kompozitais armuotos betoninės konstrukcijos - Vilniaus Gedimino ...

76 4. Plieno plaušo ir betono sąveika
slinktį. Tyrimais nustatyta, kad, fibros posvyrio kampui esant φ ≤ 45°, dažniausiai
gaunama didesnė ištraukimo jėgos reikšmė. Šis reiškinys siejamas su dedamosios N y
poveikiu, sukeliančiu fibros lenkimą ir papildomas įtempių koncentracijas ties plyšio
plokštuma (4.7 pav.). Dedamąją N y galima traktuoti kaip skersinę jėgą gembinėje
sijoje, dėl kurios fibroje susidaro lenkiamasis momentas. Nedideliame tūryje ties
plyšio plokštuma dėl šios jėgos poveikio betonas yra glemžiamas ir pažeidžiamas.
Dėl glemžiamojo irimo padidėja fibros slinktis jau pradinėje apkrovos stadijoje (lyginant
su tiesia fibra, kurioje pradinėje apkrovos stadijoje pasireiškia tik tampriosios
deformacijos). Norint padidinti betono atsparumą lokaliajam glemžimui, gali būti
naudojami stipresni ir tankesni betonai.
Dar vienas efektas, kurį sukelia skersine kryptimi veikianti dedamoji N y , yra trinties
jėgos padidėjimas. Prisiminkime, kad fizikoje trinties jėga apibūdinama kaip
jėga, kuri priešinasi dviejų kietųjų kūnų santykiniam poslinkiui ir yra apskaičiuojama
taip:
F = F ⋅μ,
tr
čia F tr – trinties jėga, veikianti lygiagrečiai su kūnų paviršiumi; F n – normalinė jėga,
veikianti statmenai; μ – trinties koeficientas.
Trinties jėga skirstoma į statinę ir kinematinę trintį (atitinkamai tarp nejudančių
ir judančių paviršių). 4.7 pav. parodyta atraminė reakcija betone R, susidaranti dėl
jėgos N y poveikio. Reakcija R šiuo atveju yra statmenai veikianti normalinė jėga, dėl
kurios poveikio padidėja trintis tarp fibros ir betono. Ši papildoma dėl fibrų posvyrio
atsirandanti trinties jėga pasireiškia esant didesnėms slinkties reikšmėms dėl kinematinės
trinties poveikio.
Atliekant pasvirusių fibrų ištraukimo bandymus, kampas tarp fibros ašies ir jėgos
veikimo krypties paprastai yra 0 ≤ φ ≤ 60. Tipinės gaunamos apkrovos ir slinkties
diagramos iš kubelio traukiant lenktas ir tiesias fibras parodytos 4.8 pav., a ir b.
Eksperimentiniais tyrimais nustatyta, kad fibros posvyrio kampui φ didėjant nuo
0 iki 30°, gaunama vis didesnė ištraukimo jėgos reikšmė. Kaip matyti iš 4.8 pav., šis
n
P, N
φ≈30°
a) b)
φ=0°
φ≈60°
φ
P
P, N
φ≈30°
φ=0°
φ≈60°
φ
P
fibros
suirimas
fibros
suirimas
s, m
4.8 pav. Pasvirusios fibros apkrovos ir slinkties diagramos: a – su užlenktais galais;
b – tiesios
s, m