Analysis of parameters affecting tension stiffening in reinforced concrete beams

Abstract

Faktorių, veikiančių supleišėjusio tempiamo betono darbą gelžbetoninėse suose, analizė

Santrauka. Ankstesniame straipsnyje [7] buvo rašyta, kad taikant pirmojo autoriaus sukurtą metodą [1–6] keturiolikai eksperimentinių gelžbetoninių sijų [8] buvo nustatytos tempiamo betono vidutinių įtempių-deformacijų kreivės. Sijos turėjo skirtingą skerspjōvio aukštį, armavimo koeficientą ir armatūros strypų skersmenį (1 lent.). Jos buvo suskirstytos į dvi grupes (serijas): pirmosios serijos (No 1–4) sijos turėjo skirtingą aukštį, skirtingą armatūros strypų skersmenį ir skerspjūvio plotą. Antrojoje serijoje (No 3, 5, 6 ir 7) armatūros strypų skerspjūvio plotas ir skersmuo buvo vienodi, tačiau kito sijų skerspjūvio aukštis. Raidė R bandinio numeryje (1 lent.) rodo, jog buvo išbandyta identiška sija. Tempiamo betono vidutinių įtempių-deformacijų diagramos pirmosios ir antrosios serijų sijoms pateiktos atitinkamai 1 ir 2 pav. Šiame straipsnyje analizuojamos gautosios diagramos vertinant svarbiausių faktorių įtaką. Svarbiausias įtempių-deformacijų kreivių, gautų pirmosios serijos sijoms, bruožas yra tas, kad sijų 3(R) ir 4(R), turinčių mažą armavimo koeficientą ir strypų skersmenį, kreivės turi žymiai ilgesnę krintančią teigiamų įtempių dalį nei sijų 1(R) ir 2(R) kreivės. Tai galima paaiškinti tuo, kad, mažinant strypų skersmenį, santykiškai (paliekant tą patį skerspjūvio plotą) padidėja jų paviršiaus plotas, o kartu pagerėja armatūros tempiamo betono sukibimas. Tai ir sąlygoja efektyvesnį tempiamo betono tarp plyšių darbą. Reikia paminėti, kad šiuo atveju sunku atskirai vertinti minimų faktorių (armavimo koeficiento ir strypų skersmens) įtaką, nes visos sijos turėjo po tris tempiamos armatūros strypus, t.y., didėjant strypų skersmeniui, didėjo ir skerspjūvio plotas. Be to, reiškinį komplikuoja betono susitraukimą sukeliančios deformacijos, kurios didėja, didėjant armavimo koeficientui. Kitas ryškus įtempių-deformacijų kreivių bruožas yra tas, kad kai kurioms sijoms (ypač turinčioms didesnį armavimo koeficientą) nustatytos kreivės turi neigiamus įtempius. Tai gali atsitikti dėl trijų priežasčių, kurios nurodomos straipsnyje. Apskaičiavimais buvo parodyta, kad, atmetus neigiamą įtempių-deformacijų kreivės dalį, apskaičiuota momentų-kreivių diagrama nežymiai skiriasi nuo eksperimentinės diagramos (3 pav.). Lyginant įtempių-deformacijų kreives, gautas antrosios serijos sijoms (2 pav.), galima padaryti išvadą, kad tempiamo betono darbas tarp plyšių tampa efektyvesnis, mažėjant ne tik armavimo koeficientui, bet ir skerspjūvio aukščiui. Pastarojo faktoriaus įtaką galima paaiškinti tuo, kad mažesnio skerspjūvio sijų tempiamo betono sluoksniai vidutiniškai yra arčiau armatūros nei didelio skerspjūvio, todėl, esant toms pačioms deformacijoms, jie turi didesnius įtempius. Straipsnyje aptariama betono susitraukimo įtaka konstrukcijų įtempiams ir deformacijoms.

First Published Online: 26 Jul 2012

Keyword : -