ЧЛЕН 20

Предварителното напрежение се разбира като контролирано прилагане на опън върху бетона чрез опъване на стоманени сухожилия. Сухожилията ще бъдат направени от високоякостна стомана и могат да бъдат изградени от жици, шнурове или пръти.

В тази инструкция не се разглеждат други форми на предварително напрежение.

20.1.2. Видове предварително напрежение

Според положението на сухожилието по отношение на напречното сечение, предварителното напрежение може да бъде:

а) Интериор. В този случай сухожилието се намира вътре в бетонното напречно сечение.
б) Екстериор. В този случай сухожилието се намира извън бетона на напречното сечение и вътре в ръба на същото.

Според момента на напрежение по отношение на бетонирането на елемента, предварителното напрежение може да бъде:

а) С предварително опънати армировки. Бетонирането се извършва след като армировките са опънати и временно закотвени в неподвижни елементи. Когато бетонът придобие достатъчна якост, армировките се освобождават от техните временни анкери и, като се придържат, силата, въведена преди това в армировките, се прехвърля върху бетона.
б) С подсилени усилвания. Бетонирането се извършва преди опъването на активните армировки, които обикновено се намират в канали или обвивки. Когато бетонът придобие достатъчно съпротивление, армировката се опъва и анкерира.

От гледна точка на условията на сцепление на сухожилията, предварителното напрежение може да бъде:

а) Привърженик. Такъв е случаят на предварително напрежение с предварително напрегната армировка или армировка след напрежение, при което след опъване се извършва инжектиране с материал, който осигурява подходящо сцепление между армировката и бетона на елемента (член 36.2).
б) Непридържащи се. Такъв е случаят на предварително напрежение с армировка след напрежение, при която инжекции, които не създават сцепление между армировката и бетона на елемента, се използват като защитни системи за армировката (член 36.3).

20.2. Сила за предварително напрежение

20.2.1. Ограничение на силата

Силата на опъване Po трябва да осигурява на активната армировка напрежение s p0, не по-голямо във всяка точка от по-ниското от следните две стойности:

0,75 fpmaxk
090 fpk

където:

fpmaxk Максимално характеристично единично натоварване.
fpk Характеристична граница на добив.

Временно това напрежение може да бъде увеличено до по-ниската от следните стойности:

0,85 fpmaxk
095 fpk

при условие, че при закрепване на армировката в бетона има подходящо намаляване на напрежението, така че да е изпълнено ограничението от предходния параграф.

20.2.2. Загуби на парчета с армировка след рамото

20.2.2.1. Оценка на моментни загуби на якост

Моменталните загуби на сила са тези, които могат да възникнат по време на стресиращата операция и в момента на закрепване на активните армировки и зависят от характеристиките на изследвания структурен елемент. Стойността му във всеки раздел е:

където:

D P1 Загуба на сила в разглеждания участък поради триене по предварително напрегнатия канал.
D P2 Загуби на сила в разглеждания участък поради проникване на клинове в анкерите.
D P3 Загуба на сила в разглеждания участък поради еластично скъсяване на бетона.

20.2.2.1.1. Загуба на сила поради триене

Теоретичните загуби на сила поради триене между армировките и предварително напрегнатите обвивки или тръбопроводи зависят от общото изменение на ъгъла a на линията на сухожилието между разглеждания участък и активното закрепване, което обуславя напрежението в такъв участък; на разстоянието х между тези две секции; на коефициента m на триене в крива и на коефициента K на триене по права линия или паразитно триене. Тези загуби ще бъдат оценени от усилващата сила P0.

Загубите от триене във всяка секция могат да бъдат оценени чрез израза:

където:

m Коефициент на триене в кривата.
сума от абсолютните стойности на ъгловите вариации (последователни отклонения), измерени в радиани, които описват сухожилието на разстояние х. Трябва да се помни, че пътят на сухожилията може да бъде изкривена крива и след това трябва да се оцени в пространството.
K Коефициент на паразитно триене, на линеен метър.
x Разстояние, в метри, между разглеждания участък и активната котва, която обуславя напрежението в него (виж фигура 20.2.2.1.1).

Данните, съответстващи на стойностите на m и K, трябва да бъдат дефинирани експериментално, като се вземе предвид използваната процедура за предварително напрежение. При липса на конкретни данни могат да се използват санкционирани от практиката експериментални стойности.

20.2.2.1.2. Загуби от проникване на клин

На кратки прави сухожилия след зачестяването, загубата на сила поради проникване в клин, D P2 може да се установи чрез израза:

където:

проникване на клина.
L Обща дължина на правите сухожилия.
Ep Модул на надлъжна деформация на активната армировка.
Ap Активна котва секция.

В останалите случаи на прави сухожилия и във всички случаи на извити линии, загубата на напрежение поради проникване в клин ще бъде оценена, като се вземе предвид триенето в каналите. За това възможните вариации на m и K при спускане на сухожилието по отношение на стойностите, които се появяват при опъване.