Ten model do uchwycenia udziału betonu w rozciąganiu między pęknięciami opiera się na zdefiniowanej linii naprężenie-odkształcenie betonu w zakresie rozciągania (parabola-prostokąt).
Podstawowe założenia podejścia Hsu i Mo [1] można podsumować w następujący sposób:
- Do momentu osiągnięcia odkształcenia przy pęknięciu εcr lub obliczeniowego naprężenia betonu przy pęknięciu fcr, istnieje pełen udział betonu w rozciąganiu. Związek naprężenie-odkształcenie wykazuje liniowe zachowanie.
- Z początkiem formowania się pęknięć pojawia się malejący konkawowy przebieg zależności naprężenie-odkształcenie.
- Istnieje znacznie zredukowane usztywniające oddziaływanie betonu w strefie rozciągania.
Podsumowując, oznacza to, że związek naprężenie-odkształcenie dla obciążenia rozciągającego można podzielić na dwa obszary. Przed pęknięciem związek między naprężeniem a odkształceniem jest zasadniczo liniowy. Po pęknięciu następuje silny spadek wytrzymałości. Opadająca krzywa wykazuje przebieg konkawowy. Na opadającej gałęzi beton jest pęknięty, a naprężenie rozciągające betonu σc1 i odkształcenie rozciągające betonu ε1 wyraźnie różnią się od tych przed pęknięciem. σc1 jest zdefiniowane jako średnie (rozmyte) naprężenie rozciągające betonu, a ε1 jest średnim (rozmytym) odkształceniem rozciągającym betonu. Poniższy rysunek przedstawia opisany przebieg zależności naprężenie-odkształcenie dla zbrojonego betonu w zakresie rozciągania, uwzględniając Tension Stiffening według podejścia Hsu i Mo.
Linię naprężenie-odkształcenie w zakresie rozciągania można opisać według [1] za pomocą następujących równań:
- Dla 0 < ε < εcr
|
|
Średnie (rozmyte) odkształcenie rozciągające pęknięcia według Hsu i Mo |
|
|
Moduł sprężystości betonu |
- Dla ε > εcr
|
|
Rozciąganie betonu w pęknięciu |
|
fcr |
Obliczone zarysowane naprężenie betonu |
|
\(\overline{\varepsilon}_1\) |
Średnie (rozmyte) odkształcenie rys wg Hsu i Mo |
|
|
Wykładnik sterowania przebiegiem funkcji |
W RFEM 6 przebieg krzywej uzupełniony jest o parametr εct,max, za pomocą którego można ograniczyć wytrzymałość na rozciąganie. Od odkształcenia εct,max wytrzymałość na rozciąganie zostaje zredukowana do zera.