62221 S6302969

Pt

11.5.4. Stan graniczny złamania

Większa wydłuzalność cięgien bez przyczepności wpłynie na mechanizm złamania belki sprężonej w ten sposób. Ze stał sprężająca me osiągnie w stanie granicznym swej wytrzymałości i w efekcie nośność przekroju zostanie zredukowana. Norma [N1] w punkcie 7.1.10 zaleca, aby w stanie granicznym nośności belek jednoprzęotowych do siiy sprężającej dodać przyrost naprężeń 100 MPa. W rozpatrywanym stanie siła sprężająca działa

1)    ugięcie od sprężersa ciężaru własnego belki sprężane] obliczamy ;ednaKcwo dla cięgien z przyczepnością i bez przyczepności (patrz p. 5.5.4.2). bo naciągamy cięgna przed iniekcją kanałów.

2)    Ugięcie od obciążeń, eksploatacyjnych dla cięgien baz przyczepności obliczamy ala momentu bezwładności /„ przekroju betonowego. osłabionego kanałami kablowymi. z uwzględnieniem współpracy stall sprężające] przy zastępczym module sprężystości zgodnie z wzorem [11-1].

Dla typowej _;ednoprzęsłowej belki sprężonej o przekroju dwuteowym brak przyczepności spowoduje wzrost ugięcia od obciążeń krótkotrwałych o około 5% i około 3% 00 obciążeń długotrwałych. Nie ma to zatem większego znaczenia.

Z powyższej analizy wynika, że brak przyczepności nie będzie miał istotnego wpływu na stan graniczny dekompresji ani na stan graniczny pojawienia się pierwszej rysy. z tym tylko, ze stany te wystąpią przy nieco większych ugięciach.

11.5.2. Rozstaw rys

Pogrążone w smarze lub wosku cięgna sprężające nie mają żadnego wpływu na rozkład rys. podobnie jak ich osłony zbudowane z materiału o niskim module sprężystości i gładkiej powierzchni, wykształconej najczęściej w procesie ekstruzji. O rozstawie rys decydować będą wyłącznie elementy zbrojenia kontaktujące się bezpośrednio z betonem, a więc oręty zbrojenia zwykłego ulokowane w strefie rozciąganej.

Korzystając dla średniego rozstawu rys s_m ze wzoru [5-58], należy obliczać efektywny stopień zbrojenia ze wzoru:

(11-2]

pomijając całkowicie zbrojenie sprężające bez przyczepności.

Oczywiście w tej sytuacji rysy rozstawione będą znacznie rzadziej, co może skłonić do zwiększenia ilości zbrojenia zwykłego.

11.5.3. Szerokość rozwarcia rys

Rozwarcie rys zależy od przyrostu naprężeń i odkształceń w przekroju zarysowanym (por. p. 5.5.54.). Przyrost momentu zginającego przenoszony jest zarówno przez zbrojenie zwykłe, jak i sprężające, a więc wzór [5-60]: zachowuje swą ważność w niezmienionej postaci.

Natomiast we wzorze [5-61]:

należy obliczać wartość średnią współczyn-. nika Ą:

~Am

przyjmując /?, = 0 dla cięgien bez przyczepności.

W tej sytuacji rozwarcie rys będzie znacznie większe.

korzystnie i należy przyjąć jej wartość zmniejszoną współczynnikiem 0.9. Jeżeli przyjmiemy, że naprężenia dopuszczalne w cięgnie a_pMm = 0,65/L, zostały wykorzystane, to obliczeniowe naprężenie w cięgnach bez przyczepności w stanie granicznym złamania wyniesie:

a^ = 0,9 x 0,65/p# +100 MPa . [11-3]

W tablicy 11-2 zestawiono liczbowe wartości cipa i porównano je z obliczeniową wytrzymałością Ł*L

Jak widzimy, brak przyczepności zredukuje obliczeniową nośność o 9 do 12%. Nie uwzględniamy tu niewielkiego zwiększenia ramienia sił wewnętrznych, gdyż obliczenia mają zawsze charakter mniej lub bardziej przybliżony.

Wyniki badań doświadczalnych wykazują nieco większe różnice (w badaniach Zuohana\ In. [K1 (4)] około 15%).

Można zatem przyjąć, że rezygnacja z przyczepnościowej współpracy cięgna

z betonem dla kabli wewnętrznych powoduje około 12% redukcję rzeczywistego momentu łamiącego. Dla belek niskich efekt ten może być jeszcze większy.

11.5.5. Stan graniczny ścinania

Wypełnione miękkim materiałem kanały kablowe tylko w jeden sposób wpływają na analizę tego stanu granicznego, a mianowicie bardziej osłabiają ściankę przekroju dwuteowego. We wzorze [5-77] zniknie współczynnik 0.5. uwzględniający połowiczną efektywność zainiektowanych kanałów, ponieważ w rozważanej sytuacji kanały kablowe w ogóle nie biorą udziału w przenoszeniu sił poprzecznych. Wzór [5-77] na zastępczą grubość ścianki przyjmie postać:

bwjnm ⁼    ~ £    •    [11-4]

przy czym jest średnicą kanału kablowego. a dla prostokątnego przekroju kanału jego poziomym wymiarem.

Tablica 11-2. Porównanie liczbowych wartości cr^ i dla różnych typów cięgien

Oznaczenie	fpk		CTpd	fpd	Różnica
elementu cięgna	[MPa]	[MPa]	[MPa]	[MPa]	[%]
05	1670	1086	1077	1202	-10.4
6x2.5 + 1x2.8	1940	1261	1235	1397	-11,6
6x5 + 1x5,5	1470	956	960	1058	- 9.3
Y1860 S7	1860	1209	1188	1339	-11,3
Y1770 S7	1770	1150	1135	1274	-10.9

367