2.1.1 Wygięcie i siła osiowa

Wygięcie i siła osiowa

Normy EN 1992-1-1, punkt 6.1 lub DIN 1045-1, p. 10.2, opisują szczegółowo podstawę obliczeń dla obliczeń stanów granicznych nośności. Regulacje te dotyczą wygięcia z siłą osiową lub bez, a także tylko dla siły osiowej.

Matematyczny stan uszkodzenia występuje, gdy odkształcenia ostateczne zostaną osiągnięte. W zależności od tego, gdzie występują odkształcenia ostateczne, uszkodzenie może być spowodowane przez beton lub stal zbrojeniowa.

Poniższy rysunek przedstawia dopuszczalne rozkłady odkształceń dla zginania z siłą osiową lub bez, zgodnie z EN 1992-1-1, punkt 6.1.

Według Pola rozkładu odkształceń przedstawione na rysunku mają następujące znaczenie:

Obszar ten pojawia się w przypadku centralnej siły rozciągającej lub siły rozciągającej o niewielkiej mimośród. Odkształcenia występują tylko na całym przekroju. Statycznie skuteczny przekrój składa się tylko z dwóch warstw zbrojenia A _s1 i A _s2 . Zbrojenie ulega _uszkodzeniu, ponieważ dochodzi do odkształcenia ostatecznego ε _ud .

Obszar 2 pojawia się w przypadku czystego zginania i zginania przy użyciu siły osiowej (siły ściskającej i rozciągającej). Oś obojętna znajduje się w obrębie tego przekroju. Wzmocnienie na zginanie jest w pełni wykorzystywane, co oznacza, że stal ulega uszkodzeniu po osiągnięciu maksymalnego odkształcenia. Zasadniczo przekrój betonu nie jest w pełni wykorzystany: _{Odkształcenia} ściskające nie osiągają odkształcenia ostatecznego ε _c2u .

Obszar ten pojawia się tylko w przypadku czystego zginania i zginania przy użyciu siły osiowej (ściskanie). Nośność stali jest większa niż wytrzymałość betonu. Beton _{ulega uszkodzeniu,} ponieważ jego ostateczne odkształcenie _ε2c2 zostaje osiągnięte.

Podobnie jak w obszarach 1 i 2 uszkodzenie betonu jest sygnalizowane pęknięciami, ponieważ stal przekracza granicę plastyczności (uszkodzenie z zapowiedzią).

Obszar 4 pojawia się w przypadku zginania podłużną siłą ściskającą. Stanowi ona przejście przekroju, głównie poddanego zginaniu, do przekroju podlegającego ściskaniu. Beton ulega zniszczeniu przed osiągnięciem granicy plastyczności stali, ponieważ możliwe odkształcenia są bardzo małe. Obszar ten daje w wyniku wzmocniony przekrój. Aby zapobiec takiemu przekrojem, należy włożyć zbrojenie ściskane.

Niewielkie odkształcenia stali w strefie rozciągania powodują uszkodzenie bez zapowiedzi (zbrojenie typu "zginanie-rozciąganie" nie rozpoczyna się).

Obszar ten pojawia się w przypadku siły ściskającej z niewielkim mimośródem (na przykład słupa) lub środkowej sile ściskającej. Na całym przekroju występują odkształcenia ściskające.

Odkształcenie ściskające na mniej ściskanej krawędzi wynosi między 0> ε _c1 > ε _c2 . Wszystkie ściskające rozkłady odkształceń przecinają się w punkcie C.