Proracun prslina prema granicnim stanjima

UVOD

Proračunom prema graničnim stanjima nosivosti nije istovremeno obezbeđeno da se elementi i konstrukcije na željeni način ponašaju i u različitim fazama eksploatacije, pri dejstvima znatno manjeg intenziteta od onih koja bi izazvala lom, odnosno dovela konstrukciju u stanje granične ravnoteže. Da bi se, osim propisane sigurnosti u odnosu na granična stanja nosivosti, obezbedilo i zahtevano ponašanje elemenata i konstrukcija u eksploataciji (upotrebi), mora se, prema tome, posebno dokazati da nisu prekoračena ni takozvana granična stanja upotrebljivosti.
Pod graničnim stanjima upotrebljivosti podrazumevaju se naponsko-deformacijska stanja konstrukcija ili konstrukcijskih elemenata pri kojima je, pod uticajem naj – nepovoljnijih kombinacija dejstava u eksploataciji, dostignut neki od propisanih ili konvencionalno utvrđenih kriterijuma o pogodnosti konstrukcije za upotrebu. U slučaju prekoračenja tako utvrđenog graničnog stanja upotrebljivosti, konstrukcija ili konstrukcijski element se više ne smatraju podobniim. za projektovanu namenu, nezavisno od stvarnog kapaciteta nosivosti, odnosno koeficijenta sigurnosti prema lomu. Iz same definicije je jasno da se, za razliku od graničnih stanja nosivosti, za granična stanja upotrebljivosti ne propisuju koeficijenti sigurnosti jer ta stanja u normalnoj eksploataciji mogu biti dostignutaaline smeju biti prekoračena.
U praksi se najčešće konstrukcija ili element prvo dimenzionišu prema graničnim stanjima nosivosti a zatim se analizira da li zadovoljavaju i granična stanja upotrebljivosti.
Kriterijumi za granična stanja upotrebljivosti proizilaze iz zahteva funkcionalnosti i iz uslova obezbeđenja trajnosti betonskih konstrukcija i elemenata. Pravilnik BAB 87 predviđa da se u domenu graničnih stanja upotrebljivosti armiranobetonske konstrukcije i elementi treba da proračunaju prema graničnim stanjima prslina i prema graničnim stanjima deformacija.
U uvodnim odredbama o proračunavanju prslina i deformacija, u članovima 111 i 115 PBAB 87 Pravilnika, istaknuto je da se pri dokazivanju da karakteristične širine prslina i najveće deformacije u eksploataciji nisu veće ođ graničnih, odnosno u proračunu prema graničnim stanjima upotrebljivosti, moraju uzeti u obzir uticaji tečenja i skupljanja betona u toku vremena.
Ovakva odredba Pravilnika je potpuno opravdana. U armiranobetonskim, kao i u prethodno napregnutim elementima i konstrukcijama, odnosno u najšire posma-trano spregnutim konstrukcijamatu kojima sadejstvuju delovi preseka od betona i od čelika, usled razlika u reološkim svojstvima ta dva materijala, pri dugotrajnim dejstvima dolazi u toku vremena do značajne preraspodele napona i do velikih promena napona i dilatacija u preseku. Usled toga, pri dugotrajnim dejstvima dolazi do povećaita širine prslina, promena krivine i porasta deformacija elemenata. Do sličnih fenomena dolazi i pri sprezanju armiranobetonskih elemenata različite starosti ili, uopšte, različitih reoloških svojstava, što je čest slučaj u savremenom montažnom građenju. U statički neodređenim konstrucijskim sistemima sa elemen-tima različitih reoloških svojstava, u toku vremena dolazi i do izvesne preraspodele, odnosno do promene statički nepoznatih i statičkih uticaja uopšte.
Zbog toga se, s obzirom na karakter betona kao viskoelastoplastičnog materijala sa izraženom osobinom starenja, za korektnu analizu ponašanja armiranobetonskih elemenata i konstrukcija u području eksploatacionih stanja mora voditi računa o njegovim reološkim svojstvima.
POJAVA PRSLINA

U armiranobetonskim elementima, u toku građenja i u toku eksploatacije, kao posledica veoma različitih uzroka, pojavljuju se prsline. Relativno vrlo niska čvr¬stoća betona pri zatezanju osnovni je uzrok njihove pojave.
Oblik, širina, dužina i dubina prslina, njihov položaj, pravac prostiranja, međusobno rastojanje i ukupan broj, kao i trenutak pojave prslina i njihove promene u toku vremena, veoma su različiti i zavise od čitavog niza faktora.
U toku građenja, prsline u armiranobetonskim elementima mogu se pojaviti još pre očvršćavanja betona. Pravilno spravljanje, ugrađivanje i negovanje betona najbolje su mere protiv njihove pojave.
Posle ugrađivanja betona, prsline se mogu pojaviti usled plastičnog sleganja. Nji-hova pojava tipična je za visoke grede, debele ploče i stubove. Ugrožena su mesta na kojima armatura ili oplata sprečavaju slobodno sleganje betona.
Prsline usled plastičnog sleganja betona, koje se mogu pojaviti iznad šipki i između gusto raspoređenih šipki armature, prikazane su na slici 1.