62. Три стадии напряженно-деформированного состояния изгибаемых элементов без предварительно напряжения арматуры.

1 стадия. Появление нормальных трещин.

2 стадия. Раскрытие нормальных трещин.

3 стадия. Стадия разрушения (неущая способность конструкции определяется по 3 стадии).

Напряженно- деформируемые состояния на первой стадии.

Стадия 1. Начало загружения . Бетон и арматура работают упруго.

Стадия 1а . Конец первой стадии. Бетон работает упруго в сжатой зоне. В растянутой зоне проявляются неупругие пластические деформации. _.

Конец 1 стадии. Образование норм. трещин. По стадии 1а проверяют образование трещин в ж/б изгибаемых элементах. При дальнейшем увеличении нагрузки можно наблюдать появление и раскрытие нормальных трещин. Конструкция переходит в стадию 2.

Стадия2. Стадия после образования трещин. Бетон в сжатой зоне работает неупруго. Эпюра сжимающих напряжений искривляется. Растягивающие усилия в сечении с трещиной воспринимаются арматурой и бетоном над трещиной. Между трещинами растягивающее напряжение воспринимается бетоном и стальной арматурой совместно.

Конец стадии 2. По этой стадии выполняют расчет по пригодности к нормальной эксплуатации(вторая группа предельных состояний) . Эта стадия соответствует эксплуатации большинства конструкций.

Стадия 3. Стадия разрушения. Экспериментально отмечены 2 случая разрушения по нормальным сечениям:

1) Разрушение начинается в момент, когда напряжения в бетоне и стальной арматуре одновременно достигают предельных значений. В бетоне σ_bс=R_b и в арматуре σ_s σ_y. Разрушения носят пластический характер, что характерно для нормально деформируемых элементов.

2) Разрушение происходит хрупко в следствии раздавливания бетона сжатой зоны: σ_b =R_b. Напряжение в арматуре σ_s<σ_y (физический прдел текучести) или σ_s < σ_0.2(условный предел текучести ). Прочностные свойства арматуры используются не полностью- переармированное сечение, т.е. избыточное содержание арматуры.

Стадия 3. Первый случай разрушения, положен в основу расчета конструкций по прочности.

63. Три стадии напряженно-деформированного состояния изгибаемых элементов с предварительным напряжением стальной арматуры.

В предварительно напряженных элементах до приложения внешней нагрузки , напрягаемая арматура обжимает элемент, в нижней зоне появляются сжимающие напряжения, в верхней- растягивающие.

После приложения внешней нагрузки сжимающее напряжение в нижней и верхней зонах уменьшается до нуля, далее повторяется стадия 1 и 1а. При дальнейшем увеличении нагрузки повторяются стадии 2 и 3 как у элементов без предварительного напряжения .

За счет удлинения стадии 1 в предварительно напряженных элементах отдаляется момент образования трещин, уменьшается ширина их раскрытия в стадии 2, увеличивается трещиностойкость и уменьшается деформативность конструкции.

Предварительное напряжение не повышает прочности конструкции, т. к. стадия 3 у них одинакова!