[chaiv]

Пытаюсь разобраться с премудростями железобетона, на этот раз задача следующая :
нужно посчитать несущую способность (пока по прочности) сечения армированного кроме обычной арматуры высокопрочными канатами в пластиковой оболочке, то есть без сцепления с бетоном. (технология "post-tension")
Считаю абстрактное сечение 1000х200(h) с нижней арматурой 5ф16 и 3 каната ф15.7 и верхней арматурой 5 ф12.
Порылся в инете нашел вот эту статью

Из статьи:
В простейшем случае для изгибаемых элементов прямоугольного сечения формулы 6.14 и 6.15 СП 52-101-2003 преобразуются в вид:

Mult = Rb-x-b(ho-0,5x) + RscA' (ho-a') + σcon-А'sp(hо-а'sp);

X = (Rs∙A's - Rsc∙A's+ Asp σcon - A'sp∙σ'con ) / Rb∙b


где Asp и A'sp - площадь сечения напрягаемой арматуры в растянутой и сжатой зонах соответственно;
σcon и σ'con- контролируемое напряжение в растянутой и сжатой зонах соответственно.

так как армирование канатами несимметрично и, по моему, там опечатка то формулы преобразовываю в след. вид:

Mult = Rb*x*b*(ho-0,5x) + Rsc*A' (ho-a');

X = (Rs∙As - Rsc∙A's+ Asp* σcon) / Rb∙b
вроде бы и можно считать, но непонятна величина σcon, пока предполагаю что это напряжение в канате, создаваемое при его натяжении.

Просьба покритиковать мои рассуждения

[Dorogon]

Сообщение от chaiv так как армирование канатами несимметрично и, по моему, там опечатка то формулы преобразовываю в след. вид: Mult = Rb*x*b*(ho-0,5x) + Rsc*A' (ho-a'); X = (Rs∙As - Rsc∙A's+ Asp* σcon) / Rb∙b вроде бы и можно считать, но непонятна величина σcon, пока предполагаю что это напряжение в канате, создаваемое при его натяжении. Просьба покритиковать мои рассуждения

Покритиковать все горазды-критику просите конструктивную.

σcon, в моем понятии это напряжение не в канате а в бетоне (обычно con обозначет бетон от англ. concrete)
и
формулу Mult = Rb*x*b(ho-0,5x) + Rsc*A' *(ho-a') + σcon*А'sp*(hо-а'sp) Вы зря исправили-она, по-моему верна


PS Посмотрев статью, на которую Вы ссылаетесь, еще раз убедился

σcon и σ'con- контролируемое напряжение в растянутой и сжатой зонах соответственно.

Внимательнее читайте

[chaiv]

Сообщение от Dorogon это напряжение не в канате а в бетоне

именно так я тоже сначала подумал, но прикинул и в этом случае по прочности канат практически ничего не дает, тогда как в той же статье есть сравнение плит с канатами и без, и армирование существенно различается, и вообще не могу понять физический смысл умножения площади арматуры на напряжения в бетоне

Сообщение от Dorogon формулу Mult = Rb*x*b(ho-0,5x) + Rsc*A' *(ho-a') + σcon*А'sp*(hо-а'sp) Вы зря исправили-она, по-моему верна

исправил формулу я для моего случая (см.пост 1) в сжатой верхней зоне нет канатов, как же я их могу учитывать в расчете

Сообщение от Dorogon Внимательнее читайте

Почитал форум и понял что тут есть люди, занимающиеся предварительно-напряженными конструкциями с натяжением на бетон и без сцеплением с ним, может кто-нибудь выскажется?

[Forrest_Gump]

а кто Вам (chaiv) сказал, что технология преднапряжения арматуры дает прирост несущей способности (прочности)? как-то кто-то мне рассказывал, что преднапряжение арматуры только улучшает трещиностойкость и уменьшает прогибы %-)

[chaiv]

Сообщение от Forrest_Gump а кто Вам (chaiv) сказал, что технология преднапряжения арматуры дает прирост несущей способности (прочности)?

если мы возьмем обычную арматуру, и натянем ее, то совершенно верно, на прочность это не повлияет, а на трещины и прогиб, за счет обжатия - да. А если мы заменим обычную арматуру высокропрочными канатами, то почему не может увеличиться несущая способность по 1 группе? Увеличиться и еще как , но есть одна фишка, канаты без сцепления с бетоном......вот в этом и пытаюсь разобраться....

[Forrest_Gump]

пардон, а чем отличается обычная арматура периодического профиля от высокопрочного каната? кроме более выского предела прочности... да ни чем. так что лучше учите матчасть.
P.S. ну ежели кто из форумчан подтвердит, что преднапряжение увеличивает несущую способность конструкции, то уйду из инженеров в драфтеры. попрошусь, например, к Baires в ученики.

[мозголом из Самары]

Forrest_Gump не надо уходить из проектировщиков сечение рассчитано на предельный момент который будет обеспечен как обычной так и предварительно напряженной арматурой. Меня мой препод профессор поправил, что пред. напряж. не увеличивает жесткость конструкции из-за обычного уменьшения размеров сечения по сравнению с обычной арматурой.
chaiv многое зависит от формы канала,где будет канат. И наверно проще считать такое преднапряжение как внешнею силу, с местами приложения, зависящими от раскладки каната.

[chaiv]

Сообщение от мозголом из Самары многое зависит от формы канала,где будет канат.И наверно проще считать такое преднапряжение как внешнею силу, с местами приложения, зависящими от раскладки каната.

все верно, именно так все и считается:
- определяется оптимальная геометрия каната
- вычисляется натяжение каната, с учетом потерь
- определяются эквивалентные нагрузки
- выполняется статический расчет конструкции (например в Лире), где эквивалентные нагрузки прикладываются как внешние
- по результатам расчета определяются усилия в конструкции
- на полученные усилия выполняется расчет по прочности (2 гр. п.с. в этой теме не рассматриваю)

так вот вопрос в расчете по прочности......как в нем учитывать канаты?
в статье (ссылка см. 1 пост) сравниваются две плиты эквивалентного сечения, но одна армированная 6ф16, а другая 5ф10 и двумя канатами, причем указано, что эти плиты имеют одинаковую прочность. Ради интереса прикинул, и получилось, что более менее одинаковая прочность обеспечивается если учитывать в формуле определения высоты сжатой зоны σ*Аsp, где σ - напряжение в канате

Сообщение от Forrest_Gump чем отличается обычная арматура периодического профиля от высокопрочного каната? кроме более выского предела прочности... да ни чем. так что лучше учите матчасть.

да как раз более высокий предел прочности это определящий фактор или вы хотите сказать, что прочность конструкции не зависит от прочности арматуры? тогда может я чего то недопонимаю, объясните...

[Forrest_Gump]

если мы рассмотрим два варианта армирования, в одном применим стержневую амартуру периодического профиля, в другом - в виде каната. и при этом обеспечим равеноство As*Rs, то обе конструкции будут разрушены при близких нагрузках.
P.S. В силу более высокой прочности канатов, нам потребуется значительно меньшая площадь сечения арматуры. всего лишь.

[S_konstr]

Прочитал приведённую статью. Хитро написано. Ни слова не сказано о испытаниях по прочности, зато в уравнения метода равновесия предельных усилий введено не предельное усилие в преднапряженной арматуре. Причём пользуют почему-то не СП по преднапряженным ж.б. конструкциям, а другой. Механизм разрушения таких элементов не очевиден и в значительной степени зависит от кси ер (разрушение по бетону, по арматуре или ещё как). Авторы, скорее всего, не знают как найти предельный момент и подогнать его под действующие нормы вот и ссылаются на "большой зарубежный опыт". Надо бы в таком случае и нормы соответствующие - зарубежные пользовать.
Автору темы. Вы не найдёте несущую способность сечения по этим формулам. Разве подогнать попытаетесь. На стадии разрушения напряжения в канатах не захотят оставаться в пределах сигма кон. Они (напряжения) захотят увеличиться. Рассматривать при этом отдельное нормальное сечение не логично, так как предельные усилия в канате наверняка будут не там, где предельные усилия в бетоне или арматуре без напряжения.

Offtop: Добавил:

причем указано, что эти плиты имеют одинаковую прочность.

В статье написано "одинаковую расчетную прочность". Это большая разница.

[chaiv]

Сообщение от S_konstr пользуют почему-то не СП по преднапряженным ж.б. конструкциям,

потому-что область применения СП по преднапряженным конструкциям ограничивается конструкциями, в которых арматура имеет сцепление с бетоном

Сообщение от S_konstr нормы соответствующие - зарубежные пользовать.

не думаю, что это есть в EN, надо искать литературу по "post-tension"....

Сообщение от S_konstr Рассматривать при этом отдельное нормальное сечение не логично, так как предельные усилия в канате наверняка будут не там, где предельные усилия в бетоне или арматуре без напряжения.

к тому же напряжения в канате, неодинаковы по его длине
думаю все же можно рассмотреть нормальное сечение, с учетом того, что в данном сечении, несущая способность каната не будет полностью исчерпана, и разрушение пойдет по сжатому бетону и с учетом того, что определяется прочность конкретного сечения, а не конструкции в целом.

S_konstr вы тоже понимаете под σcon
контролируемое напряжение в канате? , а то некоторые коллеги считают, что это напряжение в бетоне...



вот что накопал в белорусских нормах (практически еврокод)
9.9.3 Расчет предварительно напряженных элементов с напрягаемой арматурой без сцепления с бетоном по предельным состояниям первой и второй групп производится согласно требованиям раздела 7. Усилие предварительного обжатия, определенное с учетом всех потерь, следует рассматривать как внешнее усилие, приложенное к конструкции.

в разделе 7 формулы аналогичные сниповским по определению высоты сжатой зоны бетона и момента....

[S_konstr]

Расчет предварительно напряженных элементов с напрягаемой арматурой без сцепления с бетоном по предельным состояниям первой и второй групп производится согласно требованиям раздела 7. Усилие предварительного обжатия, определенное с учетом всех потерь, следует рассматривать как внешнее усилие, приложенное к конструкции. в разделе 7 формулы аналогичные сниповским по определению высоты сжатой зоны бетона и момента....

Давайте разбираться вместе. Посылают в раздел 7 (при чём правильно замечают, что внешнее усилие надо прикладывать к конструкции, а не к сечению). В разделе 7 есть разные положения. Внешнего усилия в расчете изгибаемых элементов нет. Внешнее усилие (Nsd) есть в расчете внецентренно сжатых элементов (когда мы говорим конкретно о методе равновесия предельных усилий, а не о расчете по деформационной модели). При этом внешнее усилие, умноженное на эксцентриситет, есть Msd (внешний момент). И нас в п. 7.1.2.19 этот Msd направляют принять равным 0, (так как эксцентриситет равен 0)...
Видимо не всё понятно составителям конкретно данных норм о предельном моменте сечения при канатах без сцепления. Так как там, где всё понятно, у них разжевано от и до. Может все-таки есть какие то нормы по "post-tension" - самому интересно посмотреть.

думаю все же можно рассмотреть нормальное сечение, с учетом того, что в данном сечении, несущая способность каната не будет полностью исчерпана, и разрушение пойдет по сжатому бетону и с учетом того, что определяется прочность конкретного сечения, а не конструкции в целом.

Речь (выше) шла о том, что и на стадии предшествующей разрушению, когда сигма эс в ненапряженной арматуре будет только приближаться к Rs (а сигма бэ к Rb) канаты не останутся безучастными. Как Вы правильно заметили напряжения в них не достигнут предельных, но будут однозначно не равны сигма кон (по типу второго случая внецентренного сжатия). Это изменит и х и Мu. Конечно, при определённых условиях всё разрушится, а канаты не перенапрягутся выше сигма кон, но там столько должно быть условий и ограничений..
P.s. Возможно чего-то интерпретирую не так - был бы рад разъяснению.

[mms2000]

да в гражданском СП вы не найдете ответ на вопрос как быть если канаты не имеют сцепления с бетоном, но в СНиПе 2.05.03-84* об этом сказано: в качестве расчетного сопротивления канатов надо брать напряжение в них после прохождения всех потерь.
Это и имел в виду автор той статьи.