Skrępowanie betonu powstaje poprzez ograniczenie odkształceń poprzecznych, przez co beton traci możliwość odkształcania się. W wyniku skrępowania betonu powstaje trójosiowy stan naprężeń ograniczający odkształcenia poprzeczne betonu, co prowadzi do zwiększenia jego wytrzymałości, a także krytycznych odkształceń. Skrępowanie może powstać samoistnie bądź w wyniku wprowadzenia odpowiednich środków ograniczających odkształcenia poprzeczne. Skrępowanie samoistne powstaje najczęściej w miejscach otaczającego betonu w przypadku występowania docisku. Aby ograniczyć odkształcenia sprężyste można również stosować środki temu sprzyjające, do których zaliczyć można np. stosowanie odpowiednio zamkniętych strzemion.
Skrępowanie betonu według Eurokodu
Norma PN-EN 1992-1-1:2008 Eurokod 2 przedstawia schemat obliczeniowy dotyczący obliczenia wytrzymałości na ściskanie, jak i również odkształceń granicznych betonu skrępowanego, w którym przyjęto, że pozostałe charakterystyki materiałowe są niezmienne.
Wyznaczenie charakterystycznej wytrzymałości betonu skrępowanego na ściskanie (fck,c):
\(f_{ck,c} = f_{ck} \cdot (1,0 + 5,0 \cdot \frac{σ_2}{f_{ck}}) \quad dla \quad σ_2 ≤ 0,05 \cdot f_{ck}
\)
oraz:
\(f_{ck,c} = f_{ck} \cdot (1,125 + 2,50 \cdot \frac{σ_2}{f_{ck}}) \quad dla \quad σ_2 > 0,05 \cdot f_{ck}
\)
gdzie:
- fck – charakterystyczna wytrzymałość betonu na ściskanie,
- σ2 – efektywne poprzeczne naprężenie ściskające w stanie granicznym nośności.
Wyznaczenie odkształceń granicznych betonu skrępowanego:
\(ε_{c2,c} = ε_{c2} \cdot ( \frac{f_{ck,c}}{f_{ck}})^2
\) \(
ε_{cu2,c} = ε_{cu2} + 0,2 \cdot \frac{σ_2}{f_{ck}}
\)
gdzie:
- εc2 – najmniejsze odkształcenie, przy którym beton osiąga swoją wytrzymałość,
- εcu – odkształcenie graniczne betonu przy ściskaniu.
Literatura:
[1] PN-EN 1992-1-1:2008 Eurokod 2 – Projektowanie konstrukcji z betonu – Część 1-1: Reguły ogólne i reguły dla budynków,
[2] PN-B-03264:2002 Konstrukcje betonowe, żelbetowe i sprężone – Obliczenia statyczne i projektowanie.
[3] Knauff, “Obliczanie konstrukcji żelbetowych według Eurokodu 2” Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 2012.
Zobacz też:
Długość zakładu prętów zbrojeniowych
Długość zakotwienia prętów zbrojeniowych
