Расчет на местные напряжения

В бетоне под анкерами предварительно напряженной арматуры возникают значительные местные напряжения. В расчетах на трещиностойкость наибольший интерес представляют главные растя­гивающие напряжения, направление и величина которых опреде­ляют рациональное размещение поперечной арматуры на участке балки у анкера.

 

В случае приложения одной или нескольких сил к торцу балки или к какому-либо ее сечению в пролете распределение напряже­нии оказывается весьма сложным. Очевидно, что только правильное понимание напряжен­ного состояния в бетоне у анкеров позволит рационально заармировать элементы косвенной арматурой.

В расчетах для стадии эксплуатации необходимо учитывать полные потери напряжений в напрягаемой арматуре и полную при­веденную площадь сечения.

Следует заметить, что приведенный ранее приближенный метод расчета использован в нормах ВСН 44-60. Этот метод обладает наибольшей простотой и наглядностью. Однако, несмотря на хоро­шее совпадение с экспериментальными данными по величине равно­действующей поперечных растягивающих напряжений, расчеты по ВСН 44-60 часто приводят к существенным погрешностям в опреде­лении характера распределения эпюр главных напряжений.

Имеется много более точных, но более сложных методов расче­та местных напряжении с использованием тригонометрических ря­дов, конечных разностей, конечных элементов, ферменной аналогии и др. За последние годы наиболее крупные исследования по этому вопросу были выполнены в ЦНИИСе.

Был разработан новый численно-аналитический метод (ЧАМ), отличающийся высокой точностью, возможностью учета разнооб­разных и сложных граничных условий и ориентированный на при­менение ЭЦВМ. Программа ЧАМ предназначена для определения напряжений и перемещений в плитных прямоугольных элементах пролетных строений мостов на любую комбинацию нагрузок, при­ложенных к граням элементов, причем внешняя нагрузка может быть нормальной и тангенциальной, симметричной и антисиммет­ричной. Кроме того, на основе расчетов, выполненных по этой программе, были составлены многочисленные таблицы, которые можно рекомендовать для упрошенных расчетов местных напряжений при плоском напряженном состоянии.

Для определения местных напряжении при передаче усилий внутри контура плитного элемента может быть использована программа СПИКА или составленные по ней таблицы распределения напряжений sх, sy и txy. Для расчета пространственных конструкций, например коробчатых пролетных строений, от действия нагрузки на торцах разработана программа РК и составлены таблицы для их использования в практических расчетах. Приведенные выше программы и таблицы пригодны в основном для расчета балочных конструкций. Для расчета на местные напряжения элементов конструкций сложного очертания (узлов сквозных ферм, анкерных бетонных блоков и т. д.) необходимо обратиться к более точным решениям теории упругости.