Użycie betonu lekkiego

Z porównania wynika, że przepisy polskie stawiają najmniejsze ograniczenia, zwłaszcza co do otuliny ochronnej splotów. Trzeba więc traktować te wymagania dosłownie jako minimalne i zwiększać otulinę ochronną zależnie od konkretnych warunków pracy elementu strunobetonowego, tzn. przede wszystkim od agresywności środowiska i wrażliwości stali sprężającej na korozję. W przypadku użycia betonu lekkiego otuliny i prześwity należy zwiększyć o 10 mm wg [NI], a tylko o 5 mm wg [N17] (program uprawnienia budowlane na komputer).

Na odcinku środkowym o stałym przekroju należy znaleźć ekstremalne wartości obliczeniowych momentów zginających, decydujące o wymiarach przekroju poprzecznego. W przeciwieństwie do elementu kablobetonowego mogą one występować w różnych przekrojach: moment maksymalny M° najczęściej w przekroju środkowym, a minimalny M’° najczęściej w przekroju x = X_x (program uprawnienia budowlane na ANDROID).

Samo wymiarowanie przebiega prawie tak samo jak w przypadku elementu kablobetonowego z cięgnami w strefie ściskanej. Tak jak poprzednio podstawą wymiarowania przekroju są stany graniczne złamania w stadiach realizacji i eksploatacji. Zaznacza się jednak pewna różnica w porównaniu z kablobetonem. W stadium sprężenia belki kablobetonowej początkowa siła sprężająca N°_w w dolnych cięgnach była zewnętrznym obciążeniem przyłożonym mechanicznie i działającym niezależnie od odkształceń betonu (uprawnienia budowlane). W elemencie strunobetonowym sytuacja taka jest niemożliwa, gdyż wskutek natychmiastowej przyczepności i współpracy betonu i stali sploty dolne w stanie granicznym odwrotnego złamania doznają skróceń równych granicznym skróceniom przylegających włókien betonu. Dla uproszczenia przyjęto dalej, że naprężenia w splotach dolnych osiągają w stanie granicznym odwrotnego złamania wartość bez względu na to, czy stan ten pojawia się w stadium sprężenia czy w późniejszych stadiach transportu i montażu (program egzamin ustny). W tej sytuacji w strunobetonie miarodajny będzie tylko jeden stan graniczny złamania w stadium minimalnego obciążenia, w odróżnieniu od kablobetonu, gdzie występowały różne stany SGI i SGT.

Nadmierne zużycie materiału

Po zwymiarowaniu przekroju trzeba sprawdzić siły sprężające w dolnej i górnej wiązce splotów z warunków bezpieczeństwa w stanach granicznych użytkowania, a konkretnie w stanach granicznych zarysowania. Dla wszystkich obciążeń, z wyjątkiem sił sprężających, czynnym przekrojem jest przekrój współpracujący. Wskaźniki zginania W_p i W’_p przekroju zwymiarowana poprawnie jest bezpieczna we wszystkich przekrojach i stadiach obciążania. Schemat ten prowadzi do największego zużycia stali sprężającej, ale jest najprostszy technologicznie (opinie o programie).

Podobnie w schematach e) i f) nie ma właściwego trasowania, gdyż wszystkie sploty przebiegają prostoliniowo od końca do końca belki. Występuje zmiana mimośrodu dzięki ukształtowaniu górnej krawędzi, a tym samym wytrasowaniu osi geometrycznej elementu. Schematy te stosowane są najczęściej w dźwigarach dachowych.

Nadmierne zużycie materiału nie pozwala przyjąć schematu a) dla belek strunobetonowych większej rozpiętości. Niedogodności tego rozwiązania można częściowo uniknąć w schemacie b), w którym część splotów sprężających zostaje wyłączona z efektywnego działania na końcowych swoich odcinkach długości x₀. Można realizować to stopniowo, wyłączając w poszczególnych przekrojach kolejne grupy cięgien. Mimośród e_v dolnego cięgna wypadkowego pozostaje stały, ale siła sprężająca zmniejsza się skokowo ku podporze (segregator aktów prawnych).

Schematy c) i d) przedstawiają zasadę poligonalnego prowadzenia cięgien sprężających. Norma [N17] zaleca, aby kąt a lokalnej zmiany kierunku cięgna był nie większy niż 15°, a średnica wałka, na którym następuje zagięcie, była nie mniejsza niż 5 d_k dla pojedynczych drutów i 10 d_k dla splotów (promocja 3 w 1). W belkach dużej rozpiętości sploty mogą być odginane w kilku punktach, co upodabnia element do belki kablobetonowej (schemat d). Schematy z odginanymi splotami zmniejszają zużycie stali sprężającej i redukują siły poprzeczne przy podporach, ale kosztem utrudnień technologicznych.