Deflection predictions for lightly reinforced concrete beams using different constitutive relationships and methods/Mažai armuotų gelžbetoninų sijų įlinkių vertinimas pagal įvairius medžiagų modelius ir metodus

Abstract

Darbe tiriamas pirmojo autoriaus pasiūlytos [1] supleišėjusio tempiamo betono įtempių-deformacijų priklausomybės (5) tikslumas, vertinant mažai armuotų lenkiamųjų gelžbetoninių elementų deformatyvumą. Tuo tikslu 33 mažai ir vidutiniškai armuotoms sijoms (1 lent.), kurias trumpalaike apkrova (dviem koncentruotomis jėgomis) išbandė Figarovskis [7], buvo apskaičiuoti įlinkiai. Jie buvo apskaičiuoti ir trimis normų metodais—amerikiečių [4], Euronormų [5] bei Lietuvoje galiojančių normų [6]. Be to, įlinkiai buvo apskaičiuoti sluoksnių metodu, taikant keturias tempiamo betono įtempių-deformacijų priklausomybes: Vecchio ir Collinso (1) [8], Hsu (2) [9], Prakhya ir Morley (3, 4) [10] bei pirmojo autoriaus. Įlinkiai buvo apskaičiuoti dviem apkrovų atvejams. Pirmuoju atveju jie buvo nustatyti tokiems penkiems apkrovos lygiams: 0,4; 0,55; 0,6; 0,7 ir 0,8 M_y , kur M_y yra apskaičiuotas lenkimo momentas, atitinkantis armatūros takumo ribą. Deja, ne visoms sijoms buvo nustatyti eksperimentiniai įlinkiai tuose apkrovos lygiuose. Todėl antruoju atveju įlinkiai buvo apskaičiuoti penkiuose tolygiai išdėstytuose apkrovos lygiuose, atitinkančiuose lenkimo momento intervalą tarp 1,1M_{cr, exp} ir M_{max, exp}, kur M _{cr, exp}  yra eksperimentinis pleišėjimo momentas, o M_{max, exp}  yra maksimalus eksperimente pasiektas lenkimo momentas. Vertinant tikslumą, kiekvienam skaičiavimo metodui buvo nustatyti tokie svarbiausi statistiniai dydžiai kaip vidurkis bei vidutinis kvadratinis nuokrypis. Šie statistiniai parametrai gauti santykiniams įlinkiams f_th/f_exp , kur f _th yra apskaičiuotas, o f_exp – eksperimentinis įlinkis. Skaičiavimo rezultatai (2 lent.) parodė, kad pirmajam apkrovų atvejui mažiausia vidutinė kvadratinė paklaida (13,6%) gauta sluoksnių metodu taikant pirmojo autoriaus pasiūlyą tempiamo betono priklausomybę. Mažesnė už vienetą. vidurkio reikšmė rodo, kad turėetiė būti įvertintos ir šlyties deformaeijos. Šlyties įtaka didesnė mažai armuotoms plonasienėms sijoms. Gana tiksliai sijų įlinkiai buvo apskaičiuoti ir Lietuvoje galiojančių bei amerikiečių normų metodais (vidutinis kvadratinis nuokrypis atitinkamai 18,3 ir 18,6%). Sluoksnių metodui, taikant Vecchio ir Collinso tempiamo betono priklausomybę, gautas 19,4% nuokrypis. Likusiems trims metodams/medžiagų priklausomybėms gautos didokos paklaidos (2 lent.). Skaičiuojant antrajam apkrovių reikšmių atvejui, „tiksliausių” metodų/medžiagų modelių seka (2 lent.) iš esmės nepakito. Vaizdumo dėlei pateiktos santykinių įlinkių-momentų priklausomybės trims normų metodams (4–6 pav.) bei sluoksnių metodui, taikant pirmojo autoriaus pasiūlytąjį tempiamo betono modelį (7 pav.). Iš šių priklausomybių matyti, kad visiems metodams rezultatų sklaida mažeja, didėjant apkrovai. Tai nesunkiai gali būti paaiškinta mažejančia supleišėjusio tempiamo betono įtaka sijų deformaeijoms. Būtina pažymėti, kad Figarovskio eksperimentinių sijų duomenys (1 lent.) buvo panaudoti, kuriant Lietuvoje galiojančių normų metodą, [6], o trečiosios bei iš dalies pirmosios sijų serijų duomenys – ir išvedant (5) priklausomybę. Be to, taikant abu šiuos metodus betono charakteristikoins (stiprumo tempiant ir gniuždant bei tamprumo moduliui) nustatyti naudotos empirinės formulės, panašios į taikytas eksperimentų autoriaus. Kita vertus, atlikus apskaičiavimus, kuriuose nebuvo vertinami pirmosios ir trečiosios serijų duomenys, sluoksnių metodui ((5) priklausomybė) gauti labai panašūs rezultatai (3 lent.).

First Published Online: 26 Jul 2012

Keyword : -