2.4.6 Pełzanie i skurcz

Pełzanie i skurcz

Obliczanie współczynników dla pełzania φ (t, t ₀ ) i skurczu ε _{c, s} (t, t _s ) zgodnie z EN 1992-1-1, załącznik B, opisano w rozdziale 2.2.6 .

Pełzanie i skurcz w modelu są uwzględniane w obliczeniach opisanych poniżej.

Jeżeli odkształcenia są znane w chwili t = 0, jak również w dowolnym późniejszym punkcie czasowym t, współczynnik dla pełzania φ _t można określić w następujący sposób.

${\phi }_t = \frac{{\epsilon }_t}{{\epsilon }_{t=0}} - 1$

Równanie przekształcane jest na odkształcenie w punkcie t. Skutkuje to następującą korelacją, która obowiązuje dla naprężeń równomiernych (mniej niż ok. 0,4 f _ck ).

${\epsilon }_t = {\epsilon }_{t=0} · \left({\phi }_t + 1\right)$

W przypadku naprężeń wyższych niż około 0,4 f _ck odkształcenia rosną nieproporcjonalnie, powodując utratę liniowo zakładanego odniesienia.

Obliczenia w prętach RF-CONCRETE mają wspólne rozwiązanie, które jest uzasadnione do celów konstrukcyjnych: Krzywa naprężenie-odkształcenie betonu jest zniekształcona przez współczynnik (1+ φ).

Uwzględnienie pełzania powoduje, że podczas okresu obciążenia przyjmuje się równomierne naprężenia wytwarzane na bieżąco, jak pokazano na powyższym rysunku. Z powodu zaniedbania redystrybucji naprężeń odkształcenie to jest nieco zawyżone. Dodatkowo model ten uwzględnia redukcję naprężeń tylko w częściach, ponieważ zmiana odkształceń (relaksacji) nie jest uwzględniana: Przyjmując liniową charakterystykę sprężystości, można by przyjąć, że jest to proporcjonalność, a pozioma deformacja również odzwierciedla relaksację w stosunku (1+ φ). Ten kontekst zostaje jednak utracony w przypadku nieliniowej zależności naprężenie-odkształcenie.

Procedura ta stanowi zatem przybliżenie. Redukcja naprężeń spowodowanych zarówno relaksacją, jak i nieliniową metodą pełzania nie może być lub może być w przybliżeniu przedstawiona w przybliżeniu.

Współczynnik pełzania φ _t zastosowany w prętach RF-CONCRETE należy traktować jako efektywny współczynnik pełzania. W przypadku obliczeń w stanie granicznym nośności oznacza to, że należy uwzględnić stosunek obciążenia wytwarzającego i stosującego się w trybie pełzania. Współczynniki pełzania wyznaczone zgodnie z rozdziałem 2.2.6 należy zatem dostosować w następujący sposób.

${\phi }_{t,eff}=\frac{\text{creep-producing load}}{\text{acting load}}·{\phi }_t$

Powstaje pytanie, w jaki sposób wywoływane są odkształcenia składowej właściwej dla obliczeń. Powodem tego jest ograniczona redukcja betonu w wyniku zbrojenia. W przypadku uwzględnienia warunków brzegowych wspólnych "smukłych" składowych o rozproszonym odkształceniu równomiernie zakrzywione części będą występować tylko dla asymetrycznego rozkładu zbrojenia.

Z tego względu skurcz może być odwzorowany wstępnym odkształceniem betonu lub stali. W szczególności oznacza to, że "odkształcenie swobodne" stali jest ograniczone dodatnim obciążeniem wstępnym betonu. W ten sam sposób możliwe byłoby modelowanie składowej przy ujemnym wstępnym odkształceniu stali, aby beton ograniczył swobodne odkształcenie wstępnie naprężonej stali. Obydwa warianty wykazują identyczne rozkłady naprężeń, biorąc pod uwagę odpowiednie odkształcenia wstępne, ale różnią się one znacząco w zależności od odkształcenia. Jeżeli stal jest wstępnie naprężona, natychmiast staje się ona widoczna na podstawie stanu odkształcenia, w którym występują strefy rozciągania i ściskania spowodowane kurczeniem. W przypadku wstępnego odkształcenia betonu z stanu odkształcenia można wyprowadzić stwierdzenia dotyczące rzeczywistej redukcji betonu.

Ponieważ wyznaczanie odkształceń jest najważniejsze dla obliczeń, nie ma znaczenia, czy modelowanie w wyznaczaniu sztywności jest wykonywane dodatnim odkształceniem wstępnym czy ujemnym odkształceniem wstępnym zbrojenia.