Obserwacje niszczonych belek

Obserwacje niszczonych belek oraz wyniki badań na modelach elasto-optycznych potwierdzają zgodność przedstawionego schematu z praktyką. Zastosowanie tego schematu w praktyce prowadzi do:
a) sprawdzenia naprężeń stycznych i obliczenia odpowiedniego zbrojenia poprzecznego dopiero w odległości od podpory równej wysokości belki,
b) konieczności zapewnienia odpowiedniego zakotwienia przynajmniej części zbrojenia poza podporą,
c) możliwości zrezygnowania z górnej części betonu nad podporą i ewentualnego jego usunięcia (program uprawnienia budowlane na komputer).

Oczywiście model ten uwzględnia i wykorzystuje przyczepność betonu do zbrojenia podłużnego, co właśnie wymaga zbrojenia poprzecznego w strefie pracy belkowej. Gdyby przyczepność betonu do zbrojenia została wyeliminowana i nie było zbrojenia poprzecznego, wtedy modelem zastępczym belki żelbetowej stałby się łuk betonowy ze ściągiem w postaci zbrojenia podłużnego, w przypadku obciążenia siłami skupionymi (program uprawnienia budowlane na ANDROID).
Tego rodzaju model odpowiada belkom sprężonym zakotwionymi na końcu prostoliniowymi kablami, które nie posiadają zbyt dużej przyczepności do betonu. Stwierdzenie to doprowadziło do zaprojektowania i rozpowszechnienia w Polsce tzw. dźwigarów oszczędnościowych.

Według schematu łukowego mogą pracować także belki zbrojone stalą pospolitą. W celu zbadania tego problemu zostały w USA przez Walthera przeprowadzone doświadczenia, opublikowane w 1956 r. Wykonano tam belki doświadczalne ze stalą polerowaną, stalą TOR 40 oraz specjalnie nagwintowaną stalą 60.

Belki posiadały dwa układy zbrojeń:
1) zbrojenie podłużne i odginane wg trajektorii naprężeń,
2) zbrojenie tylko przy pomocy prętów podłużnych i strzemion (uprawnienia budowlane).

Sztywność prętów ściskanych

Wyniki badań - przeprowadzonych bardzo precyzyjnie - wykazały, że wszystkie belki niezależnie od zapewnionych warunków przyczepności pracują od pewnego stadium w układzie łuku ze ściągiem. Prata taka następuje przy stosunkowo niedużych obciążeniach zbrojenia, gdy belka jest uzbrojona stalą gładką bez przyczepności, a znacznie później (po spękaniu) przy zbrojeniu stalą gwintowaną i Tor. Ponadto badania pokazały, że przyczepność nie posiada istotnego znaczenia, jeżeli chodzi o nośność belek, natomiast ma bardzo duży wpływ na moment powstania rysy (program egzamin ustny). Jeżeli praca w układzie łukowym jest słuszna, to jak należy tłumaczyć zjawienie się rysy ukośnej w belce i tak zwane zniszczenie od ścinania?

Dotychczas zjawienie się rys ukośnych tłumaczono przekroczeniem naprężeń głównych rozciągających, równych w przypadku przyjęcia modelu belki Mórscha w osi obojętnej naprężeniom stycznym. Naprężenia te nazywa się też często niewłaściwie mianem naprężeń ścinających.
Tymczasem - jak wykazaliśmy - naprężenia takie w belkach przy podporze nic mają miejsca, a rysy ukośne zjawiają się właśnie w otoczeniu podpór.
Zbrojenie konieczne ze względu na pożądany stopień bezpieczeństwa zależy nie tylko od M i Q. lecz również od sztywności dźwigara (opinie o programie).

Gdy oprzemy się na analogii do kratownicy, to należy przyjąć kratownicę statycznie niewyzna- czalną, o zróżnicowanej sztywności prętów ściskanych i rozciąganych, a więc pasa ściskanego, ukośnych ściskanych zastrzałów oraz rozciąganych strzemion i dolnego głównego zbrojenia. W zależności od stosunku sztywności tych elementów powstaje przejście od pracy łukowej belki do schematu kratownicy (segregator aktów prawnych).

W większości praktycznych przypadków, przy pełnym przekroju prostokątnym lub teowym, o grubościach środników wyznaczonych na podstawie dotychczasowych stosowanych zasad, w oparciu o rld, wystarczy stosunkowo niski stopień zabezpieczenia przed rozwarstwieniem. Zgodnie z Mórschem całą siłę rozciągającą wynikłą z wykresu rfl przenosi się na strzemiona i pręty odgięte.
Obciążenia są początkowo przenoszone przez pracę belki jako łuku ze ściągiem, gdyż jest on sztywniejszy od kratownicy z wiotkimi prętami (promocja 3 w 1).