Стадии

Стадии напряженно-деформированного состояния при изгибе.

По результатам многих опытов над изгибаемыми элементами вплоть до их разрушения была выявлена зависимость напряженно-деформированного состояния этих элементов от размера нагрузок. При постепенном возрастании нагрузок последовательно возникают три стадии напряженно-деформированного состояния.

Стадия I. При малых нагрузках (изгибающих моментах) напряжения в бетоне и арматуре малы, в бетоне развиваются преимущественно упругие деформации. Зависимость между напряжениями и деформациями почти линейная, и эпюры напряжений как в сжатой, так и в растянутой зонах можно считать треугольными.

При увеличении нагрузки напряжения в растянутом бетоне растут медленнее по сравнению с деформациями. В растянутой зоне сечения развиваются пластические деформации; эпюра напряжений здесь принимает криволинейное очертание, и напряжения в бетоне достигают предела прочности на растяжение: Obt=Rbtn. В сжатой зоне бетон испытывает преимущественно упругие деформации, и эпюра напряжений близка к треугольной. Это напряженно-деформированное состояние называют стадией la.
Стадия 1а положена в основу расчетов на появление трещин.

Стадия II. При увеличении нагрузки в бетоне растянутой зоны появляются трещины, постепенно распространяющиеся вплоть до нейтральной оси; в местах, где образовались трещины, бетон выключается из работы и растягивающие напряжения воспринимаются только арматурой. В сжатой зоне эпюра напряжений в бетоне становится криволинейной. Стадия II положена в основу расчета по допускаемым напряжениям (эпюру в сжатой зоне бетона считают треугольной).

Стадия III. При дальнейшем увеличении нагрузки трещины в растянутой зоне раскрываются, напряжения в материалах увеличиваются, и наступает разрушение балки. В этой стадии неупругие деформации ползучести охватывают значительную часть сжатой зоны, и эпюра напряжений в бетоне носит ярко выраженное криволинейное очертание.