Przekrój stali rozciąganej

Przy odpowiednim mimośrodzie siły N beton w strefie rozciąganej znajdzie się na granicy wytrzymałości, a w strefie ściskanej wejdzie w stan plastyczności. Na ten stan projektujemy z reguły elementy mimośrodowo ściskane, gdyż przy tego rodzaju zniszczeniu uzyskujemy najlepsze wykorzystanie przekroju (program uprawnienia budowlane na komputer). Należy podkreślić, że przy ściskaniu mimośrodówym siła podłużna zmniejsza przekrój stali rozciąganej w porównaniu z elementem poddanym wyłącznie zginaniu.

Redukcja zbrojenia rozciąganego jest tym większa, im mniejszy jest mimośród. Oczywiście istnieje pewien stosunek lub pewna względna wielkość siły N, przy której można nie uwzględniać jej wpływu na stan naprężeń w elemencie, gdyż jest on bardzo mały.
W równaniach tych zarówno naprężenia jak i rzędne należy traktować jako wielkości kierunkowe (program uprawnienia budowlane na ANDROID). Do rozwiązania tych równań potrzebna jest znajomość przebiegu funkcji naprężenia i stąd stan naprężeń w elementach mimośrodowo ściskanych jest najtrudniej uchwytny pod względem matematycznym.

Dla stanu naprężeń możemy założyć, że rozkład naprężeń będzie liniowy lub zbliżony do liniowego (co podano na rysunkach linią przerywaną). Odróżniały się one jedynie zbrojeniem. Jedne były zbrojone pojedynczo 4 0 16 mm, a drugie symetrycznie 8 0 22 mm (uprawnienia budowlane). Schemat oraz szkielet zbrojenia słupów. Słupy były obciążane siłą podłużną o mimośrodach e = 10, 15, 20, 30 i 50 cm. Maksymalną nośność słupów uzyskaną w czasie badań, zaś naprężenia wywołane tą siłą i obliczone wg II fazy przy n - 15. Obserwacja procesu niszczenia słupów wykazała, że w słupie obciążonym z mimośrodem e = 10 cm rysy w strefie rozciąganej były cienkie i nie sięgały głęboko. Pomiędzy rysami w strefie rozciąganej a betonem zmiażdżonym powstała strefa bez rys. Pod odstającą warstwą betonu w strefie ściskanej zaobserwowano luźno sterczącą zendrę. Dowodzi to, że zbrojenie zostało natężone aż do granicy plastyczności (program egzamin ustny).

Strefa ściskana

Podobny obraz zniszczenia otrzymano przy mimośrodzie e = 20 cm. Przy mimośrodzie e = 30 cm zniszczenie rozpoczęło się od strony rozciąganej. Ilość rys była znacznie mniejsza, ale pojedyncze rysy były więcej rozwarte. Gdy strefa ściskana zmniejszała się do stanu, w którym beton ulegał zniszczeniu, stal w strefie rozciąganej osiągała granicę plastyczności. Podobne w przebiegu rysy, lecz jeszcze bardziej rozwarte zaobserwowano w elemencie obciążonym siłą z mimośrodem e = 50 cm. Jeszcze wyraźniej było widać, że przyczyną zniszczenia słupa było osiągnięcie przez zbrojenie rozciągane granicy plastyczności. Przy małych mimośrodach złamanie bez względu na rodzaj zbrojenia następuje na skutek zmiażdżenia betonu (opinie o programie).

Przy średnim mimośrodzie e = 30 cm w próbce z 4 0 16 mm. wytrzymałość na ściskanie betonu i granica plastyczności stali została osiągnięta jednocześnie. W próbce o zbrojeniu 8 0 22 z tym samym mimośrodem strefa rozciągana była tak mocna, że złamanie nastąpiło w wyniku zgniecenia betonu. Przy dużych mimośrodach e = 50 cm zniszczenie następowało po osiągnięciu granicy plastyczności w zbrojeniu rozciąganym. Szerokie badania elementów mimośrodowo ściskanych w 1935 r. przeprowadził w CNIPS Boriszanskij pod kierunkiem Gwozdiewa (segregator aktów prawnych). Doświadczenia te dowiodły, że moment ukazania się rys i rodzaj odkształcenia słupa zależy od stosunku mimośrodu do wysokości przekroju oraz od ilości zbrojenia ściskanego i rozciąganego.

Wykazały one też, że w przekrojach prostokątnych, przy położeniu osi obojętnej w odległości a:<0,5h], zniszczenie rozpoczyna się zawsze od strony zbrojenia rozciąganego, natomiast przy x > 0,65 pierwsze objawy zniszczenia obserwuje się wyłącznie w strefie ściskanej. W pozostałym obszarze pośrednim (0,5 < .r < 0,65 procesu zniszczenia na razie nie można z całą pewnością przewidzieć (promocja 3 w 1).