Rozstaw rys w żelbetonie

Beton jest kruchym materiałem i może wytrzymać tylko niewielkie naprężenia rozciągające spowodowane naprężeniami przed pęknięciem. Kiedy żelbetowy jest rozciągany , po pęknięciu, element wydłuża się poprzez poszerzenie pęknięć i powstawanie nowych pęknięć.

Rysunek 1 Powstawanie pęknięć wewnętrznych

Ignorując małe odkształcenie sprężyste w betonie pomiędzy rysami, możemy powiązać szerokość pęknięcia z odkształceniem pręta poprzez:

${\ Displaystyle {w} _ {m} = \ epsilon _ {cf} s_ {m}}$

Rozstaw pęknięć pierwotnych

Pęknięcia pierwotne (rysunek 1) powstają, gdy naprężenie rozciągające na zewnętrznej powierzchni betonu osiąga wytrzymałość betonu na rozciąganie. Kiedy tworzy się pęknięcie pierwotne, beton w pobliżu pęknięcia zostaje odciążony, co powoduje powstanie naprężeń w pobliżu pęknięcia.

Wyrażenia kodu CEB-FIP dla odstępów i szerokości pęknięć

W Kodeksie CEB-FIP stosuje się następujące wyrażenie w celu uwzględnienia średniego odstępu między rysami:

$\ Displaystyle s_ {m} = 2 (c + {\ Frac {s} {10}}) + k_ {1} k_ {2 }{\frac {d_{b}}{\rho _{ef}}}}$

Gdzie

${\ displaystyle c}$ betonowa

$= przezroczysta$ = maksymalny odstęp między podłużnymi prętami zbrojeniowymi (nie może być większy niż ${\ Displaystyle 15d_ {b}}$ )

${\ Displaystyle d_ {b }}$ = średnica pręta

$\ Displaystyle \ rho _ {ef}}$ = ${\ Displaystyle A_ {s} / A_ {cef}}$

${\ Displaystyle A_ {s}}$ = obszar stali uważany za skutecznie związany z betonem

$=$ obszar efektywnej osadzenia betonu, w którym wpływać na szerokości pęknięć. Efektywna strefa osadzenia to obszar betonu wokół pręta zbrojeniowego w odległości 7,5 średnicy pręta

= współczynnik charakteryzujący właściwości wiązania prętów

${1}}$ 0,4 dla zdeformowanych prętów

${\ displaystyle k_ {1}}$ = 0,8 dla zwykłych prętów

$k_$

${\ displaystyle k_ {2}}$ = współczynnik uwzględniający gradient odkształcenia

${\ Displaystyle k_ {2} = 0,25 (\ epsilon _ {1} + \ epsilon _ {2}) / 2 \ epsilon _ {1}}$ (e1 oraz e2 = największe i najmniejsze odkształcenia rozciągające w efektywnej strefie osadzenia)

Rozstaw pęknięć nachylonych pęknięć

Zgodnie ze zmodyfikowaną teorią pola ściskania (MCFT), rozstaw nachylonych pęknięć w żelbecie będzie zależał od charakterystyki kontroli pęknięć zarówno zbrojenia podłużnego, jak i poprzecznego. Sugeruje się, aby odstępy przyjąć jako:

${\ Displaystyle {s} _ {m \ teta} = 1 / ({\ Frac {grzech \ teta}} {s_ {s_ mx}}}+{\frac {cos\theta }{s_{mv}}})}$

gdzie ${\ Displaystyle s_ {mx}}$ to średnie odstępy między pęknięciami, które powstałyby, gdyby element został poddany rozciąganiu wzdłużnemu, podczas gdy ${\ Displaystyle s_ {mv}}$ to średni odstęp między pęknięciami, który powstałby, gdyby członek został poddany rozciąganiu poprzecznemu.

Te odstępy między pęknięciami można oszacować na podstawie powyższego wyrażenia dotyczącego odstępów między pęknięciami w kodzie CEB-FIP.

Rozstaw pęknięć w obszarach ścinania

Powyższe wyrażenie CEB miało na celu obliczenie rozstawu pęknięć na powierzchni pręta. Odstępy rys stają się większe wraz ze wzrostem odległości od zbrojenia. W tym przypadku zaleca się użycie maksymalnej odległości od zbrojenia zamiast odległości otuliny c (Collins & Mitchell). Zatem dla równomiernego odkształcenia rozciągającego powyższe wyrażenie CEB jest modyfikowane do:

${\ Displaystyle s_ {mx} = 2 (c_ {x} + {\ Frac {s_ {x}} {10}} ) + 0,25k_ {1} {\ Frac {d_ {bx}}} {\ rho _ {x}}}}$

${\ Displaystyle s_{mv}=2(c_{v}+{\frac {s}{10}})+0,25k_{1}{\frac {d_{bv}}{\rho _{v}}}}$

Powyższe równania są sugerowane w celu lepszego przybliżenia odstępów między rysami w obszarze ścinania belki.

•   Collinsa i Mitchella (1997). Konstrukcje z betonu sprężonego . Kanada: publikacje odpowiedzi. s. 152, 349. ISBN 978-0968195802 .
• CEP-FIP (1978). Kodeks modelowy dla konstrukcji betonowych: Międzynarodowe zalecenia CEP-FIP . Paryż: Comite Euro-International du Beton. P. 348.