по 3-ей главе 94
Глава 4. Анализ результатов исследования
4.1.Общая несущая способность 96
4.2. Прогибы панелей-оболочек КЖСО 100
4.3.Образование трещин в ребрах-диафрагмах 103
4.4.Несущая способность поля оболочки . 107
4.5.Длительные испытания 110
4.6.Напряженно-деформированное состояние нижней зоны ребер-диафрагм 115
Выводы по 4-ой главе 123
Глава 5. Внедрение результатов исследования
5.1.Требования к исходным материалам . 127
5.2.Изготовление и транспортирование . 129
5.3.Контроль качества 134
5.4.Расчет экономической эффективности . 140
Общие выводы , 150
Список литературы
- Конструктивные решения сельскохозяйственных производственных зданий
- Конструкция опытных облегченных панелей-оболочек КЖС
- Действие кратковременной равномерно распределенной симметричной нагрузки
- Прогибы панелей-оболочек КЖСО
Введение к работе
В материалах ХХУТ съезда КПСС указывается, что в одиннадцатой пятилетке развитие науки и техники должно быть еще в большей мере подчинено решению экономических и социальных задач советского общества, ускорению перевода экономики на путь интенсивного развития, повышения эффективности общественного производства. Поставлена задача усиления взаимных связей науки и производства, быстрейшего использования результатов законченных научных разработок и изобретений в производстве, своевременно заменять в производстве устаревшую продукцию.
Одобренная майским (1982г.) Пленумом ЦК КПСС Продовольственная программа включает в себя значительный объем капитальных работ на селе и во всех отраслях агропромышленного комплекса. В текущей пятилетке на развитие сельского хозяйства - основы агропромышленного комплекса - выделено 190 миллиардов рублей капитальных вложений.
Дальнейшее развитие получит производственная база сельского строительства на основе создания мощностей по выпуску комплектов легких конструкций повышенной заводской готовности. Намечаемое повышение степени заводской готовности конструкций и деталей, и уровня индустриализации означает превращение строительного производства в непрерывный комплексно-механизированный процесс сборки зданий и сооружений из прогрессивных деталей и конструкций заводского изготовления.
Намечено повысить производительность труда в строительстве на 15...17$, чему в значительной мере способствует внедрение в производство новых эффективных конструкций.
Возведение производственных зданий в сельской местности за последние годы претерпело ряд изменений: в большинстве случаев
- 5 -возводятся не отдельные сооружения, а комплексы, состоящие из десятков зданий, повысилась грузоподъемность монтажных кранов, улучшилась оснастка транспортных средств и мощность автомашин, все это диктует необходимость применения в сельскохозяйственных зданиях большепролетных конструкций.
Панели-оболочки КЖС отвечают требованиям повышенной заводской готовности и в качестве покрытий зданий промышленного, общественного и сельскохозяйственного назначения находят широкое применение в различных районах нашей страны, при этом они показывают высокие эксплуатационные качества и долговечность. В настоящее время намечается резкое увеличение выпуска панелей-оболочек ВЖС, как наиболее эффективных конструкций, на предприятиях стройиндустрии ж создаются типовые решения зданий с их применением.
В лаборатории пространственных конструкций НИЙЖБ ведется постоянная работа по техническому совершенствованию системы КЖС, уточняются теоретические методы расчетов и оказывается практическая помощь при освоении их выпуска производственным и проектным организациям.
Так, по заданию Министерства сельского хозяйства СССР и Министерства сельского строительства СССР была запроектирована ВИйЖБом совместно с ЭКБ ЦНЙИСК экспериментальная конструкция облегченной панели-оболочки КЖС для сельскохозяйственных производственных зданий. Уменьшение массы панели достигается применением легкого бетона на пористых заполнителях, высокопрочной арматуры и созданием больших отверстий в ребрах-диафрагмах панелей. Новые для панели-оболочки КЖС материалы обладают рядом принципиальных особенностей, по сравнению с находящими применение тяжелым бето-
ном и обычной арматурой Ашв /37/, что требует уточнения действительной работы конструкций и ее элементов /10/. Исследования облегченных панелей-оболочек КЖС до настоящего времени не проводились.
Целью представленной работы является разработка облегченной панели-оболочки КЖС, предназначенной для эксплуатации в покрытиях сельскохозяйственных производственных зданий на основе экспериментально-теоретического изучения напряженно-деформированного состояния панелей и освоение производства этих панелей в заводских условиях.
Основными результатами настоящей работы являются: данные экспериментально-теоретических исследований натурных конструкций облегченных панелей-оболочек КЖС из конструкционного керамзито-бетона М-300 повышенной плотности ("її"), армированных высокопрочной свариваемой арматурой классов А-ІУ и А-У, определенные влияния больших отверстий в ребрах-диафрагмах на работу конструкций при нагружении. Изучен характер работы конструкции при кратковременном и длительном действии нагрузок. Проведен теоретический анализ существующей методики расчета /69/. Разработаны совместно с ЭКБ ЦБИИСК рабочие чертежи "Панели-оболочки КЖСО размером 3 х 18м из легкого бетона". Выпущена опытная партия панелей-оболочек КЖСО на Кольчугинском ССК Минсельстроя РСФСР. Выполнен анализ экономической эффективности от внедрения панелей КЖСО на реальных объектах.
Автор защищает: конструктивные решения облегченных панелей-оболочек КЖС из легкого бетона на пористых заполнителях, армированные предварительно-напряженной высокопрочной арматурной сталью, с большими проемами в ребрах-диафрагмах, предназначенные
для покрытий сельскохозяйственных производственных зданий, созданные на основе экспериментально-теоретических исследований.
Научную новизну работы составляют: полученные экспериментальные и теоретические данные о напряженно-деформированном состоянии панелей-оболочек КЖСО из бетона на пористых заполнителях, армированных высокопрочной арматурой при кратковременном действии нагрузок на различных стадиях работы до разрушения. Результаты изучения длительного нагружения на прогибы конструкций, а при отсутствии внешней нагрузки развитие выгибов. Детальное исследование напряжений в бетоне и арматуры в зонах возле отверстий и нижней зоны ребер-диафрагм. Полученные технико-экономические показатели при замене типового решения покрытия сельскохозяйственных производственных зданий на панели-оболочки КЖСО. Внесены предложения по уточнению расчетной величины прогиба вначале текучести арматуры диафрагм (С0„т) при армировании панелей-оболочек KIC высокопрочными сталями, а это дало соответственно уточнение значений прогибов (U)0) на всех этапах нагружения.
Практическое значение работы заключается в том, что на основе полученных экспериментальных данных разработаны рабочие чертежи облегченных панелей-оболочек КЖС, применение которых для покрытий сельскохозяйственных производственных зданий позволяет повысить эффективность капитальных вложений, снизить трудозатраты при изготовлении конструкций и на монтаже по сравнению с существующими типовыми решениями. Эксплуатационная надежность конструкций подтверждена результатами экспериментов и обеспечена соответствующим подбором исходных материалов и отработкой технологии заводского изготовления панелей М00.
Уточненные значения величины прогиба вначале текучести арматуры диафрагм (00нт) вошли в задание на типовое проектирование панелей-оболочек КЖС.
Научное руководство работой осуществлял доктор технических наук Р.Н,Мацелинский.
При подборе состава конструкционного керамзитобетона и отработке технологии формования опытных образцов облегченных панелей-оболочек КЕС методологическая и практическая помощь была оказана канд.техн.наук Р.К.Житкевич.
Конструктивные решения сельскохозяйственных производственных зданий
До 60-х годов сельскохозяйственное строительство в СССР из сборного железобетона осуществлялось в основном без типовых проек тов. В 1962 году Госстрой СССР провел конкурс на разработку проектных предложений, которые должны были послужить основой для создания типовых проектов.
В результате конкурса были отобраны следующие варианты конструктивных решений для типовых проектов: 1. Стоечно-балочные с ячейками 4,5 х 18м и 6,0 х 18 м. 2. Конструктивные схемы с использованием ферм пролетом 18 м и балок пролетом 12 и 18 м /16/. 3. Рамные конструктивные схемы с ячейками 12x3 м, 12x5 м, 12х6ми18х6мс использованием полурам Г-образной формы.
Стоечно-балочные схемы (Рис.1.1а,б) выполняются с полным несущим каркасом и неполным.
В 1970 г. была разработана новая серия железобетонных изделий I.I800-I. Ее применение снизило стоимость строительства до 30$, трудоемкость до 40$. В новую номенклатуру были включены плиты типа СЕР и СПН, рассчитанные на нагрузки применительно к сельскохозяйственным зданиям взамен применявшихся ранее плит ПНС и ПКЖ промышленной номенклатуры; тем не менее большое количество колонн внутри здания отрицательно сказывалось на механизации производства и использовании внутреннего помещения.
применяются конструктивные схемы зданий с несущими фермами (Рисі,1в), которые более эффективны с точки зрения эксплуатации и использования внутреннего помещения.
К недостаткам этой конструктивной схемы следует отнести наличие неиспользованного объема между нижним и верхним поясом фермы и относительно большая высота стен, что приводит к лишней кубатуре здания и увеличению энергетических расходов при эксплуатации.
Конструктивные схемы с рамным каркасом применяются в основном для однопролетных зданий. Железобетонные рамы собираются из четырех треугольных ферм (Рис.1.2а), в продольном направлении связываются прогонами, распорками и диагональными связями. Соединения выполняются на болтах и сварке. В 50-е годы в ряде районов Украины были возведены коровники, свинарники и гаражи с использованием подобных конструкций, опыт строительства которых выявил целый ряд недостатков: это и сложность перевозки, изготовления и монтажа решетчатых ферм, и большой расход металла при изготовлении и утсрулнительной сборке ферм.
Значительная работа по совершенствованию рамных конструкций проделана научно-исследовательскими и экспериментальными институтами Украины и РОФСР /26/. В обзоре рамных конструкций /62/ приведен перечень и технико-экономические показатели треугольных рам пролетом 18 и 21 м, разработанных НИИЖБ совместно с Іипросель-строем, ЦНИИЭПсельстроем, филиалом Укрколхозпроекта Одесского Облмежколхозстроя, Молдавского Облмежколхозстройпроекта и др. Анализ показывает, что наиболее экономичными оказались трехшарнир-ные рамы, состоящие из целых полурам (Рис.1,26). Однако, несмотря на их преимущества по сравнению со стоечно-балочными конструкциями, они не лишены таких недостатков, как сложности изготовления, складирования и транспортировки. При изготовлении монолитных полурам трудно обеспечить необходимую толщину защитного слоя и требуемые зазоры между стержнями арматуры из-за насыщенности металлом узла сопряжения стойки и ригеля.
В 1972 г. институтом ЦШИЭПсельстрой совместно с НЙИЖБ и объединением "Крымоблмежколхозстрой" разработана конструкция составной железобетонной полурамы серии РЖС-2І-І350, имеющей разрезку в узле сопряжения ригеля со стойкой. Шаг рам 3 метра.
Такие конструкции просты в изготовлении и более удобны при транспортировке по сравнению с цельными (Рис.1.2в).
К недостаткам составных полурам относят необходимость ук-рупнительной сборки и антикоррозийной защиты стыков.
Заслуживают внимания конструкции, разработанные институтом "ЦНИИЭПсельстрой" в 1965 г. /62/, где несущие керамзитобетонные рамно-панельные элементы выполняют ограждающие и теплоизолирующие функции. Поперечник здания состоит из двух объемных элементов Г-образной формы, соединенных в коньке шарниром.
В 1976 г. Гипронисельхоз совместно с ЦНИЙЭПсельстроем и НЙИЖБ унифицировал конструкции цельных полурам (Рис. 1.3) и разработал типовые чертежи "Железобетонные рамы для однопролетных сельскохозяйственных зданий с уклоном кровли 1:4, пролетами 12,18 и 21м", серия 1.822-2 /35/, позже серия перерабатывалась, усовершенствовались арматурные каркасы, снижалась масса конструкции и менялись полезные нагрузки.
НИЙЖБ совместно с Бюро внедрения, Владимирским политехническим институтом, Владимирским территориальным управлением строительства Минстроя СССР и Облмежколхозстроем разработали рабочие чертежи и провели испытания экспериментальных рамно-панельных конструкций пролетом 18 и 21 метр с раздельно изготавливаемыми и транспортируемыми стеновой панелью и панелью покрытия /4)/.
Конструкция опытных облегченных панелей-оболочек КЖС
Рабочие чертежи опытных конструкций железобетонных предварительно-напряженных облегченных панелей-оболочек КЖС разработаны ЭКБ ЦНЙИСК совместно с НИИЖБ (на основе аналога - изобретения к.т.н. Р.Н.Мацелинского, защищенного авторским свидетельством В II6298 от 12 августа 1957 г.).
Панели (номинальный размер в плане 3x18) предназначены для применения в покрытиях отапливаемых сельских производственных зданий в несейсмических районах с нормативной снеговой нагрузкой 100 кг/wr при нормальном температурно-влажностном режиме, а также в среднеагрессивных газовых средах при условии выполнения мероприятий по антикоррозийной защите в соответствии с требованиями СНиП 11-28-73 "Защита строительных конструкций от коррозии".
Панели-оболочки устанавливаются на несущие конструкции через листовые металлические шарниры, заранее приваренные к анкерам панелей. Жесткое крепление, создающее защемление панелей, не допускается.
Бетон для панелей принят марки 300 с средней плотностью 1800 кг/м3 на пористом крупном и плотном мелком заполнителях.
В качестве напрягаемой арматуры приняты стержни из свариваемых сталей класса А-У марки 22Х2Г2Т или класса А-ГУ марки 20ХГ2Ц/5І/.
Армирование поля оболочки предусмотрено сварными сетками с рабочей арматурой из стали класса B-I (Вр-1) диаметром 5 мм с шагом 200 мм (на приопорных участках с шагом 100 мм) и распределительной - из обыкновенной арматурной проволоки класса B-I диаметром 4 мм с шагом 250 мм.
В ребрах-диафрагмах на приопорных участках предусмотрена поперечная арматура в виде каркасов из стали класса Вр-1 диаметром 5 мм.
Продольная рабочая арматура панели-оболочки объединяется с арматурой свода подвесками, которые ставятся через 1,5 метра как отдельные стержни диаметром 8 мм из стали класса А-Ш. Торцевые поперечные ребра панели армируются каркасами. Толщина свода оболочки принята равной 30 мм, а в торцевой зоне, месте действия наибольших сжимающих напряжении, толщина плавно увеличивается до 160 мм.
Толщина ребер-диафрагм принята равной 40 мм, а в местах расположения арматуры увеличивается до 100 мм. В зоне больших отверстий диафрагм предусмотрено местное армирование (Рис.2.16).
В углах панелей-оболочек устанавливаются анкера, к которым приваривается напрягаемая арматура продольных ребер и торцевые каркасы.
Геометрические параметры и армирование опытной конструкции панели-оболочки КЕС0 3x18 представлены на рис.2.1а,б.
Образцы арматуры в состоянии поставки отбирались из тех же стержней, которые применялись в панелях-оболочках КЖС при их армировании. Кроме того, после испытания панелей-оболочек, в характерных местах (1,5...2 м от опор, где напряжение в рабочей арматуре несколько ниже, чем в пролете панели), арматура осторожно освобождалась от бетона, вырезались образцы с целью уточнения их фактических механических характеристик и учета влияния технологии изготовления железобетонных конструкций на свойства арматурной стали /33/.
Испытания арматурной стали производились в соответствии с ГОСТ 12004-81 "Сталь арматурная. Методы испытания на растяжение". Данные по результатам испытаний см.табл.2.1. Графики зависимостей удлинений образцов от нагрузок представлены на рис.2.2/34/.
На графике видно, что образцы арматуры класса А-ІУ по своим механическим свойствам незначительно отличались от основных показателей стандарта (ГОСТ 5781-82). У образцов, взятых из панелей-оболочек КЖС В I, 2, 3, 4 (%,2 и ( несколько выше, чем у В 5 и № 6, что могло произойти в результате влияния предварительного напряжения на увеличение механических свойств арматуры /55/, так как первые образцы отбирались из испытанных железобетонных конструкций, а вторые (I 5 и й 6) не подвергались преднапряжению. Механические свойства стали класса А-У оказались значительно выше ГОСТ 5781-82, так как плавка этой партии на Череповецком металлургическом заводе была экспериментальной, с целью повышения прочностных свойств арматуры /63/. При обработке результатов испытаний панелей-оболочек КЖС использованы фактические характеристики арматурных сталей /52/.
Были испытаны образцы сварных стыков напрягаемой рабочей арматуры в пролете панели и стык арматуры с опорным анкером в соответствии с ГОСТ 10922-75 и произведена оценка сварных стыков по браковочному минимуму значений показателей прочности. Обрыв образцо происходил вне зоны сварки.
Действие кратковременной равномерно распределенной симметричной нагрузки
На это загружение испытаны три панели-оболочки КЖС0-І8 (ЖС« J&2, №4), в том числе первая и вторая конструкции были армированы продольной напрягаемой арматурой класса А-ІУ, по два стержня 0 18 мм в каждом ребре, а четвертый опытный образец панели-оболочки был изготовлен с рабочей арматурой класса А-У по одному-стержню диаметром 22 мм в каждом ребре.
Передача усилий напрягаемой арматуры на бетон производилась черех 12 часов после окончания формования. Передаточная прочность керамзитобетона ( R0) равнялась 80...95$ от проектной марки (см.табл.2.3). После передачи усилия предварительного напряжения на бетон у панелей-оболочек КЖСО наблюдались начальные выгибы, величина их была измерена. У конструкции Ж начальный выгиб равнялся 18,2 мм, у второй - 17,8 мм, у четвертой - 20,4 мм. До начала испытаний, т.е. до приложения внешней нагрузки выгибы несколько увеличивались (при действии сил обжатия и нагрузок от собственной массы) и составили в дни испытаний у панели-оболочки JUL » 26,3 мм, у второй - 20,2 мм, у четвертой - 24,4 мм. Изучение характера развития длительных выгибов проведено на конструкции №6 и изложено далее в настоящей работе.
При действии полной контрольной нагрузки по проверке жесткости, включающей собственную массу конструкции, наибольшие фактические прогибы ребер диафрагм фиксировались в серединах пролетов. Величины этих прогибов не превышали теоретических контрольных прогибов, вычисленных при расчетной нагрузке с коэффициентом перегрузки равным 1,0.
Экспериментальные значения прогибов, полученные как средние арифметические значения показаний приборов, установленных в середине ребер-диафрагм, изменялись при поэтапном нагружении до полной контрольной нагрузки по проверке жесткости ( н) и несколько выше, примерно в линейной зависимости от нагрузки, что говорит об упругой стадии работы конструкций. На графиках (Рис.3.I, 3.2, 3.3) представлены прогибы только при действии внешней нагрузки (после приложения нагрузки от собственной массы конструкции).
Характеры прогибов панелей-оболочек ЖЕ и WZ имеют? некоторые различия, хотя конструкции выполнены с одинаковым армированием и в идентичных условиях, но панель-оболочка Ш. испытана на 42-е сутки после изготовления, а конструкция Ш2 через 15 суток, и различный возраст керамзитобетона, очевидно, повлиял на их деформатив-ность /29/. Так, измеренные прогибы при контрольных нагрузках . ( qH ) у панелей-оболочек равнялись: у первой - 27,6 мм, у второй - 29,2 мм, у четвертой, армированной сталью класса А-У -29,8 мм, все прогибы были меньше контрольных по проверке жесткости, соответственно равных для первой и второй конструкций - 30,0мм, для четвертой - 35,0 мм.
В стадии упрутопластических деформаций, на графике линии нагрузки-прогибы переходят в более пологие кривые, поэтапные приращения прогибов увеличиваются, но у каждой конструкции по разному. Это можно проследить на графиках прогибов, например при нагрузке Ц, = 4,0 кПа прогибы соответственно равны: у ЖЕ - 43,1мм, у Ш - 52,3 мм, у Ы - 58,2 мм, при Q = 6,0 кПа имеют место прогибы у конструкции ЖЕ - 122,4 мм, Ш - 150,0 мм, Ж4 - 152,7мм. Гїри значениях напряжений в рабочей арматуре ((За ) ДО достижения условного предела текучести (0о,2) пластические деформации peaлизуются в керамзитобетоне сжатой зоны (в оболочке), а при больших напряжениях, приращения прогибов увеличиваются в основном за счет нарастания пластических деформаций рабочей арматуры. Этой стадии соответствуют внешние нагрузки у панели-оболочки JKE-5,4 кПа, у Ш - 4,7 кПа, у Ы - 5,2 кПа. Характерной точкой графика является прогиб в начале текучести рабочей продольной арматуры ребер-диафрагм ( С0НТ). При испытаниях эти прогибы фиксировались в тот момент, когда прогибомеры в середине пролетов ребер-диафрагм продолжали увеличивать отсчеты без увеличения внешней нагрузки. У первого образца сО„г- 225 мм, у второго а)«т = =228 мм, у четвертого C m = 238 мм.
Прогибы поля оболочки относительно ребер-диафрагм при контрольной нагрузке по проверке жесткости были незначительны и равнялись у первого образца СО, = 5,5 мм (Рис.3.1.б), у второго 00z = 4,8 мм (Рис.3.2.б), у четвертого (л)л - 5,2 мм (Рис.3.3.б), т.е. во всех случаях составляли 1/545...1/625 от величины пролета (расстояние между диафрагмами), что меньше допустимых. Нарастание прогибов во всех случаях испытания равномерно распределенной симметричной нагрузкой происходило равномерно во всех поперечных сечениях поля оболочки. Быстрее увеличивались относительные прогибы примерно в 1/4 пролета (от торцов). На графиках прогибов (Рис.3.1, 3.2, 3.3) видно, что увеличение общих прогибов панелей влияет на приращение црогибов поля оболочки относительно ребер-диафрагм, и когда общие прогибы особенно быстро растут, т.е. при начале текучести рабочей продольной арматуры кривизна оболочки уменьшается, создаются менее благоприятные условия работы свода, относительные прогибы резко возрастают.
Прогибы панелей-оболочек КЖСО
Характер длительного развития общих прогибов панели-оболочки ЖСО несколько отличается от теоретического (рис.4.2) ввиду того, что при расчете не учитывался ряд факторов, влияющих на деформативность конструкции (изменение модуля деформаций напряженного керамзитобетона во времени, влияние отрицательных температур, действительные потери предварительного напряжения). Максимальные значения прогибов, полученные опытным путем, были незначительно выше расчетных и разница составила у панели-оболочки №5 - 4,2$, а у панели №6 - 1,8$. Наибольший абсолютный прогиб конструкции Ж5, от нулевого положения, когда ось напрягаемой арматуры горизонтальна, равен 19 мм, что составляет 1/950 величины пролета.
Значительное влияние на общие прогибы панелей-оболочек КЖС оказывает величина действующего предварительного напряжения на различных стадиях работы в эксплуатационных условиях и при испытаниях, поэтому необходимо правильно учитывать потери преднапря-жения, зависящие от технологии изготовления и особенностей конструктивного решения изделия.
При отпуске натяжения арматуры на бетон происходят потери напряжений от пластических деформаций керамзитобетона и от перераспределения внутренних усилий по высоте сечений. С течением времени реализуются вторые потери ( Ong, )» соответственно уменьшаются и напряжения обжатия в бетоне. Предварительное напряжение в арматуре до приложения внешней нагрузки, с учетом полных потерь и упругого обжатия бетона равно /3/: (4.18) где Qнк- начальное контролируемое напряжение, принятое при И проектировании панелей-оболочек КЖСО равным 0,9 Ra . При изготовлении опытных образцов контроль величины (Энх осуществлялся по индикаторам на базе 70 мм на каждом ребре и по показаниям манометра; (3/7 - полные потери предварительного напряжения. При экспериментальных исследованиях потери преднапряжения определялись следующим способом: на торцевые поверхности анкеров краской наносились квадраты, по ним ножом прорезались тонкие вертикальные риски. Измерение базовой длины ( = 17965 мм) производилось компарированной рулеткой длиной 20 метров. Первый отсчет был взят после натяжения арматуры и закрепления ее (& ), а второй ( Са ) перед испытаниями конструкций. Неоднократные измерения давали разброс показаний в пределах 2...3 мм. Величина полных потерь напряжений при экспериментальных исследованиях была получена по формуле: г— ИЕ Т (9/7- La (4.19)
При такой большой базовой длине ( 18 м) некоторые неточности измерений дают очень незначительные отклонения от действительной величины потерь.
При проектировании предварительно напряженных железобетонных конструкций согласно требованиям СНиП П-2І-75 при принятой технологии изготовления панелей КЖСО учитываются следующие потери: (9, - от релаксации напряжений арматуры, при механическом натяжении стержневой арматуры принимается (J, = 0,3( ; ( - от быстронатекающей ползучести, для керамзитобетона, подвергнутого тепловой обработке (5і= 500 % " 0,85, -где К0 - прочность керамзитобетона при передаче на него усилия предварительного напряжения (табл.2.3); (5н- сжимающее напряжение в бетоне в стадии предварительного обжатия, определяевлое на уровне центра тяжести продольной арматуры. гж Л/м і. Л/огЄ М ЄО \Э8.н= Т- +—4 Т (4.20) Г" Jn J„ где //ог - усилия предварительного напряжения с учетом вторых потерь (табл.4.7); Гп - приведенная площадь поперечного сечения (рис.4.1); Jn - приведенный момент инерции (рис.4.1); g0 - расстояние от центра тяжести сечения до оси рабочей арматуры (рис.4.1); Д/f - момент от внешних сил, учитывается при загружении конструкций; ( "" от У ад керамзитобетона на плотном мелком заполнителе с тепловой обработкой; (Зэ - от ползучести керамзитобетона по формуле: 2000 Щ 0,85. Ко
Полные потери Q5п получаются суммированием Q , Qs f 0 g На основании исследований свойств керамзитобетона в лаборатории легких бетонов НИИЖБ выведена эмпирическая формула для определения потерь напряжений в конструкционном керамзитобетоне от ползучести и усадки /28/.
