Железобетонных элементов

При постепенном увеличении внешней нагрузки можно наблюдать три характерные стадии напряженно-деформированного состояния железобетонных элементов (рисунок 2.14).

Рисунок 2.14- Стадии напряженно-деформированного состояния

Стадия I – до появления трещин в бетоне растянутой зоны, когда напряжения в бетоне меньше временного сопротивления растяжению и растягивающие усилия воспринимаются арматурой и бетоном совместно.

При малых нагрузках напряжения в бетоне и арматуре невелики, деформации носят упругий характер. Зависимость между напряжениями и деформациями – линейная, эпюры напряжений – треугольные.

Стадия II – после появления трещин в бетоне растянутой зоны, когда растягивающие усилия в местах образования трещин воспринимаются арматурой и участком бетона над трещиной, а на участках между трещинами - арматурой и бетоном совместно.

С дальнейшим увеличением нагрузки в бетоне сжатой зоны развиваются неупругие деформации, эпюра нормальных напряжений искривляется, а ордината максимального напряжения перемещается с края сечения в его глубину.

Стадия III – стадия разрушения, характеризующаяся относительно коротким периодом работы элемента, когда напряжения в растянутой стержневой арматуре достигают физического или условного предела текучести, в высокопрочной проволоке – временного сопротивления, а напряжения в бетоне сжатой зоны – временного сопротивления сжатию.

- Случай 1. Разрушение начинается с арматуры растянутой зоны и заканчивается раздроблением бетона сжатой зоны. Напряжения достигают предела текучести, что приводит к интенсивному раскрытию трещин и увеличению прогиба. Высота сжатой зоны бетона уменьшается, напряжение в сжатой зоне растет и достигает величины R_b, вследствие чего бетон разрушается. Носит пластический характер.

- Случай 2. При избыточном содержании растянутой арматуры разрушение происходит внезапно (хрупкое разрушение) от полного исчерпания несущей способности бетона сжатой зоны. При этом напряжения в арматуре не достигают предела текучести, что характерно для переармированных сечений со слабой сжатой зоной.

Рисунок 2.15- Стадии напряженного состояния изгибаемого

элемента с напрягаемой арматурой

Стадия III положена в основу расчета прочности.

Напряженно-деформированные состояния предварительно напряженных элементов после образования трещин в бетоне растянутой зоны сходны с элементами без предварительного напряжения (рисунок 2.15 ).