Warunki wykonania sprężenia konstrukcji budowlanych

Warunki wykonania sprężenia konstrukcji budowlanych

Sprężenie elementu konstrukcyjnego to inaczej wprowadzenie układu pewnych sił wewnętrznych. Tworzony jest taki stan sił, które przeciwdziałają siłom zewnętrznym. Tłumacząc najprościej, jeśli mamy belkę swobodnie podpartą, która obciążona jest od góry, to wprowadza się tzw. odwrotną strzałkę ugięcia. Obciążenie działające na tą belkę muszą w pierwszej kolejności „pokonać”odwrotne ugięcie, a dopiero w drugiej kolejności powodują naturalne ugięcie belki. (segregatory z aktami prawnymi)

Sprężenia wykonuje się przede wszystkim w elementach o większych rozpiętościach. Są to elementy które mają za zadanie przenieść duże obciążenia. Zazwyczaj sprężenie stosuje się w konstrukcjach których zniszczenie może spowodować duże straty. Są to więc przede wszystkim mosty, stropy czy zadaszenia stadionów.

Wykonanie sprężenia

Sprężenie wykonuje się najczęściej poprzez zastosowanie naciągu cięgien stalowych. Naciąg wykonuje się z określoną siłą. Cięgna natomiast biegną po określonej trasie. (egzamin ustny na uprawnienia budowlane)

Mówiąc o konstrukcjach sprężonych zazwyczaj mamy na myśli konstrukcje betonowe, w których cięgna prowadzi się wewnątrz lub na zewnątrz elementu.

Właściwości betonu sprężanego

Beton ma dużą wytrzymałość na ściskanie a stosunkowo małą na rozciąganie. Stal natomiast dobrze radzi sobie z siłami rozciągającymi. W ten sposób wspomaga przekrój betonowy w miejscach występowania naprężeń rozciągających.
Na etapie projektu nie jest możliwe uwzględnienie wszystkich zjawisk, które zachodzą nie tylko w trakcie naciągu kabli, lecz także w czasie późniejszej eksploatacji konstrukcji. W obliczeniach często stosuje się wiele uproszczeń, aby wykonać je szybciej mimo że nie tak dokładnie.

Niegdyś konstrukcjom sprężonym zarzucało się, że są one niebezpieczne. Wynikało to z faktu podatności stali na korozję oraz małych przekroi cięgien. Twierdzono ponadto, że zmiany zachodzące w konstrukcjach sprężanych są stosunkowo późno odnotowane i w związku z tym mogą powodować zagrożenie.

W obecnych czasach stosowane stale mają znacznie lepsze wlaściwości. Co za tym idzie możliwe jest zaprojektowanie konstrukcji tak, aby przy ewentualnym przeciążeniu kilku cięgien konstrukcja nie uległa awarii.

Duże znaczenie w tych konstrukcjach ma również monitoring obiektów budowlanych ,który pozwala na rejestrację wszelkich niebezpiecznych zachowań. Dzięki niemu możliwe staje się przewidywanie zachowań konstrukcji.

Strunobeton

Cięgna naciąga się w formie. Następnie formę wypełnia się mieszanką betonową. Naciąg usuwa się po osiągnięciu przez beton odpowiedniej wytrzymałości na ściskanie. (uprawnienia budowlane) Wystające z elementu cięgna odcina się. Materiał ten wykorzystywany jest do wyrobów prefabrykowanych m.in. stropów.

Kablobeton

Od strunobetonu różni się tym, że cięgna naciąga się po stwardnieniu mieszanki betonowej. Cięgna zabezpiecza się rurkami lub osłonkami uniemożliwiającymi kontakt z mieszanką betonową. (testy uprawnienia budowlane) Kable naciąga się po osiągnięciu przez beton odpowiedniej wytrzymałości na ściskanie.