kompozitais armuotos betoninės konstrukcijos - Vilniaus Gedimino ...

112 5. Plieno plaušu armuotų konstrukcijų laikomosios galios ir pleišėjimo analizė
Prizmės ruožas L, kuriame pasiektas betono tempiamasis stipris, yra ribinės pusiausvyros
būsenos, t. y. bet kuriame šio ruožo pjūvyje gali atsiverti plyšys. Nedaug
padidinus jėgą P, silpniausiame ruožo L pjūvyje atsiveria plyšys ir įvyksta betono
įtempių persiskirstymas: gelžbetoninio elemento plyšio vietoje betono įtempiai tampa
artimi nuliui (prisiminkime betono plyšio pločio ir įtempių plyšyje diagramas), o
dispersiškai armuoto elemento atveju plyšio vietoje įtempiai tampa lygūs liekamųjų
įtempių σ fb,r
reikšmei (5.17 pav., b ir c). Gretimuose pjūviuose betonas taip pat nusikrauna.
Kaip parodyta 5.17 pav., b ir c, greta atsivėrusio plyšio pasikeičia sukibimo
įtempių veikimo kryptis, kartu ir tempimo įtempių pasiskirstymas betone.
Iš nagrinėto pavyzdžio galime pastebėti, kad įtempių pasiskirstymas betone (ir
armatūroje) priklauso nuo liekamųjų įtempių plyšyje σ fb,r ir sąlyčio zonoje su armatūra
susidarančių sukibimo įtempių τ. Kaip parodyta 5.18 pav., supleišėjusią gelžbetoninę
prizmę veikianti išorinė tempimo jėga P sukelia tris įražų komponentes: įražą,
kurią perima armatūros strypas (N s
), įražą, perduodamą per plyšį (N c,fb
), ir įražą,
perduodamą per sukibimo įtempius nuo armatūros betonui (N c,
τ). Žinoma, bendra
šių įražų suma kiekviename pjūvyje yra lygi išorinei apkrovai:
Nc, fb + Nc,
τ ( x) + Ns
( x)
= P. (5.27)
Įražą N c,fb
galima apskaičiuoti žinant liekamųjų įtempių plyšyje reikšmę:
Nc, fb =σfb,
r ⋅A c, (5.28)
čia A c – betono skerspjūvio plotas.
Įraža N c, τ apskaičiuojama dauginant sukibimo įtempių reikšmę iš strypo paviršiaus
ploto. Bendruoju atveju, kai sukibimo įtempiai per strypo ilgį x yra pasiskirstę
netolygiai, galima parašyti:
x
N , τ ( x) = πD ⋅τ( x)
dx. (5.29)
c
∫
0
Įraža armatūroje apskaičiuojama iš pusiausvyros sąlygos:
N ( x) = P-N -N ( x ). (5.30)
s c, fb c,
τ
P
τ(x)
P
N ( x) + N ( x)
= P
c
dx
s
Nc
x
( x) =
∫πD
· τ( x)
0
N
( )
( x)
x c
Ac
σc =
jėga betone N ( x)
x
c
dx;
jėga armatūroje Ns ( x )
x
5.18 pav. Ašinių įražų pasiskirstymas
gelžbetoniniame bloke