Naprężenie ściskające trwałe

Na ogół naprężenie ściskające trwałe nie przekracza wartości ok. 0,4 Rk, a naprężenia te mogą się najwyżej wahać od zera do tej właśnie wartości, a więc pozostajemy poniżej wartości „krytycznej” 0,6 Rk- Powyższe wnioski nie dotyczą jednak ustrojów ze sprężeniem ograniczonym, których zatem przy możliwości obciążeń dynamicznych należy unikać. Mając na uwadze zastosowanie elementów sprężonych jako podkładów kolejowych lub w innych przypadkach charakteryzujących się występowaniem znacznych obciążeń dynamicznych, przeprowadzono nad nimi w tym zakresie szereg doświadczeń w różnych państwach (program uprawnienia budowlane na komputer).

Omówimy tu przykładowo jedno z nowszych badań, przeprowadzone przez A. M. Ozella i E. Ardamana na 8 belkach strunobetonowych o przekroju prostokątnym 15,2×20,3 cm, o rozpiętości 5,79 m, sprężonych za pomocą 2 kabli 7×11,1 mm naciągniętych do 8570 kG. Celem badań było określenie:
1) jaki typ zniszczenia występuje przy zmęczeniu: czy zniszczenie następuje przez zmiażdżenie strefy ściskanej, przez zerwanie uzbrojenia, czy przez naruszenie przyczepności między stalą a betonem,
2) jakie zmiany w odkształceniach ustroju wywołują jego uszkodzenia typu zmęczeniowego,
3) jaki jest wpływ wielokrotnie ponawianych obciążeń na odkształcenia trwałe belki.

Pomijając przytaczanie konkretnych wyników liczbowych podamy tylko najważniejsze wnioski (program uprawnienia budowlane na ANDROID). Zmiany ugięcia belki oznaczonej przez L-2 przy różnych zestawach liczby obciążeń. Belki obciążone poniżej momentu rysującego wykazywały małe zmiany w wykresie ugięć. Sytuacja zmieniała się jednak, gdy liczba cykli przekraczała 30 000; rysy wówczas się powiększały i wzrastały ugięcia. Związek między ugięciem trwałym i liczbą cykli obciążenia. Jak widać, zjawisko ma przebieg raczej skokowy, tzn. można wyróżnić jak gdyby „krytyczną” liczbę cykli, przy której odkształcenia trwałe zaczynają narastać w szybkim tempie.

Przedmiotem norm dotyczących konstrukcji sprężonych są zarówno podstawy obliczeń statycznych, jak i zalecenia konstrukcyjne. Ponieważ zagadnienia konstrukcyjne zostały, w rozdziale 12 omówione zostaną jedynie zalecenia w zakresie:
1) podstaw obliczeniowych,
2) obliczeń związanych ze sprawdzeniem naprężeń i ich porównaniem z naprężeniami dopuszczalnymi,
3) obliczeń stanów granicznych i współczynników pewności oraz odkształceń konstrukcji (uprawnienia budowlane).

Zalecenia normatywne

Oprzemy się przede wszystkim na normie polskiej PN-57/B-03320, aczkolwiek w celach porównawczych przytoczymy również zalecenia niektórych norm zagranicznych (program egzamin ustny). Zalecenia normatywne w zakresie obliczeń statycznych określają w pierwszym rzędzie podstawy, na których te obliczenia się opierają, w szczególności:
a) podstawowe określenia dotyczące przekroju sprężonego, stanów obciążenia itp.,
b) zakres niezbędnych weryfikacji statycznych,
c) założenia normowe dotyczące własności materiałów i ich współpracy.
Norma PN-57/B-03320 wprowadza następujące podstawowe definicje.

Elementy konstrukcyjne i konstrukcje sprężone są to elementy konstrukcyjne
i konstrukcje, w które w sposób celowy i ściśle określony wprowadzono trwałe wstępne siły wewnętrzne zwane sprężającymi.
Cięgna sprężające są to elementy, przez których naciągnięcie wywołuje się siły sprężające (opinie o programie).
Strefa ściskana - w rozumieniu normy - jest to część przekroju elementu sprężanego, w której dominujące siły zewnętrzne wywołują naprężenie ściskające.
Strefa rozciągana - w rozumieniu normy - jest to część przekroju elementu sprężonego, w której dominujące siły zewnętrzne wywołują naprężenia rozciągające.
Strata doraźna sprężenia jest to zmniejszenie siły sprężającej powstałe podczas mechanicznego zabiegu sprężania konstrukcji.
Strata Teologiczna sprężenia jest to zmniejszenie siły sprężającej wywołane zjawiskami Teologicznymi (segregator aktów prawnych).

Stan początkowy jest to stan obciążenia obejmujący sprężenie wstępne nie uszczuplone przez straty reologiczne oraz obejmujący ciężar stały działający w chwili sprężenia. Stan początkowy może dodatkowo obejmować w uzasadnionych przypadkach obciążenia występujące w czasie transportu, montażu i składowania (promocja 3 w 1).

Stan bez użytkowy jest to stan obciążenia obejmujący • sprężenie wstępne uszczuplone przez straty reologiczne oraz obejmujący wszystkie obciążenia stałe działające trwale na konstrukcję.