Nadměrná deformace kolem měkké osy štíhlého prefabrikovaného předpjatého nosníku není vzácným jevem. Ale opravdu se to děje i v dnešní době se všemi bezpečnostními předpisy, směrnicemi a předchozími inženýrskými zkušenostmi? Ano, děje. Ale proč? V čem je problém?
Příčná nestabilita dlouhých předpjatých nosníků
Prefabrikované nosníky se používají v řadě konstrukcí, typicky v průmyslových halách, hypermarketech, skladech nebo na mostech z prefabrikovaných nosníků z předpjatého betonu. S vývojem technologických postupů, které vedou k zlepšování použitých materiálů a zefektivnění tvarů průřezů, je dosaženo větších rozpětí. V důsledku zvětšení rozpětí se také zvyšuje celková hmotnost těchto nosníků, což někdy činí fáze přepravy a manipulace kritickými případy namáhání, jak je znázorněno na obrázku [3].
Obvyklou strategií k překonání tohoto problému je minimalizovat vlastní hmotnost nosníků zmenšením šířky přírub. To však také snižuje tuhost k měkké ose a tuhost v kroucení prvku, což zvyšuje riziko ztráty příčné stability. [1]
Hlášené kolapsy a škody v důsledku ztráty příčné stability jsou obvykle spojeny s excentricitami, které aktivují efekty druhého řádu při přechodných zatěžovacích situacích (zvedání, přeprava a dočasné uložení). Typickými zdroji těchto excentricit jsou výrobní tolerance, odchylky v poloze předpínacích lan v příčném směru, trhliny, dotvarování a smršťování nebo oslunění jedné strany nosníku, což způsobuje příčnou deformaci nosníku. Vzhledem k tomu, že se předpokládalo, že nosníky z předpjatého betonu mají dostatečnou toleranci tuhosti k měkké ose, byla tomuto jevu tradičně věnována omezená pozornost. [1]
Havárie dlouhých předpjatých betonových prefabrikátů
Kyjevský most Dehtiarivskyi postavený v roce 1965, který byl uzavřen kvůli rekonstrukci 13. června 2023, se zřítil [2]. Poté, co bylo uloženo šest nosníků a stavební dělníci začali instalovat sedmý, nosník ztratil stabilitu, zatlačil na zbytek nosníků a vše se zhroutilo. Naštěstí nedošlo k žádným obětem na životech, ale samozřejmě došlo k obrovským finančním škodám.
