Konstrukcje przegrzane

Konstrukcje przegrzane do wysokich temperatur sprawdza się zwykle wg trzech stanów granicznych:

1. nośności,
2. sztywności,
3. wielkości rozwarcia rys (program uprawnienia budowlane na komputer).

Sprawdzanie momentu rozwarcia rys staje się po przegrzaniu bezprzedmiotowe wobec faktu, że małe nawet różnice temperatur nagrzania powierzchni elementu wywołują w nim momenty znacznie przekraczające wartość momentu rysującego. Należy się więc liczyć z tym, że konstrukcje nagrzewane zawsze mogą posiadać zarysowania włoskowate, nieszkodliwe wprawdzie dla nośności elementu, lecz wpływające ujemnie na szczelność konstrukcji (program uprawnienia budowlane na ANDROID).

Stany graniczne konstrukcji nagrzewanych mogą być wywołane zarówno przez samo wpływy termiczne, jak i przez występujące równocześnie z wpływami termicznymi obciążenia statyczne i dynamiczne. Graniczny stan nośności występować może zarówno w strefie ściskanej (zgniot betonu), jak i w strefie rozciąganej (nadmierne odkształcenia stali zbrojeniowej). Przypadek granicznego stanu strefy ściskanej występuje jednak rzadziej, szczególnie dla bardzo niskich marek betonów (uprawnienia budowlane).

Po przekroczeniu sił, wywołujących graniczny stan naprężeń, eksploatacja elementów nie jest możliwa. Minimalne już bowiem przyrosty sił wywołują zbyt duże odkształcenia. W porównaniu ze zwykłymi elementami, elementy nagrzewane osiągają graniczny stan naprężeń przy mniejszych obciążeniach. Wiąże się to z redukcją termiczną mechanicznych cech betonów (program egzamin ustny).

Graniczny stan odkształceń

Graniczny stan odkształceń jest nie mniej .ważny od granicznego stanu naprężeń. Z zasady, po przekroczeniu granicznego stanu naprężeń następuje szybkie przekroczenie granicznego stanu odkształceń. Zdarza się jednak często, zwłaszcza przy elementach o dużych smuklościach, że odkształcenia zaczynają decydować szybciej niż naprężenia. Zagadnienie to uwypukla się w elementach nagrzewanych, dla których nieraz same wpływy termiczne powodują powstanie odkształceń znacznie przekraczających wartości dopuszczalne (opinie o programie).

Nadmiernym odkształceniom przeciwdziała się, dopuszczając stosowanie elementów znacznie mniej smukłych, niż ze zwykłego żelbetu. Osiągnięcie przez element granicznego stanu zarysowania zbiega się zwykle z uzyskiwaniem granicznych stanów naprężeń i odkształceń. Często jednak zdarza się, że stan rozwarcia rysy decyduje i rozwierają się one ponad wartości dopuszczalne wcześniej, zanim element osiągnie graniczny stan naprężeń lub odkształceń. Przypadki takie zachodzą szczególnie często przy rzadkim zbrojeniu wkładkami o względnie dużych średnicach i znacznych wymiarach przekroju poprzecznego betonu. Są one częstsze przy dużych naprężeniach w stali i betonach o niskich współczynnikach sprężystości.

Przypadki te zachodzą częściej dla betonów nagrzewanych niż dla zwykłych ponieważ nagrzewanie uwielokrotnia wpływ odkształceń plastycznych, a względy przyczepności wymagają zbrojenia przekrojów stalą żebrowaną o podwyższonej granicy wytrzymałości. Przy takim układzie wielkość rozwarcia rys może być w konstrukcjach przegrzanych często czynnikiem decydującym (segregator aktów prawnych).

Pominięcie obliczeń rozwarcia rys może doprowadzić do szybkiego zniszczenia konstrukcji. Elementy nagrzewane pracują bowiem zwykle w ośrodkach zewnętrznych agresywnych, których nasilenie powiększa się ze wzrostem temperatury. Zarysowanie, odkrywające stal zbrojeniową, może powodować szybką korozję i niszczenie sil przyczepności, a tym samym może uniemożliwiać pracę elementu obniżając lub nawet niszcząc jego nośność.

Przy projektowaniu konstrukcji betonowych nagrzewanych do wysokich temperatur, nie stosuje się elementów rozciąganych osiowo i mimośrodowo, oraz elementów skręcanych. Wymienione stany naprężeń wymagają stosowania zbrojenia. Obliczenie nośności elementów przeprowadza się wg stanu zniszczenia, mnożąc obciążenia przez odpowiednio ustalone współczynniki pewności (promocja 3 w 1).