kompozitais armuotos betoninės konstrukcijos - Vilniaus Gedimino ...

ilgalaikio ir trumpalaikio stipių santykis f creep /f Lt
anglies pluoštas
166 8. Kompozitinės armatūros savybės
kompozitinės armatūros ilgalaikį stiprį (angl. creep rupture). Plieninės armatūros atveju
statinis nuovargis nepasireiškia ir jos ilgalaikis stipris yra lygus trumpalaikiam.
Kompozitinės armatūros ilgalaikis stipris priklauso nuo naudojamo pluošto tipo:
anglies pluoštas yra atspariausias statiniam nuovargiui, aramido pluoštas - mažiau
atsparus, o stiklo pluoštas yra pažeidžiamiausias dėl statinio nuovargio. Ilgalaikis
stipris taip pat priklauso nuo pradinės apkrovos intensyvumo ir aplinkos poveikių:
ultravioletinės spinduliuotės, cheminių medžiagų, temperatūros, drėgmės ir kt.
Svarbiausias uždavinys, nustatant ilgalaikį kompozitinės armatūros stiprį - susieti
veikiančius įtempius armatūroje ir laiką, per kurį armatūra suyra. Akivaizdu,
kad didinant pradinių įtempių reikšmę, polimerinė armatūra suyra vis greičiau.
Todėl galima rasti tokius pradinius įtempius armatūroje, kad ji nesuirtų per visą
statinio eksploatacijos laiką (50–100 metų). Atliekant ilgalaikio stiprio bandymus
pastebėta, kad egzistuoja tiesinis ryšys tarp ilgalaikio stiprio ir logaritminės laiko
skalės (8.7 pav.). Eksperimentinių tyrimų praktikoje sudėtinga atlikti ilgalaikius bandymus,
kurie truktų kelis ar keliasdešimt metų. Remiantis tiesine ilgalaikio stiprio ir
logaritminio laiko priklausomybe, statinio eksploatacijos laiką atitinkantis ilgalaikis
kompozitinės armatūros stipris nustatomas ekstrapoliuojant (8.7 pav. punktyrinė
linija). Taikant šią aproksimaciją, nustatytos įvairių kompozitinės armatūros pradinių
įtempių reikšmės, kurioms esant nepasireiškia statinis nuovargis ir armatūra nesuyra
per visą statinio eksploatacijos laikotarpį. Anglies pluošto armatūros ilgalaikis stipris
gali sudaryti apie 90 % trumpalaikio stiprio, aramido pluošto – apie 50 %, o
stiklo pluošto armatūros – tik apie 30 %. Didelę įtaką šioms reikšmėms turi aplinkos
sąlygos ir konkretus armatūros tipas.
Šiuo metu pasaulyje nėra sukaupta pakankamos kompozitinės armatūros ilgalaikio
stiprio eksperimentinių duomenų bazės, todėl JAV projektavimo normose ACI
440.1R-06 rekomenduojamos konservatyvios ilgalaikio stiprio koeficientų reikšmės:
stiklo pluoštui – 0,2 (arba 20 % trumpalaikio stiprio reikšmės), aramido pluoštui –
0,3 ir anglies pluoštui –0,55.
1
0,93
aramido pluoštas
0,47
stiklo pluoštas
0,29
0
eksperimentas
ekstapoliuota
0 t = 100 h t = 500 000 h
=57metai
log t
8.7 pav. Kompozitinės armatūros ilgalaikio stiprio reikšmės