Average stress-strain relations for concrete from experimental moment-strain diagrams of beams and slabs/Betono vidutinių įtempių-deformacijų diagramų nustatymas iš eksperimentinių sijų bei plokščių momentų-deformacijų kreivių - Kaklauskas, Gintaris (Journal of Civil Engineering and Management, 1998)
Neseniai autorius pasiūlė naują apskačiavimo metodą pagal kurį [1–6] iš lenkiamų gelžbetoninių sijų arba plokščių eksperimentinų duomenų gali būti nustatytos betono vidutinių įtempių-deformacijų diagramos. Turint eksperimentines momentų-kreivių ir momentų-deformacijų diagramas, gaunama išsami tempiamo betono vidutinių įtempių-deformacijų diagrama, įskaitant ir jos krintančiąją dalį. Taip pat, net neturint duomenų apie betono savybes, pakankamai tiksliai galima nustatyti ir gniuždomo betono diagramą. Ankstesniuose šio žurnalo numeriuose [1,2] buvo pateiktas teorinis metodo pagrindimas, skaitinis patikrinimas ir praktinės apskaičiavimo metodikos. Šiame straipsnyje pateikti šio metodo taikymo eksperimentinių duomenų rezultatai. Buvo atlikta 14 sijų ir 9 plokščių, kruopščiai išbandytų anglų tyrinėtojų Clarko ir Speirso [7], analizė. Sijos ir plokštės turėjo skirtingą skerspjūvio aukštį, armavimo koeficientą ir armatūros strypų skersmenį (1 lentelė). Jos buvo apkrautos dviem koncentruotomis jėgomis, tarp kurių buvo 1,2 m ilgio gryno lenkimo ruožas. Sijos buvo suskirstytos į dvi grupes (serijas): pirmosios serijos (Nr. 1–4) sijos turėjo skirtingą aukčstį, skirtingą armatūros strypų skersmenį ir skerspjūvio plotą. Antrojoje serijoje (Nr. 3, 5, 6 ir 7) armatūros strypų skerspjūvio plotas ir skersmuo buvo vienodas, tačiau kito sijų skerspjūvio aukštis. Raidė R bandinio numeryje (1 lentelė) rodo, jog buvo išbandyta identiška sija. Literatūros šaltinyje [7] pateiktos visų eksperimentinių bandinių momentų-kreivių ir momentų-vidutinių armatūros deformacijų diagramos. Išsamus tyrimas, naudojant pasiūlytąjį skaičiavimo metodą, atliktas su 7 sija (1 lentelė). Buvo parodytos sijos darbo stadijos ir detaliai aprašyti visi žingsniai, nustatant tempiamo (ir gniuždomo) betono vidutinių įtempiųdeformacijų diagramas. Parodyta, kad dėl diskretaus gelžbetoninių elementų pleišėjimo pobūdžio, eksperimentinių momentų-kreivių (deformacijų) diagramos dažnai panašios į pjūklo dantelius (1 pav.). Turint tokias deformacijų diagramas, tempiamo betono įtempių-deformacijų kreivės gaunamos panašios, t.y. banguotos (2 pav.). Tam imamos “išlygintos” momentų-kreivių (deformacijų) kreivės (1 pav.), iš kurių nustatomos analogiškos įtempių-deformacijų kreivės. Tempiamo betono vidutinių įtempių-deformacijų diagramos pirmosios ir antrosios serijų sijoms pateiktos atitinkamai 8 ir 9 pav. Gautosios diagramos labai skiriasi ir svarbiausiais įtakojančiais faktoriais laikomi armavimo koeficientas bei tempiamos armatūros strypų skersmuo. Mažėjant šiems dydžiams, tempiamo betono vidutinių įtempių-deformacijų kreivių krintanti dalis pastebimai ilgėja ir rodo padidėjusią supleišėjusio tempiamo betono įtaką bendram skerspjūvio ir viso elemento standumui.First Published Online: 26 Jul 2012