RF-CONCRETE Members Wersja 5

Podręczniki online, przykłady wprowadzające, tutoriale i inna dokumentacja

RF-CONCRETE Members Wersja 5

Przełącz na tryb pełnoekranowy Wyjdź z trybu pełnoekranowego

2.4.3 Oddziaływanie usztywnienia rozciągania

Oddziaływanie usztywnienia rozciągania

W przypadku pękania części z betonu zbrojonego z obliczeniowego stanu granicznego wiadomo, że siły rozciągające powstające w pęknięciu mogą być pochłaniane tylko przez zbrojenie. Między dwoma pęknięciami naprężenia rozciągające są przenoszone do betonu za pomocą (ruchomego) wiązania. Tak więc, w odniesieniu do długości elementu konstrukcyjnego, beton bierze udział w absorpcji wewnętrznych sił rozciągających, co prowadzi do zwiększenia sztywności elementu konstrukcyjnego. Efekt ten nazywany jest efektywnością betonu dla rozciągania pomiędzy pęknięciami lub usztywnieniem rozciągającym .

Rysunek 2.21 Zachowanie się naprężenia i odkształcenia pomiędzy dwiema pierwotnymi pęknięciami

Ten wzrost sztywności elementu konstrukcyjnego spowodowany usztywnieniem rozciągającym można rozpatrywać na dwa sposoby:

  • Po utworzeniu pęknięcia na wykresie naprężenie-odkształcenie betonu przedstawiono resztkowe stałe naprężenie szczątkowe. Resztkowe naprężenie rozciągające jest znacznie mniejsze niż wytrzymałość na rozciąganie betonu. Alternatywnie do strefy rozciągania można wprowadzić zmodyfikowane relacje naprężenie-odkształcenie, uwzględniające wpływ betonu na rozciąganie pomiędzy rysami w postaci malejącej gałęzi na wykresie po osiągnięciu wytrzymałości na rozciąganie. Ta procedura często okazuje się przydatna w obliczeniach numerycznych.
  • W przypadku konstrukcji praktycznych podejście, które jest bardziej jasne i konwencjonalne, polega na modyfikacji "czystego" wykresu naprężenie-odkształcenie stali. Zredukowane odkształcenie stalowe ε sm jest stosowane w rozpatrywanym przekroju, wynikającym z ε s2 oraz z okresu redukcji wynikającego ze sztywności rozciągania.
Rysunek 2.22 Uwzględnienie efektu usztywnienia rozciągającego poprzez a) charakterystyczną krzywą betonu lubb) zmodyfikowaną charakterystykę krzywej stalowej

W prętach RF-CONCRETE można uwzględnić wpływ naprężenia rozciągającego na zmodyfikowaną krzywą charakterystyczną stali zgodnie z [6] , a także poprzez krzywą naprężenie-odkształcenie dla betonu w strefie rozciągania według [7] oraz [8] .

Zalety i wady tych podejść oraz funkcjonalne zastosowanie poszczególnych metod są szczegółowo opisane w odpowiednich podręcznikach (na przykład [8] ).

Literatur
[6] Deutscher Ausschuss für Stahlbeton (Hrsg.): Heft 525 – Erläuterungen zu DIN 1045-1. Beuth Verlag GmbH, 2003.
[7] Deutscher Ausschuss für Stahlbetonbau (Hrsg.) Heft 415 – Programmgesteuerte Berechnung beliebiger Massivbauquerschnitte unter zweiachsiger Biegung mit Längskraft. Beuth Verlag GmbH, Berlin, 1990.
[8] Pfeiffer, Uwe. Die nichtlineare Berechnung ebener Rahmen aus Stahl- oder Spannbeton mit Berücksichtigung der durch das Aufreißen bedingten Achsendehnung. Cuviller Verlag, Göttingen, 2004.