Influence of internal cracks on bond in cracked concrete structures

• Autorzy: Pędziwiatr J.

Warianty tytułu

PL

Wpływ rys wewnętrznych na przyczepność w zarysowanych konstrukcjach żelbetowych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The bond between concrete and steel bars is of fundamental importance to deformation characteristics of cracked concrete structures. It has been extensively studied for many years, particularly from the early 1970s. But the results of the studies seem to be inadequate for concrete structure analysis. They are not renected in engineering practice and codes. This is mainly due to the fact that most of the experimental research has been conducted on specimens with very short embedded length. The behaviour of such specimens differs very much from that of a real cracked concrete structure with a tension zone. One of the most important differences is the presence of internal cracks in the real member. Internal cracks arise close to the steel bars and develop towards the member's edge. Although they are invisible while inside the member, they change the strain distribution in the steel along the bars and so atffect the bond. When they reach the edge, they become so-called 'secondary cracks'. Internal cracks are responsible for a large scatter in crack width and spacing. Research into internal cracking and its effect on bond can provide a convincing explanation of the phenomenon of irregular concrete strain distribution in a reinforced cross section under uniaxial tension. In Wrocław University of Technology's Institute of Building Engineering, specimens were designed and prepared specifically for the direct observation of internal cracks and the measurement of steel and concrete strains. Such specimens and experiments are more expensive and timeconsuming but the results renect the behaviour of real concrete members much better. The experimental data confirmed the theoretical predictions and allowed us to make the model more accurate.

PL

Przyczepność jest podstawowym mechanizmem umożliwiającym przekazywanie siły ze stali na beton w zarysowanych elementach żelbetowych. Dotychczasowe intensywne studia teoretyczne i eksperymentalne na temat przyczepności nie przynoszą praktycznych efektów w odniesieniu do analizy zachowania się rzeczywistych elementów konstrukcyjnych. Jest to skutek używania nieadekwatnych elementów do prowadzenia badań i w konsekwencji przyjmowanie blędnych koncepcji teoretycznych. Badania na elementach zaprojektowanych i wykonanych w Instytucie Budownictwa Politechniki Wrocławskiej pozwoliły zdecydowanie lepiej odwzorować warunki pracy rzeczywistych konstrukcji. W szczególności umożliwiły one określenie roli rys wewnętrznych w elemencie. Ich powstanie jest odpowiedzialne za różnice w odkształcalności elementów osiowo rozciąganych i zginianych. W elementach konstrukcyjnych o dużych otulinach są one przeważnie niewidoczne, ale już od chwili powstania modyfikują przebiegi odkształceń. Dzieki stwierdzeniu ich roli można wyjaśnić szereg paradoksów z którymi ma się do czynienia w analizie zarysowanych konstrukcji żelbetowych.

Słowa kluczowe

EN

concrete; cracking; bond-slip; internal cracks propagation; specimens; research

PL

konstrukcje żelbetowe; elementy konstrukcyjne; rysy wewnętrzne

• Wydawca: Springer ; Wrocław University of Science and Technology
• Czasopismo: Archives of Civil and Mechanical Engineering
• Rocznik: 2008
• Tom: Vol. 8, no 3
• Strony: 91--105
• Opis fizyczny: Bibliogr. 13 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Pędziwiatr J.

• Wrocław University of Technology, Wybrzeże Wyspiańskiego 17,50-370 Wrocław, Poland

Bibliografia

• [1] Base G.D.: Bond, and control of cracking in reinforced concrete, Proceedings, International Conference on Bond in Concrete, London, 1982, pp. 331-341.
• [2] Malvar L.J.: Confinement stress dependent bond behaviour, experimental investigation, Proceedings, International Conference on Bond in Concrete, Riga, Oct. 1992, pp. 1-79, 1-88.
• [3] RILEM/CEB/FIP, Recommendations on reinforcement steel for reinforced concrete, Revised edition of RC6 Bond test for reinforcement steel: (2). Pull-out test, CEB News, May 1983, No. 73.
• [4] Soretz S., Hölzenbein H.: Influence of Rib Dimension of Reinforcing Bars on Bond and Bendability, ACI Journal, Vol. 76, No. 1, 1979, pp. 111-125.
• [5] Kimura H., Jirsa J.: Effects of Bar Deformation and Concrete Strength on Bond of Reinforcing Steel to Concrete, Proceedings, International Conference on Bond in Concrete, Riga, Oct. 1992, pp. 1-100 to 1-109.
• [6] Esfahani R., Rangan V.: Local Bond Strength of Reinforcing Bars in Normal Strength and High-Strength Concrete, ACI Structural Journal, Vol. 95, No. 2, 1998, pp. 96-106.
• [7] Cairns J., Plizzari G.A.: Do we need a standard test for bond, Proceedings, International Conference "Bond in Concrete from research to standards", Budapest, 2002, pp. 259-267.
• [8] Tepfers, R., Olsson P.: Ring Tests for Evaluation of Bond Properties of Reinforcing Bars, Proceedings, International Conference on Bond in Concrete, Riga, Oct. 1992, pp. 1-89, 1-99.
• [9] Goto Y.: Cracks formed in concrete around deformed bars, Journal of ACI, Vol. 68, No. 4, pp. 244-251.
• [10] Otsuka K., Ozaka Y.: Group effect on anchorage strength of deformed bars embedded in massive concrete block, Proceedings, International Conference on Bond in Concrete, Riga, Oct. 1992, pp.1-38, 1-47.
• [11] Pędziwiatr J.: The new model for cracking analysis of tension reinforced members, Archives of Civil Engineering, Vol. 42, No. 1, 1996, pp. 47-64.
• [12] Pędziwiatr J., Hola J., Stys D.: Study of the transfer of tensile forces by bond in eccentric reinforced concrete members, 13th ECF, San Sebastian, 2000, pp. 137-144.
• [13] Pędziwiatr J.: Cracking behaviour of eccentric tension concrete members, Proc., 3rd Int. Conf. On Analytical Models and New Concepts in Mechanics of Concrete Structures. Wroclaw, 1999, pp. 223-228.