Stany graniczne

W normalnych sytuacjach łączny przekrój kanałów kablowych stanowi niewielki ułamek całkowitego przekroju betonu; łączny przekrój zbrojenia jest mniejszy niż w belkach żelbetowych; stopień współpracy stali sprężającej jest niepewny, nawet przy starannej iniekcji, gdyż zaczyn iniekcyjny ma mniejszą wytrzymałość i stanowi nie sprężoną część przekroju (program uprawnienia budowlane na komputer).

Cięgna przebiegające w strefie rozciąganej przekroju zastępuje się cięgnem wypadkowym, którego nośność jest sumą nośności pojedynczych cięgien, a położenie odpowiada wypadkowej sił granicznych w poszczególnych cięgnach. To samo dotyczy grupy cięgien w strefie ściskanej, gdy występują one w przekroju (program uprawnienia budowlane na ANDROID).

Wymiarowaniu podlega przekrój niebezpieczny, tj. ten, którego poprawne zwymiarowanie pozwala bezpiecznie przenieść momenty zginające w pozostałych przekrojach elementu. Dla belki o stałym przekroju będzie to przekrój obciążony największym momentem zginającym, natomiast dla belki o zmiennej wysokości wskazanie przekroju niebezpiecznego jest trudniejsze (uprawnienia budowlane). Metoda wymiarowania przekroju niebezpiecznego oparta jest na następujących założeniach. Podstawę wymiarowania stanowią stany graniczne zniszczenia: złamania w stadium realizacji i złamania w stadium eksploatacji. Stany graniczne użytkowania sprawdza się po zwymiarowaniu elementu.

Stany graniczne zniszczenia wiążą się z podstawową funkcją nośną konstrukcji. Stany graniczne użytkowania są mniej rygorystyczne i nieraz pozostawione do indywidualnej oceny projektanta lub użytkownika. Stany graniczne zniszczenia mają charakter lokalny, podczas gdy niektóre stany graniczne użytkowania (np. ugięcia) mają charakter całościowy i mogą być sprawdzone po zaprojektowaniu całego elementu konstrukcyjnego (program egzamin ustny).

Postulat gospodarności

Postulat gospodarności nie pozwala na niepotrzebne przewymiarowanie konstrukcji. Wynika stąd, że warunki bezpieczeństwa przedstawione w rozdz. 5 w postaci nierówności powinny być wykorzystane przy wymiarowaniu w postaci równości. Cięgno wypadkowe jest umieszczane na maksymalnym dostępnym mimośrodzie (opinie o programie).

Założenie to jest podyktowane względami ekonomicznymi, a mianowicie chęcią maksymalnego zwiększenia ramienia sił wewnętrznych i zaoszczędzenia stali sprężającej. Dotyczy to tylko przekroju niebezpiecznego. W pozostałych przekrojach mimośród powinien być dostosowany do momentów zginających (segregator aktów prawnych).

W każdym stanie granicznym złamania muszą być spełnione warunki nośności strefy ściskanej i rozciąganej, tak więc założenie 1. dostarcza łącznie czterech warunków, z których można obliczyć cztery niewiadome. Z warunku bezpieczeństwa w stanie złamania w stadium eksploatacji oblicza się pole przekroju A_v stali sprężającej w strefie rozciąganej oraz szerokość b’_d półki górnej. Z analogicznego warunku dla stadium realizacji oblicza się pole przekroju A’_a zbrojenia zwykłego (lub ewentualnie pole przekroju A’_v stali sprężającej) w strefie ściskanej oraz szerokość b_(! półki dolnej. Pozostałe wielkości charakteryzujące przekrój przyjmuje się na podstawie wymagań i zaleceń konstrukcyjnych(promocja 3 w 1).

Można wyodrębnić cztery sytuacje projektowania elementu sprężonego, dla których zostaną omówione oddzielne procedury wymiarowania. Za przypadek podstawowy można uznać przekrój obciążony wyłącznie dodatnimi momentami zginającymi. W chwili naciągu obliczeniowa siła sprężająca N°_w jest czynnym obciążeniem przekroju i wywołuje w nim mimośrodowe ściskanie. Rozciągana półka górna jest zbrojona prętami ze stali zwykłej.

Przypadek drugi jest to obciążenie przekroju momentem ujemnym po zakotwieniu cięgien, niezależnie od momentów dodatnich w stadium eksploatacji. Obciążenie to może wystąpić w stanie transportu, montażu, a także w stanach eksploatacyjnych. W tym stanie cięgna sprężające znajdują się w strefie ściskanej, a rozciąganie przy przeciwległej (górnej) krawędzi przenosi zbrojenie zwykłe.