SYSTEMY MONITOROWANIA KONSTRUKCJI SPRĘŻONYCH. CZĘŚĆ 1
Technologię sprężania wykorzystuje się przede wszystkim w elementach o dużych rozpiętościach, przenoszących znaczne obciążenia, których konsekwencje zniszczenia byłyby bardzo duże. Dlatego istotne jest, aby proces projektowania, wznoszenia oraz późniejszej eksploatacji takich obiektów był odpowiednio kontrolowany.
Procedury obliczeniowe zamieszczone w normach pozwalają na bezpieczne projektowanie, jednak nie dostarczają pełnej wiedzy na temat pracy konstrukcji w rzeczywistych warunkach użytkowania. Taką wiedzę można pozyskać, interpretując wyniki pomiarów wykonanych za pomocą systemów monitorowania konstrukcji. W artykule przedstawiono przegląd sposobów monitorowania pracy elementów sprężonych na przykładzie wybranych systemów zrealizowanych na różnego typu obiektach w Polsce.
Idea sprężania
Według prof. Olszaka zastosowanie w inżynierii lądowej konstrukcji sprężonych „znamionuje niewątpliwie wyższy stopień opanowania sił przyrody przez technikę” [1]. Sprężane są przede wszystkim konstrukcje i elementy o bardzo dużych rozpiętościach, przenoszące znaczne obciążenia, których konsekwencje zniszczenia byłyby bardzo duże. Współcześnie praktycznie każda wielkogabarytowa konstrukcja o niestandardowej geometrii (mosty, stadiony, fundamenty, zadaszenia, stropy) wykorzystuje zalety sprężania. Pojęcie sprężania w pracy [2] zostało zdefiniowane jako „wprowadzenie do konstrukcji wstępnego układu sił wewnętrznych, który tak przeciwdziała niebezpiecznemu układowi sił od obciążeń zewnętrznych, że łączne działanie tych układów konstrukcja przeniesie bezpiecznie”. Można zatem powiedzieć, że projektowanie sprężenia to proces świadomej ingerencji projektanta w stan naprężeń występujący w konstrukcji. Najczęściej ingerencja ta odbywa się na skutek naciągu stalowych cięgien z określoną siłą, wzdłuż szczegółowo zaplanowanej trasy. Współcześnie, mówiąc o konstrukcjach sprężonych, zazwyczaj mamy na myśli konstrukcje wykonane z betonu, w których trasy kablowe prowadzi się wewnątrz elementu lub poza przekrojem za pomocą dewiatorów. Jednak technika sprężania z powodzeniem stosowana jest także w konstrukcjach stalowych, drewnianych i innych. W świetle przedstawionej definicji do konstrukcji sprężonych należy zaliczyć także różnego rodzaju układy cięgnowe, np. linowe przekrycia obiektów inżynierskich (hale sportowe, amfiteatry, inne), a także mosty podwieszane i wiszące, w których siła w wantach została odpowiednio wyregulowana.
