kompozitais armuotos betoninės konstrukcijos - Vilniaus Gedimino ...

224 10. Kompozitinės armatūros ir betono sąveika
pasyvus išilginės armatūros suvaržymas, neleidžiantis plėtotis išilginiams plyšiams.
Taip pat eksperimentiniais tyrimais nustatyta, kad gelžbetoninius elementus skersine
kryptimi armuojant pagal LST EN 1992-1-1:2005 reikalavimus, t. y. Ω = 0,02–0,03
(čia Ω – skersinio armavimo indeksas, 10.14 pav.), užtikrinamas pakankamas išilginių
plyšių suvaržymas.
Pagal LST EN 1992-1-1:2005 normų nuostatas tiesių strypų pagrindinis inkaravimo
ilgis apskaičiuojamas iš pusiausvyros sąlygos, kad tempimo jėga strype turi būti
lygi armatūros ir betono sąlyčio zonoje susidarančiai sukibimo jėgai. Sukibimo jėga
apskaičiuojama strypo paviršiaus plotą padauginus iš vidutinių sukibimo įtempių.
Reikiamas inkaravimo ilgis išreiškiamas sulyginus jėgą strype su reakcija betone (sukibimo
jėga), (taip pat žr. 10.1–10.8 formules):
∅ σsd
lb,
rqd = ⋅ , (10.19)
4 fbd
čia ∅ – armatūros strypo skersmuo; f bd
– ribinių sukibimo įtempių skaičiuotinė
reikšmė; σ sd
– armatūros strypo skaičiuotiniai įtempiai pjūvyje, kurio atžvilgiu nustatomas
skaičiuojamas inkaravimo ilgis.
Formulė (10.19) palieka projektuotojui laisvę sumažinti strypo inkaravimo ilgį,
jei jo stipris nėra iki galo išnaudojamas. Paprastai tariama, kad strypo skaičiuotiniai
įtempiai yra lygūs plieno takumo ribai, t. y. σ sd
= f yd
. Ribiniai sukibimo įtempiai f bd
apskaičiuojami taip (taip pat žr. 10.8 formulę):
f = 2,25⋅η η f , (10.20)
bd
čia f ctd – skaičiuotinis tempiamojo betono stipris.
Koeficientai η 1 ir η 2 aptarti skyriaus pradžioje. Pirmasis iš jų įvertina sukibimo
kokybę ir strypo padėtį betonuojant, antrasis – strypo skersmenį. Išsiaiškinę betono
ir armatūros sukibimo mechaniką, galime pagrįsti jų fizikinę prasmę: blogesnis sukibimas
gaunamas viršutiniuose strypuose dėl prastesnio betono sutankinimo ir vandens
bei oro judėjimo į paviršių (žr. 10.6 poskyrį ir 10.13 pav.). Siūloma koeficiento
η 1
reikšmė viršutinės eilės strypams yra 0,7. Kitaip tariant, sukibimo įtempiai sumažinami
30 %. Pasaulinėje praktikoje šis reiškinys vadinamas viršutinių strypų efektu
(angl. top-bar effect). Koeficientu η 2
sumažinami didelio skersmens strypų sukibimo
įtempiai. Eksperimentiniais tyrimais nustatyta, kad vidutiniai sukibimo įtempiai mažėja
proporcingai didėjant strypo skersmeniui. Šis reiškinys susijęs su strypų skersinėmis
deformacijomis (žr. 10.17 ir 10.18 formules), o kompozitinės armatūros strypuose ir su
netolygiu normalinių įtempių pasiskirstymu strypo skerspjūvyje (10.16 pav.). Koeficientą
η 2 siūloma imti η 2 = 1, kai strypo skersmuo ∅ ≤32 mm, ir η 2 = (132 – ∅) / 100,
kai skersmuo ∅ > 32 mm. Statybinėms konstrukcijoms dažniausiai naudojami armatūros
strypai, kurių skersmuo ∅ < 40 mm, todėl minimali koeficiento reikšmė
η 2 = (132 – 40) / 100 = 0,92. Pažymėtina, kad koeficientas η 2 išvestas plieninei ar-
1 2
ctd