Uplastycznienie betonu

Pierwsza metoda odznacza się wielką prostotą obliczeń i z tego głównie powodu jest zalecana przez normę PN-57/B-03320; korzystając z niej można również uwzględnić wpływ uplastycznienia betonu, aczkolwiek w sposób pośredni. Druga z tych metod pozwala natomiast uwzględnić rezerwy tkwiące w uplastycznieniu betonu rozciąganego; jest ona zalecana do stosowania w Rosji (bliższe jej omówienie, patrz monografia) (program uprawnienia budowlane na komputer). W rozdziale tym omówimy pierwszą żutych metod, zakładając liniowy przebieg naprężeń w przekroju. Wzór ten wyraża, że Mg, może wzrastać w zakresie określonym wzrostem naprężeń włókna dolnego.

Składnik^ w nawiasie określa wzrost momentu Mr wywołany sprężeniem; jest on, jak widać ze wzoru, dość znaczny, ponieważ przewyższa na ogół wielkośćr, która obliczona na podstawie liniowego rozkładu naprężeń, jest oczywiście odmienna (wyższa co do bezwzględnej wartości) od rzeczywistej wytrzymałości betonu na rozciąganie Rr (wskutek uplastycznienia strefy rozciąganej). Norma polska PN-57/B-03320 przewiduje ogólnie minimalną wartość sr = 1.25 Obliczenia w oparciu o liniowy rozkład naprężeń są więc bardzo proste i zagadnienie to można uważać za rozwiązane z chwilą wyznaczenia wielkości W tym celu należy przeprowadzić obliczenie przy założeniu rzeczywistej (sprężysto-plastycznego). Terminem „sprężenie ograniczone” posługiwano się często w sposób niejednoznaczny (program uprawnienia budowlane na ANDROID).

Najczęściej używano go w przypadku, gdy przy obciążeniu użytkowym dopuszczano w przekroju naprężenia rozciągające. Rzadziej rozumiano przez to, że w przekroju znajduje się, oprócz zasadniczego uzbrojenia sprężającego, również uzbrojenie pomocnicze, nie naprężone wstępnie. To drugie określenie miało swe źródło w przekonaniu, że przeniesienie naprężeń rozciągających przez beton jest niepewne z uwagi na duże rozrzuty wytrzymałości betonu, możliwość lokalnych wstępnych rys i uszkodzeń (m. in. wskutek skurczu betonu) itd. Z tego powodu trójkąt naprężeń rozciągających zalecano przejmować przez uzbrojenie pomocnicze, uważając, że w ten sposób zarówno w przekrojach niezarysowanych jak i zarysowanych można liczyć na przeniesienie sił rozciągających (w tych warunkach np. norma niemiecka DIN-4227 rezygnuje z oddzielnego sprawdzania momentu rysującego) (uprawnienia budowlane).

Uzbrojenie pomocnicze

Powyższe określenia nie są jednak jednoznaczne i nie mają głębszego uzasadnienia naukowego (program egzamin ustny). Wystąpienie lub niewystąpienie naprężeń rozciągających w stanie użytkowym nie zmienia samo przez się własności elementu i sposobu jego pracy; zmiana taka następuje dopiero z chwilą przejścia do fazy II, tj. przy zarysowaniu przekroju (opinie o programie).

Ponadto stwierdzenie na podstawie obliczeń, że w przekroju nie pojawią się naprężenia rozciągające, nie oznacza, że tak bęcfzie w rzeczywistości, gdyż warunki pracy elementu mogą odbiegać od założeń obliczenia. Z drugiej strony obecność uzbrojenia pomocniczego (nie naprężonego) nie przeczy bynajmniej pełnemu sprężeniu (tj. nie „ograniczonemu”). Jak zobaczymy, uzbrojenie takie stosuje się również, aby pokryć ewentualny niedobór momentu niszczącego. Wprowadzenie uzbrojenia pomocniczego w celu przejęcia naprężeń rozciągających nie wyklucza oczywiście przejścia do fazy II, gdyż uzbrojenie to nie ma istotnego wpływu na powstanie rysy i wchodzi do współpracy dopiero po zarysowaniu elementu (promocja 3 w 1).

Przejęcie rozciągania mogłoby nastąpić również przez uzbrojenie sprężające, czemu towarzyszyłoby jednak na ogół znaczne rozwarcie rysy wskutek małego na ogól przekroju tego uzbrojenia. Uzbrojenie pomocnicze, zwłaszcza dostatecznie gęsto i równomiernie rozmieszczone w przekroju, zapewnia małe rozwarcie rys (przy równoczesnym większym ich zagęszczeniu).

Wskutek małych odkształceń uzbrojenie sprężające bierze stosunkowo niewielki udział w przenoszeniu sił rozciągających (wobec małego przekroju), z czego wynika, że praktycznie biorąc, uzbrojenie pomocnicze zastępuje beton strefy rozciąganej (promocja 3 w 1).