Изследване на напрегнатото състояние на предварително напрегната греда посредством TOWER

Деформираното състояние на напрегнатите елементи е важно при експлоатационните гранични състояния. При повечето напрегнати елементи се получава обратна деформация нагоре, която се променя в зависимост от реализирания експлоатационен товар. Разгледаният случай е нетипичен – мостова конструкция с GT 95 греди на приземен етаж на сграда.

Конструкцията е двуетапна, традиционна, като на втори етап гредите се замонолитват с обединяваща плоча. Очакваното повдигане е по–голямо от еластичното w_el=5/384*q*l²/E*I поради наличие на пълзене на гредата (реологични процеси). При конкретния пример, след производството на гредите, престоят им преди обединяването им в конструкцията е няколко месеца.

При монтажа на гредите е измерено средно 7 cm обратна деформация. Тази силно изразена деформация се дължи на големия и постоянен обратен момент от напрягането. Mоментът от собствено тегло на гредата е Мg=485kN*m, а моментът от напрягане – МPmt=1173kN*m. Като в комбинацията остава постоянен момент М=867kN*m. В гредата също има и натискова сила. Това предполага проява на пълзене и деформиране в посока нагоре.

При проектиране, за предварителна оценка с помощта на програмен продукт Tower, можем да получим стойността на обратната деформация, отчитайки релогичните процеси в гредата.

Като начало трябва да сме наясно с крайната напрягаща сила след всички загуби – Pmt=3180kN

Ако по продължението на гредата имаме изолиране на кабели, това може да се симулира с напрягаща сила, отговаряща на съответния брой кабели.

За бързо генериране на сложното сечениe на гредата може да се използва елемент ”плоча”, изчертана в 2D в метри, след което да се добави в Библиотека ”Масивни напречни сечения”.

При така генерираното сечение имаме теоретично най-точното местоположение на центъра на тежестта на гредата. След което, посредством функцията „Предварително напрягане” въвеждаме съответната сила и ексцентрицитет. След решение, използвайки модула „Оразмеряване на бетон” – подфункция „Определяне на провисване”, получаваме деформацията. Ключово в случая е провисването да се изчисли за „пълна комбинация”. Тази функция дава възможност да се укаже всеки един товарен случай на натоварване – какъв е и с какви коефициенти участва при комбиниране.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ: В конкретния случай, ни беше необходимо да знаем колко ще бъде обратната деформация на гредата, защото след бетониране на обединяващата плоча разчитаме на едноскатен наклон за отводняване. Ако „коремът“ в средата е твърде голям, то ще се получи двускатен наклон и предвиденото отводняване няма да се реализира. За да сме сигурни, след монтажа на гредата и след изливането на монолитния бетон, гредите бяха заснети и предварително изчислените обратни деформации бяха потвърдени от геодезическа снимка.