Стадии напряженно-дефформированного состояния и характер разрушения изгибаемых и растянутых ЖБ элементов (с ненапрягаемой и напрягаемой арматурой.).

Стадия 1 напряженно-деформированного состояния сечения характеризует сопротивление железобетонного элемента, работающего без трещин. При этом удобно рассматривать два проме­жуточных состояния (стадия 1а и 1б) сечения в зависимости от величины относительных дефор­маций его наиболее растянутой грани.

Стадия 1а имеет место на начальных этапах нагружения, когда величина изгибающего мо­мента в зоне чистого изгиба невелика, бетон как в сжатой, так и в растянутой зонах сечения работает в области упругих деформаций (т.е. наблюдается линейная зависимость между напряжениями и от­носительными деформациями

Стадия 1Б:при приближении к предельным деформациям на растяжение на ступает стадия 1Б,предшествуящая образованию норм. Трещин в растянутой зоне сечения.

Стадия 1 считается завершенной, когда при достижении бетоном на наиболее растянутой грани сечения предельных деформаций е_си образуются трещины и происходит перераспределение внутренних усилий между арматурой и бетоном.

Таким образом характерными чертами стадии 1 напряженно-деформированного состояния сечения являются:

-отсутствие трещин в растянутой зоне сечения;

-линейное распределение относительных деформаций по высоте сечения, т.е. практически стро­гое выполнение гипотезы плоских сечений до момента появления трещин;

-совместная работа арматуры и окружающего ее бетона без нарушения сцепления.

Стадия 2 характеризует сопротивление сечения железобетонной конструкции, имеющей трещины. В сечении с трещиной нейтральная ось смещается по направлению к наиболее сжатой грани, уменьшая высоту сжатой зоны.

Для стадии 2 характерными признаками являются:

-в растянутой зоне сечения развиваются трещины, имеющие ширину раскрытия, зависящую от уровня нагружения конструкции.

-относительные продольные деформации и напряжения в бетоне и арматуре по длине элемента распределены неравномерно. В сечении с трещиной растягивающие усилия в основном воспри­нимает арматура, а на участке между трещинами - совместно бетон и арматура.

-гипотеза плоских сечений остается справедливой для некоторого среднего сечения по длине зоны чистого изгиба.

Дальнейшее увеличение нагрузки приводит к переходу испытываемой балки в стадию 3. харак­теризующую наступление в сечении предельного состояния по прочности — разрушения. При этом возможны два случая разрушения железобетонного элемента по сечению, нормальному к продоль­ной оси балки.

В первом случае относительные деформации растянутой арматуры достигают предельных значений соответствующих напряжениям, равным физическому или условному пределу текуче­сти. При этом относительные деформации бетона наиболее сжатой грани се­чения к этому моменту не достигают предельных значений.

Во втором случае относительные деформации сжатого бетона достигают предельных значе­ний, ранее, чем растянутая арматура достигает относительных дефор­маций, соответствующих физическому или условному пределу текучести. Разрушение сечения по сжатому бетону происходит хрупко с раздроблением бетона сжатой зоны.

Таким образом, характеризуя стадию 3 напряженно-деформированного состояния следует подчеркнуть:

1) Данная стадия определяет предельное состояние сечения по прочности.

2) Для среднего сечения по длине элемента с определенным допущением выполняется гипотеза плоских сечений.

3) По длине пролета рассмотренной железобетонной балки одновременно при одном уровне на­гружения имеют место все рассмотренные стадии напряженно-деформированного состояния