Moment rysujący

Elementy pełno-sprężone (w odróżnieniu od sprężenia ograniczonego muszą być wymiarowane w ten sposób, by we wszystkich dopuszczalnych stanach swej pracy znajdowały się w fazie I, a więc nie wykazywały rys (program uprawnienia budowlane na komputer). To żądanie nie zawsze jest uzasadnione, zapewnia ono jednak ustrojom sprężonym tak istotne właściwości użytkowe jak m. in.:
a) stosunkowo małą odkształcalność (i to o charakterze odwracalnym, sprężystym),
b) dobrą ochronę uzbrojenia przed korozją (z czego wynika możność zastosowania cieńszej warstwy otulającej betonu).
c) odporność na obciążenia dynamiczne i zjawiska zmęczeniowe,
d) łatwy do określenia przebieg sił wewnętrznych w ustrojach hiperstatycznych (program uprawnienia budowlane na ANDROID).

Zachodzi pytanie, czy oddzielna weryfikacja momentu wywołującego rysy jest konieczna, skoro sprawdzamy naprężenia dopuszczalne (np. norma niemiecka DIN-4227 [10] nie przewiduje obliczania momentu rysującego). Przy sprawdzeniu momentu rysującego miarą bezpieczeństwa jest współczynnik pewności sr, tj. stosunek Mr!Mg+p, gdzie Mr oznacza moment rysujący, a Mg+P jest momentem od obciążenia stałego i użytkowego. Nawet gdybyśmy obliczali Mr przy założeniu liniowego rozkładu naprężeń w przekroju, to stałym wartościom sr będą odpowiadały różne na ogól naprężenia we włóknie dolnym, zależne od momentu sprężającego wstępnego M„-. Tak więc kryterium naprężenia dopuszczalnego nie pozwala określić jednoznacznie bezpieczeństwa na zarysowanie (uprawnienia budowlane).

Oddzielne obliczenie momentu rysującego umożliwia uwzględnienie rezerw bezpieczeństwa tkwiących w uplastycznieniu betonu, zależnych - prócz własności materiału - od kształtu przekroju; wpływ ich ra bezpieczeństwo zostaje jednak pominięty, jeśli ograniczymy się do teorii liniowego rozkładu naprężeń i naprężeń dopuszczalnych (program egzamin ustny).

Odkształcenia plastyczne

Z drugiej strony, warunek nieprzekroczenia naprężenia dopuszczalnego stanowi właściwe kryterium wykorzystania samego materiału (nie zaś konstrukcji jako całości) i zabezpiecza przed nadmiernymi odkształceniami plastycznymi (trwałymi) elementu, przed niepożądanymi zjawiskami zmęczeniowymi’) itp.; ponadto zapewnia on liniowość sprężystą, a więc cechę pożądaną przy eksploatacji elementu, jak i dobrą zgodność wyników obliczeń z rzeczywistą pracą konstrukcji (jest to ważne w szczególności w ustrojach hiperstatycznych). Jeśli dodamy prostotę obliczeń w zakresie liniowym i ich przydatność dla projektowania, to okaże się, że trudno byłoby zrezygnować w praktyce z metody naprężeń dopuszczalnych (opinie o programie).

Tak więc, niezależne sprawdzenie naprężeń dopuszczalnych i momentu rysującego nie przeczy sobie i prowadzi do projektowania elementów o pożądanych pod każdym względem właściwościach; z tych więc względów polska norma PN-57/B-03320 żąda obu tych weryfikacji. Nie oznacza to oczywiście, że nie można opracować metod obliczenia rezygnujących z jednej z tych weryfikacji; wymagałoby to jednak większego zróżnicowania (zwłaszcza według typów przekroju) wielkości naprężeń dopuszczalnych, bądź też współczynników pewności na zarysowanie.
Obliczenie momentu rysującego Mr opiera się na hipotezie wytężeniowej największego odkształcenia granicznego (segregator aktów prawnych).

Zakłada się więc, że skrajne włókno rozciągane osiąga przy zarysowaniu określone maksymalne odkształcenie fr. Ponadto przyjmuje się z reguły, że wykres naprężeń w strefie ściskanej przekroju ma przebieg liniowy; odstępstwa od tego są w praktyce niewielkie i zdarzają się tylko wyjątkowo (promocja 3 w 1).

Jeśli chodzi o rozkład naprężeń przy zarysowaniu w strefie rozciąganej, można wyróżnić dwie metody, a mianowicie przyjmujące:
- liniowy rozkład naprężeń w całym przekroju (a więc i w strefie rozciąganej),
- prostokątny wykres naprężeń w strefie rozciąganej przekroju.