Необходимые расчеты и проверки
В общем случае, расчеты преднапряженных конструкций выполняются для двух стадий:
- стадия обжатия;
- стадия эксплуатации.
На стадии обжатия проверяется несущая способность конструкции на совместное действие усилий от натяжения и от собственного веса. Усилия от натяжения рассматриваются как неблагоприятные, поэтому они принимаются с повышенным коэффициентом надежности по нагрузке (1,1).
Преднапряженные конструкции рассматриваются, как внецентренно сжатые, где сжимающая сила равна усилию натяжения за вычетом первых потерь. Расчеты выполняются в соответствии с указаниями СП 63.13330.
На стадии эксплуатации рассматривается действие всех нагрузок по стандартным сочетаниям в соответствии с СП 20.13330. При этом воздействие предварительного напряжения рассматривается как благоприятное и при расчетах по 1ГПС учитывается с понижающим коэффициентом 0,9.
При расчете конструкций также необходимо учитывать следующие требования СП 63.13330.
1. Предварительные напряжения с учетом потерь следует принимать не более 0,8Rs,n.
2. Полные суммарные потери арматуры, расположенной в растянутой зоне бетона принимают не менее 100 Мпа.
3. Предварительные напряжения в бетоне σbp при передаче усилия предварительного обжатия, определяемого с учетом первых потерь, не должны превышать:
- если напряжения уменьшаются или не изменяются при действии внешних нагрузок – 0,9Rbp;
- если напряжения увеличиваются при действии внешних нагрузок - 0,7Rbp.
4. Для железобетонных элементов, у которых предельное усилие по прочности оказывается меньше предельного усилия по образованию трещин, площадь сечения продольной растянутой арматуры должна быть увеличена по сравнению с требуемой из расчета по прочности не менее чем на 15% или должна удовлетворять расчету по прочности на действие момента образования трещин.