Analiza statyczna ustroju

Wreszcie człon m3 określa stopień dokładności analizy statycznej ustroju, a więc możliwość występowania poszczególnych oddziaływań, podobieństwo przyjętego schematu obliczeniowego do rzeczywistych warunków pracy elementu i ścisłość stosowanych wzorów. Na ogół duża dokładność obliczeń w niewielkim stopniu wpływa na wymiarowanie konstrukcji (program uprawnienia budowlane na komputer).

Są tylko przypadki, gdy budowla wymyka się spod możliwości zadowalającej oceny statycznej i często trudno nawet mówić o obliczeniach. Wówczas zabezpiecza się konstrukcję zwiększeniem czynnika m3 nawet do 2. Nauka w ostatnich czasach zrobiła duże postępy w kierunku ustalenia takich metod obliczeń, które z jednej strony możliwie najdokładniej odzwierciedlają pracę konstrukcji, a z drugiej są dostatecznie proste, by można je było stosować w praktyce (program uprawnienia budowlane na ANDROID). Niemniej pozostaje zawsze pewien błąd, którego nie sposób uniknąć.

Przyjmując schemat statyczny projektowanego elementu konstrukcyjnego staramy się go tak dobrać, aby możliwie najdokładniej oddawał rzeczywiste procesy zachodzące w pracy konstrukcji. Nie zawsze jednak to się udaje, gdyż albo dochodzimy do zbyt skomplikowanych zależności matematycznych, albo dokładne obliczenia byłyby zbyt pracochłonne w stosunku do wartości konstrukcji. Dokładność obliczeń zależy od właściwego przyjęcia obciążeń i innych czynników mających wpływ na wartości statyczne (temperatura, skurcz, pełzanie, wiatr, osiadanie itp.). Poważną rolę odgrywa też rodzaj naprężeń. Szczególnie przy materiale niejednorodnym jak beton, którego wytrzymałość zależy od sposobu przyłożenia siły - rzeczą pierwszorzędnej wagi jest, czy materiał pracuje na ściskanie czy na rozciąganie (uprawnienia budowlane).

Nawet dla materiałów jednorodnych, jak np. stal, też nie jest to zupełnie obojętne. Przekroczenie wytrzymałości w słupie ściskanym równa się przekroczeniu jego nośności i zawaleniu wszystkich elementów wspartych na nim. Podobne zjawisko, i to jeszcze w ostrzejszej formie, wystąpi przy rozciąganiu, gdzie przekroczenie wytrzymałości tylko w jednym punkcie spowoduje zerwanie całego przekroju.

Przekroczenie naprężeń

Natomiast przy zginaniu, przekroczenie granicy wytrzymałości w skrajnych włóknach nie spowoduje zniszczenia belki, ponieważ jej środkowa część będzie się znajdować jeszcze w stadium sprężystym (program egzamin ustny). Największe współczynniki bezpieczeństwa przyjmujemy dlatego przy rozciąganiu, mniejsze przy ściskaniu, a najmniejsze przy zginaniu. Powyższe zjawisko jeszcze korzystniej wygląda w ustrojach statycznie niewyznaczalnych. Przy przeciążeniu elementów mogą się w nich wytworzyć nawet przeguby plastyczne, a mimo to konstrukcja nie ulegnie zniszczeniu.

Jeżeli porównamy ze sobą pracę wspornika i belki ciągłej, zakładając że zostały one zaprojektowane dla równych co do wielkości maksymalnych momentów zginających, to praktycznie rzecz biorąc, bezpieczeństwo obu rodzajów konstrukcji nie będzie jednakowe (opinie o programie). Przekroczenie bowiem naprężeń w przekroju wspornika doprowadzi najczęściej do zniszczenia całego elementu, przekroczenie natomiast naprężeń w belce ciągłej spowoduje utworzenie się przegubów plastycznych, co bynajmniej nie jest równoznaczne ze zniszczeniem konstrukcji (segregator aktów prawnych).

Czynnik odchyleń od założonych wymiarów wynikający z niedokładności wykonawstwa wiąże się z niejednorodnością materiału, ale w innym trochę aspekcie. Chodzi tu mianowicie o niedokładność wymiarów przekroju, zmianę położenia zbrojenia, odchylenia na linii prostej krawędzi i wkładek zbrojeniowych. Im mniejsze będą odstępstwa wymiarów i im dokładniej elementy będą zbrojone, tym mniejszy będzie potrzebny zapas bezpieczeństwa.

Produkcja elementów żelbetowych w zakładach prefabrykacji przy zastosowaniu nowoczesnych metod formowania, zbrojenia, zagęszczania i dojrzewania betonu pozwala nie tylko na skrócenie okresu produkcji, ale przede wszystkim, dzięki dokładnej kontroli procesów technologicznych daje możność oszczędności materiałów, m. in. przez zmniejszenie współczynników bezpieczeństwa (promocja 3 w 1).