Известно, что при высоких механических напряжениях материал релаксирует. Будет ли это опасно в SkyWay?
Действительно, любая система, механическая в том числе, со временем стремится к термодинамическому равновесию. Например, в растянутой проволоке при неизменном удлинении растягивающая сила со временем уменьшается. При расчётном напряжении в стальной струне в 100 кгс/мм2 и расстоянии между анкерными опорами 3 000 м, начальное удлинение (растяжение) проволок в струне составит около 15 м, или 1/200 от её начальной длины.
Примерно такие же начальные напряжения и относительные удлинения испытывают предварительно напряжённая высокопрочная проволока в железобетонных, например, мостовых конструкциях, канаты висячих и вантовых мостов, канаты Останкинской телебашни, рессоры транспортных средств, пружины в различных механизмах и т. д. Наиболее близким аналогом является предварительно напряжённая проволока в
предварительно напряжённых железобетонных конструкциях — она, как и струна в SkyWay, является прямой (во многих строительных конструкциях используются витые арматурные канаты и пряди, релаксация в которых обусловлена не столько процессами релаксации в самой стали, сколько обжатием многопроволочного каната и уменьшением его диаметра) и омоноличена с остальной конструкцией.
Опыт эксплуатации мостов в течение многих десятилетий показал, что релаксация высокопрочной стальной проволоки незначительна и не представляет особой опасности. При этом необходимо помнить, что в традиционных железобетонных конструкциях (в отличие от SkyWay) релаксирует, причём более сильно, предварительно обжатый бетон. Более того, балки традиционных мостов работают на изгиб, при этом высота балки в десятки раз меньше её длины, поэтому даже незначительные дополнительные деформации растянутой арматуры (в растянутой зоне) или сжатого бетона (в сжатой зоне балки) приводят к многократному, в десятки раз большему, прогибу балки под нагрузкой.
В SkyWay струна, по своей сути являющаяся предварительно напряжённой арматурой, напряжена не на бетон, а — на анкерные опоры. Поэтому для того, чтобы в струне упали напряжения, между соседними анкерными опорами должно уменьшиться расстояние. Ощутимые изменения возникнут, когда падение предварительных напряжений составит 10%, т. е. если напряжения упадут с 100 до 90 кгс/мм2. Но для этого одна из опор должна сдвинуться на 1,5 м (т. е. на 10% от 15 м), что нереально. Тем более, что с другой стороны этой же опоры, в данном случае, расстояние до другой анкерной опоры должно увеличиться, на те же 1,5 м, что вызовет увеличение натяжения струны на том участке. Это, соответственно, будет препятствовать какому-либо смещению опоры.
В свете сказанного, высокопрочная сталь струны в SkyWay находится в более благоприятных условиях эксплуатации и её небольшая релаксация, допустимая в течение достаточно длительного времени, будет на 1—2 порядка менее опасна, чем релаксация точно такой же арматуры в традиционных предварительно напряжённых железобетонных мостовых конструкциях, спроектированных на срок службы не менее 50 лет. Из этого можно сделать вывод, что, по меньшей мере лет сто (как и Эйфелева башня, сталь которой также подвержена релаксации), SkyWay простоит без проблем.