Напрягаемая арматура изгибаемых элементов располагается в соответствии с эпюрой изгибающих моментов и поперечных сил.
Как и обычные железобетонные элементы, предварительно напряженные изгибаемые элементы при изгибе испытывают III стадии НДС: стадия I — до появления трещин в бетоне, стадия II — после появления трещин, стадия III — стадия разрушения.
При испытании предварительно напряженных элементов трещины наблюдаются незадолго перед разрушением, и интервал между в стадии II и в стадии III во много раз меньше, чем в обычном железобетонном сечении ().
Стадии деформирования при натяжении арматуры на упоры
При натяжении на упоры (как и в центрально растянутых элементах) верхнюю и нижнюю арматуры сначала укладывают в форму (состояние 1) и натягивают до заданных начальных контролируемых напряжений и (состояние 2). В период бетонирования происходят первые потери напряжений арматуры и (состояние 3).
После приобретения бетоном необходимой прочности арматура освобождается с упоров и обжимает бетон; напряжения в арматуре уменьшаются за счет быстронатекающей ползучести в процессе обжатия бетона (состояние 4). При этом вследствие несимметричного армирования () элемент получает выгиб.
С течением времени вследствие усадки и ползучести бетона происходят последующие потери напряжений арматуры и (состояние 5).
Состояния 1−5 имеют место в стадии изготовления до загружения элемента. После загружения нагрузкой, погашающей обжатие бетона (состояние 6), напряжения в напрягаемых арматурах равны и .
При дальнейшем увеличении нагрузки напряжения в бетоне растянутой достигают предела прочности при растяжении (состояние 7). Это и будет концом стадии I НДС при изгибе. При этом напряжение в напрягаемой арматуре равно, а в напрягаемой арматуре равно .
Следовательно, в предварительно напряженных сечениях при изгибе (как и при растяжении) перед образованием трещин напряжение в растянутой арматуре превышает соответствующее напряжение арматуры в обычных железобетонных сечениях, что и объясняет значительно более высокое сопротивление сечения образованию трещин при изгибе.
При увеличении нагрузки в бетоне растянутой зоны появляются трещины, и наступает стадия II НДС.
С дальнейшим увеличением нагрузки растягивающие напряжения в арматуре достигают предела прочности (состояние 8) и происходит разрушение сечения — стадия III.
Следовательно, при изгибе (как и при центральном растяжении) к моменту исчерпания несущей способности в стадии III эффект преднапряжения утрачивается.
При натяжении на бетон последовательность напряженных состояний до и после приложения нагрузки аналогичная. Здесь будет лишь другое начальное контролируемое напряжение.
