Strumienie sił

W miarę oddalania się od podpory, strumienie sił wypływających z podpór kierują się równolegle do krawędzi belki. Siła rozciągająca w pasie dolnym nie maleje do zera ku podporze, lecz osiąga tam pewną stałą wartość. Wraz z ukośną siłą ściskającą równoważy ona reakcję podporową (program uprawnienia budowlane na komputer).

Przynajmniej dla przeniesienia tej siły należy dać zbrojenie aż do podpory i tam je zakotwić. Przy większej wysokości w stosunku do rozpiętości ulega zmniejszeniu przypodporowa siła rozciągająca. Obszary przypodporowe zachodzą na siebie i powstaje działanie belkowe na całej długości belki, tak charakterystyczne dla elementu zwanego belką-ścianą. Ukośny kierunek siły ściskającej w belkach żelbetowych, o długości l większej od ok. 3,5 h można przyjmować za nachylony pod kątem 45° do poziomu. Dla wysokości h większej od rozpiętości l, dolna granica wartości siły rozciągającej wynosi ~ 0,4 R (program uprawnienia budowlane na ANDROID).

Obszar przypodporowy belki możemy obrazowo przyrównać do luku ze ściągiem. Rolę ściągu spełnia więc w belce dolne zbrojenie, które należy odpowiednio zakotwić na podporze za pomocą haków lub też uzyskać odpowiednie zakotwienie prętów, wykorzystując ich przyczepność do betonu. Saliger, prowadząc badania nad przyczepnością stwierdził, że siła ciągnąca, potrzebna do wywołania przesunięcia wkładki względem betonu zwiększa się, gdy na końcach prętów wykonać haki, nawet bez wydłużenia odcinka kotwiącego (uprawnienia budowlane).

Szczególnie skutecznie działają haki z uzwojeniem, pozwalającym na ruch wkładki dopiero po rozsadzeniu kostki betonowej, zawartej w uzwojeniu. Zastosowane zakotwienie i uzyskane maksymalne siły ciągnące w doświadczeniach Saliger. Ponieważ haki są najprostszym i zarazem najtańszym sposobem zakotwienia poświęcono im wiele prac. Jedną z obszerniejszych, jest wspomniana już praca Bauera, w której ujęte są wyniki badań przeprowadzonych w latach 1939/40. W celu ustalenia charakteru pracy samego haka, Bauer wykonał szereg elementów betonowych, w których zabetonował pręty stalowe zakończone hakami (program egzamin ustny).

Prosty koniec haka

Elementy były zbliżone kształtem do końców belek żelbetowych. Pręty tkwiące w elemencie podlegały wyciąganiu z betonu przy stopniowym wzroście obciążenia. Rozkład sił w elemencie badanym był nieco inny niż w belce żelbetowej na podporze. Jednak działanie haka nie zostało przez to zakłócone, ponieważ hak w pierwszym i drugim przypadku znajdował się w strefie ściskanej betonu. Aby wyeliminować działanie przyczepności i móc stwierdzić działanie samego zakotwienia końca pręta, prosty odcinek pręta został posmarowany bitumem i owinięty papierem (opinie o programie).

Badanie przeprowadzono w trzech seriach. Serie A i B dotyczyły wpływu na zakotwienie średnicy haka i średnicy pręta. Pręty o średnicy d = 12 - 40 mm były zabetonowane w geometrycznie podobnych elementach betonowych. W serii A użyto betonu o marce 300, w serii B - marki 160. Parę elementów obu serii użyto do ustalenia wpływu działania przyczepności prostego odcinka pręta i strzemion rozmieszczonych tak, jak to jest stosowane powszechnie w praktyce. W elementach serii C zbadano wpływ różnej grubości otuliny oraz różnego kształtu haków i różnych rodzajów zbrojenia poprzecznego (segregator aktów prawnych). Do doświadczeń użyto stali wysokowartościowej, aby spowodować zniszczenie bloku betonowego przed zerwaniem pręta w trakcie badań. Zabetonowane w elementach pręty były poddawane stopniowo zwiększanemu obciążeniu, aż do zniszczenia elementu.

Po przyłożeniu siły przy prętach bez uzwojenia działa z początku przyczepność. Stopniowo zmniejsza się ona w kierunku do końca haka, a po przezwyciężeniu jej przez siłę ciągnącą, hak ślizga się w swoim otworze. Znaczny poślizg następuje już w momencie zaniku przyczepności na końcu haka, zwłaszcza przy większych średnicach prętów. Prosty koniec haka wskutek poślizgu zakleszcza się w krzywiźnic otworu (promocja 3 w 1).