В EN 1992-1-1, раздел 6.1, или DIN 1045-1, раздел 10.2, изложены основные принципы расчета для проверки в предельных состояниях несущей способности. Эти положения применяются для изгиба с или без нормальной силы и для нормальной силы отдельно.
Расчетное состояние разрушения наступает, когда достигаются предельные деформации. В зависимости от того, где возникают эти предельные деформации, разрушение может быть вызвано бетоном или арматурной сталью.
Следующее изображение иллюстрирует допустимые распределения деформаций при изгибе с и без продольной силы согласно EN 1992-1-1, раздел 6.1.
Области распределения деформаций, показанные на рисунке, означают согласно [1]:
Область 1
Эта область возникает при центральной растягивающей силе или при растягивающей силе с небольшим эксцентриситетом. По всему сечению возникают только деформации. Конструктивно эффективное сечение состоит только из двух слоев арматуры As1 и As2. Арматура разрушается, потому что достигается предельная деформация εud.
Область 2
Область 2 возникает при чистом изгибе и при изгибе с продольной силой (сжимающей и растягивающей силой). Нулевая линия находится внутри сечения. Арматура для изгиба на растяжение используется полностью, т.е. сталь разрушается при достижении предельной деформации. Сечение бетона обычно не используется полностью: сжатия не достигают предельной деформации εc2u.
Область 3
Эта область возникает только при чистом изгибе и при изгибе с продольной силой (сжимающей силой). Несущая способность стали больше, чем несущая способность бетона. Бетон разрушается, потому что достигается его предельная деформация εc2u.
Разрушение бетона, как и в областях 1 и 2, сопровождается трещинами, так как сталь превышает предел текучести (разрушение с предупреждением).
Область 4
Область 4 возникает при изгибе с продольной сжимающей силой. Она представляет собой переход от сечения, преимущественно нагруженного изгибом, к сечению, нагруженному сжатием. Бетон разрушается до того, как в стали достигается предел текучести, так как возможные деформации очень малы. Эта область имеет сильно армированное сечение, вследствие чего она избегается путем укладки сжимающего армирования.
Малые стальные деформации в растягивающей зоне приводят к разрушению без предупреждения (арматура для изгиба на растяжение не оказывается в текучем состоянии).
Область 5
Эта область возникает при сжимающей силе с небольшим эксцентриситетом (например, колонна) или при центральной сжимающей силе. По всему сечению возникают только сжатия.
Сжатие на менее сжатом краю лежит в интервале 0 > εc1 > εc2. Все распределения сжатий пересекаются в точке C.
