Armuoto lengvojo betono sijų įtempių ir deformacijų būvio analizė

Abstract

Daugelyje pasaulio šalių transporto tinklų infrastruktūroje įprasto gelžbetonio konstrukcijų statiniai sudaro didžiąją dalį visų statinių. Vis dėlto dėl nemažo gelžbetoninių konstrukcijų savojo svorio labai išauga transporto statinio nuolatinė apkrova, o tai savo ruožtu lemia didesnes statybos išlaidas. Viena iš krypčių, kuria gali būti tobulinamos gelžbetoninės konstrukcijos, – lengvojo armuoto betono naudojimas, kurio savasis svoris iki 40 % mažesnis. Tačiau platesnį lengvojo betono naudojimą armuotoms konstrukcijoms riboja patikimų fizikinių modelių ir skaičiavimo metodų stoka. Baigiamojo darbo tikslas – atlikti trumpalaike apkrova veikiamų armuoto lengvojo betono sijų įtempių ir deformacijų analizę. Magistro baigiamasis darbas susideda iš 4 pagrindinių dalių: lengvojo betono ir iš jo pagamintų elementų fizikinių modelių ir analizės metodų apžvalgos; lengvojo betono sudėties parinkimo; armuoto lengvojo betono sijų eksperimentinių tyrimų; supleišėjusio tempiamojo betono įtempių ir deformacijų diagramų gavimo. Tyrimams atlikti buvo taikomi eksperimentiniai (išbandytos 8 armuotos lengvojo betono sijos), analitiniai (LST EN 1992-1-1:2004; STR 2.05.05:2005) ir skaitiniai (naudojant kompiuterines programas ATENA, MATLAB, EMMA) metodai. Gauti rezultatai parodė, kad tradiciniai projektavimo normų metodai ne visais atvejais adekvačiai įvertina nagrinėjamų sijų elgseną.

In many countries reinforced concrete is the most popular building material for transport infrastructure. However, the dead load of transport structure highly increases due to concrete structures self-weight, which in turn leads to higher construction costs. One of the directions, which can be improved concrete constructions – usage of reinforced lightweight concrete which self-weight is less up to 40 %. However, the wider usage of reinforced lightweight concrete is limited due to lack of physical models and design methods. Aim of the thesis – to perform stress-strain analysis of reinforced lightweight concrete beams under short-term loading. Master’s thesis consists of four main parts: review of physical models and analytical methods of lightweight concrete and its elements; mixture design of lightweight concrete; experimental research on reinforced lightweight concrete beams; obtaining a stress-strain relationships for cracked tensile concrete. Experimental (8 reinforced lightweight concrete beams were tested), analytical (LST EN 1992-1-1:2004; STR 2.05.05:2005) and numerical (ATENA, MATLAB, EMMA) methods has been used in present research. The obtained results showed that the traditional design methods do not always adequately evaluate the behavior of the beams.