W pracy analizuje się podatność mostów jako statyczną charakterystykę konstrukcji pod obciążeniem długotrwałym w postaci ciężaru własnego. Na podatność mostu istotny wpływ ma technologia jego budowy i zachodzące podczas eksploatacji procesy reologiczne. Może to być również degradacja materiału konstrukcji czy też osiadanie podpór. W praktyce utrzymaniowej obiektów mostowych obserwowane są zmiany niwelety jezdni jako wizualny wskaźnik stanu technicznego konstrukcji przęsła. Zmiany te ujęto w funkcji podatności eksploatacyjnej mostu. Z tych powodów każdy z rodzajów konstrukcji mostowych należy rozpatrywać indywidualnie. W pracy analizuje się mosty zespolone.
EN
The paper analyzes the flexibility of bridges as a static characteristic of the structure under long-term load in the form of its own weight. The susceptibility of the bridge is significantly influenced by the technology of its construction and the rheological processes occurring during operation. It can also be degradation of the structure material or subsidence of supports. In the maintenance practice of bridge structures, changes in the level of the roadway are observed as a visual indicator of the technical condition of the span structure. These changes are included in the function of operational vulnerability of the bridge. For these reasons, each of the types of bridge structures should be considered individually. The work analyzes composite bridges.
2
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
This paper deals with the investigation of the concrete creep function on the basis of changes in the deformation of the main girder of a bridge. Changes in deformation at a few selected instants in the service life of the bridge are used for this purpose. In the case of composite girders an implicit link between creep and the geometrical parameters of the cross section is indicated. Differences in geometrical parameters are demonstrated using as examples steel bridges and concrete bridges built of precast beams. It is shown the two types of structures can be analysed using the same algorithm presented in this paper. The function obtained on the basis of the deformation of the structure is compared with the creep function. The comparative analysis shows that other factors connected with concrete rheology and climate change occur in the creep function. The erection scheme, construction operations and operational effects in the form of repeated variable loads can have a considerable impact. Of major assistance in representing the deformation function is its strong similarity to the curvature change function. The results of monitoring by means of geodetic surveying are helpful in such analyses.
PL
W pracy rozpatruje się badanie funkcji pełzania betonu na podstawie zmiany deformacji dźwigara głównego mostu. Do tego celu wykorzystuje się zmiany krzywizny w kilku, wybranych momentach pomiarowych podczas eksploatacji mostu. W przypadku dźwigarów zespolonych wskazano na uwikłany związek pełzania i parametrów geometrycznych przekroju poprzecznego. Na przykładach mostów stalowych i betonowych, wykonanych z belek prefabrykowanych pokazano różnice parametrów geometrycznych. Wykazano, że obydwa rodzaje konstrukcji można analizować z zastosowaniem jednolitego algorytmu, omówionego w pracy. Porównano funkcję uzyskaną na podstawie deformacji konstrukcji z funkcją pełzania. W analizie porównawczej wykazano, że w wyznaczanej funkcji z efektem pełzania sumowane są inne czynniki towarzyszących reologii betonu i zmian klimatycznych. Znaczny wpływ mogą mieć schemat montażowy i inne zabiegi technologicznych a także efekty eksploatacyjne w postaci wielokrotnych obciążeń zmiennych. Ważnym udogodnieniem w odwzorowaniu funkcji deformacji jest duże jej podobieństwo do funkcji zmiany krzywizny. Do takich analiz przydatna jest geodezyjna technika pomiarowa jako wynik monitoringu mostów.
Negatywną cechą mostów technologii betonowania wspornikowego są duże długotrwałe ugięcia jako wynik procesów reologicznych w betonie i stali sprężającej. W niniejszym artykule ugięcie jest reprezentowane jako funkcja czasu eksploatacji konstrukcji mostu, skalibrowana przez wyniki monitoringu. Analizy przedstawione w artykule zostaną wykorzystane do opracowania modeli reologicznych. W podsumowaniu podano funkcję pełzania.
EN
The negative feature ot the cantilever concreting technology bridges is a large long-term deflection, as a result of rheological processes in the concrete and in the pre-tensioning steel. In this paper the deflection is represented as a function of the service time ot the bridge structure, calibrated by the results of monitoring. Analyses presented in this paper will be used to develop rheological models. As the summary result of creep function.
Przedstawiono wybrane metody wyznaczania współczynnika skrępowania wraz z komentarzem oraz oceną ich zastosowania w świetle nowego Draftu Eurokodu 2 (prEN 1992-1-1), który wprowadza możliwość oceny ryzyka zarysowania oraz model obliczania szerokości rys od odkształceń wymuszonych.
EN
The paper concisely presents the summary of chosen methods for determination of the restraint factor with a commentary of the authors, and evaluation of their applicability in the view of a new Draft of Eurocode 2 (prEN 1992-1-1) which introduces the method for control of the risk of cracking and the model for calculation of the width of cracks caused by imposed strains.
To solve the problem of predicting the service life of superstructures, this work proposes the basis and methodological developments of creep theory with increasing loads as well as regression analysis of the results of laboratory experiments. The main limitation in terms of reinforcement is corrosion in the concrete cracks, which was determined during laboratory experiments. Based on the results, the approximate analytical dependences concerning reinforcement corrosion depth change over time at a constant value of crack width were selected. The paper substantiates the validity of the analytical dependences as a result of regression analysis; it proposes formulae for determining the corrosion rate of rebars in reinforced concrete superstructures. The obtained analytical dependences allowed for the developing of a process for predicting changes to the state of the superstructure in light of operational changes.
Admixtures are commonly used nowadays in the mix composition of concrete. These additions affect concrete properties and performance especially creep deformations. This paper shows the effect of admixtures on creep of concrete. In fact, creep deformations have prejudicial consequences on concrete behaviour; an incorrect or inaccurate prediction leads to undesirable consequences in structures. Therefore, an accurate estimation of these deformations is mandatory. Moreover, design codes do not consider admixtures’ effect while predicting creep deformations, thus it is necessary to develop models that predict accurately creep deformations and consider the effect of admixtures. Using a large experimental database coming from international laboratories and research centres, this study aims to update the Eurocode 2 creep model by considering the type and percentage of admixtures using Bayesian Linear Regression method. The effect of two types of admixtures is presented in this paper; the water reducer and silica fume.
Przedstawiono propozycję obliczeniowego ujęcia wpływu pełzania na nośność elementów prętowych obciążonych siłą i momentem w kontekście stosowania zbrojenia podłużnego ze stali o podwyższonej wytrzymałości oraz weryfikację tej propozycji na podstawie badań doświadczalnych. W analizie uwzględniano również inne czynniki, w tym przede wszystkim klasę betonu, stopień zbrojenia podłużnego, wpływ skrępowania przekroju i smukłość elementu.
EN
The paper presents a proposal for the own calculation procedure of creep impact on the load capacity of RC members loaded with axial force and bending moment in the context of using high strength longitudinal reinforcement and its verification on the basis of experimental investigations. The analysis also took into account other factors, including, first of all, concrete class, longitudinal reinforcement ratio, concrete confinement effect and element slenderness.
8
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Zgodnie z Eurokodem 2 nośność smukłych słupów żelbetowych można obliczać, stosując uproszczone metody uwzględniania efektów drugiego rzędu lub stosując metodę ogólną. W obliczeniach istotną rolę odgrywa wpływ obciążeń długotrwałych, a tym samym pełzanie betonu. Wpływ zjawisk reologicznych uważa się za najmniej rozpoznany. Postanowiono więc zająć się zagadnieniem nośności słupów żelbetowych głównie w aspekcie pełzania betonu. Opracowano modele numeryczne słupów żelbetowych. Pierwszy z modeli jest oparty na modyfikacji zależności σ-ε dotyczącej betonu przez pomnożenie odkształceń przez współczynnik (1 + φ(∞, t0)). W drugim modelu zastosowano prawo pełzania zgodnie z teorią ageing coefficient z modyfikacją współczynnika pełzania φ(∞, t0) (wg wzoru (3.7) Eurokodu 2) do wartości φnl(∞, t0). Porównano wartości nośności obliczone tymi metodami. Uzyskano zgodność wyników.
EN
According to Eurocode 2 load bearing capacity of reinforced concrete columns can be calculated using the simplified methods taking into account second-order effects, or using the general method. In these calculations, the impact of long-term loads and, thus, creep of concrete, is important. The impact of rheological phenomena is considered to be the least known. Therefore, it was decided to consider the problem of bearing capacity of reinforced concrete columns mainly in the aspect of creep of concrete. Numerical models of reinforced concrete columns were developed. The first of the models is based on modification of σ-ε relationship for concrete by multiplying strain by factor (1 + φ(∞, t0)). The second model uses the ageing coefficient creep law with the modification of the creep coefficient φ(∞, t0) (according to formula (3.7) of Eurocode 2) to the value of φnl(∞, t0). Results of calculations of load bearing capacity according to the developed methods were compared. Good results were obtained.
9
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W artykule przedstawiono zagadnienie pełzania betonu sprzężone z reakcją alkalia-krzemionka (ASR). W pierwszej części zaprezentowano opis kinetyki reakcji, następnie omówiono model pełzania bazujący na podejściu normy Model Code 2010. Formuła analityczna jądra pełzania zapisana w Model Code 2010 została przedstawiona w postaci szeregowego połączenia prostych modeli reologicznych Kelvina. Wykonane testy numeryczne pokazały bardzo dobrą zgodność wyników na poziomie punktu materialnego. W kolejnej części przypomniano opracowany wcześniej przez autorów algorytm numeryczny do rozwiązywania problemów chemomechanicznych. Przeprowadzone przykładowe obliczenia dla zapory grawitacyjnej jasno pokazują, że wpływ pełzania na zachowanie się konstrukcji zapory jest stosunkowo niewielki w porównaniu do efektów spowodowanych przez reakcję alkalia-krzemionka.
EN
Paper deals with creep effects being combined with alkali-silica reaction (ASR) in concrete. At first description of reaction kinetics is discussed, then the creep model is presented based on Model Code 2010 approach. An approximation of analytical formulation in the form of Kelvin chain is proposed. Presented numerical examples show that it renders analytical formulation really well. Next a numerical algorithm developed previously by authors in order to solve chemomechanical problems is recalled. Performed exemplary numerical computations for a gravity dam show clearly that the influence of creep on the overall behavior of the structure is relatively small in comparison with effects caused by ASR itself.
10
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W pracy przedstawiono badania odkształceń pełzania dojrzewającego betonu, poddanego obciążeniu ściskającemu, lub rozciągającemu. W celu otrzymania temperatur zbliżonych do ich rzeczywistych zmian w betonowych konstrukcjach średnio-masywnych, betonowanie i pomiary temperatury oraz pełzania elementów wykonywano w specjalnych formach styropianowych. Pomiary odkształceń wykonano za pomocą czujników strunowych zabetonowanych w tych elementach. Przedstawione wyniki dotyczą bardzo krótkiego okresu czasu, który ma podstawowe znaczenie w przypadku betonu dojrzewającego w elementach skrępowanych. Przeprowadzono kalibrację odkształceń pełzania z zastosowaniem MES, co pozwala na dokładniejsze przeprowadzenie analiz naprężeń i powstałych zarysowań w średnio-masywnych konstrukcji, na przykład w ścianach zbiorników. Otrzymane wyniki dla dwóch rodzajów betonu pokazują, że zmniejszenie współczynnika skrępowania do wartości 0,5, jak zaproponowano w normie EC2-3, jest za duża. We wczesnym okresie dojrzewania betonu – na przykład 5 dni po zabetonowaniu, zarysowania spowodowane zmianami temperatury związanymi z ciepłem hydratacji cementu, wartość ta nie powinna być mniejsza niż 0,75. Wartość 0,5 zaproponowana w EC2-3 jest właściwa jedynie w przypadku analizy naprężeń po 28 dniach dojrzewania betonu.
EN
The creep strains researches of hardening concrete subjected to compressive or tensile stresses are presented. To assure the temperature development similar to its real temperature changes, which occur in the semi-massive concrete structures, the elements were placed and tested in special polystyrene moulds. For strains measurements the vibrating wire sensors embedded in concrete elements were used. Presented results refer to a very short period of time, which is crucial for concrete hardening in confined elements. The results of creep strains have been calibrated using FEM which allows to analyze more accurately the stresses and cracking formed in semi-massive structures, for example such as tanks walls. Experimental results obtained for two types of concretes are showing that reduction of confinement coefficient value to 0.5, as it was proposed in EC2-3, is too low. At a very early age of concrete maturing - for instance 5 days after placing, cracking caused by temperature changes linked with the heat of hydration, this coefficient should not be lower than 0.75. The proposed coefficient value in EC2-3 equal to 0.5 is correct only for the stress analyses after 28 days of concrete hardening.
Dokładne określenie redystrybucji sił wewnętrznych w konstrukcjach mostowych z belek prefabrykowanych, wywołanych efektami reologicznymi w powiązaniu z technologią montażu, wymaga zaawansowanych narzędzi obliczeniowych. W artykule omówiono metody uproszczone, które można stosować w projektowaniu obiektów typowych, polegające na adaptacji rozwiązań katalogowych. Są one przedstawione w piśmiennictwie zagranicznym, pojawiają się w opracowaniach krajowych, a ostatnio również, w nieco zmodyfikowanej formie, w obowiązujących normach.
EN
Precise determination of internal forces redistribution in bridge structures composed with precast girders, caused by the rheological effects in relation to construction technology, it requires of advanced computational tools. Paper presents simplified methods that can be used in designing conventional structures, involving adaptation of the catalogue solutions. They are presented in foreign literature, in national publications and, more recently, in a slightly modified form in contemporary standards.
12
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W pracy zostały przeanalizowane elementy teorii Rossa i możliwości wykorzystywania do opisu współczynników pełzania betonu funkcją ciągłą, zastępując klasyczne normowe wartości. Zdaniem autorów funkcja może być z powodzeniem wykorzystywana do obliczania ugięć niezarysowanych i zarysowanych elementów z betonu zbrojonego oraz określania strat reologicznych sił sprężających spowodowanych pełzaniem betonu w konstrukcjach z betonu sprężonego.
EN
In the paper the elements of the Ross theory have been analyzed. Also, the continous function has been proposed to describe creep factors. That function may be with success be applied to the calculation of displacement of noncracked and cracked reinforced elements and presstresed force due to creep in presstresed structures.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.