Warunki obciążeń

Sprawa komplikuje się, jeżeli pracę w fazie II dopuszczamy tylko w określonych warunkach obciążeń. Jak wiadomo. dopuszczamy ją wyłącznie przy krótkotrwałych, wyjątkowych obciążeń z uwzględnieniem warunku przejścia z powrotem do fazy I (tj. zaniknięcia rys) po usunięciu tych obciążeń, to mówimy o sprężeniu ograniczonym (program uprawnienia budowlane na komputer).

W każdym razie, nazwę „konstrukcja sprężona” należy zachować tylko dla takiego ustroju o wstępnie naciągniętym uzbrojeniu, w którym faza I jest trwałym stanem konstrukcji (wobec którego okresy pracy w fazie II są znikomo krótkie).
Biorąc pod uwagę „normalny” ustrój pełno-sprężony i normalny ustrój żelbetowy, możemy więc przeprowadzić między nimi analogię w fazie znacznych obciążeń, poprzedzających zniszczenie, lub wprost w stanie granicznym zniszczenia (jeśli oczywiście konstrukcja sprężona przechodzi przed zniszczeniem przez fazę II, co nie jest regułą) (program uprawnienia budowlane na ANDROID).

Rozważmy najczęstszy przypadek zniszczenia, gdy jest ono bezpośrednim następstwem zmiażdżenia strefy ściskanej betonu. Rozkład naprężeń w uzbrojeniu i betonie jest wówczas uwarunkowany wzajemną odkształcalnością obu materiałów, zależną z kolei od stopnia ich odkształceń plastycznych i stopnia współodkształcalności uzbrojenia i betonu, a więc od ich przyczepności (uprawnienia budowlane).
Dopóki mamy do czynienia z umiarkowanymi obciążeniami w fazie II, zachowanie elementu dobrze odpowiada założeniu płaskich przekrojów i liniowego (trójkątnego) 1’ozkładu naprężeń w strefie ściskanej.

Warunkiem ścisłości tego założenia jest pełna współodkształcalność stali i betonu i liniowo-spręży- ste narastanie odkształceń. Naprężenia w uzbrojeniu, aq, liczone począwszy od stanu beznaprężeniowego w betonie, wyrażają się wówczas zależnością gdzie et), oznacza naprężenie w skrajnym włóknie strefy ściskanej. Przyjmując np. n = 10, x - 0,4 h1 otrzymamy a więc np. dla ai, = 80 kG/cm2 mamy aq = 1200 kG/cm2. Ponieważ naprężenia dopuszczalne w betonie mieszczą się na ogół w granicach stu kilkudziesięciu kG/cm2, więc naprężenia w uzbrojeniu pozostają w granicach ok. 2500 kG/cm2, co odpowiada granicy plastyczności zwyczajnej stali zbrojeniowej. Widać stąd, że w zwykłym żelbecie zastosowanie stali wysokowartościowej byłoby zupełnie niecelowe, ponieważ jej wysoka wytrzymałość nie mogłaby zostać wyzyskana (program egzamin ustny).

Rozwarcie rysy

Jedyną drogą dla zwiększenia momentu zginającego, wyrażającego się w omawianym przypadku wzorem tzn. dla zwiększenia wartości as jest wstępne naciągnięcie uzbrojenia (do naprężenia oslr odpowiadającego stanowi beznaprężeniowemu w betonie).

Wówczas bowiem a więc ograniczona wartość aq [wyrażająca się wzorem nie jest przeszkodą w zwiększeniu momentu przenoszonego przez przekrój. Stosując wstępny naciąg możemy- odpowiednio zmniejszyć przekrój uzbrojenia. Jednak im jest on mniejszy, tym większą ostrożność należy zachować z dopuszczeniem rys, a więc zaleca się w takim przypadku przewidzieć pracę ustroju w fazie I, co prowadzi do konstrukcji sprężonej (opinie o programie). Przy dalszym wzroście obciążeń następuje uplastycznienie betonu ściskanego aż do „nasycenia”, tzn. prawie prostokątnego wykresu naprężeń w strefie ściskanej o stałej wielkości naprężenia a/, = R,„. W tej fazie więc, wzrost momentu zginającego może nastąpić tylko przez zwiększenie ramienia sił wewnętrznych (a więc zwężenia strefy ściskanej), prowadzące szybko do zmiażdżenia betonu (segregator aktów prawnych).

Zarówno założenie płaskich przekrojów, jak i współodkształcalności stali i betonu, tracą tu swoją ważność. Z jednej strony następuje tu więc silne odkształcenie betonu wskutek uplastycznienia strefy ściskanej, z drugiej zaś - naruszenie przyczepności między betonem i stalą, wobec czego zachodzi silne rozwarcie rysy i odkształcenie przekroju (aż do zniszczenia) bez znaczniejszego wzrostu naprężeń w betonie i stali.

Jeszcze przed zniszczeniem występują tu silne odkształcenia trwale, powodujące trwałe rozwarcie rysy, co uniemożliwia właściwą eksploatację ustroju. W przypadku jeżeli uzbrojenie posiada wyraźną granicę plastyczności na niezbyt wysokim poziomie, to przy zniszczeniu elementu naprężenia w stali osiągają tę granicę (promocja 3 w 1).