kompozitais armuotos betoninės konstrukcijos - Vilniaus Gedimino ...

E c , armuota vienu strypu, kurio skerspjūvio plotas lygus A s , tamprumo modulis E s .
Gelžbetoninis elementas apkraunamas tempimo jėga iki suirimo. Skirtingose apkrovos
pakopose matavimų bazėje L tarp taškų X 1 ir X 2 elementas pailgėja dydžiu ΔL.
Nagrinėjamo gelžbetoninio elemento deformavimosi procesą suskirstysime į keturias
charakteringas stadijas. Kol apkrovos reikšmė yra palyginti maža, betonas ir armatūra
yra visiškai sukibę ir deformuojasi kaip kompozitinė medžiaga. Šioje stadijoje
išmatuojamas poslinkis ΔL yra proporcingas veikiančiai jėgai P ir gelžbetoninė prizmė
deformuojasi tampriai (3.20 pav., b, diagramos dalis OA). Apkrovai padidėjus iki P cr
,
įtempiai betone pasiekia tempiamąjį stiprį ir atsiveria pirmasis makroplyšys. Toliau
net mažas apkrovos prieaugis sukelia naujų plyšių atsiradimą. Atsiveriant kiekvienam
naujam plyšiui, pastebimas staigus elemento pailgėjimas (diagramos dalis AB).
Pasiekus tam tikrą apkrovą P 1
, naujų plyšių elemente nebesusidaro ir elementas
pereina į stabilaus pleišėjimo stadiją (diagramos dalis BC). Ši stadija trunka tol, kol
viename iš plyšių pasiekiama armatūros takumo riba (diagramos dalis CD).
Bandymo metu fiksuotą apkrovos reikšmę P ir išmatuotą poslinkį ΔL tarp taškų
X 1 ir X 2 galime atidėti grafiškai, kaip parodyta 3.20 pav., b. Šioje diagramoje
atidėkime ir tariamą armatūros strypo apkrovos ir poslinkio grafiką. Iš medžiagų
mechanikos kurso prisiminkime, kad vienalytės tampriosios medžiagos (šiuo atveju
armatūros strypo) tempiamojo elemento poslinkis apskaičiuojamas taip:
NL
Δ L =
EA , (3.16)
s s
čia L – poslinkių matavimo bazės ilgis; N – ašinė jėga elemente (pagal nagrinėjamą
apkrovos schemą N = P).
Dabar panagrinėkime elemento apkrovos ir poslinkio diagramos tašką i (3.20 pav.,
b). Šis taškas atitinka poslinkį ΔL i ir jėgą P i . Išmatuotas gelžbetoninio elemento pailgėjimas
ΔL i
, veikiant šiai apkrovai, yra mažesnis nei armatūros strypo – diagramoje
šis skirtumas pažymėtas ΔL c,i . Tai galima paaiškinti tuo, kad tarp plyšių esantis
betonas perima tempimo įtempius ir, nukraudamas armatūrą, sustandina strypo
deformavimąsi. Šis efektas ir vadinamas supleišėjusio gelžbetonio tempiamuoju sustandėjimu.
Tempiamojo sustandėjimo reiškiniui įvertinti sudaromos betono vidutinių įtempių
ir vidutinių deformacijų diagramos. Tokią diagramą galima nesunkiai gauti
transformavus aptartąją gelžbetoninio elemento apkrovos ir išmatuoto poslinkio
priklausomybę. Tą patį diagramos tašką i panagrinėkime vertikaliu pjūviu: tašką i
atitinka išmatuotas gelžbetoninio elemento poslinkis ΔL i . Pertvarkę 3.16 formulę galime
apskaičiuoti, kokią reakciją (ašinę jėgą) armatūros strype sukelia toks poslinkis:
ΔLAE
i s s
Nsi
, = . (3.17)
L
55