Cracking and Stiffness Analysis of Steel Fiber Reinforced Concrete Members

Jau kelis dešimtmečius plieno plaušas visame pasaulyje plačiai taikomas kaip priedas betono ir cementinio skiedinio mišiniams, naudojamiems statybinių konstrukcijų gamybai. Lietuvoje dispersinis armavimas dažniausiai naudojamas betonuojant įvairios paskirties pastatų grindis. Tuo tarpu, kitose pasaulio šalyse (JAV, Japonijoje, Vokietijoje ir kt.) dispersinė armatūra naudojama daug plačiau, pvz.: tiltų perdangoms, plonasienėms specialiųjų statinių (tunelių, rezervuarų ir t. t.) konstrukcijoms, kelių dangoms, oro uostų pakilimo takams, vamzdynams, poliniams pamatams ir t. t. Dispersinės armatūros taikymas visame pasaulyje laikoma viena iš prioritetinių statybinių konstrukcijų vystymosi sričių. Dispersinis armavimas neturi didesnės įtakos gniuždomajam betono stipriui, tačiau lemia visiškai skirtingą tempiamojo betono suirimo pobūdį. Nearmuoto tempiamojo betono suirimas yra trapus, tuo tarpu dispersiškai armuoto – plastinis. Tai lemia dispersiškai pasiskirsčiusio plaušo sukeliamas tempimo deformacijų suvaržymas. Dispersinio armavimo poveikis betoniniam elementui yra daug efektyvesnis nei strypinės armatūros, kadangi tempimo deformacijos varžomos visame tempiamosios zonos tūryje. Tuo tarpu klasikiniame gelžbetoniniame elemente tempimo deformacijos varžomos tik tam tikrame armatūros ir betono sąveikos plote. Lėtesnis plyšių vystymasis, didesnis atsparumas smūgiams ir nuovargiui bei plastiškumas yra pagrindiniai veiksniai, lemiantys dispersiškai armuotų gelžbetoninių konstrukcijų pranašumą prieš įprastąsias. Disertaciniame darbe nagrinėjama statine trumpalaike apkrova veikiamų, plieno plaušu armuotų gelžbetoninių elementų įtempių ir deformacijų būvis bei pleišėjimas. Aprašomi dispersiškai ir strypais armuotų gelžbetoninių elementų deformacijų ir pleišėtumo eksperimentiniai tyrimai. Šiame darbe pasiūlytas naujas dispersiškai armuoto betono liekamųjų įtempių nustatymo metodas. Sukurtas metodas leidžia pagal eksperimentinius dispersiškai armuotų gelžbetoninių elementų duomenis nustatyti tempiamojo betono įtempių ir deformacijų diagramas bei įvertinti supleišėjusio dispersiškai armuoto tempiamojo betono liekamuosius įtempius. Taikant pasiūlytąjį modeliavimo būdą, pirmą kartą pagal eksperimentinių lenkiamųjų dispersiškai armuotų gelžbetoninių elementų momentų ir kreivių diagramas, gautos tempiamojo betono vidutinių įtempių ir vidutinių deformacijų diagramos. Šie modeliai gali būti tiesiogiai taikomi baigtinių elementų programose. Darbe nustatyta, kad liekamieji įtempiai turi įtakos apskaičiuojant plyšių pločius. Pasiūlytas plyšių pločių nustatymo metodas, įvertinantis supleišėjusio dispersiškai armuoto tempiamojo betono liekamuosius įtempius. Atlikta skaičiuotinių ir eksperimentinių plyšių pločių reikšmių palyginamoji analizė