The analysis of load carrying capacity and cracking of slightly reinforced concrete members in bending

Marta  Słowik

doi:10.35784/bud-arch.2312

Analiza nośności i zarysowania zginanych elementów betonowych słabo zbrojonych

Marta Słowik

Katedra Konstrukcji Budowlanych; Wydział Budownictwa i Architektury; Politechnika Lubelska (Polska)
https://orcid.org/0000-0001-9627-3625

DOI: https://doi.org/10.35784/bud-arch.2312

Abstrakt

Elementy betonowe, w których zastosowano zbrojenie o przekroju mniejszym od minimalnego, obowiązującego w konstrukcjach żelbetowych, nazywane są elementami słabo zbrojonymi. Elementy te nie są przy wymiarowaniu wyodrębniane w osobnej grupie, ale traktowane są jak elementy betonowe niezbrojone. W ten sposób pomijany jest wpływ prętów zbrojeniowych na nośność i rysoodporność konstrukcji słabo zbrojonych. Praca elementów z betonu słabo zbrojonego jest stosunkowo słabo rozpoznana przez badaczy, chociaż stanowią one dosyć liczną grupę konstrukcji inżynierskich. Wykonano własne badania doświadczalne dotyczące zginanych elementów słabo zbrojonych w celu określenia ich nośności i rysoodporności. Elementami badawczymi były belki słabo zbrojone o zróżnicowanym stopniu zbrojenia podłużnego. Dodatkowo, w celu porównania, przebadano belki betonowe niezbrojone i belki żelbetowe. Przeanalizowano i porównano przebieg procesu powstawania i rozwoju rys oraz charakter zniszczenia i wielkość sił niszczących w badanych belkach w zależności od stopnia zbrojenia. Przeprowadzona analiza wyników badań stanowi podstawę do szerszego rozpoznania zagadnienia wpływu słabego zbrojenia na charakter pracy elementu z betonu. Jako efekt końcowy przedstawiono propozycję obliczeniowego określania nośności zginanych elementów słabo zbrojonych.

Słowa kluczowe:

beton słabo zbrojony, minimalny stopień zbrojenia, nośność, rysoodporność

Bibliografia

Bažant Z.P., Oh B.H., Crack Band Theory for Fracture of Concrete, Materiaux et Constructions. Vol.16-No 93, mai-juin, 1983.
DOI: https://doi.org/10.1007/BF02486267 Google Scholar

Bažant Z.P., Pfeiffer P.A., Determination of Fracture Energy from Size Effect and Brittleness Number, ACI Materials Journal, November-December, 1987.
Google Scholar

Bosco C., Carpinteri A., Fracture Mechanics Evaluation of Minimum Reinforcement in Concrete Structures, Off-print from the volume "Applications of Fracture Mechanics to Reinforced Concrete". Elsevier Applied Science, 1992.
Google Scholar

Carpinteri A., Ferro G., Apparent Tensile Strength and Fictitious Fracture Energy of Concrete: A Fractal Geometry Approach to Related Size Effects, Proceedings of the International Conference on Fracture and Damage of Concrete and Rock. Vienna, 1992.
Google Scholar

Chambaud M.R., Le calcule a la supture par flexion des poutres eu beton arme a faible pourcentage d'armature tendue, Inst. Techn. du Beton et des Fr. Publ. nr 78, 1954.
Google Scholar

Dąbrowski K., Prostokątne elementy zginane z betonu słabo zbrojonego, Towarzystwo Naukowe Ekspertów Budownictwa w Polsce. Warszawa, 1962.
Google Scholar

Hillerborg A., Modeer M., Petersson P.E., Analysis of Crack Formation and Crack Growth in Concrete by Means of Fracture Mechanics and Finite Elements, Cement and Concrete Research. Vol. 6, 1976.
DOI: https://doi.org/10.1016/0008-8846(76)90007-7 Google Scholar

Hjorteset K., Minimum Reinforcement Requirements for Concrete Flexural Members Determined Using Nonlinear Fracture Mechanics, MSc thesis in Civil Engineering. University of Washington, 1990.
Google Scholar

Mianowski K. M., Metoda analizy przyczepności i rys w żelbecie, Archiwum Inżynierii Lądowej, Vol. XXXVI, z. 1-2/1990.
Google Scholar

Saliger R., Nowa teoria żelbetu na podstawie odkształceń plastycznych przy złamaniu, PWN. Warszawa, 1952.
Google Scholar

Słowik M., Analiza nośności elementów z betonu słabo zbrojonego z uwzględnieniem stanów granicznych użytkowania, Rozprawa doktorska. Politechnika Lubelska, Lublin, 2000.
Google Scholar

Słowik M, Błazik-Borowa E., Wpływ doboru prętów zbrojeniowych na rozkład naprężeń w elemencie betonowym, Eksploatacja i Niezawodność, nr4/2001.
Google Scholar

Słowik M., Wyznaczania minimalnego stopnia zbrojenia w zginanych elementach z betonu, XIV Konferencja Naukowa „Metody numeryczne w projektowaniu i analizie konstrukcji hydrotechnicznych”. Korbielów 2002. Materiały pokonferencyjne, 2002.
Google Scholar

Słowik M., O wyznaczaniu minimalnego stopnia zbrojenia zginanych elementów żelbetowych, Inżynieria i Budownictwo, nr 1/2003.
Google Scholar

Styś D., Rejman G., Efekt skali a minimalny stopień zbrojenia belek żelbetowych, XLI Konferencja Naukowa KILiW PAN i KN PZITB, Kraków-Krynica, 1995.
Google Scholar

Woliński Sz., Właściwości betonu rozciąganego i ich zastosowania w nieliniowej mechanice pękania, Zeszyty Naukowe Politechniki Rzeszowskiej Budownictwo i Inżynieria Środowiska. Vol. 15, No 91. Rzeszów, 1991.
Google Scholar

CEB-FIP Model Code. Bulletin d'information, No. 196, 1990.
Google Scholar

PN-56/B-03260, Konstrukcje żelbetowe. Obliczenia statyczne i projektowanie, 1956.
Google Scholar

PN-B-03260, Konstrukcje żelbetowe. Obliczenia statyczne i projektowanie, 2002.
Google Scholar

PrEN 1992-1-1, Design of Concrete Structures. General Rules and Rules for Buildings, 2002.
Google Scholar

ZN-66/HP/1, Budowle hydrotechniczne. Konstrukcje słabo zbrojone. Obliczenia statyczne i projektowanie, Centralne Biuro Studiów i Projektów Budownictwa Wodnego "Hydroprojekt". Warszawa, 1966.
Google Scholar

Pobierz

Opublikowane

2008-06-11

Cited By / Share

Słowik, M. . (2008) „Analiza nośności i zarysowania zginanych elementów betonowych słabo zbrojonych”, Budownictwo i Architektura, 2(1), s. 065–078. doi: 10.35784/bud-arch.2312.