starosol6

180 3. Stropy płytowo-belkowe

jących, siły rozciągające. Belka zaczyna pracować częściowo jako cięgno o małym zwisie, co jest nazywane efektem membranowym. Belka taka, jeśli jest silnie zazbrojo-na, może mimo zmiażdżeń strefy ściskanej przenosić jeszcze znaczne obciążenia. Poglądowo efekt membranowy ilustruje rys. 3.70b.

Wraz z występowaniem efektu sklepieniowego narastają (rys. 3.69d — linia kropkowana) ugięcia belki oraz zmniejszają się siły aktualnie obciążające element. Dzieje się tak do chwili włączenia się efektu membranowego, gdy wraz ze wzrostem ugięć wzrasta obciążenie przenoszone przez element.

Opisany sposób pracy elementu jest możliwy do pełnego zrealizowania jedynie w sytuacji, gdy wzrastające ugięcia powodują zmniejszenie działającego obciążenia. W typowych sytuacjach projektowych dla belek i płyt obciążonych grawitacyjnie (rys. 3.69b) nie następuje zmniejszenie obciążenia. Jeżeli rzeczywiście zagwarantujemy w belce brak przesuwu na podporach, to w momencie zapoczątkowania zmniejszania sił sklepieniowych należy spodziewać się gwałtownego narastania ugięć (rys. 3.69d — linia kreska--kreska). Gdy narastające dynamicznie ugięcia nie doprowadzą do zniszczenia konstrukcji, wówczas przy spełnieniu dodatkowych warunków może wystąpić wyhamowanie ugięć i wystąpienie efektu membranowego.

Przy swobodnym przesuwie podpór (rys. 3.69c) nie można spodziewać się efektów sklepieniowych i membranowych, a zniszczenie elementu przebiega w typowy sposób (rys. 3.69d — linia kreska-kropka-kreska).

W przypadku większości belek stropów żebrowych odkształcalność ustroju jest zwykle relatywnie na tyle duża, że nie umożliwia powstania efektu sklepieniowego. Efekt sklepieniowy występuje dość często w płytach żelbetowych krzyżowo zbrojonych, połączonych monolitycznie z ciężkimi żebrami i wieńcami lub wbetonowanymi w betonowe ściany otaczające.

Ponieważ brak w tej chwili technicznie sprawnej metody uwzględniania efektu sklepieniowego, a ponadto w wielu przypadkach wprost niemożliwe jest określenie stopnia ograniczenia poziomych przesuwów punktów podparcia, w dalszych rozważaniach będziemy zakładać każdorazowo pełną swobodę przemieszczeń poziomych podpór. Mamy przy tym świadomość, że obciążenia w ten sposób określone mają wartości zaniżone.

Przy założeniu swobodnego przesuwu podpór o rozkładzie momentów zginających w elemencie ciągłym decyduje, poza obciążeniem, wartość i rozkład sztywności wzdłuż elementu. Stałą wartość sztywności na długości elementu (rys. 3.71c) przyjmuje się oczywiście przy jego obliczaniu w zakresie pracy sprężystej. Przyjmowano też przy obliczaniu elementu zarysowanego stałą sztywność na długości elementu, przy czym sztywność tę wyznaczano dla średniej wartości momentów z obszam dodatniego i ujemnego.

Badacze d. ZSRR od Muraszewa począwszy, a także kolejne normy d. ZSRR [N70], a obecnie rosyjskie [N71] zakładają przy obliczaniu elementów ciągłych stałą sztywność na każdej jednoimiennej gałęzi wykresu momentów (rys. 3.7ld). Sztywność ta jest wyznaczana dla ekstremalnej wartości momentu zginającego osobno dla każdego rozważanego odcinka.

Prezentowane uprzednio na rys. 3.67 podejście Ryżyńskiego i w odmiennej formie Borcza dotyczy także elementów ciągłych.

Rys. 3.71. Stosowane w obliczeniach modele zmiany sztywności wzdłuż belki statycznie niewyznaczalnej: a) schemat belki, b) wykres momentów, c}t-h) modele zmiany sztywności (opis w tekście)

Przedstawioną przez Leonhardta propozycję określania rozkładu sztywności w belce ciągłej ilustruje rys. 3.71e. Przyjęto tam, że na odcinku braku zarysowania przekrój pracuje w fazie I, a po rozwinięciu się rys — w fazie II. Między obszarami niezaryso-wanymi i w pełni zarysowanymi sztywności zmieniają się liniowo.

Na kolejnych rysunkach 3.7lf i g przedstawiono poglądowo zmianę sztywności wzdłuż elementu ciągłego na podstawie kontynualnej teorii zmian sztywności Kuczyńskiego (najszerzej wyłożonej w [91]), przy czym rys. 3.71f dotyczy „mutacji <p”, następny zaś (rys. 3.71 g) — „mutacji y/\ Z uwagi na skupione obciążenia, różnice między obydwoma mutacjami są tu dobrze widoczne.