Krzywoliniowy wykres naprężeń

Najczęściej będziemy mieli do czynienia z krzywoliniowym wykresem naprężeń w betonie spowodowanym zmiennością współczynnika sprężystości. Stopień tego zakrzywienia zależy od wielu czynników (program uprawnienia budowlane na komputer).

Do najistotniejszych należą rozkład i wielkość naprężeń w przekroju oraz wytrzymałość betonu. W związku z tym, stan naprężeń przed momentem zniszczenia ulega ciągłym zmianom. W przekroju zginanym, po osiągnięciu przez włókna skrajne granicy wytrzymałości na ściskanie, nie następuje jeszcze zniszczenie przekroju żelbetowego, lecz powstają dalsze odkształcenia, powodujące wprawdzie częściowe uszkodzenie końcowych włókien, ale związane jeszcze ze wzrostem obciążeń. Zaistnienie tego stanu jest właściwie początkiem zniszczenia lecz obciążenie krytyczne osiąga się później. Należy pamiętać, że w sposób przedstawiony na rysunku pracują tylko przekroje zarysowane (program uprawnienia budowlane na ANDROID).

Naprężenie graniczne w strefie ściskanej w tych przekrojach jest w przybliżeniu równe wytrzymałości na ściskanie Rs. W przekrojach na linii rys mamy do czynienia z wytrzymałością analogiczną jak przy docisku, którą praktycznie określamy nazwą wytrzymałości betonu na ściskanie przy zginaniu Rm. Nieco odmiennie wygląda sprawa, gdy kryterium nośności konstrukcji stanowi rysoodporność gdyż wtedy decydujące znaczenie ma wytrzymałość na rozciąganie (uprawnienia budowlane). W tym przypadku przekroczenie wytrzymałości nawet w jednym punkcie stanowić będzie początek ukazania się rysy.

Wykres naprężeń przybierze kształt charakterystyczny dla pracy konstrukcji w fazie Ib. W tym stanie rzeczy nasuwa się wniosek, że obliczanie konstrukcji w poszczególnych fazach jej pracy należałoby przeprowadzić zakładając pewne krzywe naprężeń. W wyniku rozwoju teorii żelbetu ukształtowały się dwa zasadnicze podejścia do tego zagadnienia (program egzamin ustny).

Metoda stanów granicznych

Pierwsze z nich opiera się na rozważaniu stanu naprężeń w rzeczywistych warunkach pracy konstrukcji, przyjmując jako podstawę pewne ograniczone naprężenia dla betonu i stali zwane naprężeniami dopuszczalnymi. Drugie polega na ustaleniu granicznej nośności przekroju i określeniu na tej podstawie pewnego zmniejszonego dopuszczalnego obciążenia przez wprowadzenie tzw. współczynnika pewności (opinie o programie). W oparciu o te założenia powstało wiele metod wymiarowania przekrojów żelbetowych. Metody oparte na pierwszym założeniu nazywamy ogólnie metodami naprężeń liniowych lub klasycznymi, drugie zaś metodami obciążeń krytycznych lub inaczej metodami odkształceń plastycznych.

Jedna z metod oparta na drugim założeniu znalazła powszechne zastosowanie w polskim budownictwie, z wyjątkiem mostów, kominów i częściowo konstrukcji sprężonych, gdzie obowiązuje nadal metoda klasyczna. Duży postęp w ostatnim okresie znajomości zagadnień bezpieczeństwa stał się podstawą do pewnych odstępstw od obu metod, wprowadzając wymiarowanie wg stanów granicznych (segregator aktów prawnych).

Rozróżnia się trzy zasadnicze stany:
- nośności konstrukcji, tj. jej wytrzymałości, stałości kształtu i stateczności we wszystkich elementach i ich połączeniach. Stan ten obejmuje też sprawdzenie konstrukcji na zmęczenie w przypadku zmiennych, powtarzających się wielokrotnie obciążeń oraz na wywrócenie lub przesunięcie budowli jako całości,
- przemieszczeń; obliczenie polega na sprawdzeniu czy wartości przemieszczeń powstałych pod działaniem sił obciążających konstrukcję nie utrudnią lub uniemożliwią eksploatację budowli zgodnie z jej przeznaczeniem,
- obliczenie ma na celu zapobieżenie powstaniu rys lub ograniczenie ich rozwarcia z uwagi na potrzebną ze względów eksploatacyjnych, szczelność elementów lub ochronę ich przed korozją (promocja 3 w 1).

Metoda stanów granicznych jest w zasadzie uogólnieniem, obejmującym metodę obciążeń krytycznych. Według stanu nośności granicznej wymiaruje się wszystkie elementy konstrukcji.