Znajomość naprężeń

Sprężenie zapobiega rysom i przedłuża zakres sprężystej pracy konstrukcji, toteż w metodzie naprężeń dopuszczalnych uzasadnione jest przyjęcie, że w programowych stanach obciążenia zachowują swą ważność wszystkie założenia technicznej teorii zginania, zwłaszcza założenie liniowego rozkładu naprężeń. Przekrojem pracującym jest jednorodny przekrój betonowy; pozostają słuszne wszystkie wzory wytrzymałości materiałów. co pozwala nie tylko łatwo sprawdzić naprężenia we włóknach skrajnych, lecz także skonstruować proste metody wymiarowania elementów sprężonych (program uprawnienia budowlane na komputer). Nie będą one tu omawiane, ponieważ zostały szczegółowo wyłożone w dostępnej literaturze polskiej.

W świetle współczesnej koncepcji bezpieczeństwa sam fakt utrzymania naprężeń w granicach dopuszczalnych nie jest warunkiem wystarczającym. W konstrukcjach sprężonych naprężenie jest wynikiem superpozycji dwóch przeciwstawnych układów naprężeń: od sprężenia i od obciążeń zewnętrznych (program uprawnienia budowlane na ANDROID). Te układy częściowo wygaszają się, toteż naprężenie wypadkowe nie może być miarą bezpieczeństwa konstrukcji. Prócz tego w niektórych stanach granicznych (np. wyboczenia, ugięcia) nie można zapewnić bezpieczeństwa przez ograniczenie naprężeń (uprawnienia budowlane). Z drugiej strony nie można całkowicie ignorować naprężeń w stadiach programowych. Znajomość naprężeń jest potrzebna przy obliczeniu strat sprężenia, przy sprawdzeniu niektórych stanów granicznych, wreszcie przy obliczaniu skomplikowanych konstrukcji, dla których nie ma jeszcze rozwiniętej teorii stanów granicznych. Dlatego norma [NI], oparta w całości na koncepcji stanów granicznych, pozwala obliczać konstrukcje pracujące w złożonych stanach naprężeń na podstawie teorii ciała liniowo sprężystego, podając odpowiednie wartości naprężeń dopuszczalnych (program egzamin ustny). Podobne podejście przyjęto w niniejszej książce: przedstawione metody wymiarowania wykorzystują przede wszystkim teorię stanów granicznych, nie odżegnują się jednak od analizy naprężeń w zakresie sprężystym, tam gdzie podłoże fizyczne i prostota rozwiązań za tym przemawiają (opinie o programie).

Konstrukcja sprężona

Konstrukcja sprężona przechodzi w czasie swego istnienia przez różne stadia pracy; w każdym może występować inny schemat konstrukcyjny, obciążenia, wymagania bezpieczeństwa i warunki pracy. Typowymi stadiami pracy elementu sprężonego są:

stadium produkcji - element jeszcze przed sprężeniem i osiągnięciem pełnej wytrzymałości betonu może być poddany obciążeniom technologicznym, np. naprężeniom termicznym, siłom przyssania do form itp.; stadium sprężania - na stwardniały beton przekazano siłę sprężającą w swojej wstępnej wartości N_w, wywołującą w elementach zginanych wygięcie odwrotne (ku górze); pod wpływem sprężenia element odrywa się od podłoża, co samoczynnie mobilizuje moment zginający M,, od ciężaru własnego konstrukcji w chwili sprężenia; niekiedy moment ten (w tym stadium korzystny) jest umyślnie zwiększany przez naniesienie na konstrukcję sztucznego balastu (segregator aktów prawnych);

stadium transportu - prefabrykowany element sprężony jest transportowany z wytwórni na miejsce budowy, przy czym narażony jest na efekty dynamiczne podczas załadunku i jazdy, a także na niewłaściwe podchwycenie i podparcie; najniekorzystniejszy (algebraicznie najmniejszy) moment zginający w tym stadium.

stadium montażu - w czasie wznoszenia budowli element sprężony może pracować w niekorzystnych schematach statycznych, co trzeba uwzględnić w obliczeniu momentu M_m od obciążeń montażowych;

stadium eksploatacji - wbudowany element sprężony lub sprężona konstrukcja monolityczna narażone są na wszystkie niekorzystne kombinacje obciążeń stałych, zmiennych i wyjątkowych; siła sprężająca zmalała do końcowej wartości trwałej N„, ponieważ zaszły już wszystkie straty sprężenia. Stadia przedeksploatacyjne nazywane są łącznie stadiami realizacji (promocja 3 w 1).