Напряжения в бетоне и арматуре в сечениях с трещиной
Необходимо рассмотреть изгибаемый элемент двутаврового сечения после образования трещин. К определению напряжений в бетоне и арматуре элемента таврового сечения с полкой в сжатой зоне
растянутой полки в сечении с трещиной не работает. Начнем с анализа напряженного состояния при отсутствии предварительного напряжения. Будем исходить из следующих положений:
1) в зоне чистого изгиба средние сечения, расположенные между трещинами и испытывающие слева и справа симметричные воздействия, после изгиба остаются плоскими;
2) зависимость между высотой сжатой зоны в сечении с трещинами х и средней высотой сжатой зоны выражается эмпирической формулой
3) участок бетона растянутой зоны над трещиной в расчете не учитывается; влияние этого участка в некоторых случаях существенно, однако необходимые данные для практического учета этого фактора пока не накоплены.
Исходя из этих положений, выразим напряжения в бетоне и арматуре сжатой зоны сечения с трещиной через напряжения в растянутой арматуре аа и определим высоту сжатой зоны.
При длительном действии нагрузки под влиянием ползучести бетона сжатой зоны нейтральная ось перемещается и высота сжатой зоны увеличивается.
Нормы рекомендуют принимать приближенно высоту сжатой зоны в сечении с трещиной одинаковую при кратковременном и длительном действии нагрузки и определять ее для изгибаемых и внецентренно загружённых элементов (предварительно напряженных и без предварительного напряжения).
Высоту сжатой зоны в сечении с трещиной по приведенным формулам определяют приближенно, однако на результаты расчета раскрытия трещин, кривизн, прогибов и т. п. во многих случаях это не оказывает существенного влияния.
Плечо внутренней пары сил для таврового сечения при прямоугольной эпюре напряжений в бетоне сжатой зоны равно расстоянию между усилием в растянутой арматуре и равнодействующей усилий в бетоне и арматуре сжатой зоны.