Abstract
The paper deals with analysis of structural lightweight concrete. New lightweight concrete mixture made with expanded clay aggregate has been proposed and applied for experimental rein-forced concrete beams. Totally 8 beams with different rein-forcement ratios (0.309%, 0.557%, 0.895% and 1.255%) were tested under short-term four point bending loading. Stress-strain behavior of the beams under considerations has been investigated. Average strains at 4 different levels of pure bend-ing zone and vertical displacements at 12 different points of the beam were measured. During the test, deformations and crack-ing of the pure bending zone were additionally observed using high-speed digital video cameras. The data obtained by cameras were analyzed using digital image correlation technique. Applying the test data bending moments and curvature diagrams were derived for each beam. The obtained relationships were compared with theoretical results calculated using design code methods LST EN and STR. Using the inverse algorithm developed by VGTU, tension reinforced lightweight concrete stress and strain diagrams were obtained, which were adapted to numerical modeling by software ATENA. Moment and curvature diagrams obtained by finite elements program were compared with experimental moment and curvature diagrams. Good agreement between both diagrams has been obtained. Straipsnyje aprašytas naujai sukurtas konstrukcinis lengvasis betonas ir jo panaudojimas eksperimentinių armuotojo lengvojo betono sijų gamybai. Atlikti trumpalaike apkrova veikiamų plieniniais strypais armuotų lengvojo betono sijų eksperimentiniai tyrimai, kuriuose nagrinėtas sijų įtempių ir deformacijų būvis. Laboratorijoje išbandyti 8 lenkiamieji elementai, kurių armavimo procentai: 0,309 %, 0,557 %, 0,895 % ir 1,255 %. Tyrimų metu matuotos vidutinės elemento deformacijos grynojo lenkimo zonoje 4 skirtinguose lygmenyse bei sijų poslinkiai ties atramomis, jėgos pridėjimo vietose ir viduriniame pjūvyje (iš viso 12 matavimo taškų). Bandymo metu grynojo lenkimo zonos deformacijos bei pleišėjimas papildomai stebėti greitaeige vaizdo kamera. Gauti rezultatai panaudoti sudarant eksperimentines lenkimo momentų ir kreivių diagramas, kurios palygintos su teoriškai apskaičiuotomis taikant Lietuvoje galiojančių LST EN ir STR projektavimo normų metodikas. Taikant VGTU sukurtą atvirkštinio uždavinio algoritmą, gautos tempiamo armuotojo lengvojo betono įtempių ir deformacijų diagramos, kurios pritaikytos atliekant skaitinį modeliavimą baigtinių elementų programa ATENA. Gautos momentų ir kreivių diagramos baigtinių elementų programa palygintos su eksperimentų metu gautomis momentų ir kreivių diagramomis. Gautas geras šių diagramų sutapimas.
Highlights
The paper deals with analysis of structural lightweight concrete
New lightweight concrete mixture made with expanded clay aggregate has been proposed
Average strains at 4 different levels of pure bend-ing zone
Summary
STATYBA, TRANSPORTAS, aVIACINĖS TECHNOLOGIJOS cIVIL AND TRANSPORT ENGINEERING, AVIATION TECHNOLOGIES. Straipsnyje aprašytas naujai sukurtas konstrukcinis lengvasis betonas ir jo panaudojimas eksperimentinių armuotojo lengvojo betono sijų gamybai. Taikant VGTU sukurtą atvirkštinio uždavinio algoritmą, gautos tempiamo armuotojo lengvojo betono įtempių ir deformacijų diagramos, kurios pritaikytos atliekant skaitinį modeliavimą baigtinių elementų programa ATENA. Konstrukcinis lengvasis betonas turi efektyvesnį stiprio ir savojo svorio santykį, dėl to mažėja reikiamo betono ir armatūros kiekis, o tai leidžia sumažinti bendrą statinio kainą. Trumpalaike apkrova išbandytoms sijoms gautos lenkimo momentų ir kreivių diagramos, kurios palygintos su teoriškai apskaičiuotomis, taikant Lietuvoje galiojančių projektavimo normų metodikas (LST EN 1992-1-1:2007; STR 2.05.05:2005). Taikant VGTU Tiltų ir specialiųjų statinių katedroje sukurtą atvirkštinio uždavinio algoritmą (Kaklauskas 2001; Gribniak 2009) gauti tempiamojo lengvojo betono įtempių ir deformacijų grafikai, kurie panaudoti atliekant skaitinį modeliavimą kompiuterine baigtinių elementų programa ATENA. Skaitinio modeliavimo rezultatų adekvatumui įvertiniti, rezultatai buvo palyginti su eksperimentiškai gautais rezultatais, kurie gerai sutapo, o tai reiškia, kad taikant atvirkštinio uždavinio algoritmą buvo gautos geros tempiamojo betono įtempių ir deformacijų diagramos
Talk to us
Join us for a 30 min session where you can share your feedback and ask us any queries you have
Disclaimer: All third-party content on this website/platform is and will remain the property of their respective owners and is provided on "as is" basis without any warranties, express or implied. Use of third-party content does not indicate any affiliation, sponsorship with or endorsement by them. Any references to third-party content is to identify the corresponding services and shall be considered fair use under The CopyrightLaw.