Granica plastyczności

Gdy płaszczyzna momentu przecina przekrój w jego osi symetrii mamy przypadek mimośrodowego ściskania lub rozciągania prostego. Gdy natomiast płaszczyna momentu przecina przekrój nie w jego osiach symetrii mamy do czynienia z mimośrodowym ściskaniem lub rozciąganiem ukośnym (program uprawnienia budowlane na komputer).

Jak już powiedzieliśmy, zginanie i ściskanie lub rozciąganie osiowe przedstawiają stany graniczne ściskania lub rozciągania mimośrodowego z przy dużych mimośrodach praca elementów jest zbliżona do pracy elementem zginanych, zaś przy małych - do pracy elementów ściskanych albo rozciąganych (program uprawnienia budowlane na ANDROID). Przy małym mimośrodzie zniszczenie następuje podobnie jak w elementach ściskanych osiowo. Na krawędzi bardziej ściskanej beton osiąga granicę wytrzymałości, a stal ściskana granicę plastyczności. Na drugiej krawędzi panuje wówczas małe naprężenie ściskające lub niewielkie rozciągające.

W przypadku dużych mimośrodów przy słabym zbrojeniu zniszczenie rozpoczyna się od strefy rozciąganej w wyniku osiągnięcia przez zbrojenie granicy plastyczności. Przy silnym zbrojeniu rozciąganym zniszczenie słupa nastąpi od strefy ściskanej. Można więc powiedzieć, że w przypadku dużych mimośrodów nośność elementów zależy przede wszystkim od wytrzymałości zbrojenia rozciąganego, a w przypadku małych mimośrodów od wytrzymałości betonu na ściskanie. To stwierdzenie stanowi kryterium podziału elementów mimośrodowo ściskanych na dwie grupy (uprawnienia budowlane). Ustalenie ścisłej granicy między obydwoma grupami jest sprawą bardzo złożoną, gdyż nie znamy jeszcze dokładnego obrazu rozkładu naprężeń.

Określenie granicy możemy oprzeć jedynie na doświadczeniach. Rozpatrując pracę elementów mimośrodowo ściskanych możemy rozróżnić dwa przypadki: pierwszy, gdy cały przekrój żelbetowy jest ściskany oraz drugi, gdy tylko część przekroju pracuje na ściskanie, reszta zaś na rozciąganie (program egzamin ustny). W tym drugim przypadku można jeszcze wyodrębnić stan, w którym przekrój żelbetowy pracuje na rozciąganie, ale nie tworzą się jeszcze rysy w betonie po stronie rozciąganej.

Zakres pełzania

Przypadek ten zachodzi wówczas, gdy strefa rozciągana jest niewielka, a naprężenie w betonie jest mniejsze od Rf. Stan ten zaliczamy do przypadku pierwszego. Nie jest to zupełnie słuszne z uwagi na charakter rozkładu naprężeń, ale praktycznie uzasadnione z uwagi na bardzo wąski zakres tego stanu (opinie o programie). Przy takiej konwencji przypadki ściskania mimośrodowego dzielimy na ściskania o przekroju pełnym lub zarysowanym. W oparciu o ten podział rozpatrzymy warunki równowagi przekrojów mimośrodowo ściskanych. Należałoby jeszcze przed tym dodać, że obraz rys i charakter samego zniszczenia w dużym stopniu zależy od stopnia zbrojenia i wielkości mimośrodu.
Zmianę rozkładu naprężeń wywołuje także zjawisko pełzania betonu.

W obszarze niewielkich naprężeń pełzanie posiada charakter liniowy (segregator aktów prawnych). Odkształcenia są proporcjonalne do doraźnych obciążeń i ogólny rozkład naprężeń w przekroju pozostaje nienaruszony. Jednakże, gdy na bardziej obciążonej krawędzi słupa naprężenie wychodzi poza granicę liniowego pełzania betonu, silnie obciążone włókna dążą do szybszego odkształcenia się niż włókna, które pozostają w liniowym zakresie pełzania. Następuje przegrupowanie naprężeń i wykres ich przybiera kształt wypukły.

Gdy ab = Rm beton zaczyna wchodzić w obszar plastyczny. Wykres naprężeń przybiera wyraźnie wypukły kształt. Spadek naprężeń na krawędzi można tłumaczyć pewną swobodą odkształceń włókien skrajnych. Powoduje on wzrost naprężeń w sąsiednich włóknach równoległych. Jeżeli obciążenie nie zostanie usunięte, to z chwilą osiągnięcia przez beton granicy wytrzymałości następuje gwałtowne jego miażdżenie (promocja 3 w 1).

Zniszczenie przekroju mimośrodowo ściskanego w tym przypadku rozpoczyna się od krawędzi położonej bliżej siły N. Naprężenia w zbrojeniu osiągają też często równolegle do betonu j granicę plastyczności.