Konstrukcja sprężona

Z Wikipedii

Konstrukcja sprężona - konstrukcja, w której w sposób celowy i kontrolowany wprowadza się siły wewnętrzne przeciwdziałające efektom obciążeń - siłom i odkształceniom. Do wprowadzenia sił służą cięgna sprężające, materiały ekspansywne lub siłowniki. Najczęściej spotykane są konstrukcje sprężone z betonu zbrojonego cięgnami jako strunobeton lub kablobeton. Spotykane są także konstrukcje stalowe sprężane kablami. Do wykonywania takich konstrukcji stosuje się betony o wysokiej wytrzymałości na ściskanie (betony wysokich klas).

Podczas projektowania konstrukcji sprężonych należy obliczyć wartość sił sprężających. Jako podstawową zasadę przyjmuje się, że wielkość wprowadzonych ich działaniem naprężeń ściskających jest równoważona naprężeniami rozciągającymi spowodowanymi ciężarem własnym konstrukcji i innymi obciążeniami stałymi (tzn. po zamontowaniu konstrukcji stan naprężeń wewnętrznych w poszczególnych przekrojach elementów konstrukcyjnych poddanych działaniu sił sprężających i naprężeń wywołanych obciążeniami stałymi oraz odkształcenia nimi spowodowane powinny mieć wartości zbliżone). Zazwyczaj to równoważenie dotyczy strefy rozciąganej przekroju podczas zginania od obciążeń zewnętrznych. Projektant musi uwzględnić także stan naprężeń i odkształceń wywołanych siłami sprężającymi przed obciążeniem konstrukcji (siły sprężające nie mogą spowodować zniszczenia elementu konstrukcji).

Podczas projektowania elementów sprężonych należy także brać pod uwagę straty naprężeń w cięgnach sprężających spowodowane:

• tarciem kabli o ścianki kanału i poślizgiem w zakotwieniu,
• straty reologiczne spowodowane relaksacją stali oraz skurczem i pełzaniem betonu.

W elementach betonowych, wstępne sprężanie zabezpiecza konstrukcję przed pojawieniem się rys. (Beton należy do materiałów o stosunkowo niskiej wytrzymałości na rozciąganie. Naprężenia rozciągające od sił podłużnych i momentów zginających powodują zarysowanie elementów w strefie rozciągania). Spotykane są także konstrukcje częściowo sprężone, czyli żelbetowe z dodatkowym zbrojeniem z postaci cięgien sprężających zabezpieczających konstrukcję przed pojawieniem się rys większych niż 0,1 mm.