Железобетонная балка является изгибаемым элементом, в котором под действием приложенной нагрузки возникают усилия М и Q. Расчетной схемой балки является однопролетная статически определимая балка, нагруженная равномерно распределенной нагрузкой (g+V). Расчетный пролет l0 балки считается между серединами площадок ее опирания на стены. Максимальное значение изгибающий момент  достигает в середине пролета, а поперечная сила  – у опор.  Поэтому ожидать разрушение балки можно именно в середине пролета - от действия изгибающего момента M и вблизи опор - от действия поперечной силы Q.

Разрушение в середине пролета  происходит по нормальному сечению (см. рис. 1.1). Изгиб приводит к сжатию бетона выше нейтральной оси нормального поперечного сечения балки и растяжению ниже этой оси. Бетон хорошо сопротивляется сжатию и надежно работает вплоть до разрушения балки. Растягивающие усилия воспринимаются нижней продольной арматурой балки, которая вместе со сжатым бетоном обеспечивает ее несущую способность. При этом можно говорить, что растянутый бетон в балке исключается из работы.

Разрушение от действия поперечной силы происходит по наклонному сечению.  Противостоят разрушению балки по наклонному сечению бетон и арматурные стержни поперечной арматуры, совместно работающие на растяжение.

Однако сталь хорошо сопротивляется и сжатию. Если ввести в центрально сжатый элемент стальную арматуру, поперечное сечение такой колонны по сравнению с бетонной при одной и той же нагрузке будет значительно меньше, конструкция легче и экономичнее.

В многоэтажном здании наиболее нагруженными являются колонны первого этажа. На рисунке 1.2 показано, что на колонну первого этажа нагрузка собирается с покрытия Р₁ и трех перекрытий 3´Р₂. Кроме того, учитывается собственный вес колонн всех этажей. Колонна верхнего этажа испытывает сжатие от нагрузки Р₁ и собственного веса. Между тем, поперечное сечение колонн всех этажей принято одинаковым 400´400 мм. Разная несущая способность колонн обеспечивается за счет постановки арматурных стержней с увеличивающейся площадью поперечного сечения (A_s) от верхнего к нижнему этажу здания.

Соединить бетон и сталь для совместной работы как единое целое, значит получить качественно новый материал – железобетон.

Совместная работа бетона и стальной арматуры в железобетонных конструкциях оказалась возможной благодаря следующим их свойствам:

- бетон при твердении прочно сцепляется с арматурой, поэтому в конструкциях оба материала деформируются совместно;

- сталь и бетон обладают близкими по величине коэффициентами линейного расширения, поэтому при изменении температуры (до 100⁰С) в железобетоне возникают очень небольшие начальные напряжения;

1. Железобетонные конструкции. Основные понятия и общие сведения Достоинства и недостатки железобетона Сущность железобетона