Niesprężyste wyboczenie prętów zbrojenia: model zjawiska

• Autorzy: Korentz J.

Warianty tytułu

EN

Inelastic buckling of reinforcing bar. Model of phenomenon

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Konstrukcje żelbetowe w wyniku oddziaływań sejsmicznych, czy obciążeń wyjątkowych mogą pracować w stanie deformacji pokrycznych. Wówczas może dojść do niesprężystego wyboczenia prętów zbrojenia podłużnego. Według postanowień normowych [15] przy sprawdzaniu stanów granicznych nośności zjawisko wyboczenia prętów nie jest uwzględniane; przyjmowane są takie same modele fizyczne stali dla rozciągania i ściskania, a wyboczeniu prętów mają zapobiegać odpowiednio rozstawione strzemiona. Jednak w ocenie ciągliwości konstrukcji żelbetowych, rozumianej jako zdolność do przenoszenia deformacji plastycznych bez istotnego spadku nośności, odmienne zachowanie prętów ściskanych i prętów rozciąganych w strefie przegubów plastycznych powinno być uwzględniane. Znane w literaturze modele fizyczne zbrojenia ściskanego odwzorowują zachowanie prętów wykonanych ze stali w wąskim zakresie właściwości mechanicznych lub wymagają dużej ilości danych. W artykule zaproponowano nowy, prosty, trójliniowy model pracy prętów zbrojenia ściskanego z uwzględnieniem niesprężystego wyboczenia. Zaproponowany model wykazuje zadowalającą zgodność z wynikami badań doświadczalnych. Może on mieć zastosowanie do modelowania zachowania prętów ze stali o zróżnicowanych właściwościach mechanicznych w analizie pracy przegubów plastycznych elementów żelbetowych.

EN

The effect of inelastic buckling on monotonic behaviour of reinforcing steel bars is studied. Some accidental loads, e.g. seismic loads, acting on structures, can cause postcritical states. Experiences from past earthquakes and results of experiments indicate that the destruction process of beams and columns takes place at the instant of inelastic buckling of reinforcing longitudinal bars. For this reason buckling of reinforcement is one of the possible phenomena that limit the deformation capacity of reinforced concrete members under heavy loading. Experimental tests show that this phenomenon occurs when the ratio between length and diameter of the bar exceeds 5. A model of the relationship between average stress and average strain of reinforcing bars including the buckling effect, based on the experimental data, is proposed. The comparison of the proposed model with some experimental results shows good agreement, thus verifying the reliability of the proposed computational model.

Słowa kluczowe

PL

konstrukcja żelbetowa; stal zbrojeniowa; deformacja pokrytyczna; stateczność; wyboczenie niesprężyste

EN

reinforced concrete structure; reinforcing steel; post-critical deformation; stability; inelastic buckling

• Wydawca: Oficyna Wydawnicza Politechniki Rzeszowskiej
• Czasopismo: Zeszyty Naukowe Politechniki Rzeszowskiej. Budownictwo i Inżynieria Środowiska
• Rocznik: 2012
• Tom: z. 59, nr 3/II
• Strony: 101--108
• Opis fizyczny: Bibliogr. 18 poz., il.

Twórcy

autor

Korentz J.

• Uniwersytet Zielonogórski,

Bibliografia

• [1] Bae S., Mieses A.M., Bayrak O., Inelastic buckling of reinforcing bars, Journal of Structural Engineering, 2005, Vol.l31, No.2, s.314-321.
• [2] Bayrak O., Sheikh S. A., Plastic hinge analysis, Journal of Structures Engineering, 2001, Vol.l27, No.9, s.1092-1100.
• [3] Bresler B., Gilbert P.H., Tie requirement for reinforced concrete columns, ACI Journal, ASCE, 1961, Vol.58, No.5, s.555-570.
• [4] Cosenza E., Prota A., Experimental behavior and numerical modeling of smooth steel bars under compression, Journal of Earthquake Engineering, 2006, Vol. 10, No.3, s.313-329.
• [5] Dhakal R., Maekawa K., Modeling for post yielding buckling of reinforcement, Journal of Structural Engineering, 2002, Vol.l28, No.9, s.1139-1147.
• [6] Korentz J., Badania niesprężystego wyboczenia prętów zbrojeniowych, III Sympozjum Mechaniki Zniszczenia Materiałów i Konstrukcji, Augustów, 2005, s. 167-170
• [7] Korentz J., Marcinowski J., Numeryczna symulacja niesprężystego wyboczenia prętów zbrojeniowych, XI Sympozjum Stateczność Konstrukcji, Zakopane, 2006, s.181-186.
• [8] Korentz J., Wpływ stateczności prętów zbrojenia podłużnego na zachowanie słupów o przekroju prostokątnym, Zeszyty Naukowe Politechniki Gdańskiej Budownictwo Lądowe 59, 2006, nr 602, s.129-134.
• [9] Korentz J., Wpływ granicy plastyczności na niesprężyste wyboczenie prętów zbrojeniowych, XII Sympozjum Stateczności Konstrukcji, Zakopane, 2009, s.207-214.
• [10] Korzeniowski P., Nagrodzka-Godycka K., Skuteczność uzwojenia w stosunku do zbrojenia podłużnego o takim samym ciężarze, XLVI KN KILiW PAN i KN PZiTB, t.2 Konstrukcje betonowe i materiały budowlane, Krynica, 2000, s.105-110.
• [11] Mau S.T., Effect of tie spacing on inelastic buckling of reinforced bars, ACI Structural Journal, 1990, Vol.87, No.6, s.671-677.
• [12] Mau S.T., El-Mabsout M., Inelastic buckling of reinforcing bars, Journal of Structural Engineering, 1989, Vol. 115, No. l, s.1-17.
• [13] Monti G., Nuti C., Nonlinear cyclic behavior of reinforcing bar including buckling, Journal of Structural Engineering, 1992, Vol. 118, No.12, s.3268-3284.
• [14] Papia M., Russo G., Zingone G., Instability of longitudinal bars in RC columns, Journal of Structural Engineering, 1988, Vol.114, No.2, s.445-461.
• [15] PN-EN 1992-1-1:2008, Eurokod 2: Projektowanie konstrukcji z betonu, Cz.1-1: Reguły ogólne i reguły dla budynków.
• [16] Praca zbiorowa, Współczesne metody analizy stateczności konstrukcji, KILiW PAN, Wydawnictwo PAN, 1981.
• [17] Rodrigez M.E., Botero J.C., Villa J., Cycling stress-strain behavior of reinforcing steel including effect of buckling, Journal of Structural Engineering, 1999, Vol. 125, No.6, s.605-612.
• [18] Scribner Ch.F., Reinforcement buckling in reinforced concrete flexural members, ACI Journal, ASCE, 1986, Vol.83, No.6, s.966-973.