Warunki wytrzymałościowe

W projektowaniu przekrojów zasadniczą rolę odgrywa zagadnienie prowadzenia trasy cięgien (program uprawnienia budowlane na komputer). Wyróżniamy tu prowadzenie swobodne i ograniczone, w związku z czym rozpatrywać będziemy oba te przypadki oddzielnie
Dla jasności rozumowania pomijamy na razie możliwość występowania momentów zmiennego znaku (ten ogólniejszy przypadek omówiony jest w p. 5.6.8). Rozpatrujemy więc stany 0, 1 i 2, spośród których wybrać należy dwa stany miarodajne.

Jednym z nich będzie zawsze stan użytkowy 2, drugim - stan 0 lub 1, w zależności od tego, który z nich okaże się w danych warunkach stanem bardziej niebezpiecznym (program uprawnienia budowlane na ANDROID). Można tu postępować dwojako:
1) oprzeć się na kombinacji stanów 0 i 2 i po wyznaczeniu wymiarów przekroju sprawdzić dodatkowo naprężenia w stanie 1 lub
2) można obrać jako podstawę kombinację stanów 1 i 2 i przekonać się, czy w stanie 0 naprężenia pozostają w granicach dopuszczalnych.
Istnieją jednak kryteria, które pozwolą nam z góry określić stany miarodajne.
Weźmy pod uwagę stany 0 i 2, gdyż w praktyce ta kombinacja stanów okazuje się najczęściej miarodajna.

Dotychczas omawiane metody projektowania przekroju charakteryzują się tym, że dają one pełną swobodę przy doborze jego kształtu (uprawnienia budowlane). Ta swoboda ulega jednak w praktyce pewnym ograniczeniom z powodu konieczności przyjęcia z góry niektórych wymiarów, czy też ustalenia ich wzajemnych proporcji, gdyż liczba parametrów kształtu geometrycznego przekroju przewyższa liczbę warunków, jakimi dysponujemy. Jeżeli zatem założenia te nie zostaną trafnie obrane, zachodzi potrzeba powtórnych obliczeń. Unikniemy tej niedogodności, jeśli oprzemy się na z góry ustalonym typie przekroju, którego wymiary określimy spośród serii profilów danego typu. Rezygnujemy wtedy co prawda z dowolnego kształtowania przekroju, lecz jednak znacznie przyśpieszamy obliczanie wymiarów (program egzamin ustny).

Należy przy tym podkreślić, że rezygnacja taka nie jest istotnym mankamentem wobec stosowania w praktyce w coraz szerszym zakresie elementów konstrukcyjnych o ustalonym typie.
Projektowanie przekroju sprowadza się więc tu do wyboru właściwego typu profilu i określenia wymiarów dla ustalonego typu przekroju.

Obciążenie długotrwałe

To rozważanie oparte jest na założeniu, że moduł sprężystości betonu E\, ma jednakową wartość zarówno dla siły sprężającej i obciążenia stałego, jak też dla obciążenia użytkowego. Wiadomo jednak, że założenie takie nie zawsze odpowiada rzeczywistości  (opinie o programie). Obciążenie użytkowe bowiem występuje zasadniczo w dwu różnych postaciach, które wywierają istotny wpływ na obliczeniową wartość modułu sprężystości.
Jedną postacią jest obciążenie długotrwałe, wywołujące obok sprężystych również plastyczne odkształcenia, drugą natomiast jest obciążenie doraźne. W pierwszym przypadku miarodajny jest moduł elasto-plastyczny. którego wartość obliczeniowa jest w przybliżeniu taka sama jak dla ciężaru własnego i siły sprężającej.

W drugim przypadku, gdy ciężar użytkowy występuje w postaci obciążenia doraźnego, przyjmuje się wartość maksymalną modułu E w normalnych warunkach około trzykrotnie współczynnik pełzania] większą niż w przypadku obciążenia trwale działającego.
Rozpatrując ugięcia pochodzące od obciążenia użytkowego należy więc odróżnić wpływ obciążenia stale działającego od obciążenia doraźnego (segregator aktów prawnych).

Obciążenie długotrwałe wywołuje wprawdzie, z powodu pełzania, duże ugięcie (mała wartość obliczeniowa modułu sprężystości), jednak ugięcie to ma tylko podrzędne znaczenie, gdyż miarodajna jest tu strzałka wypadkowa, jaka wynika z superpozycji ze wstępną strzałką odwrotną. Natomiast przy obciążeniu doraźnym, efekt ugięcia mierzy się jego bezwzględną wartością, ale ugięciu temu przeciwdziała tu bardziej skutecznie wpływ wysokiej wartości rzeczywistego modułu sprężystości. Z tych względów ugięcie w ustrojach sprężonych jest z reguły znacznie mniejsze od wartości granicznej.

Wyniki powyższe, dotyczące ugięcia belki sprężonej mają oczywiście charakter przybliżony (promocja 3 w 1). Obliczenia bardziej ścisłe nie miałyby jednak wystarczającego uzasadnienia wobec niedokładności jakimi obarczone są wartości modułów sprężystości i współczynników pełzania.