Для арматуры (для растяжения и сжатия)

Предварительно напряженная сталь

Общие положения

(1)P Настоящий раздел распространяется на проволоку, стержни и канаты, используемые в качес­тве напрягающих элементов в железобетонных конструкциях.

(2)P Напрягающие элементы должны обладать достаточно низким уровнем подверженности коррозионному растрескиванию в напряженном состоянии.

(3) Уровень подверженности коррозионному растрескиванию в напряженном состоянии может быть признан достаточно низким, если напрягающие элементы отвечают критериям, установленным EN 10138 или приведенным в соответствующем ЕТА.

(4) Требования к свойствам напрягающих элементов распространяются на материалы, расположенные в окончательном положении в конструкции. Если способы производства, испытания и свидетельство о соответствии напрягающих элементов соответствуют EN 10138 или приведенным в соответствующем ЕТА, то может быть принято, что требования настоящего Еврокода выполнены.

(5)P Для сталей, соответствующих настоящему Еврокоду, установлены характеристические предельные значения прочности на растяжение, условного предела текучести при остаточной относительной деформации 0,1 % и относительные деформации при достижении максимальной нагрузки, обозначенные соответственно f_pk, f_p0,1k и e_uk.

Примечание — EN 10138 распространяется на характеристические минимальные и максимальные значения, получаемые на основании постоянного контроля качества в процессе производства. Напротив, значения f_p0,1k и f_pk отображают характеристические значения условного предела текучести при остаточной деформации 0,1 %
и предела прочности при растяжении напрягаемой стали, используемой в конструкции. Прямая связь между обоими группами значений отсутствует. Установленные EN 10138 характеристические значения усилия при остаточной деформации 0,1 % F_p0,1k, деленные на площадь поперечного сечения S_n, вместе с методами оценки
и подтверждения предоставляют достаточно возможностей для получения значения f_p0,1k.

(6) При использовании других арматурных сталей, которые не соответствуют EN 10138, их свойства приводятся в соответствующем ЕТА.

(7)P Каждое изделие должно быть легко идентифицировано в соответствии с классификацией
по 3.3.2 (2).

(8)P Напрягающие элементы должны быть классифицированы по релаксационным свойствам
в соответствии с 3.3.2 (4)Р или по критериям ЕТА.

(9)P Каждая поставляемая партия должна сопровождаться свидетельством, содержащим всю информацию, необходимую для однозначного определения признаков по (i) – (iv) в 3.3.2 (2)P, а в случае необходимости, — и дополнительную информацию.

(10)P Проволока и стержни не должны подвергаться сварке. Отдельные проволоки канатов могут иметь сварные швы, выполненные до холодного волочения.

(11)P Для бухтовых напрягающих элементов после размотки соответствующей длины проволоки или каната параметры прямолинейности должны удовлетворять EN 10138 или соответствующему ЕТА.

Свойства

(1)P Свойства предварительно напряженной стали приводятся в частях 2 – 4 EN 10138 или в соответствующих ЕТА.

(2)P Напрягающие элементы (проволоки, канаты и стержни) должны быть классифицированы по:

i) прочности, которая определяется значением условного предела текучести при остаточном удлинении 0,1 % (f_p0,1k) и значением отношения прочности на растяжение к условному пределу текучес­ти (f_pk/f_p0,1k), а также удлинением при максимальной нагрузке (e_uk);

ii) классу по релаксационному поведению;

iii) размеру;

iv) свойствам поверхности.

(3)P Разница между фактической массой напрягающего элемента и номинальной массой
не должна превышать предельных значений, приведенных в EN 10138 или в соответствующем ЕТА.

(4)P В настоящем Еврокоде определены три класса релаксации:

— класс 1: проволока или канат — нормальная (обычная) релаксация;

— класс 2: проволока или канат — низкая релаксация;

— класс 3: горячекатаные или улучшенные стержни.

Примечание — Класс 1 в EN 10138 не рассматривается.

(5) Расчет потерь от релаксации в напрягаемой стали осуществляется, как правило, на основе значения r₁₀₀₀ — потерь от релаксации, %, через 1000 ч с момента натяжения при средней температуре 20 °C (см. EN 10138 для определения изотермических релаксационных испытаний).

Примечание — Значение r₁₀₀₀ приводится как процентная доля начального напряжения и определено для начального напряжения, равного 0,7f_p, где f_p является фактическим пределом прочности на растяжение образцов напрягаемой стали. При проектировании применяется характеристический предел прочности на растяжение f_pk, и это значение учтено в последующих формулах.

(6) Значения для r₁₀₀₀ могут быть приняты равными: 8 % — для класса 1; 2,5 % — для класса 2
и 4 % — для класса 3, или взяты из соответствующего свидетельства (сертификата).

(7) Потери от релаксации могут быть приняты из испытательных сертификатов производителя или определены как процентная доля изменения предварительного напряжения по сравнению с начальным предварительным напряжением, определяемая по одной из приведенных ниже формул. Формулы (3.28) и (3.29) могут применяться соответственно для проволок и канатов с нормальной релаксацией и арматуры с низкой релаксацией соответственно, тогда как формула (3.30) может применяться для горячекатаных и улучшенных стержней.

Класс 1 (3.28)

Класс 2 (3.29)

Класс 3 (3.30)

где Ds_pr — абсолютное значение потерь предварительного напряжения в результате релаксации;

s_pi — для пост-напряженной арматуры абсолютное значение начального напряжения
s_pi = s_pm0 (см. также 5.10.3 (2)); для предварительно напряженной арматуры s_pi равно максимальному напряжению растяжения в арматуре, за вычетом прямых потерь, возникающих в процессе напряжения, см. 5.10.4 (1) (i);

t —время после натяжения, ч;

m = s_pi/f_pk,

здесь f_pk — характеристическое значение предела прочности при растяжении напрягаемой стали;

r₁₀₀₀ — значение релаксационных потерь, %, за 1000 ч после момента натяжения при средней температуре 20 °С.

Примечание — При определении потерь от релаксации для различных интервалов времени (состояний)
и при необходимости обеспечения большей точности расчета см. приложение D.

(8) Долговременные (окончательные) значения потерь от релаксации могут быть рассчитаны для интервала времени t = 500 000 ч (т. е. примерно 57 лет).

(9) Потери от релаксации чувствительны к изменению температуры стали. При тепловой обработке (например, пропаривании) см. 10.3.2.1. В других случаях, если температура выше 50 °С следует проверять величину релаксационных потерь.

Прочность

(1)P Условный предел текучести при остаточной деформации 0,1 % (f_p0,1k) и нормативное значение предела прочности на растяжение (f_pk)определяются как характеристические значения нагрузки при остаточной деформации 0,1 % и максимальной нагрузки при осевом растяжении соответственно, деленные на номинальную площадь поперечного сечения (рисунок 3.9).

Рисунок 3.9 — Диаграмма «напряжение — относительная деформация»