Wzmacniające działanie betonu w strefie naprężenia
W uszkodzonych elementach żelbetowych siły rozciągające w szczelinie są przyjmowane wyłącznie przez zbrojenie. Jednak pomiędzy dwoma szczelinami naprężenia rozciągające są wprowadzone do betonu przez (przesuwne) połączenie. W ten sposób beton uczestniczy w przyjmowaniu wewnętrznych sił rozciągających, co prowadzi do zwiększenia sztywności elementu. Efekt ten nazywany jest wzmacniającym działaniem betonu na rozciąganie pomiędzy szczelinami, lub również Tension Stiffening.
Uwzględnienie zwiększenia sztywności elementu przez wzmacnianie rozciąganiem może odbywać się na dwa sposoby:
- Obrazowanie poprzez wytrzymałość betonu na rozciąganie
Można wprowadzić pozostałe, stałe resztkowe naprężenie rozciągające, które pozostaje po utworzeniu się szczelin, do linii roboczej betonu. Resztkowe naprężenie rozciągające jest przy tym znacznie mniejsze niż wytrzymałość betonu na rozciąganie. Alternatywnie można również wprowadzić zmodyfikowane zależności naprężenie-odkształcenie dla obszaru rozciągającego, które uwzględniają wpływ betonu na rozciąganie pomiędzy szczelinami za pomocą malejącej gałęzi po osiągnięciu wytrzymałości na rozciąganie.
W RFEM 6 dostępne są następujące trzy podejścia do modelowania wytrzymałości betonu na rozciąganie, aby uwzględnić Tension Stiffening.
- Quast
- Quast zmodyfikowany
- Hsu i Mo
- Obrazowanie poprzez zmodyfikowaną linię właściwości stali
Inna metoda polega na zmianie „nagiej” linii roboczej stali zbrojeniowej. W rozważanym przekroju stosuje się zmniejszone odkształcenie stali εsm, które wynika z εs2 i terminu odejmowanego z powodu wzmacniania rozciąganiem.