Siły wewnętrzne

W obliczeniach wszystkie wielkości traktuje się jako zdeterminowane i nie interpretuje ich statystycznie. Wszystkie metody szczegółowe, oparte na warunku bezpieczeństwa, tworzą formację naprężeń dopuszczalnych. Kontrola naprężeń w konstrukcji sprężonej jest konieczna, ale nie daje pełnej informacji o stanie konstrukcji (program uprawnienia budowlane na komputer). Normy wielu krajów (w tym poprzednia polska norma dotycząca konstrukcji sprężonych PN-66/B-03320) oprócz sprawdzenia naprężeń wymagały sprawdzenia globalnych współczynników bezpieczeństwa. Należało uwzględnić obciążenie ustroju najniekorzystniejszymi obciążeniami F^N, odczytanymi z normy i nie interpretowanymi statystycznie, a następnie metodami mechaniki budowli obliczyć pochodzące od tych obciążeń uogólnione siły wewnętrzne (program uprawnienia budowlane na ANDROID). Materiałom należało przypisać ich wytrzymałości normowe R^N, które można uznać za ostrożnie przyjęte wartości średnie, i dla sprawdzanego przekroju obliczyć uogólnione siły wewnętrzne w rozważanym stanie granicznym. Warunek bezpieczeństwa powinien być spełniony jako nierówność. Metody wykorzystujące warunek tworzą formację globalnego współczynnika bezpieczeństwa (uprawnienia budowlane).

Zgodnie z tendencjami międzynarodowej normalizacji, w nowej generacji polskich norm projektowania konstrukcji za podstawę oceny bezpieczeństwa przyjęto formację stanów granicznych. Formacja ta zostanie dalej opisana zgodnie z najnowszymi dokumentami międzynarodowymi Połączonego Komitetu Bezpieczeństwa Konstrukcji JCSS [N21] i Europejskiego Komitetu Betonu CEB. Wszystkie stany graniczne dzielą się na stany graniczne zniszczenia i użytkowania. Pierwsze związane są z wyczerpaniem wytrzymałości konstrukcji, drugie z utratą jej zdatności użytkowej (program egzamin ustny).

Bezpieczna konstrukcja

Do pierwszej grupy zalicza się dodatkowo stany nie będące katastrofalnymi, ale powodujące całkowitą niezdolność konstrukcji do dalszej eksploatacji (np. utrata szczelności przez zbiornik na ciecze). Do stanów granicznych zniszczenia zalicza się:

• zniszczenie najbardziej narażonych przekrojów wskutek wyczerpania wytrzymałości materiału (w tym wytrzymałości zmęczeniowej),
• utratę równowagi konstrukcji jako bryły sztywnej,
• utratę stateczności (wyboczenie, zwichrzenie, niestateczność dynamiczną itp.),
• przekształcenie konstrukcji w mechanizm kinematycznie zmienny,
• duże przemieszczenia trwałe powodujące zmianę konfiguracji systemu konstrukcyjnego,
• uszkodzenia całkowicie wyłączające konstrukcję z dalszej eksploatacji. Do stanów granicznych użytkowania zalicza się:
• przemieszczenia pogarszające walory użytkowe lub estetyczne konstrukcji,
• lokalne uszkodzenia, gdy wymagają naprawy lub zagrażają trwałości konstrukcji,
• nadmierne drgania powodujące dyskomfort techniczny lub organiczny,
• inne stany wynikające ze szczególnej funkcji obiektu budowlanego (np. stan dekompresji w konstrukcjach sprężonych, wynikający z warunku zamykania się rys) (opinie o programie).

Bezpieczna konstrukcja nie powinna przekroczyć żadnego istotnego dla niej stanu granicznego zarówno w stadium realizacji, jak i eksploatacji. Spełnienie tego warunku zależy od trzech grup wielkości: wielkości geometrycznych, cech materiałów{K_t} i obciążeń {F,}. Wielkości te są nazywane zmiennymi podstawowymi (amg. basic variables) i traktowane jako losowe. Warunki bezpieczeństwa można zapisać w następującej postaci ogólnej gdzie nierówność jest analitycznym odpowiednikiem nieprzekroczenia rozważanego stanu granicznego (segregator aktów prawnych). Zbiór nierówności typu, spełniony dla wszystkich istotnych stanów granicznych, uznaje się za obliczeniowe zapewnienie bezawaryjnej pracy konstrukcji. Nierówności te nazywa się warunkami bezpieczeństwa, tu zapisanymi w formie ogólnej. Wielkości są to stałe parametry definiujące obszar stanów dopuszczalnych konstrukcji, np. dopuszczalne ugięcia, amplitudy, szerokości rozwarcia rys itp. W szczególności mogą to być naprężenia dopuszczalne, gdy limitują one stany dopuszczalne konstrukcji (promocja 3 w 1).