Spannungs-Dehnungskurve für Beton
Die Spannungs-Dehnungskurve von Beton ist eine grafische Darstellung des Betonverhaltens unter Last. Es wird durch Zeichnen der Betonkompressionsdehnung in verschiedenen Intervallen der Betondruckbelastung (Spannung) erzeugt. Beton wird hauptsächlich in der Kompression verwendet, weshalb seine Druckspannungs-Dehnungskurve von großem Interesse ist.
Die Spannung und Dehnung von Beton wird durch Testen der Betonzylinderprobe im Alter von 28 Tagen unter Verwendung einer Druckprüfmaschine erhalten. Die Spannungs-Dehnungskurve von Beton ermöglicht es Designern und Ingenieuren, das Verhalten von Beton in Baukonstruktionen zu antizipieren.
Schließlich wird die Leistung der Betonstruktur durch die Beziehung der Spannungsdehnungskurve und die Art der Spannung gesteuert, der der Beton in der Struktur ausgesetzt ist.
Spannungs-Dehnungs-Kurve für Beton
Abb. 1 und Fig. 2 zeigt den Dehnungsverlauf für Normal- bzw. Leichtbeton. Es gibt eine Reihe von Kurven auf jeder Figur, die die Stärke des Betons darstellt. Höhere Kurven zeigen also eine höhere Betonfestigkeit. Abb. 3 zeigt, wie sich die Form der Betonspannungs-Dehnungskurve basierend auf der Belastungsgeschwindigkeit ändert.
Trotz der Tatsache, dass die Prüfgeschwindigkeit und die Betondichte die Form der Spannungs-Dehnungs-Kurve beeinflussen, kann jedoch festgestellt werden, dass alle Kurven nahezu den gleichen Charakter aufweisen. d.h. sie durchlaufen unter Belastung die gleichen Stufen. Verschiedene Teile der Betonspannungsfleckkurve werden unten diskutiert:
Abb. 1: Satz der Spannungsdehnungskurve für Beton normaler Dichte
Abb. 2: Spannungs-Dehnungs-Kurve für Leichtbeton
Abb. 3: Spannungs-Dehnungs-Kurve des Betons schwankt basiert auf Geschwindigkeit der Prüfung
Gerader oder elastischer Abschnitt
Zunächst werden alle Spannungs-Dehnungskurven (Abb.1 und Fig. 2) sind ziemlich gerade; Spannung und Dehnung sind proportional. In diesem Stadium sollte das Material in der Lage sein, seine ursprüngliche Form beizubehalten, wenn die Last entfernt wird. Der elastische Bereich der Betonspannungs-Dehnungskurve setzt sich bis zu 0,45 fc ‘(maximale Betondruckfestigkeit) fort.
Die Steigung des elastischen Teils der Spannungs-Dehnungskurve ist der konkrete Elastizitätsmodul. Der Elastizitätsmodul von Beton nimmt mit zunehmender Festigkeit zu. Der ACI-Code stellt Gleichungen zur Berechnung des konkreten Elastizitätsmoduls bereit.
Peak Point oder Maximum Compress Stress Point
Der elastische Bereich wird überschritten und Beton beginnt plastisches Verhalten (nichtlinear) zu zeigen, wenn eine Last weiter erhöht wird. Nach elastischen bereich, die kurve beginnt zu horizontale; erreichen maximale komprimieren stress (maximale druckfestigkeit).
Für Normalbeton wird die maximale Spannung bei Druckdehnungsbereichen von 0,002 bis 0,003 realisiert. für Leichtbeton liegt die bei Dehnung erreichte maximale Spannung jedoch im Bereich von 0,003 bis 0. 0035.Die höheren Dehnungsergebnisse in beiden Kurven stellen eine größere Festigkeit dar.
Für Beton mit normalem Gewicht hat der ACI-Code angegeben, dass eine Dehnung von 0,003 die maximale Dehnung ist, die Beton erreichen kann, und dieser Wert für die Auslegung des Betonbauelements verwendet wird. Der Europäische Kodex geht jedoch davon aus, dass Beton eine Belastung von 0 erreichen kann.0035, und daher wird dieser Wert für die Gestaltung von Betonbauelement verwendet.
Absteigender Abschnitt
Nach Erreichen der maximalen Belastung zeigen alle Kurven einen absteigenden Trend. Die Eigenschaften der Spannungsdehnungskurve in diesem Teil basieren auf der Testmethode.
Ein langes stabiles absteigendes Teil wird erreicht, wenn ein spezielles Prüfverfahren angewendet wird, um eine konstante Dehnungsrate bei abnehmendem Zylinderwiderstand zu gewährleisten. Wenn jedoch kein spezielles Testverfahren befolgt wird, wäre das Entladen nach dem Spitzenpunkt schnell und der absteigende Teil der Kurve wäre nicht derselbe.
