Rodzaje badań konstrukcji sprężonych

Znajomość własności wytrzymałościowych betonu i stali nie jest wystarczającą wskazówką do oceny wytrzymałości elementów i konstrukcji z nich złożonych.

W konstrukcjach sprężonych obok wysokiej jakości materiałów duże znaczenie ma rozkład cięgien sprężających, kształt przekroju i staranność wykonania (program uprawnienia budowlane na komputer).
Badanie elementów i konstrukcji sprężonych ma na celu ustalenie podstaw do metod obliczeniowych lub porównanie wytrzymałości tych elementów z obliczeniami. Szczególnie pożądane są takie badania dla nowych rozwiązań konstrukcyjnych oraz w przypadkach gdy zastosowane metody obliczeniowe nie są dostatecznie pewne.
Badania polegają na ustaleniu odkształceń, naprężeń i ugięć konstrukcji w zakresie dopuszczalnej wytrzymałości oraz nośności granicznej.

Badania przeprowadza się na próbkach, które służą do oznaczania cech wytrzymałościowych oraz na elementach w skali naturalnej (najczęściej belki i płyty). Poddaje się je zginaniu, a w niektórych tylko przypadkach sprawdza się również wytrzymałość na skręcanie i ścinanie. Elementy próbne powinny być wykonane w formach stalowych możliwie tak, aby ich jakość była najlepsza (program uprawnienia budowlane na ANDROID). W czasie ich wykonywania nie powinny się odkształcać. Markę betonu sprawdza się na normowych próbkach walcowych po 28 dniach.

Zagęszczenie próbek oraz elementów należy wykonać identycznie jak na budowie. Przechowuje się je 7 dni pod wilgotnym przykryciem, następnie na powietrzu. Najlepiej jednak przechowywać próbki w szafie klimatyzacyjnej w temperaturze 18°-20°C przy wilgotności 65% do 70%. Dla zmniejszenia zjawisk skurczu, do chwili badania należy próbki przechowywać w wilgoci. Stal sprężającą poddaje się badaniom opisanym poprzednio (uprawnienia budowlane). Przy badaniu płyt i belek na zginanie obciąża się je dwiema lub czterema siłami, zależnie od stosunku wysokości elementu do rozpiętości. Obciążając element czterema siłami przyjmujemy, że schemat obciążenia odpowiada belce równomiernie obciążonej. Przy tym obciążeniu należy zwrócić uwagę na to, aby na odcinku środkowym belki panował stały moment zginający; na tym odcinku można przeprowadzać pomiary porównawcze (program egzamin ustny).

Podkładki i łożyska

Podkładki i łożyska w miejscach przyłożenia sił powinny pozwalać na regulowanie mimośrodów, nieznacznych niedokładności i przesunięć. W celu uniknięcia miejscowych docisków betonu pod siłami stosuje się płyty stalowe o szerokości 5-10 cm (opinie o programie). Obciążenie dokonuje się prasami hydraulicznymi. W niektórych przypadkach stosuje się skrzynie wypełnione balastem, np. piaskiem. Przy tych obciążeniach jedna podpora musi być przesuwna. Obciążenie powinno wzrastać powoli. W obszarze siły rysującej przyrost powinien być odpowiednio mały.

Obciążenie powinno wynosić tylko część dopuszczalnej siły obciążającej lub ułamkową część siły łamiącej. W czasie badań należy przede wszystkim wyznaczyć siłę wywołującą pierwszą rysę. Ponieważ odkształcenie następuje powoli, wyniki odczytujemy dopiero w dwie minuty po obciążeniu. Przy dużych obciążeniach odkształcenia występują z dużym opóźnieniem, stąd należy zwiększyć czas oddziaływania siły, np. elementy obciążone półtora lub dwukrotnym obciążeniem użytkowym powinny być obciążone co najmniej przez 6 godzin, po czym należy pomierzyć całkowite ugięcie (segregator aktów prawnych).

Po sześciu godzinach, po zdjęciu obciążenia użytkowego i pozostawieniu tylko ciężaru stałego należy pomierzyć ugięcie trwałe. Orientacyjnie, przy stosunku ugięcia całkowitego do rozpiętości równego: 1 : 1000, 1 : 2000, 1 : 3000, 1 : 4000, stosunek ugięcia trwałego do ugięcia całkowitego wynosi odpowiednio: 0,25, 0,3, 0,35, 0,4.

Zgodnie z polskimi normami obciążenie próbne należy przeprowadzać z reguły w tych przypadkach, gdy istnieją zastrzeżenia co do bezpieczeństwa konstrukcji oraz, gdy stopień bezpieczeństwa konstrukcji nie może być teoretycznie uzasadniony (promocja 3 w 1).