Maksymalne naprężenia

Na skutek trudności dogodniej jest mierzyć wytrzymałość betonu na rozciąganie poddając niezbrojoną belkę betonową zginaniu. Jest to w gruncie rzeczy jedyna znormalizowana próba rozciągania. Teoretyczne, maksymalne naprężenia rozciągające, jakie występują w dolnym włóknie belki próbnej w chwili zniszczenia, znane są jako wytrzymałość betonu na rozciąganie przy zginaniu Określenie „teoretyczne” odnosi się do założenia, przyjętego przy obliczaniu tej wielkości, że naprężenia są proporcjonalne do odległości od osi obojętnej belki (program uprawnienia budowlane na komputer).

W rzeczywistości kształt wykresu naprężeń pod obciążeniami powodującymi zapoczątkowanie zniszczenia jest nie trójkątny, lecz paraboliczny (program uprawnienia budowlane na ANDROID). W związku z tym wartość wytrzymałości na rozciąganie przy zginaniu otrzymuje się tu wyższą niż wytrzymałość betonu na czyste rozciąganie i próba daje tu wartości wyższe niż otrzymałoby się badając próbkę ósemkową lub w kształcie szpuli, wykonaną z tego samego betonu. Niemniej przeto badanie takie jest bardzo użyteczne, szczególnie w odniesieniu do płyt drogowych i płyt pasów startowych na lotniskach, ponieważ rozciąganie przy zginaniu jest wówczas czynnikiem decydującym (uprawnienia budowlane).

Wytrzymałość na rozciąganie przy zginaniu zależy od rozmiarów belki, a przede wszystkim od schematu obciążenia. Stosuje się dwa układy: pierwszy siła w środku rozpiętości, co daje trójkątny wykres momentów zginających, przy czym naprężenia maksymalne pojawiają się w jednym tylko przekroju belki, oraz drugi symetryczne obciążenie w dwu punktach, dające stały moment zginający na odcinku między punktami przyłożenia obciążenia (program egzamin ustny).

Rozciąganie przy zginaniu

W tym drugim przypadku wzdłuż dolnej powierzchni belki zazwyczaj na odcinku 1/3 rozpiętości występują naprężenia maksymalne. Gdy naprężenie osiągnie wartość krytyczną, rysa może pojawić się na tym odcinku w dowolnym przekroju. Natomiast przy obciążeniu siłą położoną w środku rozpiętości zniszczenie nastąpi, gdy przekroczona zostanie wytrzymałość włókna bezpośrednio pod punktem przyłożenia obciążenia (opinie o programie).

Stwierdzeń nie to nie jest całkiem ścisłe, ponieważ zbyt słabe może okazać się również inne włókno, w którym naprężenie nie osiąga wartości maksymalnej i tam nastąpi wówczas zniszczenie. Widać jednak, że prawdopodobieństwo, iż słabszy element, o dowolnej określonej wytrzymałości, zostanie poddany działaniu naprężenia krytycznego, jest w przypadku obciążenia w dwu punktach znacznie większe niż w przypadku siły w środku rozpiętości. Ponieważ beton składa się z elementów o zmiennej wytrzymałości, należy spodziewać się że obciążanie w dwu punktach da niższą wartość wytrzymałości na rozciąganie przy zginaniu niż obciążanie w jednym punkcie (segregator aktów prawnych).

Różnicę można oszacować na podstawie danych uzyskanych przez Wrighta. Stosowanie obciążenia jedną siłą w środku rozpiętości zostało zarzucone tak w W. Brytanii, jak i w USA. Norma BS 1881: 1970 podaje, że do badań w przypadku obciążenia w dwu punktach należy stosować belki o wy g-arach 150x150x750 mm. Rozstaw podpór winien wynosić 600 mm. Gdy maksymalny wymiar kruszywa nie przekracza 25 mm, to możliwe jest stosowalne belek o wymiarach 100x100x500 arm, z rozstawem podpór 400 mm. Istnieją cztery możliwe przyczyny, dla których próba wytrzymałości na rozciąganie przy zginaniu daje wyższe wartości wytrzymałości niż przeprowadzona ta próbkach z tego samego betonu próba czystego rozciągania (promocja 3 w 1). Pierwsza przyczyna związana jest ze wspomnianym już założeniem co do kształtu wykresu naprężeń ściskających. Drugą przyczynę stanowią przypadkowe mimośrody, które przy próbach osiowego rozciągania powodują, że uzyskuje się niższą pozorną wytrzymałość betonu. Trzecią przyczynę można wyjaśnić w sposób podobny do użytego przy analizie wpływu układu obciążającego na wartość wytrzymałości na rozciąganie przy zginaniu.