Πειραµατική µελέτη της αντοχής σύµµικτων πλακών σκυροδέµατος

Σχετικά έγγραφα
Πίνακες σχεδιασμού σύμμικτων πλακών με τραπεζοειδές χαλυβδόφυλλο SYMDECK 100

Πίνακες σχεδιασμού σύμμικτων πλακών με τραπεζοειδές χαλυβδόφυλλο SYMDECK 50

ΣΥΓΚΡΙΣΗ ΑΝΑΛΥΤΙΚΩΝ ΠΡΟΒΛΕΨΕΩΝ ΚΑΝΕΠΕ ΜΕ ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΚΑ ΔΕΔΟΜΕΝΑ ΑΠΟ ΕΝΙΣΧΥΣΕΙΣ ΔΟΚΩΝ ΜΕ ΙΟΠ

XΑΛΥΒΔOΦΥΛΛΟ SYMDECK 73

ΓΕΝΙΚΑ ΠΕΡΙ ΣΥΜΜΙΚΤΩΝ ΠΛΑΚΩΝ

Λ. Διυλιστηρίων Αγ. Ιωάννης, Ασπρόπυργος, τηλ

Πίνακες σχεδιασμού σύμμικτων πλακών με τραπεζοειδές χαλυβδόφυλλο SYMDECK 73

Διατμητική αστοχία τοιχώματος ισογείου. Διατμητική αστοχία υποστυλώματος λόγω κλιμακοστασίου

ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΣ ΣΥΜΜΙΚΤΩΝ ΠΛΑΚΩΝ ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ

Περιεχ μενα. Πρόλογος Κεφάλαιο 1 Εισαγωγή Κεφάλαιο 2 Βάσεις σχεδιασμού... 27

Ψαθυρή αστοχία υποστυλωµάτων περί το µέσον του ύψους τους: Αίτια και αποτροπή της

ΠΕΡΙΛΗΨΗ ΕΞΑΣΦΑΛΙΣΗ ΠΛΑΣΤΙΜΟΤΗΤΑΣ ΣΕ ΝΕΕΣ ΚΑΙ ΥΦΙΣΤΑΜΕΝΕΣ ΚΑΤΑΣΚΕΥΕΣ ΑΠΟ ΟΠΛΙΣΜΕΝΟ ΣΚΥΡΟΔΕΜΑ ΠΟΥ ΑΠΑΙΤΟΥΝ ΕΠΙΣΚΕΥΗ Η ΕΝΙΣΧΥΣΗ

ΕΠΙΣΚΕΥΕΣ ΚΑΙ ΕΝΙΣΧΥΣΕΙΣ ΤΩΝ ΚΑΤΑΣΚΕΥΩΝ. Διδάσκων Καθηγητής Γιάννακας Νικόλαος Δρ. Πολιτικός Μηχανικός

ΕΠΙΡΡΟΗ ΔΙΑΦΟΡΩΝ ΠΑΡΑΓΟΝΤΩΝ ΣΤΑ ΠΑΡΑΜΟΡΦΩΣΙΑΚΑ ΜΕΓΕΘΗ ΔΟΜΙΚΟΥ ΣΤΟΙΧΕΙΟΥ ΚΑΙ ΣΥΓΚΡΙΣΗ ΜΕ ΤΥΠΟΥΣ ΚΑΝ.ΕΠΕ

6/5/2017. Δρ. Σωτήρης Δέμης. Σημειώσεις Εργαστηριακής Άσκησης Θλίψη Σκυροδέματος. Πολιτικός Μηχανικός (Λέκτορας Π.Δ.

ΣΥΜΒΟΛΗ ΣΤΗΝ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΜΕΘΟ ΩΝ ΠΟΥ ΕΞΑΣΦΑΛΙΖΟΥΝ ΤΙΣ ΑΠΑΙΤΗΣΕΙΣ ΤΟΥ ΑΝΤΙΣΕΙΣΜΙΚΟΥ ΣΧΕ ΙΑΣΜΟΥ

( Σχόλια) (Κείµ ενο) Κοντά Υποστυλώµατα Ορισµός και Περιοχή Εφαρµογής. Υποστυλώµατα µε λόγο διατµήσεως. α s 2,5

AΛΥΤΕΣ ΑΣΚΗΣΕΙΣ ΑΥΤΟΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗΣ

Πρόβλεψη συµπεριφοράς διεπιφάνειας υποστυλώµατος ενισχυµένου µε πρόσθετες στρώσεις οπλισµένου σκυροδέµατος

Drill. Έλεγχος ιάτρησης. Έλεγχος πλακών οπλισμένου σκυροδέματος έναντι διάτρησης, σύμφωνα με τον Ευρωκώδικα 2 (Μέρος 1)

προς τον προσδιορισμό εντατικών μεγεθών, τα οποία μπορούν να υπολογιστούν με πολλά εμπορικά λογισμικά.

Οριακή κατάσταση αστοχίας έναντι ιάτµησης-στρέψης- ιάτρησης

b 2 ΠΑΠΑΔΟΠΟΥΛΟΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣ

ΑΝΤΟΧΗ ΥΛΙΚΩΝ Πείραμα Στρέψης. ΕργαστηριακήΆσκηση 3 η

SRP 3X , SRP12X-23-12, CFRP, STEEL. f(mpa) SRP 12X, stress. strain

ΣΥΜΠΕΡΙΦΟΡΑ ΔΙΑΤΜΗΤΙΚΉΣ ΑΝΤΟΧΗΣ ΔΙΕΠΙΦΑΝΕΙΑΣ Η ΟΠΟΙΑ ΔΙΑΠΕΡΝΑΤΑΙ ΑΠΟ ΒΛΉΤΡΑ

Γιώργος ΒΑ ΑΛΟΥΚΑΣ 1, Κρίστης ΧΡΥΣΟΣΤΟΜΟΥ 2. Λέξεις κλειδιά: Ευρωκώδικας 2, CYS159, όγκος σκυροδέµατος, βάρος χάλυβα

Με βάση την ανίσωση ασφαλείας που εισάγαμε στα προηγούμενα, το ζητούμενο στο σχεδιασμό είναι να ικανοποιηθεί η εν λόγω ανίσωση:

Επιρροή του διαμήκους οπλισμού των ακραίων περισφιγμένων περιοχών, στην αντοχή τοιχωμάτων μεγάλης δυσκαμψίας

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3 ΒΑΣΕΙΣ ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΥ

Ελληνική Επιστημονική Εταιρία Ερευνών Σκυροδέματος (ΕΠΕΣ) ΤΕΕ / Τμήμα Κεντρικής Μακεδονίας

Επίδραση της διαµόρφωσης του εγκάρσιου οπλισµού στη σεισµική συµπεριφορά υποστυλωµάτων οπλισµένου σκυροδέµατος

ΕΝΙΣΧΥΣΗ ΟΠΛΙΣΜΕΝΟΥ ΣΚΥΡΟΔΕΜΑΤΟΣ ΣΕ ΔΙΑΤΜΗΣΗ

ΛΥΣΕΙΣ άλυτων ΑΣΚΗΣΕΩΝ στην Αντοχή των Υλικών

10,2. 1,24 Τυπική απόκλιση, s 42

Αριθµητική προσοµοίωση της διατµητικής σύνδεσης σκυροδέµατος και χάλυβα στις σύµµικτες πλάκες.

7. Στρέψη. Κώστας Γαλιώτης, καθηγητής Τμήμα Χημικών Μηχανικών. 7. Στρέψη/ Μηχανική Υλικών

«Αριθμητική και πειραματική μελέτη της διεπιφάνειας χάλυβασκυροδέματος στις σύμμικτες πλάκες με χαλυβδόφυλλο μορφής»

Αναποτελεσµατικότητα θλιβόµενου οπλισµού κατά την κάµψη των δοκών

Συµπεριφορά συγκολλήσεων ράβδων οπλισµού σκυροδέµατος, Κ.Γ. Τρέζος, M-A.H. Μενάγια, 1

Ευρωκώδικας 2: Σχεδιασμός φορέων από Σκυρόδεμα. Μέρος 1-1: Γενικοί Κανόνες και Κανόνες για κτίρια. Κεφάλαιο 7

Στοιχεία Μηχανών. Εαρινό εξάμηνο 2017 Διδάσκουσα: Σωτηρία Δ. Χουλιαρά

ΣYMMIKTEΣ KATAΣKEYEΣ KAI OPIZONTIA ΦOPTIA

Σιδηρές Κατασκευές ΙΙ

16/4/2018. Δρ. Σωτήρης Δέμης. Σημειώσεις Εργαστηριακής Άσκησης Εφελκυσμός χαλύβδινης ράβδου. Πολιτικός Μηχανικός (Πανεπιστημιακός Υπότροφος)

4/26/2016. Δρ. Σωτήρης Δέμης. Σημειώσεις Εργαστηριακής Άσκησης Διάτμηση Κοχλία. Βασική αρχή εργαστηριακής άσκησης

4/11/2017. Δρ. Σωτήρης Δέμης. Σημειώσεις Εργαστηριακής Άσκησης Διάτμηση Κοχλία. Βασική αρχή εργαστηριακής άσκησης

Η τεχνική οδηγία 1 παρέχει βασικές πληροφορίες για τον έλεγχο εύκαµπτων ορθογωνικών πεδίλων επί των οποίων εδράζεται µοναδικό ορθογωνικό υποστύλωµα.

ΑΠΑΙΤΟΥΜΕΝΟ ΥΛΙΚΟ ΠΕΡΙΣΦΙΓΞΗΣ. ΣΥΓΚΡΙΣΗ ΙΑΤΑΞΕΩΝ ΚΑΝ.ΕΠΕ. ΓΙΑ ΤΟΝ ΠΡΟΣ ΙΟΡΙΣΜΟ ΣΤΟΧΕΥΟΜΕΝΗΣ ΓΩΝΙΑΣ ΣΤΡΟΦΗΣ ΧΟΡ ΗΣ θ d

Δρ. Μηχ. Μηχ. Α. Τσουκνίδας. Σχήμα 1

5/14/2018. Δρ. Σωτήρης Δέμης. Σημειώσεις Εργαστηριακής Άσκησης Διάτμηση Κοχλία. Πολιτικός Μηχανικός (Λέκτορας Π.Δ. 407/80)

Περιεχόμενα. 1 Εισαγωγή... 17

Ενίσχυση, µε χρήση ινοπλισµένων πολυµερών, δοκιµίων σχεδιασµένων µε τη µέθοδο της τροχιάς της θλιπτικής δύναµης

ΠΡΟΒΛΕΨΗ ΑΣΤΟΧΙΑΣ ΤΗΣ ΔΙΕΠΙΦΑΝΕΙΑΣ ΕΝΙΣΧΥΜΕΝΟΥ ΥΠΟΣΤΥΛΩΜΑΤΟΣ ΜΕ ΧΡΗΣΗ ΤΟΥ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΟΣ ANSYS

Νέα έκδοση προγράμματος STeel CONnections

20/3/2016. Δρ. Σωτήρης Δέμης. Σημειώσεις Εργαστηριακής Άσκησης Εφελκυσμός χαλύβδινης ράβδου. Πολιτικός Μηχανικός (Πανεπιστημιακός Υπότροφος)

ΑΣΚΗΣΕΙΣ ΠΡΟΣ ΕΠΙΛΥΣΗ *

ΤΕΙ ΠΑΤΡΑΣ ΤΜΗΜΑ ΜΗΧΑΝΟΛΟΓΙΑΣ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΑΝΤΟΧΗΣ ΥΛΙΚΩΝ. Γεώργιος Κ. Μπαράκος Διπλ. Αεροναυπηγός Μηχανικός Καθηγητής Τ.Ε.Ι. ΚΑΜΨΗ. 1.

ΑΠΟΚΑΤΑΣΤΑΣΗ ΑΝΕΠΑΡΚΩΝ ΜΗΚΩΝ ΠΑΡΑΘΕΣΗΣ ΜΕ ΣΥΝΘΕΤΑ ΥΛΙΚΑ. ΣΥΓΚΡΙΣΗ ΚΑΝ.ΕΠΕ. ΚΑΙ EC8-3.

ΑΓΚΥΡΩΣΕΙΣ ΟΠΛΙΣΜΟΥ ΣΚΥΡΟΔΕΜΑΤΟΣ

διατµητικής αντοχής των δοκών ινοπλισµένου σκυροδέµατος.

ΑΠΑΙΤΟΥΜΕΝΟ ΥΛΙΚΟ ΠΕΡΙΣΦΙΓΞΗΣ. ΣΥΓΚΡΙΣΗ ΚΑΝ.ΕΠΕ. ΚΕΦ ΜΕ ΚΕΦ ΓΙΑ ΤΗΝ ΕΠΙΤΕΥΞΗ ΣΤΟΧΕΥΜΕΝΗΣ ΓΩΝΙΑΣ ΣΤΡΟΦΗΣ ΧΟΡ ΗΣ θ d.

Γεώργιος ΚΩΝΣΤΑΝΤΙΝΙ ΗΣ 1, Ιωάννα ΠΑΠΑΖΙΩΓΑ 2, Ιωάννης ΖΑΡΑΡΗΣ 3, Πρόδροµος ΖΑΡΑΡΗΣ 4

ΘΕΩΡΙΕΣ ΑΣΤΟΧΙΑΣ ΥΛΙΚΩΝ

ΓΕΦΥΡΟΠΟΙΪΑ: ΠΡΟΕΝΤΑΣΗ ΒΑΣΙΚΕΣ ΕΝΝΟΙΕΣ. ΔΙΟΝΥΣΙΟΣ Ε. ΜΠΙΣΚΙΝΗΣ Τμήμα Πολιτικών Μηχανικών Τ.Ε. Τ.Ε.Ι. Δυτικής Ελλάδας

Ιωάννης ΖΑΡΑΡΗΣ 1, Μαρία ΚΑΡΑΒΕΖΥΡΟΓΛΟΥ 2. Λέξεις κλειδιά: ιατµητική αστοχία, Τοιχώµατα οπλισµένου σκυροδέµατος

ΟΚΙΜΗ ΕΡΠΥΣΜΟΥ. Σχήµα 1: Καµπύλη επιβαλλόµενης τάσης συναρτήσει του χρόνου

Ευθύγραμμη αγκύρωση. Βρόγχος. Προσοχή: Οι καμπύλες και τα άγκιστρα δεν συμβάλλουν στην περίπτωση θλιβομένων ράβδων.!!!

ΜΕΤΑΛΛΙΚΕΣ ΚΑΤΑΣΚΕΥΕΣ (602)

Οριακή Κατάσταση Αστοχίας έναντι κάμψης με ή χωρίς ορθή δύναμη [ΕΝ ]

ΔΟΚΙΔΩΤΕΣ ΠΛΑΚΕΣ. Ενότητα Ζ 1. ΔΙΑΜΟΡΦΩΣΗ ΔΟΚΙΔΩΤΩΝ ΠΛΑΚΩΝ. 1.1 Περιγραφή Δοκιδωτών Πλακών. 1.2 Περιοχή Εφαρμογής. προκύπτει:

Ακραίοι κόµβοι δοκού - υποστυλωµάτων Ω/Σ µε χιαστί ράβδους υπό ανακυκλιζόµενη καταπόνηση

ΑΣΤΟΧΙΑ ΚΟΝΤΩΝ ΥΠΟΣΤΥΛΩΜΑΤΩΝ ΜΕΘΟΔΟΙ ΕΝΙΣΧΥΣΗΣ

Επίδραση υψηλών θερμοκρασιών στη συνάφεια χάλυβα σκυροδέματος

ΤΕΧΝΙΚΗ ΜΗΧΑΝΙΚΗ. Ασκήσεις προηγούμενων εξετάσεων ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ΣΧΟΛΗ ΑΓΡΟΝΟΜΩΝ ΚΑΙ ΤΟΠΟΓΡΑΦΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ

ιατµητική αντοχή πολύ κοντών υπεροπλισµένων δοκών από οπλισµένο σκυρόδεµα Shear strength of very short over reinforced concrete beams

Δρ. Μηχ. Μηχ. Α. Τσουκνίδας. Σχήμα 1

(M+V+T) F = x. F = y. F + = y

ΕΛΕΓΧΟΣ ΟΚΟΥ ΣΕ ΚΑΜΨΗ

Πανεπιστήμιο Θεσσαλίας Πολυτεχνική Σχολή Τμήμα Πολιτικών Μηχανικών. Πειραματική Διερεύνηση Συμπεριφοράς Σύμμικτων Πλακών Σκυροδέματος

Σιδηρές Κατασκευές Ι. Άσκηση 7: Δικτύωμα πεζογέφυρας (εφελκυσμός, κάμψη και διάτμηση κάτω πέλματος) Δρ. Χάρης Γαντές, Καθηγητής ΕΜΠ

Πειραματική Μελέτη Συμπεριφοράς σε Κάμψη Συμβατικά Οπλισμένων Δοκών Σκυροδέματος Ενισχυμένων με Μανδύες Ινοπλισμένου Τσιμεντοκονιάματος

ΕΝΙΣΧΥΣΗ ΟΠΛΙΣΜΕΝΟΥ ΣΚΥΡΟΔΕΜΑΤΟΣ ΣΕ ΚΑΜΨΗ

ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2 ΣΚΥΡΟΔΕΜΑ ΧΑΛΥΒΑΣ

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 5 Κάµψη καθαρή κάµψη, τάσεις, βέλος κάµψης

Άσκηση 1. Παράδειγμα απλά οπλισμένης πλάκας

ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑΤΑ ΑΞΟΝΙΚΟΣ ΕΦΕΛΚΥΣΜΟΣ, ΘΛΙΨΗ

Eφαρµογές σκυροδεµάτων υψηλής επιτελεστικότητας σε νέες κατασκευές η στην ενίσχυση υφισταµένων

Μελέτη συµµίκτων πλακών µε χαλυβδόφυλλα ISOBAU. CCS AE Αθήνα, Ελλάδα

Δοκιμές υποστυλωμάτων οπλισμένου σκυροδέματος ενισχυμένων με μανδύες σκυροδέματος ή ινοπλισμένα πολυμερή

Παρουσίαση Ευρωκώδικα 2 Εφαρµογή στο FESPA. Χάρης Μουζάκης Επίκουρος Καθηγητής Ε.Μ.Π

9 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 9. ΚΑΔΕΤ-ΚΕΦΑΛΑΙΟ 9 ΕΚΔΟΣΗ 2η ΕΛΕΓΧΟΙ ΑΣΦΑΛΕΙΑΣ 9.1 ΣΚΟΠΟΣ

Επαλήθευση της ομάδας πασσάλων Εισαγωγή δεδομένων

Στο Κεφάλαιο 6 περιλαμβάνονται τα προσομοιώματα συμπεριφοράς. Οδηγίες για τον τρόπο εφαρμογής τους δίνονται στα άλλα κεφάλαια του ΚΑΝ.ΕΠΕ., όταν και ό

«ΦΑΕΘΩΝ: Λογισμικό για Ανάλυση Κρίσιμων Διατμητικά Υποστυλωμάτων Οπλισμένου Σκυροδέματος»

Τ.Ε.Ι. ΣΕΡΡΩΝ Τμήμα Πολιτικών Δομικών Έργων Κατασκευές Οπλισμένου Σκυροδέματος Ι Ασκήσεις Διδάσκων: Παναγόπουλος Γεώργιος Ονοματεπώνυμο:

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 6 Βασικά προσοµοιώµατα συµπεριφοράς. Ελισάβετ Βιντζηλαίου ΕΜΠ

Δρ. Μηχ. Μηχ. Α. Τσουκνίδας. Σχήμα 1

Eφαρµογές σκυροδεµάτων υψηλής επιτελεστικότητας σε νέες κατασκευές η στην ενίσχυση υφισταµένων

ΥΠΟΣΤΥΛΩΜΑΤΑ Κεφ. 4 ΥΠΟΣΤΥΛΩΜΑΤΑ

Transcript:

Πειραµατική µελέτη της αντοχής σύµµικτων πλακών σκυροδέµατος Φ. Κ. Περδικάρης Καθηγητής, Τµήµα Πολιτικών Μηχανικών, Πανεπιστήµιο Θεσσαλίας Ε. Σ. Μυστακίδης Αναπληρωτής Καθηγητής, Τµήµα Πολιτικών Μηχανικών, Πανεπιστήµιο Θεσσαλίας Κ. Σ. Παπαχρήστου Πολιτικός Μηχανικός, Υποψήφιος ιδάκτορας, Τµήµα Πολιτικών Μηχανικών, Πανεπιστήµιο Θεσσαλίας Α.. Γιαννόπουλος Πολιτικός Μηχανικός, Μεταπτυχιακός Φοιτητής, ENPC, Paris, France Λέξεις κλειδιά : σύµµικτες πλάκες, διαµήκης διάτµηση,χαλυβδόφυλλο 1. ΠΕΡΙΛΗΨΗ Στην παρούσα εργασία παρουσιάζεται η διαδικασία πειραµατικού προσδιορισµού της οριακής αντοχής σύµµικτων πλακών σκυροδέµατος µε χαλύβδινο προφίλ (χαλυβδόφυλλο). Η εργασία επικεντρώνεται στον υπολογισµό της αντοχής σε διαµήκη διάτµηση που απαιτεί σύµφωνα µε τον Ευρωκώδικα 4 (ΕC4), τον πειραµατικό προσδιορισµό των συντελεστών m και k. Τα πειράµατα έγιναν µε χαλυβδόφυλλα SYMDECK73 στα πλαίσια σχετικού ερευνητικού προγράµµατος. Στην εργασία εµφανίζονται τα αποτελέσµατα µιας 1 ης σειράς δοκιµίων µε βάση τα οποία ορίστηκαν οι τελικές διαστάσεις των δοκιµίων σύµµικτων πλακών που θα δοκιµάζονταν στο εργαστήριο για να υπολογιστούν οι τελικοί συντελεστές m και k. 2. ΕΙΣΑΓΩΓΗ Η χρήση σύµµικτων πλακών σκυροδέµατος σε δοµικά έργα έχει αυξηθεί σηµαντικά τα τελευταία χρόνια κυρίως ως αποτέλεσµα της εκρηκτικής αύξησης της χρήσης του χάλυβα γενικότερα ως υλικού για την κατασκευή του φέροντος οργανισµού των κτιριακών έργων. Το βασικό συστατικό των σύµµικτων πλακών είναι τα χαλύβδινα προφίλ (χαλυβδόφυλλα). Κατά τη διάρκεια της σκυροδέτησης τα χαλυβδόφυλλα χρησιµοποιούνται ως µεταλλότυπος και παραλαµβάνουν τα φορτία του νωπού σκυροδέµατος, ενώ µετά τη σκλήρυνση του σκυροδέµατος συνεργάζονται µε αυτό για την ανάληψη των πρόσθετων µόνιµων και κινητών φορτίων. Σ ένα σύµµικτο δοµικό στοιχείο αναπτύσσεται σύµφωνα µε τη θεωρία της ελαστικότητας ροή διατµητικών τάσεων που δρουν προς όλες τις κατευθύνσεις. Η ανάλυση αυτών των τάσεων σε δύο κάθετες συνιστώσες οδηγεί σε εγκάρσια (παράλληλα στη διατοµή της πλάκας) και διαµήκη ροή διατµητικών τάσεων στον υπόψη φορέα. Προφανώς το ολοκλήρωµα της εγκάρσιας διατµητικής ροής είναι ισοδύναµο µε την εγκάρσια εσωτερική κατακόρυφη δύναµη που είναι ίση µε τη δρώσα τέµνουσα. Αντίστοιχα, το ολοκλήρωµα της διαµήκους ροής των διατµητικών τάσεων ισοδυναµεί µε τη διαµήκη διατµητική δύναµη στη διεπιφάνεια χαλυβδόφυλλου-σκυροδέµατος, η οποία απαιτείται για την εξασφάλιση του συµβιβαστού των παραµορφώσεων µεταξύ σκυροδέµατος και χάλυβα. Η σύµµικτη δράση του φέροντος δοµικού στοιχείου από χάλυβα και σκυρόδεµα είναι εφικτή µόνο όταν η αναπτυσσόµενη διαµήκης διατµητική δύναµη δεν υπερβαίνει την κρίσιµη οριακή τιµή πέραν της οποίας χάνεται η σύµµικτη λειτουργία σκυροδέµατος χαλυβδόφυλλου (Daniels et al. 1993). Στις σύµµικτες πλάκες που εξετάστηκαν, η µεταφορά της διαµήκους 15ο Συνέδριο Σκυροδέματος, ΤΕΕ, ΕΤΕΚ, Αλεξανδρούπολη, 25-27 Οκτωβρίου, 2006 1

διάτµησης επιτυγχάνεται µέσω εντυπωµάτων συγκεκριµένης γεωµετρίας που υπάρχουν στην επιφάνεια του χαλυβδόφυλλου. Ο προσδιορισµός της διαµήκους διατµητικής αντοχής επιτυγχάνεται µε κατάλληλη πειραµατική διαδικασία που περιγράφεται στον Ευρωκώδικα 4 (EC4). Στην παρούσα εργασία περιγράφεται διεξοδικά η εφαρµογή της πειραµατικής διαδικασίας που εφαρµόστηκε στο Εργαστήριο Τεχνολογίας και Κατασκευών Οπλισµένου Σκυροδέµατος του Τµήµατος Πολιτικών Μηχανικών του Πανεπιστηµίου Θεσσαλίας. 3. ΑΝΤΟΧΗ ΣΕ ΙΑΜΗΚΗ ΙΑΤΜΗΣΗ ΧΩΡΙΣ ΑΚΡΑΙΑ ΑΓΚΥΡΩΣΗ Σύµφωνα µε τον Ευρωκώδικα 4, η αντοχή σε διαµήκη διάτµηση χωρίς ακραία αγκύρωση, V l, Rd, υπολογίζεται από τη σχέση bd p A p V l,rd = m + k, (1) γ vs bls όπου, b = πλάτος σύµµικτης πλάκας, d p = απόσταση της πάνω παρειάς της πλάκας από το κέντρο βάρους της ενεργού διατοµής του χαλυβδόφυλλου, γ vs = 1.25 (συντελεστής ασφαλείας), A p = εµβαδόν της διατοµής του χαλυβδόφυλλου, Ls = διατµητικό µήκος της πλάκας, m, k = συντελεστές που προσδιορίζονται πειραµατικά σύµφωνα µε τον ΕC4. 4. ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΚΗ ΙΑ ΙΚΑΣΙΑ Τα δοκίµια των σύµµικτων πλακών σκυροδέµατος που εξετάστηκαν στα πλαίσια της παρούσας εργασίας έχουν πλάτος 83 mm, πάχος 20 mm και µήκος 2.00, 2.40, 3.20 και 4.00 m (αντίστοιχα ανοίγµατα L= 1.92, 2.32, 3.12 και 3.92 m). Τα πειράµατα εκτελέστηκαν σε αµφιέρειστες πλάκες ανοίγµατος, L, που φορτίστηκαν σε κάµψη 4-σηµείων µε διατµητικό µήκος L s = L 4 (βλ. Εικόνα 1). Στις διατοµές επιβολής του φορτίου τοποθετήθηκαν κατά τη φάση της σκυροδέτησης των δοκιµίων των σύµµικτων πλακών λεπτά κατακόρυφα µεταλλικά ελάσµατα προρηγµάτωσης ύψους 100 mm που καλύπτουν όλο το πλάτος των 83 mm της διατοµής της πλάκας και µέχρι 25 mm πάνω από την υψηλότερη παρειά του χαλυβδόφυλλου. Τα ελάσµατα προρηγµάτωσης διευκολύνουν τη διάνοιξη ρωγµής στις προκαθορισµένες θέσεις αφού έχουν ως αποτέλεσµα πρακτικά τον µηδενισµό της εφελκυστικής συνεισφοράς του σκυροδέµατος στα σηµεία αυτά. Το φορτίο εφαρµόζεται µονοτονικά αυξανόµενο µέχρι την απώλεια της φέρουσας ικανότητας («αστοχία») της πλάκας. 15ο Συνέδριο Σκυροδέματος, ΤΕΕ, ΕΤΕΚ, Αλεξανδρούπολη, 25-27 Οκτωβρίου, 2006 2

Εικόνα 1. Πειραµατική διάταξη κάµψης 4-σηµείων σε σύµµικτη αµφιέρειστη πλάκα µήκους 2.40 m. Κατά τη σκυροδέτηση ελήφθησαν δοκίµια σκυροδέµατος για τον προσδιορισµό της θλιπτικής αντοχής του σκυροδέµατος. Οι δοκιµές σε µονοαξονική θλίψη των δοκιµίων σκυροδέµατος έγιναν στο Εργαστήριο Τεχνολογίας και Κατασκευών Οπλισµένου Σκυροδέµατος. Το πάχος του χαλυβδόφυλλου που χρησιµοποιήθηκε είναι 0.75 mm και η µέση τάση διαρροής του σε εφελκυσµό είναι 366 MPa. Η επιβολή του φορτίου στις πειραµατικές δοκιµές των σύµµικτων πλακών σκυροδέµατος πραγµατοποιήθηκε µε τη βοήθεια µεταλλικού πλαισίου αντίδρασης 3 m (πλάτος) x 3 m (µήκος) x 4 m (ύψος) σερβοϋδραυλικού συστήµατος MTS µε ενεργοποιητή φορτίου ± 250 kn, υδραυλική αντλία ισχύος 40 lpm και αυτόµατο σύστηµα καταγραφής µετρήσεων National Instruments. Για τη µέτρηση των αξονικών εφελκυστικών ανηγµένων παραµορφώσεων σε επιλεγµένα σηµεία του χαλυβδόφυλλου, τοποθετήθηκαν σε δοκίµια των σύµµικτων πλακών ηλεκτροµηκυνσιόµετρα τα οποία συνδέθηκαν µε το σύστηµα καταγραφής. Επίσης, στα δοκίµια των πλακών τοποθετήθηκαν συνολικά έξι (6) µηκυνσιόµετρα τύπου DCDT για τον προσδιορισµό του βέλους κάµψης στο µέσον του ανοίγµατος και της σχετικής ολίσθησης µεταξύ χαλυβδόφυλλου και σκυροδέµατος. Για τη µέτρηση του µέγιστου βέλους κάµψης τοποθετήθηκαν δύο (2) µηκυνσιόµετρα (Ε, F) στο µέσον του ανοίγµατος και για τη σχετική ολίσθηση δύο (2) µηκυνσιόµετρα (A, B και C, D) στο κάθε άκρο της πλάκας (βλ. Σχήµα 1) µε ειδικό σύστηµα στήριξης (βλ. Εικόνα 2). Σχήµα 1. Θέσεις µηκυνσιοµέτρων στο δοκίµιο της πλάκας. 15ο Συνέδριο Σκυροδέματος, ΤΕΕ, ΕΤΕΚ, Αλεξανδρούπολη, 25-27 Οκτωβρίου, 2006 3

Εικόνα 2. ιάταξη µηκυνσιοµέτρων (Α, Β, C, D) προσδιορισµού οριζόντιας ολίσθησης στη πλάκα στις στηρίξεις της πλάκας. 5. ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΚA ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ Τα γεωµετρικά στοιχεία των δοκιµίων και τα πειραµατικά αποτελέσµατα παρουσιάζονται στον Πίνακα 1. Από την εκτέλεση των πειραµάτων στα δοκίµια των σύµµικτων πλακών προσδιορίστηκε η συνολική συµπεριφορά τους σε κάµψη και το διάγραµµα φορτίου-βέλους κάµψης στο µέσον του ανοίγµατος. Τα δοκίµια των σύµµικτων πλακών σκυροδέµατος που υποβλήθηκαν σε κάµψη 4- σηµείων εµφάνισαν παρόµοια µορφή αστοχίας, δηλαδή αστοχία που προήλθε από υπέρβαση του οριακού φορτίου πέραν του οποίου διακόπτεται η σύµµικτη λειτουργία του δοµικού στοιχείου και έχουµε κατά µήκος ολίσθηση µεταξύ χαλυβδόφυλλου και σκυροδέµατος. Τα δοκίµια εµφάνισαν έντονη ψαθυρή συµπεριφορά καθώς µε την αστοχία της πλάκας σε ολίσθηση που παρατηρήθηκε στα πειράµατα επέρχεται σηµαντική πτώση της φέρουσας ικανότητας του δοµικού στοιχείου. Τα διαγράµµατα φορτίου σε συνάρτηση µε το µέγιστο βέλος κάµψης για τα πειραµατικά αποτελέσµατα των τεσσάρων δοκιµίων πλακών που περιλαµβάνονται στη παρούσα εργασία παρουσιάζονται στο Σχήµα 2. Πίνακας 1:Γεωµετρικά χαρακτηριστικά των δοκιµίων σύµµικτων πλακών. οκίµιο πλάκας Άνοιγµ α, L (mm) ιατµητικό µήκος, L s (mm) Πλάτος, b (mm) Στατικό ύψος, d p (mm) Εµβαδόν χαλυβδόφυλλου, Α p (cm 2 ) A p /(bl s ) SLAB_2.00 2000 480 830 157,25 9,57 0,00240 SLAB_2.40 2400 580 830 157,25 9,57 0,00199 SLAB_3.20 3200 780 830 157,25 9,57 0,00148 SLAB_4.00 4000 980 830 157,25 9,57 0,00118 15ο Συνέδριο Σκυροδέματος, ΤΕΕ, ΕΤΕΚ, Αλεξανδρούπολη, 25-27 Οκτωβρίου, 2006 4

φορτίο P (kn) 80 70 60 50 40 30 2.00 m 2.40 m 20 3.20 m 10 4.00 m 0 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 µέγιστο βέλος κάµψης (mm) Σχήµα 2. ιάγραµµα συνολικού επιβαλλόµενου φορτίου σε συνάρτηση µε το βέλος κάµψης στο µέσον του ανοίγµατος της πλάκας για όλα τα δοκίµια που εξετάστηκαν. 6. ΠΡΟΣ ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΣΥΝΤΕΛΕΣΤΩΝ m, k Με βάση τα πειραµατικά αποτελέσµατα και τα χαρακτηριστικά της διατοµής της σύµµικτης πλάκας προσδιορίστηκε το διάγραµµα διατµητικής αντοχής σε ολίσθηση συναρτήσει της ανηγµένης παραµέτρου του οπλισµού που αντιστοιχεί στη διατοµή του χαλυβδόφυλλου, µε βάση το οποίο προσδιορίζονται οι συντελεστές m, k (βλ. Σχήµα 3). Η διατµητική αντοχή σε κατά µήκος ολίσθηση ορίζεται ως V t bd p, όπου V t είναι η αντίδραση (τέµνουσα) στη στήριξη για το µέγιστο φορτίο που πραγµατοποιείται η ολίσθηση συµπεριλαµβανοµένου του ιδίου βάρους της πλάκας και των εξαρτηµάτων/δοκών πάνω στη πλάκα που είναι µέρος της πειραµατικής διάταξης, b το πλάτος της πλάκας και d p η απόσταση του κέντρου βάρους της ενεργούς διατοµής του χαλυβδόφυλλου από την πάνω ίνα της πλάκας σκυροδέµατος. Ως ανηγµένη παράµετρος του οπλισµού (χαλυβδόφυλλο) χρησιµοποιείται ο λόγος A p bls, όπου A p είναι το εµβαδόν της ενεργούς διατοµής του χαλυβδόφυλλου στην ανάληψη εφελκυσµού και L s το διατµητικό µήκος για κάθε δοκίµιο πλάκας κατά µήκος του οποίου πραγµατοποιείται η ολίσθηση µεταξύ χαλυβδόφυλλου και σκυροδέµατος. Από τα σηµεία που αντιστοιχούν στη πειραµατικά προσδιορισθείσα κρίσιµη τάση διατµητικής αντοχής σε ολίσθηση εφαρµόζοντας γραµµική παρεµβολή προσδιορίζουµε την ευθεία της µορφής y = mx + k για τον προσδιορισµό των συντελεστών m, k. Τα πειραµατικά αποτελέσµατα καθόσον αφορά στη τάση διατµητικής αντοχής σε κατά µήκος ολίσθηση του χαλυβδόφυλλου, παρουσιάζονται στον Πίνακα 2 15ο Συνέδριο Σκυροδέματος, ΤΕΕ, ΕΤΕΚ, Αλεξανδρούπολη, 25-27 Οκτωβρίου, 2006 5

Πίνακας 2. Πειραµατικά αποτελέσµατα των δοκιµίων σύµµικτων πλακών. οκίµιο πλάκας Φορτίο αστοχίας, P=2V p (kn) Ίδιο βάρος πλάκας, G (kn/m) Τέµνουσα ιδίου βάρους, V G (kn) Τέµνουσα λόγω εξαρτηµάτων διάταξης, V Q (kn) Συνολική τέµνουσα, V (kn) Τάση διατµητικής αντοχής, V t /(bd p ), (MPa) SLAB_2.00 74,10 3,2785 3,2785 0,25 40,58 0,31090 SLAB_2.40 50,56 3,2785 3,9342 0,25 29,46 0,22575 SLAB_3.20 31,52 3,2785 5,2456 0,25 21,26 0,16286 SLAB_4.00 20,00 3,2785 6,5570 0,25 16,81 0,12877 Σχήµα 3. ιάγραµµα Vt bd p σε συνάρτηση µε Ap bls για τη µέθοδο m-k. Για τα µήκη των σύµµικτων πλακών που εξετάζονται στην παρούσα εργασία η εξίσωση είναι της µορφής y = 146.00x 0. 05 (Σχ. 4) και οι συντελεστές m, k (βλ. εξίσωση 1) µε βάση τα πειραµατικά αποτελέσµατα είναι m=146 MPa και k =-0.05 MPa. Είναι σηµαντικό να τονιστεί ότι οι συντελεστές m, k έχουν µονάδες τάσης. 0,40 0,35 0,30 0,25 V t /(bd p ) 0,20 0,15 0,10 0,05 0,00 y = 146,00x - 0,05 R 2 =0.98 0,0000 0,0005 0,0010 0,0015 0,0020 0,0025 0,0030 0,0035 A p /(bl s ) Σχήµα 4. ιάγραµµα µεθόδου m k µε βάση τα πειραµατικά αποτελέσµατα. 15ο Συνέδριο Σκυροδέματος, ΤΕΕ, ΕΤΕΚ, Αλεξανδρούπολη, 25-27 Οκτωβρίου, 2006 6

7. ΣΥΜΠΕΡΙΦΟΡΑ ΚΑΙ ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΣ ΑΣΤΟΧΙΑΣ ΠΛΑΚΑΣ ΜΗΚΟΥΣ 2.00 m Προκειµένου να γίνει κατανοητός ο µηχανισµός αστοχίας και η συµπεριφορά του δοκιµίου κατά την επιβολή του φορτίου εξετάζεται πιο λεπτοµερώς η περίπτωση του δοκιµίου της σύµµικτης πλάκας µήκους 2.00 m. Το φορτίο υπεβλήθη µε σταθερό ρυθµό φόρτισης ελέγχοντας την µετακίνηση του κατακόρυφου εµβόλου µέσω του ψηφιακού ελεγκτή του σερβοϋδραυλικού συστήµατος. Η αστοχία του δοκιµίου, η οποία προήλθε από την ολίσθηση του χαλυβδόφυλλου σε σχέση µε το σκυρόδεµα, πραγµατοποιήθηκε σε φορτίο 74.10 kn. Κατά την αστοχία, λόγω υπέρβασης της διατµητικής αντοχής σε κατά µήκος ολίσθηση, σηµειώθηκε µείωση του επιβαλλόµενου φορτίου κατά περίπου 20 kn (Σχ. 5). Οι ρωγµές δηµιουργήθηκαν, όπως ήταν αναµενόµενο, στις θέσεις που είχαν τοποθετηθεί τα ελάσµατα προρηγµάτωσης. 80 70 φορτίο P (kn) 60 50 40 30 20 10 0 0.0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 µέγιστο βέλος κάµψης (mm) Σχήµα 5. ιάγραµµα συνολικού επιβαλλόµενου φορτίου σε συνάρτηση µε το βέλος κάµψης στο µέσον του ανοίγµατος της σύµµικτης πλάκας µήκους 2.00 m. Η συµπεριφορά του δοκιµίου της πλάκας σε κάµψη είναι µη-γραµµική προφανώς λόγω της αρχικής ρηγµάτωσης του σκυροδέµατος στα σηµεία επιβολής του φορτίου και την εν συνεχεία προώθηση του µετώπου της ρωγµής προς το πάνω µέρος της πλάκας, αρκετά χαµηλότερα από το µέγιστο φορτίο οπότε και πραγµατοποιείται η κατά µήκος ολίσθηση και η απότοµη µείωση της φέρουσας ικανότητάς της (βλέπε Σχ. 5). Στο διάγραµµα επιβαλλόµενου φορτίου-σχετικής ολίσθησης γίνεται αντιληπτό ότι η ολίσθηση πραγµατοποιείται στο µέγιστο φορτίο οπότε έχουµε και τελική αστοχία του δοκιµίου (βλ. Σχ. 6). Μέχρι τη µέγιστη τιµή του φορτίου δεν παρατηρήθηκε σχετική µετακίνηση στη διεπιφάνεια των δύο υλικών. 15ο Συνέδριο Σκυροδέματος, ΤΕΕ, ΕΤΕΚ, Αλεξανδρούπολη, 25-27 Οκτωβρίου, 2006 7

80 70 φορτίο P (kn) 60 50 40 30 20 10 0 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 ολίσθηση (mm) Σχήµα 6. ιάγραµµα συνολικού επιβαλλόµενου φορτίου σε συνάρτηση µε τη σχετική ολίσθηση στη δεξιά πλευρά του δοκιµίου της σύµµικτης πλάκας. Στο δοκίµιο µήκους 2.00 m για να µετρήσουµε την ανηγµένη αξονική εφελκυστική παραµόρφωση στο χαλυβδόφυλλο τοποθετήσαµε τρία (3) ηλεκτροµηκυνσιόµετρα, εκ των οποίων τα δύο (2) τοποθετήθηκαν στις θέσεις L s = L 4 και ένα (1) στο µέσον του ανοίγµατος της πλάκας. Ο σκοπός της τοποθέτησης των ηλεκτροµηκυνσιοµέτρων ήταν ο υπολογισµός των τάσεων στο χαλυβδόφυλλο στα σηµεία επιβολής του φορτίου, όπου τοποθετήθηκαν τα µεταλλικά ελάσµατα προρηγµάτωσης και αναµένεται η αρχική ρηγµάτωση στο σκυρόδεµα και στο µέσον του ανοίγµατος όπου αναµένεται συµπεριφορά περισσότερο κοντά σ αυτήν της σύµµικτης αρηγµάτωτης διατοµής. 80 70 L/2 φορτίο P (kn) 60 50 40 30 20 10 L/4 0 0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000 2200 2400 ανηγµένη αξονική παραµόρφωση (x10-6 ) Σχήµα 5. ιάγραµµα συνολικού επιβαλλόµενου φορτίου σε συνάρτηση µε την ανηγµένη αξονική εφελκυστική παραµόρφωση στις θέσεις L/4 και L/2 του δοκιµίου. 15ο Συνέδριο Σκυροδέματος, ΤΕΕ, ΕΤΕΚ, Αλεξανδρούπολη, 25-27 Οκτωβρίου, 2006 8

Με βάση τις µετρήσεις των ανηγµένων εφελκυστικών παραµορφώσεων στο χαλυβδόφυλλο, τη στιγµή της ολίσθησης η παραµόρφωση στο χαλυβδόφυλλο είναι περίπου 460 µε, ενώ στο µέσον του ανοίγµατος σχεδόν διπλάσια (850 µε), που σηµαίνει ότι η τάση στο χαλυβδόφυλλο είναι περίπου 92 ΜPa και 170 MPa, αντίστοιχα. 8. ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ Στο Σχήµα 2 που είναι δυνατή η σύγκριση της συµπεριφοράς των δοκιµίων σύµµικτων πλακών που δοκιµάστηκαν στο εργαστήριο, είναι εµφανές ότι τα δοκίµια εµφανίζουν γενικά παρόµοια ψαθυρή συµπεριφορά. Συγκεκριµένα, στη µέγιστη τιµή του επιβαλλόµενου φορτίου, για το οποίο χάνεται η σύµµικτη λειτουργία της πλάκας, αρχίζει η κατά µήκος ολίσθηση του χαλυβδόφυλλου σε σχέση µε τη πλάκα σκυροδέµατος και η φέρουσα ικανότητα της πλάκας εµφανίζει παρόµοια απότοµη µείωση περίπου ίση µε 20 kn. Ο τρόπος αστοχίας που παρατηρήθηκε στα πειράµατα ορίζεται από τον Ευρωκώδικα 4 ως ψαθυρός αφού το φορτίο αστοχίας δεν υπερβαίνει κατά 10% το φορτίο για το οποίο παρατηρείται η ολίσθηση και το µέγιστο βέλος κάµψης είναι µικρότερο της προκαθορισµένης τιµής του L 50. Με βάση, τις τιµές των συντελεστών m και k που προσδιορίστηκαν από την τάση διατµητικής αντοχής και την τάση του χαλυβδόφυλλου τη στιγµή της ολίσθησης (µέγιστο φορτίο) στα σηµεία επιβολής του φορτίου (L/4) και στο µέσον του ανοίγµατος (L/2) που υπολογίστηκε από τις µετρήσεις των ανηγµένων αξονικών παραµορφώσεων στο χαλυβδόφυλλο, συµπεραίνουµε ότι η τιµή του συντελεστή m φαίνεται να αντιστοιχεί στην εφελκυστική τάση του χαλυβδόφυλλου κάπου µεταξύ του σηµείου επιβολής των φορτίων και του µέσου του ανοίγµατος της πλάκας. 9. ΑΝΑΦΟΡΕΣ BRITISH STANDARD BS 5950-4.1994, Structural Use of Steelwork in Building, Part 4: Code of Practice for Design of Composite Slabs with Profiled Sheeting. Daniels BJ, Crisinel M. 1993 Composite Slab Behavior and Strength Analysis, Part I and II: Comparisons with Test Results and Parametric Analysis, J. Struct. Eng., ASCE, 119(1), 36-49. EUROPEAN STANDARD EC4 (pren 1994-1-1), Design of Composite Steel and Concrete Structures, Part 1.1: General rules and rules for buildings. 15ο Συνέδριο Σκυροδέματος, ΤΕΕ, ΕΤΕΚ, Αλεξανδρούπολη, 25-27 Οκτωβρίου, 2006 9