Wymiarowanie

Wymiarowanie przeprowadza się dla najniekorzystniejszych warunków nagrzania, schematów statycznych i układu obciążeń. Stosuje się przy tym ustalenie nośności wg dwu przypadków obciążeń: A oraz B p. 1.5.3 oraz 5.2) (program uprawnienia budowlane na komputer).

Przyjmuje się ponadto następujące założenia podstawowe:

1. redukcję termiczną cech wytrzymałościowych i sprężystych betonu,
2. prostokątny wykres naprężeń dla elementów ściskanych,
3. trójkątny wykres naprężeń strefy ściskanej oraz prostokątny w strefie rozciąganej dla przekrojów zginanych,
4. stosowanie umownego wskaźnika wytrzymałości przekroju (program uprawnienia budowlane na ANDROID).

Badania wykazują, że założenia te dają wyniki zgodne ze stanem rzeczywistym i mogą być podstawą wymiarowania. Podstawę wymiarowania nagrzewanych elementów żelbetowych stanowi metoda odkształceń plastycznych. Obliczenia wymaganej nośności przeprowadza się wg stadium zniszczenia mnożąc obciążenia przez odpowiednie współczynniki pewności (uprawnienia budowlane). Wymiarowanie przeprowadza się dla najniekorzystniejszych warunków nagrzania, schematów statycznych i układu obciążeń statycznych i dynamicznych. Stosuje się przy tym ustalenie nośności wg dwu przypadków obciążeń: A oraz B. Przekroje poprzeczne elementów i ich zbrojenie sprawdza się wg stanów granicznych sztywności i wielkości rozwarcia rys (program egzamin ustny).

Podstawowe założenia

Przyjmuje się ponadto następujące założenia podstawowe:

1. Redukcja termiczna cech wytrzymałościowych i sprężystych betonu.
2. Redukcja termiczna wytrzymałościowych i sprężystych stali zbrojeniowej.
3. Założenie Loleita, wg którego wykres bryły naprężeń strefy ściskanej, będący w’ najogólniejszym przypadku krzywoliniowy, przyjmuje się jako prostokątny. Jest to słuszne dla stosowanych w praktyce procentów zbrojenia, ponieważ krzywizna bryły naprężeń ma dla stanu granicznego fazy II bardzo mały wpływ na nośność przekroju. Badania wykazują, że przyjęcie to jest słuszne dla temperatur nie przekraczających 700°C. Powyżej 700°C wykres bryły naprężeń znacznie się zmienia, a naprężenia zbliżają się wyraźnie w stronę bardziej nagrzanej powierzchni elementu, niezależnie od tego, z której strony zachodzi obciążenie ściskające (opinie o programie).

Wobec jednak ograniczenia stosowania żelbetu żaroodpornego do 500°C, zagadnienie to nie jest istotne. Założenie Muraszeiva. Zakłada się, że beton nagrzany zawsze wykazuje zarysowania w strefie rozciąganej. Minimalne już bowiem różnice temperatur nagrzania powodują powstanie naprężeń, znacznie przekraczających naprężenia rysujące. Granicznym stanem dla elementów nagrzewanych jest powstanie przegubów plastycznych. Powyżej stanu granicznego wzrost obciążeń nie powoduje już wzrostu naprężeń, lecz powiększanie się odkształcenia. Dlatego też można stwierdzić, że siły termiczne, a co z tym związane i naprężenia termiczne są w pierwszym rzędzie uzależnione od aktualnego stanu sztywności elementu (segregator aktów prawnych).

Sztywność elementu powoduje powstanie przy słabiej nagrzanej krawędzi betonu sił rozciągających, natomiast przy bardziej nagrzanej krawędzi sił ściskających. Beton przenosi siły ściskające oraz do chwili powstania rys również rozciągające. Po pojawieniu się rys beton pracuje jedynie na odcinkach pomiędzy nimi. W przekrojach zarysowanych beton zupełnie wyłącza się z pracy, a całość obciążeń przejmuje zbrojenie. Obliczeniowo zakłada się, że beton w strefie rozciąganej nie pracuje, natomiast przyjmuje się do obliczeń zwiększoną nośność stali zbrojeniowej (promocja 3 w 1).

Podane założenia pozwalają na obliczenie wytrzymałości i nośności przekroju. Odzwierciedlają one dość wiernie rzeczywiste warunki pracy; potwierdzają to liczne badania, wykazujące pełną realność i słuszność tych założeń. Obliczenia termiczne przeprowadza się w celu ścisłego sprecyzowania cieplnych warunków pracy konstrukcji. Pełnym wynikiem obliczeń termicznych jest określenie izoterm w charakterystycznych przekrojach i okresach nagrzewania konstrukcji.