Influence du retrait
Le retrait décrit une modification du volume en fonction du temps sans l'effet de charges externes ou de température. Auf die weitere Verzweigung des Schwindproblems in einzelne Erscheinungsformen (Trocknungsschwinden, autogenes Schwinden, plastisches Schwinden und Karbonatisierungsschwinden) wird hier nicht näher eingegangen.
Wesentliche Einflussgrößen des Schwindens sind relative Luftfeuchte, wirksame Bauteildicke, Gesteinskörnung, Betonfestigkeit, Wasserzementwert, Temperatur sowie Art und Dauer der Nachbehandlung. Die Größe, durch die das Schwinden erfasst wird, ist die Gesamtschwinddehnung εcs zum betrachteten Zeitpunkt t.
Gemäß EN 1992-1-1, Abschnitt 3.1.4 setzt sich die Gesamtschwinddehnung εcs zusammen aus den Komponenten Trocknungsschwinden εcd und autogenes Schwinden εca:
εcs = εcd + εca
Gleichung 2.101 [7] Gl. (3.8)
Der Anteil aus Trocknungsschwinden εcd ermittelt sich wie folgt.
εcd(t) = βdst,ts · kh · εcd,0
Gleichung 2.102 [7] Gl. (3.9)
où :
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t |
âge du béton au moment pertinent en jours |
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ts |
âge du béton au moment du retrait, en jours |
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h0 |
épaisseur efficace du composant [mm] (pour les surfaces: h0 = h) |
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kh |
Coefficient selon le Tableau 3.3 de [4] dépendant de l'épaisseur efficace de la section h0 |
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εcd,0 |
Valeur de base selon [4], Tableau 3.2 ou Annexe B, Éq. (B.11) |
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Ac |
Aire de la section |
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u |
Périmètre de la section |
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αds1, αds2 |
Facteurs pour la considération du type de ciment (voir le Tableau 2.3) |
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fcm |
Résistance moyenne cylindrique en compression du béton en [N/mm2] |
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fcmo |
= 10 N/mm2 |
| 32,5 N | s | Langsam erhärtend | 3 | 0,13 |
| 32,5 R; 42,5 R | N ... | Normal erhärtend | 4 | 0,12 |
| 42,5 R; 52,5 N/R | r | Schnell erhärtend | 6 | 0,11 |
Die autogene Schwinddehnung εca ermittelt sich wie folgt.
εca(t) = βas(t) · εca(∞) [7] Gl. (3.11)
où :
t - in Tagen
Considération du retrait dans RF-CONCRETE NL (avec considération de l'armature)
Die Angaben zur Schwinddehnung erfolgen in Maske 1.3 Flächen. Nous précisons ici l'âge du béton au moment pertinent et au début du retrait, l'humidité relative de l'air et le type de ciment. À partir de ces données, RF-CONCRETE NL détermine la déformation due au retrait εcs.
Die Schwinddehnung εcs(t,ts) lässt sich auch normenunabhängig manuell vorgeben.
La déformation due au retrait n'est que appliquée aux couches de béton; les couches d'armatures ne sont pas considérées. Ainsi, il existe une différence à la charge de température classique, cette dernière affecte également les couches d'armatures. Das in RF-BETON NL verwendete Modell für Schwinden berücksichtigt somit die Behinderung der Schwinddehnung εsh, die durch die Bewehrung oder die Querschnittsverkrümmung bei unsymmetrischer Bewehrung ausgeübt wird. Les charges résultantes de la déformation due au retrait sont appliquées automatiquement comme des charges virtuelles aux surfaces, puis elles sont calculées. Selon le système structural , la déformation due au retrait résulte de contraintes supplémentaires (pour un système statique indéterminé ou de déformations (pour un système statique déterminé). RF-CONCRETE NL prend donc en compte l'influence des conditions limite structurales de différentes manières pour le retrait.
Die aus Schwinden resultierenden Lasten werden automatisch der in Maske 1.1 Basisangaben definierten Belastung für Gebrauchstauglichkeit zugeordnet und gehen somit in die nichtlineare Berechnung ein.
Le retrait dépend de la distribution correcte de la rigidité dans la section. Daher ist für den Zugbereich des Betons die Berücksichtigung von Tension Stiffening (Betonrestzugfestigkeit nach Quast) und ein kleiner Wert für Dämpfung zu empfehlen.
Das im Bild 2.148 dargestellte 1D-Modell veranschaulicht, wie das Schwinden im Programm erfasst wird.
Pour faire simple, quatre couches sont considérées : Les couches en orange foncé représentent les zones où le béton n'est que peu endommagé, en orange clair le béton est en bien plus mauvais état. La couche bleue représente l'armature. Chaque couche de béton est caractérisée par le module d'élasticité Ec,i réel et chaque aire de section par Ac,i. L'armature est caractérisée par le module d'élasticité Es réel et chaque aire de section par As. Chaque couche est décrite par la coordonnée zi.
Erfassung des Schwindens als äußere Last
La déformation due au retrait peut également être appliqué dans RFEM comme une charge externe. Im RFEM-Dialog Neue Flächenlast ist über die links dargestellte Schaltfläche der Dialog Flächenlast infolge Schwinden generieren zugänglich.
Dans cette boîte de dialogue, nous pouvons entrer les paramètres pour déterminer la déformation due au retrait. Mit [OK] wird das ermittelte Schwindmaß dann als Lastgröße in den Ausgangsdialog Neue Flächenlast übernommen. Die Lastart wird dabei automatisch auf Längenänderung gesetzt. Veuillez noter que la déformation due au retrait agit sur la section entièrement et que des limitation ou courbures de section ne sont pas considérées par l'armature.
Littérature
[4] Quast, Ulrich. Zur Mitwirkung des Betons in der Zugzone. Beton und Stahlbetonbau, Heft 10, 1981.
[7] EN 1992-1-1: Bemessung und Konstruktion von Stahlbeton- und Spannbetontragwerken – Teil 1-1: Allgemeine Bemessungsregeln und Regeln für den Hochbau. Beuth Verlag GmbH, Berlin, 2004