Równowaga przekrojów betonowych

Jak już zaznaczyliśmy omawiając warunki równowagi przekrojów betonowych ściskanych mimośrodowo, przy pewnych określonych mimośrodach ukazanie się rysy nie jest jednoznaczne z wyczerpaniem nośności (program uprawnienia budowlane na komputer).

Zjawisko to w żelbecie jest nieomal regułą. Przeważnie rozważany zginany element żelbetowy jest częściowo zarysowany i trzeba określać warunki równowagi z pominięciem części betonu rozciąganego. Zarysowania jednak są lokalne i tylko w miejscach występowania rys mamy do czynienia z przekrojami osłabionymi. Stąd, gdy tematem naszych rozważań jest odkształcenie całego elementu, nie możemy czynić tego rodzaju uproszczenia (program uprawnienia budowlane na ANDROID).
Dla całości obrazu pracy zginanego elementu żelbetowego należy uwzględnić jeszcze wpływ rozciągania ukośnego, wywołany siłami poprzecznymi oraz naprężeń wewnętrznych, spowodowanych skurczem i pełzaniem betonu.

Całokształt tych zjawisk ważny dla zginania oraz stanowiący podstawę do badań przypadków zginania połączonego ze ściskaniem lub rozciąganiem jest od zarania dziejów żelbetu przedmiotem licznych i wieloletnich badań. Pomimo to nie udało się dotychczas ustalić jednoznacznie praw rządzących pracą betonu w belce zginanej. Przyczyną tego jest przede wszystkim niemożność bezpośredniego mierzenia naprężeń w betonie (uprawnienia budowlane).

Ogólnie stosowany sposób pomiaru odkształceń belki. przy jednoczesnym wyznaczaniu na próbnych elementach ściskanych lub rozciąganych naprężeń wywołanych tym odkształceniem, nie posiada dostatecznej ścisłości naukowej i jest kwestionowany przez większość badaczy. Założenie bowiem odpowiedniości naprężeń i odkształceń w dwóch tak różnie pracujących elementach, nie jest dostatecznie uzasadnione. Niejednorodność betonu, zależność jego cech wytrzymałościowych i sprężystych od jakości i ilości użytych składników, sposobu zagęszczania, warunków dojrzewania i innych, często drugorzędnych czynników, powoduje z reguły nadmierne rozrzuty, zniekształcające wyniki badań i utrudniające wyciąganie z nich wniosków (program egzamin ustny).

Wpływ sił poprzecznych

Stwierdzona dla ściskanych walców i kostek próbnych zależność wytrzymałości od wielkości próbki nasuwa wniosek, że wymiary przekroju zginanych elementów żelbetowych nie pozostają również bez wpływu na wyniki. W tych warunkach, na przestrzeni istnienia żelbetu powstało kilkanaście teorii pracy elementu zginanego. Jednak żadna z nich nie stanowi ostatecznego, nie budzącego wątpliwości rozwiązania, jakie stanowiłaby teoria oparta o rzeczywisty rozkład naprężeń w przekroju (opinie o programie).

W przekroju żelbetowym najlepiej znamy pracę stali. Pomijając zagadnienie przyczepności, które zostało omówione w rozdziale 3, obliczanie i doświadczalne sprawdzenie naprężeń w prętach stalowych nie sprawia trudności. Są one przeważnie wiotkie, stąd pomija się ich niewielką sztywność i przyjmuje równomierny rozkład naprężeń w stali. Przechodząc do naprężeń, jakie występują w zginanym elemencie żelbetowym, rozpatrzymy najpierw przypadek zginania czystego, pomijając wpływ sił poprzecznych.

Zakładamy również, że przekrój po odkształceniu pozostaje płaski dla wszystkich stanów naprężeń, z wyjątkiem stadium zniszczenia (segregator aktów prawnych). Założenia tego - jak wspomnieliśmy wyżej - nie potwierdzają wprawdzie wyniki przeprowadzonych doświadczeń, ale ułatwia ono obliczenie, nie wprowadzając dużego błędu. Badania na ten temat wykonane przez Mullera  na belkach o wymiarach 30 x 20 cm i rozpiętości 4,50 m wykazują, że płaski przed obciążeniem przekrój ulega pewnemu zakrzywieniu. Wzrasta ono w miarę obciążenia.

Jednak w belkach o stosunku wysokości do rozpiętości hll (co w zwykłych belkach żelbetowych prawie zawsze ma miejsce) można, zgodnie z rozważaniami teoretycznymi, dotyczącymi belek jednorodnych i sprężystych, oczekiwać bardzo małych odchyleń od zasady płaskich przekrojów (promocja 3 w 1). Odchylenia te należy tłumaczyć raczej lokalnymi zakłóceniami, jakie w belce żelbetowej występują po pojawieniu się rys.