Wpływ osłabienia betonu rozciąganego na rozwój zarysowania i niszczenia belek betonowych i żelbetowych

• Autorzy: Słowik Marta

Identyfikatory

DOI

10.5604/01.3001.0013.1481

Warianty tytułu

EN

Influence of tensile softening of concrete on crack development and failure in concrete and reinforced concrete beams

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy przedstawione zostały wyniki badań własnych dotyczących oceny rysoodporności i nośności belek zginanych wykonanych z betonu. W belkach różnicowany był stopień zbrojenia podłużnego: od zerowego - belki betonowe, poprzez niski 0,12% - belki słabo zbrojone, średni 0,9% - typowe belki żelbetowe, aż do wyższego 1,3% i 1,8%. Przeprowadzone badania pozwoliły na ocenę rysoodporności i nośności belek w zależności od stopnia zbrojenia podłużnego. Na podstawie obserwacji badań i wyników obliczeń numerycznych prześledzone zostały procesy związane z powstawaniem i rozwojem zarysowania w belkach betonowych niezbrojonych i zbrojonych o różnym stopniu zbrojenia oraz rola rozwoju aktywnej strefy mikrozarysowania i osłabienia betonu rozciąganego w mechanizmach prowadzących do zniszczenia belek.

EN

In the paper, the own test results were presented. The experimental investigation was focused at determining the cracking and load capacity of beams made of concrete. The beams were characterized by different longitudinal reinforcement ratio from zero - plain concrete beams, through low ratio 0.12% - slightly reinforced concrete beams, middle ratio 0.9% - typical reinforced concrete beams, up to the ratios 1.3% and 1.8% - higher reinforced concrete beams. On the basis of the performed experiments and the results of numerical calculations, the process of crack’s formation and crack’s development in plain concrete, slightly reinforced concrete and reinforced concrete beams with different reinforcement ratio was described. When discussing cracking process in the beams, the contribution of strain softening of tensile concrete in the microcracked zone on the character of beams’ failure was analysed as well.

Słowa kluczowe

PL

budownictwo; rysoodporność; nośność; elementy betonowe; elementy żelbetowe

EN

civil engineering; concrete member; reinforced concrete member; cracking; load capacity

• Wydawca: Wojskowa Akademia Techniczna im. Jarosława Dąbrowskiego
• Czasopismo: Biuletyn Wojskowej Akademii Technicznej
• Rocznik: 2019
• Tom: Vol. 68, nr 1
• Strony: 213--223
• Opis fizyczny: Bibliogr. 16 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Słowik Marta

• Politechnika Lubelska, Wydział Budownictwa i Architektury, ul. Nadbystrzycka 40, 20-618 Lublin

Bibliografia

• [1] Słowik M., Analiza nośności i zarysowania zginanych elementów betonowych słabo zbrojonych, Budownictwo i Architektura, 2, 2008, 65-78.
• [2] PN-EN 1992-1-1 Eurokod 2, Projektowanie konstrukcji z betonu. Część 1.1: Reguły ogólne i reguły dla budynków, PKN, Warszawa 2008.
• [3] 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, 6, 1976, 773-782.
• [4] Bažant Z.P., Pfeiffer P.A., Determination of Fracture Energy from Size Effect and Brittleness Number, ACI Materials Journal, November-December, 1987, 463-480.
• [5] Hu X.Z., Wittmann F.H., Fracture energy and fracture process zone, Materials and Structures, 25, 1992, 319-326.
• [6] Tang T., Yang S., Zollinger D.G., Determination of Fracture Energy and Process Zone Length Using Variable-Notch One-Size Specimens, ACI Materials Journal, 96, 1, 1999, 3-10.
• [7] Otsuka K., Date H., Fracture process zone in concrete tension specimen, Engineering Fracture Mechanics, 65, 2000, 111-131.
• [8] Rossello C., Elices M., Guinea G.V., Fracture model of concrete: 2. Fracture energy and characteristic length, Cement and Concrete Research, 36, 7, 2006, 1345-1353.
• [9] Kwon S.H., Shah S.P., Effect of specimen size on fracture energy and softening curve of concrete: Part I. Experiments and fracture energy. Part II. Inverse analysis and softening curve, Cement and Concrete Research, 38, 8-9, 2018, 1049-1069.
• [10] CEB-FIP Model Code 1990 Bulletin d’information No. 196.
• [11] RILEM Draft Recommendation: Determination of the fracture energy of mortar and concrete by means of three-point bent tests on notched beams, Matériaux et Constructions, 18, 106, 1985, 258-290.
• [12] Słowik M., Błazik-Borowa E., Weryfikacja doświadczalna wybranych modeli betonu rozciąganego, [w:] Problemy naukowo-badawcze budownictwa, t. 4, XLV Konferencja Naukowa KILiW PAN i KN PZITB, Dolnośląskie Wydawnictwo Edukacyjne, Wrocław, 1999, 59-66.
• [13] Słowik M., The analysis of crack formation in concrete and slightly reinforced concrete member in bending, [w:] Brittle Matrix Composites 8, Woodhead Publishing Limited, Cambridge, 2009, 351-360.
• [14] PN-84/B-03264: Konstrukcje betonowe, żelbetowe i sprężone. Obliczenia statyczne i projektowanie, PKN, Warszawa 1984.
• [15] Słowik M., Nośność na ścinanie zginanych elementów żelbetowych bez zbrojenia poprzecznego, Politechnika Lubelska, Lublin, 2016, 222.
• [16] Słowik M., Rola osłabienia betonu rozciąganego w rozwoju zarysowania i niszczenia belek betonowych i żelbetowych, XVI Krajowa Konferencja Mechaniki Pękania, Warszawa-Pułtusk, 12-15 września 2017 roku; Książka abstraktów. Wojskowa Akademia Techniczna, 2017, 63-65.

Uwagi

1. Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2019).

2. Artykuł został opracowany na podstawie referatu wygłoszonego na XVI Krajowej Konferencji Mechaniki Pękania. Warszawa-Pułtusk, 12-15 września 2017 r.

3. Źródło finansowania pracy - działalność statutowa Politechniki Lubelskiej.