Максим Анатольевич Антонов – специалист по расчетам строительных конструкций
Москва
Maxim A. Antonov – Structural Analysis Engineer
Moscow
Максим Сергеевич Марченко – технический директор
Москва
Maxim S. Marchenko – Сhief Technical Officer
Moscow
Владислав Сергеевич Горячкин – руководитель группы расчетов
Москва
Vladislav S. Goryachkin – Team Leader of Structural Analysis Group
Moscow
Бетон анкерной зоны предварительно напряженного железобетонного элемента находится в сложном напряженно-деформированном состоянии. Область бетона, расположенная за анкерным устройством, испытывает значительные местные растягивающие напряжения – напряжения раскалывания, направленные поперек продольного усилия от предварительного обжатия. В большинстве случаев анкерные зоны в главных балках пролетных строений мостовых конструкций расположены у опорных сечений. Таким образом, в рассматриваемой области может находиться густое армирование для восприятия поперечной силы, а также крутящего момента. Однако, помимо армирования, предусмотренного в рамках общей работы главной балки в составе пролетного строения, необходимо дополнительное поперечное армирование для восприятия местных напряжений раскалывания. Действующие отечественные нормативные документы при подборе армирования данных зон требуют от проектировщика учитывать напряженно-деформированное состояние, однако не приводят методику расчета. В данной статье представлен метод подбора поперечного армирования на восприятие напряжений раскалывания для предварительно напряженной железобетонной главной балки путепровода с большим количеством анкеров стаканного типа АКС-19 (ООО «СТС», Москва) на торце. Рассмотрено два расчетных случая: при расположении анкерной зоны над опорной частью (учитывается влияние опирания главной балки на напряженно-деформированное состояние бетона анкерной зоны) и на границе секций бетонирования пролетного строения (напряженно-деформированное состояние бетона анкерной зоны определяется непосредственно предварительным напряжением пучков высокопрочного армирования). Выполнено описание применяемых расчетных схем с указанием предпосылок и допущений в расчете. Приведены результаты расчетов усилий и подбора дополнительного поперечного армирования.
The concrete of the anchorage zone of a post-tensioned reinforced concrete element is in a complex stress-strain state. The concrete area behind the anchor experiences significant local tensile stresses – bursting stresses transverse to the longitudinal prestressing force. In most cases, the anchorage zones in the main girders of superstructures are located near the support sections. In this way, dense reinforcement for shear force and torsion can be found in the analysis area. However, in addition to the standard transverse reinforcement, extra transverse reinforcement must be considered to provide strength for local bursting stresses. Actual national standards require the designer to take into account the stress-strain state during the analysis the reinforcement of anchorage zones, but do not provide a design method. This paper presents a method of design the transverse reinforcement to provide strength for bursting stresses for a post-tensioned main girder of an overpass with a large set of anchors AKS-19 (STS, Moscow). Two design cases are considered: the first one with anchorage zone located above the bearing pad (the bearing influence on the stress-strain state of the anchorage zone concrete is taken into account); the second one with anchorage zone located on the border of the casting sections (the stress-strain state is determined directly by post-tensioning). A description of the applied analysis models is made, specifying the preconditions and assumptions in the analysis. The results of bursting force calculations and design of additional transverse reinforcement are given.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.