kompozitais armuotos betoninės konstrukcijos - Vilniaus Gedimino ...

104 5. Plieno plaušu armuotų konstrukcijų laikomosios galios ir pleišėjimo analizė
Pagal apskaičiuotąjį kreivių pasiskirstymą rasime maksimalų sijos įlinkį. Tuo tikslu
taikysime 5.13 formulę ir 5.8 pav. pateiktas dviatramių sijų apkrovimo schemas.
Maksimalus išorinis siją veikiantis lenkimo momentas sudaro M Ed,max = 54 kNm.
Tiesiškai interpoliuodami tarp lenkiamųjų momentų ir kreivių diagramos taškų A
ir B, gauname šį momentą atitinkantį kreivį κ max
= 5,59 km –1 . Pagal 5.13 formulę
randame nagrinėjamos plieno plaušu armuotos sijos įlinkį viduriniame pjūvyje:
δ= ⋅κ⋅
2
5
k l = ⋅ 5,59 ⋅ 10
-3⋅ 6
2
= 21,0 mm ,
48
čia κ – koeficientas, įvertinantis apkrovimo tipą (5.8 pav.).
Apibendrinę pateiktąją medžiagą, galime padaryti tokias išvadas:
1. Plieno plaušu armuotų elementų laikomosios galios ir įlinkių skaičiavimas skiriasi
nuo įprastųjų gelžbetoninių tuo, kad vertinami liekamieji įtempiai plyšyje.
Norint atlikti tikslius skaičiavimus, būtina turėti konkretaus betono mišinio
eksperimentiškai nustatytą liekamųjų įtempių reikšmę.
2. Tais atvejais, kai supleišėjusių elementų deformacijos skaičiuojamos įvertinant
tik tamprią medžiagos elgseną, įlinkių nustatymo paklaida gali siekti kelis šimtus
procentų.
5.4. Skerspjūvio sluoksnių modelis
Sluoksnių modelis yra paprastas ir universalus gelžbetoninių ir plieno plaušu armuotų
elementų įtempių ir deformacijų apskaičiavimo metodas. Jei taikomi patikimi
medžiagų modeliai, sluoksnių metodu galima tiksliai (su kelių procentų paklaida)
apskaičiuoti elemento deformacijas, esant bet kokiai apkrovai. Sluoksnių modelyje
taikomas prielaidas ir skaičiavimo algoritmą aptarsime nagrinėdami skaičiavimo
pavyzdį.
Imkime gelžbetoninį elementą, kuriame armatūra išdėstyta tik tempiamojoje zonoje.
Elemento betono klasė C55/67, kirstinis tamprumo modulis E cm
= 38 GPa.
Armatūros tamprumo modulis E s = 190 GPa. Elemento skerspjūvis parodytas
5.13 pav., a. Reikia apskaičiuoti skerspjūvio kreivį, veikiant lenkimo momentui
M = 25 kN.
Skerspjūvį sudalinkime į devynis sluoksnius taip, kad armatūros sluoksnio plotas
būtų lygus armatūros strypų skerspjūvio plotui. Skerspjūvio sluoksnių modelis
parodytas 5.13 pav., b. Armatūros strypų skerspjūvių plotą A s = 460 mm 2 paverčiame
sluoksniu, kurio plotis lygus elemento skerspjūvio pločiui (100 mm), o storis –
4,6 mm.
Skaičiavimai atliekami iteracijomis. Pirmuoju priartėjimu apskaičiuojamas redukuotas
inercijos momentas skerspjūvio svorio centro atžvilgiu. Redukuotasis skerspjūvis
sudaromas taip, kad jo standumas būtų lygus pradiniam, bet jį sudarytų vienalytė
medžiaga. Šiame uždavinyje plieno sluoksnį redukuosime į ekvivalentinio standumo