Opis
Niniejsza monografia prezentuje kompletną wiedzę nt. wyznaczania wpływu sprężenia cięgnami na naprężenia w betonie. Autorzy uściślili zasady, które mogłyby się wydawać powszechnie znane, ale które nie zostały jasno i ściśle ujęte w normach. Za podstawową zasadę uznano rozpatrywanie sprężenia jako sumy oddziaływań zakotwień (lub sił przyczepności przy końcach cięgien w strunobetonie) i poprzecznych nacisków cięgien sprężających. Dzięki temu udało się sformułować jednolitą teorię dotyczącą sprężonych elementów statycznie wyznaczalnych i hiperstatycznych. Wzory i zasady zawarte w normach okazują się szczególnymi przypadkami tej teorii. Jasno przedstawiono także rolę momentów i reakcji „wzbudzonych” w elementach statycznie niewyznaczalnych. Podobnie jak w innych książkach autorstwa M. Knauffa i jego współpracowników bardzo dużą wagę nadano przykładom obliczeń. Książka zawiera także wykaz najważniejszych oznaczeń i spis tablic. Stosowano w niej, jeżeli było to możliwe, oznaczenia takie jak w normach PN-EN. Spis tablic może ułatwić znalezienie potrzebnych czytelnikowi algorytmów lub przepisów. Spis treściPodstawowe oznaczenia 13 Spis najważniejszych tablic 21 Rozdział 1. Wstęp 23 Rozdział 2. Ogólna charakterystyka konstrukcji sprężonych 27 2.1. Podstawowa idea i definicja konstrukcji sprężonych 27 2.2. Wpływ sprężenia na nośność graniczną i naprężenia w elementach z betonu 30 2.2.1. Redukcja naprężeń wywołanych obciążeniem i sprężeniem w elementach zginanych 30 2.2.2. Redukcja naprężeń wywołanych obciążeniem i sprężeniem w elementach rozciąganych 33 2.2.3. Moment rysujący i siła rysująca 35 2.2.4. Terminologia i klasyfikacje dotyczące konstrukcji sprężonych 37 2.2.5. Właściwości konstrukcji sprężonych w porównaniu z żelbetowymi 39 2.3. Zarys historii konstrukcji sprężonych 42 2.4. Podstawy projektowania i niezawodność konstrukcji 47 2.4.1. Uwagi wstępne, zastosowanie teorii niezawodności 47 2.4.2. Metoda częściowych współczynników 50 2.4.3. Trwałość 52 2.4.4. Wymagania dotyczące otulenia betonem i rozmieszczenia cięgien sprężających 54 2.4.5. Zasady konstruowania 56 2.5. Odporność na pożar 58 2.5.1. Ogólne informacje o projektowaniu ze względu na pożar i metoda tabelaryczna 58 2.5.2. Stosowanie metody częściowych współczynników do sprawdzania kryterium R 61 2.5.3. Specjalne przepisy dotyczące betonu o wysokiej wytrzymałości 63 Rozdział 3. Beton w konstrukcjach sprężonych 65 3.1. Uwagi wstępne 65 3.2. Właściwości betonu przy obciążeniu krótkotrwałym 67 3.2.1. Charakterystyczne i obliczeniowe wartości wytrzymałości na ściskanie 67 3.2.2. Wytrzymałość na rozciąganie, współczynnik Poissona, rozszerzalność termiczna, wytrzymałość w dwu i trójosiowych stanach naprężenia 70 3.2.3. Moduł sprężystości i zależności naprężenie-odkształcenie 72 3.3. Właściwości betonu w zależności od czasu 77 3.3.1. Miarodajny wymiar przekroju 77 3.3.2. Zmodyfikowany wiek betonu 78 3.3.3. Wytrzymałość i moduł sprężystości w zależności od wieku betonu 80 3.3.4. Skurcz betonu 81 3.3.5. Pełzanie betonu 86 3.3.6. Obliczanie współczynnika pełzania 91 3.3.7. Wyznaczanie współczynnika ? (?, t0) metodą dwóch wykresów 93 3.3.8. Pełzanie przy naprężeniach skokowo zmiennych 95 3.4. Przykład obliczenia zmodyfikowanego wieku betonu i współczynnika pełzania 98 3.5. Betony o wytrzymałości większej niż w normie [N1] 100 Rozdział 4. Stal sprężająca 105 4.1. Rodzaje i podstawowe właściwości stali sprężającej 105 4.2. Wymagania norm 110 4.3. Relaksacja stali sprężającej 114 4.4. Przykład obliczenia relaksacji 116 4.5. Naprężenia graniczne 117 Rozdział 5. Metody realizacji sprężenia 119 5.1. Kotwienie cięgien i kabli 119 5.2. Strunobeton 122 5.3. Kablobeton 125 5.3.1. Ogólne informacje o kablobetonie 125 5.3.2. System C Freyssineta jako przykład systemu sprężania 129 5.3.3. Wybrane starsze systemy sprężania 132 5.4. Zastosowanie kompozytów FRP do sprężania konstrukcji 135 Rozdział 6. Siły przekrojowe i naprężenia wywoływane sprężeniem 141 6.1. Oddziaływanie sprężenia na konstrukcję 141 6.1.1. Ogólna zasada wyznaczania oddziaływań 141 6.1.2. Przekazywanie sił sprężających przez zakotwienia i przez przyczepność 142 6.2. Siły przekrojowe i naprężenia w elementach statycznie wyznaczalnych 144 6.2.1. Uwagi ogólne 144 6.2.2. Cięgna proste 144 6.2.3. Cięgna zakrzywione i załamane 145 6.3. Ogólne informacje o sprężeniu konstrukcji hiperstatycznych 146 6.3.1. Przykłady odziaływania sprężenia na konstrukcje hiperstatyczne 146 6.3.2. Polskie normy o sprężaniu konstrukcji hiperstatycznych 150 6.4. Obliczanie sił przekrojowych i naprężeń – podsumowanie 152 6.4.1. Podstawowe zasady 152 6.4.2. Obliczanie naprężeń w elementach prętowych 153 6.5. Poprzeczne oddziaływanie zakrzywionych kabli w płytach i belkach 156 6.5.1. Uwagi ogólne 156 6.5.2. Trasa paraboliczna w belce swobodnie podpartej 158 6.5.3. Symetryczna trasa kabli w płytach ciągłych 161 6.5.4. Trasa kabli w skrajnym przęśle płyty wieloprzęsłowej 163 6.5.5. Trasa zakrzywiona zakończona odcinkami prostymi 167 6.6. Środ