Zasadniczy postulat wysokiej wytrzymałości

Zasadniczy postulat wysokiej wytrzymałości na rozciąganie wynika z dążenia do ograniczenia strat sprężenia wywołanych skurczem i pełzaniem betonu, a także istotnymi są tu względy ekonomiczne (program uprawnienia budowlane na komputer).

Ponieważ moduł sprężystości stali waha się w niewielkich granicach Es = 1900-2100 T/cm2 (z wyjątkiem lin stalowych), zatem wydłużenia przy sprężeniu zależą tylko od naprężeń dopuszczalnych, zależnych z kolei bezpośrednio od wytrzymałości na rozciąganie. Ponieważ skrócenia wywołane skurczem betonu wahają się najczęściej w granicach 0,5-1,5 mm/m w atmosferze suchej (budownictwo nadziemne) i 0,3-M mm w atmosferze wilgotnej (budownictwo morskie, mosty itd.), zatem straty naprężeń w stali wynoszą w pierwszym przypadku 1000-3000 kG/cm2, w drugim GOO-T-2000 kG/cm2 (program uprawnienia budowlane na ANDROID). Stosowanie zwyczajnej stali zbrojeniowej (o granicy plastyczności ok. 2500 kG/cm2) musiałoby więc spowodować całkowity zanik naprężeń wstępnych, co zresztą potwierdzają niepowodzenia pierwszych badaczy w dziedzinie konstrukcji sprężonych (Lundt, Koenen).

Przy wytrzymałości na rozciąganie Rr rzędu 90 kG/mm2 i naprężeniu dopuszczalnym ks = 45 kG/mm2 straty mogłyby jeszcze dochodzić do 50-f-60n/o, przy Rr = 180 kG/mm2, ks = 120 kG/mm* dochodziłyby do 20-7-25%. Ze względów ekonomicznych uzasadnione jest więc stosowanie stali o jak najwyższej wytrzymałości, z uwagi na zmniejszenie zużycia całkowitego stali i ograniczenie strat sprężenia (uprawnienia budowlane). Zaznaczyć należy, że w konstrukcjach sprężonych teoretycznie każda wytrzymałość stali może być w pełni wykorzystana, w odróżnieniu od żelbetu, w którym już stosowanie stali o Rr > 50 kG/mm2 jest znacznie utrudnione ze względu na nadmierne odkształcenie uzbrojenia (ponieważ beton pracuje w fazie zarysowanej, rysy zbytnio się powiększają i z kolei konieczne jest stosowanie środków zwiększających przyczepność stali do betonu).

Ze względu na odgięcia i załamania trasy kabli oraz złożony stan naprężenia w urządzeniach kotwiących, a także w celu uniknięcia nagłego zniszczenia cięgien sprężających wskutek lokalnych odkształceń, stal powinna charakteryzować się dostateczną odkształcalnością, której miarą jest przede wszystkim wydłużenie przy zerwaniu (program egzamin ustny). Postulat ten ogranicza maksymalną wytrzymałość na rozciąganie, gdyż stale o bardzo wysokiej wytrzymałości są kruche i wykazują małe odkształcenia plastyczne. Z tych powodów górna granica wytrzymałości stali o wystarczającej wydłużalności wynosi dotychczas dla drutów 0 5 mm ok. 18(K-200 kG/mm2, dla cienkich strun - ok. 240 kG/mm2.

Postulaty dotyczące własności Teologicznych

Postulaty dotyczące własności Teologicznych obejmują w pierwszym rzędzie wymagania niezbyt dużej relaksacji naprężeń oraz ustabilizowanego charakteru pełzania stali, tzn. takiego, by odkształcenia pełzania narastały asymptotycznie tylko do określonej skończonej wartości (opinie o programie).
Stale stosowane do sprężania można podzielić ogólnie na dwie grupy:
1) stale stopowe, czyli tzw. miękkie, walcowane na gorąco i nie poddawane w zasadzie późniejszej obróbce plastycznej,
2) stale węglowe (o dużej zawartości węgla, w zasadzie bez dodatków stopowych), tzw. twarde, uzyskiwane przez obróbkę plastyczną na zimno, tj. przez przeciąganie lub walcowanie. Granicą między procesami obróbki na gorąco i na zimno jest temperatura, powyżej której obrobiony plastycznie material pozostaje nie naprężony; obróbce na zimno towarzyszą natomiast naprężenia wewnętrzne, tym wyższe im niższa jest temperatura obróbki (segregator aktów prawnych).

Dokładniejsza klasyfikacja stali stosowanych do sprężania i ich obróbki przedstawiona (według A. S. G. Bruggelinga [6]). Zrozumienie jej wymaga krótkiego omówienia najważniejszych procesów metalurgicznych.

Patentowanie polega na ogrzaniu drutu do temperatury 800-900°C i szybkim ochłodzeniu do ok. 500°C, w której to temperaturze pozostawia się drut przez pewien czas, po czym ochładza się do temperatury ok. 18°C. Gruboziarnista struktura zmienia się wtedy na drobnoziarnistą, tzw. sorbityczną, dzięki której materiał uzyskuje należytą odkształcalność i nadaje się dobrze do późniejszej obróbki plastycznej na zimno (promocja 3 w 1).