liczonym dla schematu, jak na rysunku 11-4 i wymiarujemy go jak przekrój żelbetowy przy zredukowanej wytrzymałości betonu:
I I ii
'cd/ea = 'cd “ ^ , [11-14]
Konstrukcje o mieszanym sprężeniu, w których część cięgien przebiega wewnętrznie z pełną przyczepnością, wykazują przedłużony zakres pracy sprężystej i mniejszą tendencję do przedwczesnego miażdżenia betonu w strefie ściskanej. Bez większego błędu można dla nich przyjąć, że naprężenie w stali sprężającej osiąga w stanie granicznym obliczeniową wytrzymałość L,
ńp dodatkowe owe spranie Ml głów-r»l powoduje redukcję $\l ściskanych w słupkach.
Potoczone wzory pozwalają rozwiązać scnenrai da dowolnego obciążenia belki sprę-żore; cięgnami żenionymi. Parametry.
można tak dobrać, aby belka główna nie uległa zarysowaniu pod kombinacją obciążeń Kć, jestio warunek sprężystej pracy ustroju.
Przekrój niebezpieczny w środku rozpiętości obciążamy momentem zginającym ob
Przeprowadzona w p. 11.5 przybliżona analiza porównawcza wykazała, że rezygnacja z przyczepności w wewnętrznych cięgnach sprężających prowadzi oo pogorszenia pracy elementu sprężonego w prawie wszystkich stanach granicznych, szczególnie w stanie granicznym rozwarcia rys. Nadal najlepszym sposobem zapewnienia bezpieczeństwa zakotwienia i trwałości cięgna pozostaje wypełnienie kanału kablowego modyfikowanym zaczynem cementowo-wod-nym i przywrócenie w ten sposób pełnej współpracy betonu i stali. Tylko szczególne okoliczności mogą nas skłonić do zastosowania sprężenia bez przyczepności. Koronnym argumentem jest przewidywana potrzeba wymiany cięgien, ograniczenie tarcia cięgna w osłonie i ułatwienia realizacyjne.
Należy rozważyć także inne zalety cięgien bez przyczepności. Nowoczesne, fabrycznie produkowane cięgna stwarzają nową jakość. Już nie chodzi o zastąpienie jednego materiału Iniekcyjnego innym ma-teriaiem. lecz istotne jest tu całkowite wyeliminowanie z placu budowy operacji Iniektowania i związanych z tym czynności pomocniczych. Zainiektowane cięgna sprężające wraz z osłoną dostarczane są na budowę i umieszczane w deskowaniu, tak jak pręty zbrojenia zwykłego. Cięgna takie, droższe nawet o 50%, mogą okazać się ekonomiczne w związku z uproszczeniem l przyspieszeniem robót budowlanych. Typową sytuacją jest tu krzyżowe sprężenie płyt wielopolowych, szczególnie w wersji stropów płaskich. Produkowane fabrycznie lekkie cięgna kilkusplotowe płaskie (w kształcie leżącego prostokąta) znacznie ułatwiają wykonawstwo, a bardzo małe współczynniki tarcia umożliwiają jednostronny naciąg kabli
ciągłych przez kilka przęseł. Odstępy tych kabli w poziomie i pionie, pokazane na rysunku 11 -5, zapewniają dobre zagęszczenie mieszanki betonowej i dogodne rozmieszczenie zakotwień. Kable te są wiotkie w płaszczyźnie pionowe) i powinny być podpierane lub podwieszane w odstępach nieprzekraczających Jednego metra (patrz fot 15-32).
Norma [NIJ określa minimalny promień zakrzywienia cięgien wewnętrznych bez przyczepności rmln = 2,50 m dla splotu 015 mm, a rmln = 1,70 m dla splotu 013 mm.
Cięgna zewnętrzne (grupa druga i trzecia) są zawsze cięgnami bez przyczepności, chociaż mogą być zainiektowane zaczynem cementowym. Decyzja o ich zastosowaniu w konkretnej sytuacji powinna się opierać na ich zaletach, omówionych w p.12.2.
Konstrukcja sprężona cięgnami zewnętrznymi jest w istocie żelbetową konstrukcją obciążoną stałą siłą podłużną, a więc miarodajne dla niej są wszystkie wymagania (szerokość rozwarcia rys, minimum zbrojenia podłużnego i poprzecznego i In.), stawiane konstrukcjom żelbetowym. Brak przyczepności cięgien jest szczególnie niekorzystny dla rozwarcia rys i dlatego nie należy oszczędzać na zbrojeniu zwykłym w strefie rozciąganej. Techniczna nośność cięgna bez przyczepności zależy od nośności zakotwienia, dlatego też powinny tu być stosowane zakotwienia niezawodne, na przykład gwintowe, główkowe (BBRV) lub szczękowe.
Najszersze zastosowanie znalazły zewnętrzne cięgna sprężające w następujących sytuacjach:
• przy naprawie i wzmocnieniu istniejących konstrukcji, w tym także konstrukcji sprężonych.
• jako kable montażowe mostów wykonywanych metodą wspornikową lub metodą nasuwania: zapewniają one wymaganą nośność w niekorzystnych sytuacjach montażowych ■' mogą być odzyskiwane po zakończeniu budowy,
• jako sposób sprężenia belek mostowych o przekroju skrzynkowym, gdy istotna jest kontrola stanu cięgien i możliwość ich wymiany, lub gdy szczególnie zależy nam na zmniejszeniu ciężaru własnego konstrukcji,
• jako najlepszy - technicznie i ekonomicznie - sposób sprężania konstrukcji kołowo-symetrycznych. zwłaszcza zbiorników cylindrycznych.
Cięgna zewnętrzne są bardziej narażone na awaryjne mechaniczne uszkodzenia. Konstrukcje sprężone takimi cięgnami należy tak projektować, aby wyłączenie z pracy jednego cięgna nie spowodowało katastrofy.
Jungwirth [K1(3)j przedstawił interesujące porównanie zużycia materiałów i kosz-
I
1
I
I
I
I
I
I
-e-e-
-e@e—apo -v y I r j > 4r -eęe—abo >
occo-y TT" y ceoo-Sk
-ep-
-es-
X-
x [mm] |
45 |
80 |
100 |
120 | |
y [mm] |
45 |
60 |
60 |
60 |
Rys. 11-5. Rozmieszczenie prefabrykowanych wewnętrznych cięgien sprężających
371