Под деформациями анкеров следует понимать частичное проскальзывание арматуры в инвентарных зажимах, обмятие анкерных головок, шайб (рис. 18) и т.д., в результате чего арматура укорачивается и часть напряжений теряется.

Потери в отогнутой арматуре тем больше, чем больше угол отгиба q: чем больше q, тем больше сила нормального давления V на огибающие приспособления, тем больше сила трения Т (рис. 20).

Потери от деформации формы возникают при неодновременном натяжении стержней на упоры формы: если стержень “б” (рис. 21, вид сверху) натягивать после того, как натянут стержень “а”, произойдет дополнительное укорочение формы вместе с дополнительным укорочением стержня “а” – в нем и потеряется часть напряжений. Чем больше стержней, тем больше потери в первом стержне. (Это явление хорошо известно музыкантам. Пока настраивают последнюю струну – например, гитары, – первая успевает расстроиться: сказалось укорочение грифа, которое привело к ослаблению первой струны.) Однако, если все стержни натягивать одновременно – т.н. «групповым» способом, то потерь не будет.

Потери от перепада температуры возникают при натяжении на упоры стенда в процессе термообработки изделий (рис. 19): вместе с уложенной в форму бетонной смесью нагревается и арматура, напряжения в ней падают. Во время прогрева бетон твердеет, набирает передаточную прочность и силами сцепления надежно захватывает ослабленную арматуру. Поэтому после остывания изделия арматура уже не может вернуть потерянные напряжения. Чем больше перепад между температурой изделия t2 и температурой упоров (воздуха) t1, тем больше потери. При натяжении на упоры формы изделие нагревается вместе с формой, одновременно удлиняются арматура и форма (т.е. расстояние между упорами) и потери в арматуре не возникают. Формулы для определения потерь приведены в Нормах.

Рис.19, Рис.20, Рис.21

41. Что такое передаточная прочность бетона?

Это кубиковая прочность бетона в момент обжатия Rbp. Как правило, она меньше проектной прочности (класса В). Ждать, когда бетон наберет 100 % проектной прочности, – расточительно, особенно в условиях заводского изготовления. Поэтому назначают такую минимальную величину Rbp, которая обеспечила бы прочность и трещиностойкость изделия при обжатии, подъеме и перевозке, полагая, что до приложения эксплуатационных нагрузок бетон наберет проектную прочность. В любом случае Rbp принимают не менее 50 % от класса В и не менее 11 МПа (а для канатов, проволоки классов В-II и Вр -II, стержней классов А-VI и выше – не менее 15,5 МПа). Следует помнить, что чем ниже Rbр, тем больше потери от ползучести, тем меньше сила обжатия; чем выше Rbp, тем больше продолжительность термообработки, тем дороже конструкция. Опыт показывает, что в большинстве случаев оптимальной является величина Rbp = =0,7B.

К сожалению, в Нормах проектирования отсутствует обозначение призменной передаточной прочности бетона, а именно она чаще всего и участвует в расчетах. Поэтому проектировщикам приходится вводить собственные буквенные обозначения для этой характеристики.

42. С какой целью потери напряжений разделяют на первые и вторые?

Первые потери проявляются в процессе изготовления, до окончания обжатия бетона. Вторые – после изготовления, до начала эксплуатации конструкции. Разделяют их потому, что преднапряженная конструкция в разные периоды испытывает разные нагрузки, на действие которых необходимо проверять прочность и трещиностойкость. Сразу после изготовления – силу обжатия и собственный вес при подъеме или перевозке. В это время в напрягаемой арматуре проявились только первые потери, сила обжатия еще велика, а прочность бетона мала. К началу эксплуатации проявились и первые, и вторые потери, сила обжатия уменьшилась, а прочность бетона выросла и достигла проектного значения.

43. Зависят ли потери напряжений от способа натяжения арматуры?

Да, зависят. При натяжении на упоры к первым потерям относят потери от релаксации напряжений стали s1, от перепада температуры s2 (при натяжении на упоры стенда), от деформации анкеров s3, от трения арматуры об огибающие приспособления s4, от деформации формы s5 (при неодновременном натяжении на упоры формы) и от быстронатекающей ползучести s6, а ко вторым – потери от усадки s8 и длительной ползучести бетона s9.

При натяжении на затвердевший бетон релаксация напряжений стали и полная ползучесть бетона проявляются уже после обжатия, поэтому к первым потерям относят только потери от деформации анкеров s3 и от трения о стенки каналов (или о поверхность бетона) s4, а ко вторым – потери от релаксации s7, от усадки s8, от ползучести s9 и некоторые другие, связанные с особенностью самой конструкции.

44. Как учитывается укорочение бетона при обжатии?

При передаче усилия обжатия происходит укорочение бетона вместе с напрягаемой арматурой (см. также вопрос 35), причем укорочение бетона имеет две составляющие – упругую и пластическую. Пластическую составляющую (усадку и ползучесть) учитывают при подсчете потерь s6, s8 и s9, а упругую в потери не включают, т.к. упругие деформации – обратимые, и напряжения, вызванные ими, арматура теряет временно, до приложения внешней нагрузки. Эти временные потери учитывают с помощью геометрических характеристик приведенных сечений (см. вопрос 49).

45. Что такое контролируемое напряжение  scon?

Это напряжение в арматуре, которое контролируют приборами или инструментами в процессе изготовления преднапряженной конструкции и величина которого зависит от технологии изготовления. Например, при механическом натяжении на упоры (гидродомкратами, грузами, лебедками и т.п.) контроль осуществляется в ходе самого натяжения, потери от деформации анкеров и от трения арматуры при перегибах (если перегибы имеются) происходят также в ходе натяжения, поэтому scon = ssp – s3 – s4. При электротермическом натяжении заготовочную длину стержней назначают не только с учетом создания предварительного напряжения ssp (см. вопрос 37), но и с учетом потерь напряжения от деформации анкеров s3 и деформации формы s5. В этом случае scon = ssp – s4. При натяжении на бетон контроль осуществляют в ходе натяжения, когда одновременно с натяжением арматуры происходит упругое укорочение бетона, которое учитывают в назначении величины scon.

Значение scon должно быть указано в чертежах преднапряженной конструкции, а если технология заведомо неизвестна, то необходимо указать расчетное значение ssp и поименные расчетные значения первых потерь (за исключением потерь от быстронатекающей ползучести).