kompozitais armuotos betoninės konstrukcijos - Vilniaus Gedimino ...

211
Atsveriant tiek antriniams, tiek išilginiams, tiek pagrindiniams plyšiams, betono
tempimo įtempiai perduodami per plyšį, kitaip tariant, egzistuoja tam tikra liekamųjų
įtempių ir plyšio pločio priklausomybė (angl. tension softening). Šis reiškinys
iš esmės paaiškinamas tuo, kad stambesni betono užpildai kerta atsiveriantį plyšį
ir perduoda tempimo įtempius iš vienos plyšio plokštumos į kitą. Schemiškai toks
įtempių pasiskirstymas išilginiame plyšyje parodytas 10.9 pav., d, kur tam tikra tempimo
įtempių σ y
dalis perduodama per plyšio plokštumą.
Ketvirtoji stadija lygiuose armatūros strypuose prasideda iš karto po cheminio
ryšio suardymo. Sukibimo įtempius sudaro tik trinties dedamoji, kuri labiausiai
priklauso nuo šoninio slėgio į betoną. Betono traukumas turi teigiamą įtaką trinčiai,
nes apspaudžia armatūros strypą. Trintį taip pat padidina armatūros paviršiaus
šiurkštumas. Didėjant slinkčiai dėl paviršių dėvėjimosi trinties dedamoji mažėja, kol
strypas visiškai ištraukiamas. Panašus paviršių nusidėvėjimo procesas vyksta ir kai
gelžbetoninis elementas veikiamas ciklinės apkrovos – sukibimo įtempių reikšmė po
kelių apkrovos ciklų pastebimai sumažėja. Kai kurie autoriai siūlo ciklinės apkrovos
veikiamų elementų sukibimo įtempius sumažinti keturis kartus, lyginant su vienkartiniu
apkrovimu (Muttoni, Ruiz 2007).
Rumbuotuosiuose armatūros strypuose ketvirtojoje stadijoje pasikeičia jėgos perdavimo
pobūdis: pasvirę betoniniai spyriai nukerpami ties paviršiumi, einančiu per
rumbelių viršūnes. Šią stadiją nulemia betono kerpamasis stipris, kuris apytiksliai
yra lygus f cs ≈ 2f ct . Dabar galime pagrįsti LST EN 1992-1-1:2005 siūlomą vidutinių
sukibimo įtempių skaičiavimo formulę (10.8), kurioje matomas aiškus ryšys
su ketvirtąja sukibimo įtempių perdavimo stadija. Nukirpus betono paviršių tarp
rumbelių, ištraukimo jėgai toliau priešinasi tik trintis tarp betono paviršių. Trinties
jėgos reikšmė, kartu ir sukibimo įtempiai išlieka pastovūs (τ ≈ 0,15–0,3f ct
) net ir
esant didelėms slinkties reikšmėms (s ≈ 5–20 mm). Kai armatūros slinktis tampa lygi
atstumui tarp rumbelių, besitrinantys betoniniai paviršiai nugludinami ir sukibimo
įtempiai pradeda greitai mažėti – vyksta suirimas ištraukiant strypą.
Atkreiptinas dėmesys į tai, kad, skaičiuojant gelžbetoninių konstrukcijų tinkamumo
ribinį būvį (įlinkius ir plyšio plotį), praktiškai svarbios yra tik nedidelės slinkties
reikšmės s ≈ 0,1–0,3 mm. Ši reikšmė susijusi su plyšio pločio ribojimu, kuris gali būti
apskaičiuotas kaip armatūros slinktis iš abiejų plyšio pusių:
w ≈ 2s. (10.15)
Projektavimo praktikoje priimtinos ribinės plyšio pločio reikšmės nustatomos
atsižvelgiant į konstrukcijos tipą ir aplinkos agresyvumo klasę.
LST EN 1992-1-1:2005 leidžiamosios gelžbetoninių konstrukcijų didžiausiojo plyšio
pločio reikšmės yra 0,2–0,4 mm. Tikrinant saugos ribinius būvius (inkaravimo ilgį,
elementų laikomąją galią), priimtos slinkties reikšmės gali būti kur kas didesnės.