Naslov
Armiranobetonski gredni konačni element s ugrađenom poprečnom pukotinom i nelinearnim odnosom između naprezanja prianjanja i proklizavanja armature
(Reinforced-concrete beam element with embedded transversal cracking and non-linear bond-slip relationship)

Autori
Šćulac, Paulo ; Jelenić, Gordan

Izvornik
Zbornik radova (Građevinski fakultet Sveučilišta u Rijeci) (0350-8552) 16 (2013); 267-287

Vrsta, podvrsta i kategorija rada
Radovi u časopisima, prethodno priopćenje, znanstveni

Ključne riječi
višeslojni gredni konačni element; poprečna pukotina; monotono opterećenje; naprezanje prianjanja-proklizavanje
(layered beam finite element; transversal crack; monotonic loading; bond-slip relationship)

Sažetak
U ovom su radu osnovne komponente mehanizma nošenja armiranobetonskih konstrukcija – raspucavanje betona u vlaku, te prijenos naprezanja između armaturnih šipki i okolnog betona obrađene unutar metode konačnih elementa, i to primjenom metode diskretnih pukotina na gredne konačne elemente. Razvijen je novi gredni konačni element koji se sastoji od proizvoljnog broja slojeva međusobno povezanih krutom vezom, pri čemu svaki sloj predstavlja jedan Reissnerov gredni element. Korištenje slojeva omogućava praćenje razvoja pukotina po visini poprečnog presjeka, te također i modeliranje krivljenja poprečnog presjeka, koje je u standardnoj grednoj teoriji zanemareno. Element ima ugrađenu poprečnu pukotinu, koja se u pojedinom betonskom sloju elementa otvara u trenutku kada naprezanje na središnjoj osi sloja dosegne vlačnu čvrstoću betona. Svaki raspucali sloj uključuje diskontinuitet u polju pomaka i diskontinuitet u polju zaokreta poprečnog presjeka koji je jednak kutu nagiba pukotine. Armaturne su šipke modelirane kao dodatni sloj, konačne površine čija je debljina jednaka nuli, koji se nalazi unutar betonskog sloja povezan konstitutivnim zakonom koji definira naprezanje prianjanja kao funkciju proklizavanja armature. Razvijena su dva tipa konačnih elemenata koji se razlikuju u vrsti opterećenja i obliku pukotine u poprečnom presjeku. Provedena je verifikacija elementa na nekoliko primjera s nelinearnim odnosom između naprezanja prianjanja i proklizavanja armature, pri čemu su rezultati uspoređeni s rezultatima dobivenim analitičkim postupcima te eksperimentalnim ispitivanjima, s ciljem ocjene efikasnosti i točnosti razvijenih elemenata. Pokazano je kako se predloženim elementom može vrlo učinkovito prikazati nastanak i razvoj pukotina, te pratiti širinu pukotina s porastom opterećenja.

Izvorni jezik
Hrvatski

Znanstvena područja
Građevinarstvo, Temeljne tehničke znanosti

POVEZANOST RADA