Charakterystyczne zachowanie

W istocie dopuszczenie lub niedopuszczenie naprężeń rozciągających w przekroju jest równoważne jedynie przyjęciu mniejszego lub większego bezpieczeństwa na zarysowanie, którego ilościowa ocena nie może być właściwie sprecyzowana przy opisanym sposobie postępowania (program uprawnienia budowlane na komputer). Mając na uwadze powyższe zastrzeżenia oraz nieostrość określenia, przez konstrukcję o sprężeniu ograniczonym będziemy rozumieli ustroje, w których rezygnujemy z weryfikacji momentu rysującego, a w zakresie liniowego rozkładu naprężeń dopuszczamy, w większym niż normalnie stopniu, naprężenia rozciągające.

Charakterystyczne zachowanie się belek o różnym stopniu sprężenia pokazuje schematycznie. Odgałęzienie wykresu odkształceń od odcinka ,,liniowo-sprężystego” następuje tu z chwilą zarysowania. W ustrojach o prężeniu ograniczonym zarysowanie następuje przy obciążeniu użytkowym lub nieznacznie większym, co oznacza, że współczynnik pewności na zarysowanie bliski jest 1 (program uprawnienia budowlane na ANDROID).

Elementy o jeszcze niższym stopniu sprężenia (zwanym niekiedy sprężeniem ..częściowym”) pracują przy obciążeniach eksploatacyjnych w fazie II i muszą być wymiarowane według tej fazy jako podstawowej, nie mogą więc być uważane za konstrukcje sprężone. Wreszcie przy wysokim stopniu sprężenia mamy ustroje sprężone w powszechnie rozumianym znaczeniu. Jak widać z powyższego, stopień sprężenia nie ma istotnego wpływu na nośność graniczną, bardziej istotny zaś - na odkształcenia elementu. Rezygnacja z oddzielnego sprawdzenia momentu rysującego nie oznacza, że w fazie użytkowej można dopuścić do głęboko sięgających i szeroko rozwartych rys (uprawnienia budowlane). Powyżej omówiliśmy najprostszą metodę zapobiegającą temu, mianowicie założenie uzbrojenia pomocniczego.

Jest to sposób nie zawsze ekonomiczny, ponieważ nie wiemy z góry, czy zawsze uzbrojenie takie jest konieczne takie typy elementów sprężonych, w których rysy nie występują również przy braku uzbrojenia pomocniczego) (program egzamin ustny).

Dokładniejsza metoda

Dokładniejsza metoda polega na obliczeniu szerokości (rozwarcia) rys przy obciążeniu użytkowym, tj. na powtórzeniu obliczenia w tym stanie obciążenia dla fazy II, a następnie sprawdzeniu, czy po odciążeniu nastąpi ponowne zamknięcie rys, tak by w stanie bezużytkowym (trwałym) naprężenia wstępne pozostały dostatecznie intensywne (opinie o programie). W tej pracy nie omówiono licznych, szeroko rozbudowanych teorii zarysowania i rozwarcia rys i podano jedynie uproszczony sposób obliczeń, polegający na ograniczeniu odkształceń uzbrojenia, obliczonych przy założeniu płaskich przekrojów w fazie II. Przy doborze wartości granicznej Fq musimy uwzględniać dwa kryteria:

1) rysy nie mogą osiągać zbyt dużego rozwarcia,

2) po usunięciu maksymalnych obciążeń użytkowych, które nie mogą mieć charakteru trwałego (tzn. w stanie bezużytkowym bądź też użytkowym, lecz charakteryzującym się obciążeniami trwałymi), rysy muszą się zamykać, przy czym przekrój powinien jeszcze przenosić pewne, choćby niewielkie naprężenia sprężające.

Kryterium 1) związane jest z odkształceniami całkowitymi uzbrojenia, kryterium 2) zaś z jego odkształceniami trwałymi (plastycznymi), pozostającymi po odciążeniu stali. Według H. Riischa odkształcenia fq wynoszą 5% co odpowiada orientacyjnie rozwarciu rysy szerokości 1 mm przy ok. 5 rysach na metr bieżący. Jest to wartość wysoka i przy praktycznym stosowaniu sprężenia granicznego należałoby poprzestać (segregator aktów prawnych).

Odkształcenie trwale nie może teoretycznie przekraczać wartości esu- i gdyby było jej równe, znaczyłoby to, że rysa zamyka się po odciążeniu, w tym jednak przypadku przekrój rysy nie przenosi żadnych naprężeń wstępnych. W praktyce nie można oczywiście dopuszczać do tak wysokiej wartości odkształceń w odnośnym przekroju, ponieważ znikłoby naprężenie wstępne, w którym już przy niewielkich (w tym trwałych) obciążeniach wystąpiłyby rysy (promocja 3 w 1).