Prednapeti1.1.pdf 2h542n

1. UVOD 1.1. OPĆENITO O PREDNAPETOM BETONU Beton je građevinski materijal koji ima veliku tlačnu, a malu vlačnu čvrstoću, koja iznosi približno 1/10 njegove tlačne čvrstoće. U betonu se pojavljuju neizbježni naponi izazvani temperaturnom razlikom i njegovim skupljanjem. Ti naponi mogu vrlo brzo dostići vlačnu čvrstoću betona, što ima za posljedicu pojavu pukotina i prije nego se konstrukcija optereti. Vlačnim naponima od temperature i skupljanja valja pribrojiti one od vanjskog opterećenja, što će još više ubrzati i proširiti raspucavanje vlačnog područja. Pukotine u betonu smatrale su se već u početku uporabe armiranog betona za nedostatak. Zato se pomišljalo na to da se istezanjem armature u betonu izazove napon tlaka, tj. da se beton prednapne. Početna zamisao prednapinjanja sastojala se u tome da se na umjetni način, prije vanjskog djelovanja, unese u beton takvo stanje naprezanja kako bi se svi naponi za uporabno opterećenje mogli preuzeti sudjelovanjem cijelog betonskog presjeka (naponsko stanje I). Na osnovi te ideje razvilo se puno prednapinjanje (slika 1.1.) kada se isključuju naponi vlaka i ograničeno prednapinjanje kada se dopuštaju vlačni naponi, ali ograničene veličine, tj. manji od dopuštenih danih propisima.

U tijeku razvoja prednapetog betona bilo je više prijedloga da se dopuste i pukotine u prednapetom betonu pod djelovanjem i promjenjivog opterećenja, odnosno da se uvede u praksu i djelomično prednapeti beton, što je tek nedavno prihvaćeno.

Slika 1.1. Potpuno, ograničeno i djelomično prednapeti beton Svi prednapeti elementi i konstrukcije moraju biti armirani, osim čelikom za prednapinjanje, i betonskim čelikom koji ima višestruku važnost, a prvenstveno služi kod djelomično i ograničeno prednapetih konstrukcija za prihvaćanje vlačnih napona. Radi lakše podjele prednapetih konstrukcija uveden je stupanj prednapinjanja koji predstavlja omjer momenta dekompresije i momenta savijanja od ukupnog vanjskog opterećenja. k=

M dek M = dek M G +∆G +Q M max

Moment dekompresije predstavlja moment savijanja izazvan vanjskim opterećenjem koji je po veličini i smjeru

takav da na vlačnom rubu poništi tlačne napone izazvane silom prednapinjanja. Kada je stupanj prednapinjanja 1.0, radi se o punom prednapinjanju, a kada je nula o armiranom betonu. Između ta dva ekstrema nalaze se ograničeno i djelomično prednapete konstrukcije.