SG Użytkowalności
Dzięki EN 1992-1-1 bardziej szczegółowe obliczenia dotyczące stanu granicznego użytkowalności znalazły zastosowanie w biurach technicznych.
Stan graniczny użytkowalności jest podzielony na trzy grupy:
- Ograniczenie naprężeń (EN 1992-1-1, punkt 7.2)
- Ograniczenia szerokości pęknięć (EN 1992-1-1, punkt 7.3)
- Ograniczenie odkształceń (EN 1992-1-1, punkt 7.4)
Poniżej opisane jest tylko ograniczenie odkształceń, bierze również pod uwagę wpływ pełzania i skurczu.
Przyczyną bardziej szczegółowej analizy odkształceń jest nieliniowe zachowanie się betonu zbrojonego jako materiału kompozytowego. W wyniku powstawania pęknięć sztywność ulega znacznemu skróceniu w poszczególnych obszarach w porównaniu ze stanem czystym I (przekroje nieskrócone). Jeżeli pęknięcie nie zostanie uwzględnione, występujące odkształcenia będą niedoszacowane. Uwzględnienie pełzania i skurczenia może spowodować odkształcenie od trzech do ośmiu razy w zależności od stanu naprężeń i warunków brzegowych.
Za odkształcenia uważa się krzywizny rządzące. Ważne jest, aby nie zapominać o skuteczności betonu przy rozciąganiu pomiędzy pęknięciami, w przeciwnym razie należy oczekiwać nierealistycznych wyników.
Prawidłowa interpretacja wyników obliczeń nieliniowych wymaga znajomości najważniejszych czynników. W tabeli poniżej zestawiono najważniejsze parametry mające wpływ na sztywności w przekrojach nieskrępowanych (stan I) i przekrojach pękniętych (stan II).
| Wpływ na wartość | Stan I (niezarysowany) | Stan II (zarysowany) |
|---|---|---|
|
Pełzanie |
Sztywność jest kontrolowana głównie przez beton.
|
Niewielki wpływ |
|
Stopień zbrojenia |
Niewielki wpływ |
Sztywność w stanie II jest głównie kontrolowana przez zbrojenie.
|
|
Siła osiowa |
Wpływ prawie nie występuje |
Siła rozciągająca znacznie zmniejsza sztywność.
|
Właściwości materiałowe
Zasadniczo do obliczenia deformacji wykorzystywane są średnie właściwości materiału. Skuteczność betonu pomiędzy naprężeniami (wytrzymałość na rozciąganie) betonu na rozciąganiu musi być również uwzględniona w odpowiednich metodach (patrz rozdział 2.4.3 ), ponieważ w przeciwnym razie nie jest możliwa realistyczna analiza odkształceń.
Średnie właściwości materiałów zgodnie z DIN 1045-1 i EN 1992-1-1 do określania odkształceń nie odbiegają od siebie (lub tylko marginalnie).
Obliczeniowe wartości średnie wytrzymałości materiałów
- Krzywa naprężenie-odkształcenie dla stali zgodnie z EN 1992-1-1, rysunek NA.3.8.1
- f y = f yk
- f t = f yk dla rozważenia kwestii użytkowalności
- E sm = 200 000 N / mm 2 moduł sprężystości stali
- Krzywa naprężenia-odkształcenia dla betonu zgodnie z EN 1992-1-1, 3.1.5 i 5.7
- f cm średnia wytrzymałość na ściskanie betonu
- E cm - moduł sprężystości betonu (sieczny)