kompozitais armuotos betoninės konstrukcijos - Vilniaus Gedimino ...

išsamiau nagrinėjamas 3.3 poskyryje. Supleišėjusio tempiamojo betono elgsena gali
būti aprašoma dviem skirtingais būdais: įtempių ir deformacijų arba įtempių ir plyšio
pločio diagrama (3.1 pav.). Taikyti įtempių ir deformacijų diagramą patogu, nes
tokiu pat būdu apibūdinamas ir supleišėjęs gniuždomasis betonas. Tačiau, aprašant
supleišėjusio tempiamojo betono elgseną įtempių ir plyšio pločio diagrama, aiškiau
suprantama fizikinė plieno plaušo įtaka tempiamajam betonui (išsamiau aprašoma
3.4 poskyryje).
Adekvatūs medžiagų modeliai yra esminė ir būtina bet kokio skaičiavimo metodo
sąlyga. Šiame skyriuje aprašomi skaitiniam konstrukcijų modeliavimui reikalingi
plieno plaušu armuoto betono medžiagų modeliai ir savybės. Išsamiai aptariamos
gniuždomojo ir tempiamojo betono diagramos, nagrinėjama tik dispersiškai armuotam
betonui būdinga liekamojo stiprio savybė, aprašomas tempiamojo sustandėjimo
efektas, savybės veikiant dinaminei apkrovai ir ilgalaikiams poveikiams.
3.2. Gniuždomojo betono diagrama
Gniuždomasis stipris – viena svarbiausių ir gerai ištirtų betono mechaninių savybių.
Plieno plaušu armuoto betono gniuždomasis stipris nustatomas tokiu pačiu būdu
kaip ir įprastojo betono. Bandymo metu matuojama apkrovimo jėga ir dispersiškai
armuoto bandinio deformacijos. Nustatyta, kad plieno plaušas beveik neturi įtakos
gniuždomojo betono stipriui. Geriausiu atveju gniuždomasis stipris gali padidėti iki
15 %, kai elementas armuojamas apie 1,5 % plieno plaušo kiekiu. Šis padidėjimas
gali būti siejamas su plieno plaušo savybe varžyti plyšių vystymąsi betono mikrostruktūros
lygmeniu.
Gniuždant tiek įprastąjį, tiek plieno plaušu armuotą betoną, galima išskirti keturias
charakteringas deformavimosi stadijas, susijusias su medžiagos struktūroje
vykstančiais pokyčiais. Tipinė betono, veikiamo vienaašio gniuždymo, įtempių ir
deformacijų diagrama parodyta 3.2 pav.
Kiekvienoje apkrovimo stadijoje bendra gniuždomoji betono deformacija aprašoma
taip:
ε c =ε el +εpl -εcs , (3.1)
čia ε el – tamprioji deformacijų dalis; ε pl – plastinė deformacijų dalis (kartais dar
vadinama deformacija dėl greitai pasireiškiančio valkšnumo); ε cs – betono laisvojo
susitraukimo deformacija.
Esant nedidelėms įtempių reikšmėms (σ < 0,3f cc , čia f cc – betono gniuždomasis
stipris), įtempių ir deformacijų diagrama yra tiesinė (dalis OA). Šioje apkrovos stadijoje
vidiniai mikroplyšiai, esantys betone iki apkrovimo, lieka nepakitę. Energija,
susidaranti deformuojantis betonui, yra nepakankama, kad atsivertų naujų mikroplyšių.
Įtempių reikšmė, sudaranti apie 30 % betono stiprio f cc , vadinama žemutine
mikropleišėjimo riba (angl. onset of localized cracking) ir žymi tampriosios betono
deformacijos pabaigą.
39