IŠ ANKSTO ĮTEMPTŲ PLIENINIŲ LYNŲ ĮTEMPIŲ PERDAVIMO ILGIO ANALIZĖ

Ištrauka

IŠ ANKSTO ĮTEMPTŲ PLIENINIŲ LYNŲ ĮTEMPIŲ PERDAVIMO ILGIO ANALIZĖ
Magistro baigiamasis darbas
Statinių konstrukcijų studijų programa, valstybinis kodas 6211EX040

TURINYS
LENTELIŲ SĄRAŠAS..............................................................................................................9
PAVEIKSLŲ SĄRAŠAS..........................................................................................................10
ĮVADAS....................................................................................................................................13
1. LITERATŪROS APŽVALGA.............................................................................................15
1.1. Įtempių perdavimo ilgio esmė....................................................................................15
1.1.1. Inkaravimo ilgio sąvoka......................................................................................15
1.1.2. Įtempių perdavimo ilgis.......................................................................................16
1.1.3. Papildomo lenkimo inkaravimo ilgio sąvoka......................................................17
1.2. Faktoriai, turintys didžiausią įtaką įtempių perdavimo ilgiui.....................................17
1.2.1. Faktoriai, išskirti LST EN 1992-1-1...................................................................18
1.2.2. Faktoriai, išskirti ACI 318 normose....................................................................18
1.2.3. Kitų autorių minimi faktoriai..............................................................................19
1.3. Armatūros sukibties su betonu mechanizmas.............................................................23
1.3.1. Adhezija...............................................................................................................23
1.3.2. Trintis..................................................................................................................24
1.3.3. Hoyerio efektas....................................................................................................24
1.3.4. Mechaninių spraustelių reiškinys........................................................................25
1.4. Eksperimentiniai būdai įtempių perdavimo ilgiui nustatyti.......................................26
1.4.1. Įtempių perdavimo ilgio nustatymas iš slinkties bandymo..................................26
1.4.2. DEMEC metodas.................................................................................................26
1.4.3. ECADA metodas..................................................................................................27
1.4.4. ECADA+ metodas...............................................................................................29
1.4.5. Modifikuotas lynų ištraukimo bandymas.............................................................31
1.4.6. Įtempių perdavimo ilgio nustatymas taikant išmaniąsias vijas...........................31
1.5. Teoriniai modeliai.......................................................................................................32
1.5.1. Įtempių perdavimo ilgio įvertinant lynų slinktį teoriniai modeliai.....................32
1.6. Pirmojo skyriaus išvados............................................................................................35
2. EKSPERIMENTINĖS DUOMENŲ BAZĖS ANALIZĖ..................................................36
2.1. Įtempių perdavimo ilgio priklausomybė nuo skirtingų faktorių.................................37
2.1.1. Lynų skersmens įtaka..........................................................................................40
2.1.2. Betono apsauginio sluoksnio ir lynų skersmens santykio įtaka..........................42
2.1.3. Betono tamprumo modulio įtaka.........................................................................44
2.1.4. Betono stiprio atleidimo metu įtaka....................................................................46
2.1.5. Įtempių armatūros atleidimo metu įtaka.............................................................48
2.1.6. Lynų stiprio įtaka.....................................................................................................49
2.2. Antrojo skyriaus išvados............................................................................................51
3. EKSPERIMENTINIŲ IR TEORINIŲ REZULTATŲ PALYGINIMAS..........................53
3.1. Eksperimentinių ir teorinių duomenų analizė.............................................................54
3.1.1. Bendra analizė....................................................................................................54
3.1.2. Duomenys grupuojami pagal lynų skersmenį.....................................................56
3.1.3. Duomenys grupuojami pagal betono apsauginio sluoksnio ir lynų skersmens 
santykį.............................................................................................................................58
3.1.4. Duomenys grupuojami pagal betono tamprumo modulį.....................................60
3.1.5. Duomenys grupuojami pagal betono stiprį atleidimo metu................................61
3.1.6. Duomenys grupuojami pagal įtempius, esančius lynuose iškart po atleidimo iš 
atsparų.............................................................................................................................63
3.1.7. Duomenys grupuojami pagal lynų stiprį.............................................................65
3.2. Eksperimentinių duomenų regresinė analizė..............................................................66
3.3. Trečiojo skyriaus išvados...........................................................................................68
BENDROS IŠVADOS..............................................................................................................71
LITERATŪROS SĄRAŠAS....................................................................................................74
PRIEDAI...................................................................................................................................77

ĮVADAS
Tyrimo aktualumas. Įtempių perdavimo ilgis yra svarbus reiškinys analizuojant iš
anksto įtempto gelžbetonio konstrukcijų elgseną. Įtempių perdavimo ilgis nurodo atstumą, per
kurį yra perduodami įtempiai, atsiradusieji įtempiant armatūrą, į betoną. Literatūroje randama
straipsnių, kur aprašyta įtempių perdavimo ilgio svarba gelžbetonio konstrukcijose.
Pavyzdžiui, anot mokslininkų R. Steemselso ir kitų, įtempių perdavimo ilgį būtina analizuoti
ir daryti eksperimentinius bandymus. Nepaisant to, kad šiais laikas iš anksto įtemptos
konstrukcijos yra plačiai naudojamos, vis vien pasitaiko atvejų, kai iš anksto įtempto
gelžbetonio elemento galuose pastebimi nežymūs plyšiai (Steensels ir kt., 2017). Tam, kad
apsaugotumėme konstrukciją nuo įtrūkimų nurodytoje zonoje gamybos stadijoje, būtina
teisingai įvertinti įtempių perdavimo ilgį. Įtempių perdavimo ilgį iš dalies lemia sukibties
elgsena tarp iš anksto įtemptos armatūros ir betono. Sukibties stipris priklauso nuo skirtingų
faktorių, kurie nustatomi šiame darbe.
Tinkama sukibtis tarp iš anksto įtemptos armatūros ir betono, neleidžia praslysti vienai
medžiagai kitos medžiagos atžvilgiu. Įtempių perdavimo ilgio nustatymas pagal armatūros
slinktį atleidimo metu yra gana paprastas, lyginant su kitais literatūroje aprašomais metodais.
Daugiausiai konstrukcijų elementų su armatūra įtempiama į atsparas gaminama gamyklose.
Todėl įtempių perdavimo ilgio ir slinkties tinkamai aprašyta sąsaja leistų paprasčiau, greičiau
ir patikimiau nustatyti įtempių perdavimo ilgį. Tačiau, atliekant įtempių perdavimo ilgio
skaičiavimus pagal įvairias galiojančias normas, slinktis skaičiavimuose nėra vertinama.
Literatūroje randami teoriniai modeliai, kuriuose slinktis yra vertinama kartu su sukibties
koeficientu. Sukibties koeficientas atspindi įtempių pasiskirstymą armatūros ir betono
kontakto zonoje įtempių perdavimo ilgio atkarpoje.
Tyrimo problema – analitiniuose skaičiavimuose randama daug netikslumų, susietų
su sukibties koeficientu. Literatūroje randami sukibties koeficiento reikšmių pasiūlymai,
tačiau taikant juos skaičiavimuose, rezultatai gaunami su didele paklaida. Šaltiniuose
nesurandama
vieninga mokslininkų nuomonė dėl slinkties ir įtempių perdavimo ilgio priklausomybės.
Tyrimo objektas – iš anksto įtemptų plieninių lynų įtempių perdavimo ilgio
skaičiavimai įvertinant slinkties reiškinį.
Tyrimo tikslas – atsižvelgiant į faktorius, kurie turi didžiausią įtaką įtempių perdavimo
ilgiui, nustatyti sukibties koeficientą.
Uždaviniai tikslui pasiekti – šio darbo struktūra yra suskirstyta į tris dalis.
Kiekvienos dalies pagrindinės užduotys:
1.Nustatyti įtempių...