Sprickavstånd i armerad betong

Betong är ett sprött material och tål endast små dragpåkänningar på grund av spänningar innan det spricker. När ett armerat betongelement sätts i spänning , efter sprickbildning, förlängs elementet genom vidgning av sprickor och genom att nya sprickor bildas.

Bild 1 Bildning av inre sprickor

Om vi ​​ignorerar den lilla elastiska töjningen i betongen mellan sprickorna, kan vi relatera sprickbredden till töjningen av elementet genom att:

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

Avstånd mellan primära sprickor

Primära sprickor (Figur 1) bildas när dragspänningen vid betongens yttre yta når betongens draghållfasthet. När en primär spricka bildas avlastas betongen i närheten av sprickan från alla spänningar, vilket resulterar i en spänningsfri zon nära sprickan.

CEB-FIP-koduttryck för sprickavstånd och sprickbredder

I CEB-FIP-koden används följande uttryck för att redogöra för det genomsnittliga sprickavståndet:

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

var

$c$ = klarbetongkåpa

$s$ = maximalt avstånd mellan längsgående armeringsjärn (får inte tas större än ${\displaystyle 15d_{b}} )$ d

$\displaystyle d_{b }}$ = stångdiameter

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

$A_{s}$ = område av stål som anses vara effektivt bundet till betongen

$A_{cef}$ = area av effektiv inbäddningszon av betongen där armeringsjärnen kan påverka sprickbredderna. Den effektiva ingjutningszonen är arean av betong runt armeringsjärnet på avståndet 7,5 bar diameter

$k_{1}$ = koefficient som kännetecknar bindningsegenskaperna för stängerna

$k_{1}$ = 0,4 för deformerade staplar

$k_{1}$ = 0,8 för släta staplar

$k_{2}$ = koefficient för att ta hänsyn till töjningsgradient

$k_{2}=0,25(\epsilon _{1}+\epsilon _{2})/2\epsilon _{1}$ (e1 och e2 = de största och de minsta dragpåkänningarna i den effektiva inbäddningszonen)

Sprickavstånd av lutande sprickor

Enligt Modified Compression Field Theory (MCFT), kommer avståndet mellan lutande sprickor i armerad betong att bero på sprickkontrollegenskaperna hos både den längsgående och tvärgående armeringen. Det föreslås att avståndet tas som:

${s}_{m\theta }=1/({\frac {sin\theta }{s_{ mx}}}+{\frac {cos\theta }{s_{mv}}})$

Där $s_{mx}$ är det genomsnittliga sprickavståndet som skulle resultera om elementet utsattes för längsgående spänning medan $s_{mv}$ är det genomsnittliga sprickavståndet som skulle resultera om medlem utsattes för en tvärgående spänning.

Dessa sprickavstånd kan uppskattas från CEB-FIP-kodens sprickavståndsuttryck ovan.

Sprickavstånd i skjuvområden

Ovanstående CEB-uttryck var avsett att beräkna sprickavstånd på ytan av elementet. Sprickavstånden blir större när avståndet från armeringen ökar. För det här fallet föreslås det att använda det maximala avståndet från armeringen, istället för täckavstånd c (Collins & Mitchell). Sålunda, för den enhetliga dragtöjningen modifieras ovanstående CEB-uttryck till:

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

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

Ovanstående ekvationer föreslås för bättre approximation av sprickavstånd i balkens skjuvarea .

•   Collins & Mitchell (1997). Förspända betongkonstruktioner . Kanada: Response Publications. s. 152, 349. ISBN 978-0968195802 .
• CEP-FIP (1978). Modellkod för betongkonstruktioner: CEP-FIP internationella rekommendationer . Paris: Comite Euro-International du Beton. sid. 348.