Ідентифікація поведінки ширини тріщин конструкції однобетонної залізобетонної плити за різної площі сталевого армування

Автор(и)

DOI:

https://doi.org/10.15587/1729-4061.2024.309874

Ключові слова:

згинальний елемент, ширина тріщини, одностороння плита, залізобетон, площа сталі

Анотація

У цій публікації представлено оціночне дослідження граничних станів тріщин на основі проектних кодів і попередніх досліджень. Його головна мета – зв’язати результати досліджень із загальними кодами проектування. Дослідники продовжують стикатися зі складною дилемою, коли йдеться про руйнування залізобетонних конструкцій, особливо в односторонніх конструкціях плит, де все ще є значні пошкодження та корозія в арматурі через тріщини. Практикам буде легше побудувати ці конструкції та вирішити проблему довговічності плити, якщо буде знайдено відповідну формулу. На основі цього дослідження запропоновано метод оцінки формули максимальної ширини руйнування в односторонніх залізобетонних плитах із змінною сталевою площею. Плити використовують різні сталеві площі, включаючи 1000 мм2, 1200 мм2 та 1400 мм2. Випробувальні зразки мають однакову довжину 2 метри та ширину плити 0,6 метра зі сталевим армуванням. Відповідно до існуючих даних, формула для прогнозування має вигляд wmax(prop)=1.5*10-2fsAs-0.4, але виявляється, , що на максимальну ширину тріщини суттєво не впливає площа сталі (As). Загалом результати двох методів, використаних у цьому дослідженні, збігаються із запропонованою формулою та спостережуваним експериментальним тестуванням. Ці дані вказують на те, що максимальна ширина руйнування була значно зменшена завдяки збільшенню сталевої площі (As) залізобетонної плити, що призвело до визначення експериментальної формули . У результаті була розроблена унікальна формула наближення для оцінки впливу параметрів площі сталі для чистих плит за формулою максимальної ширини тріщини для односторонніх залізобетонних плит. Ця формула ширини тріщини на практиці застосовна лише до односторонніх плит

Спонсор дослідження

  • Thank you to LPPM Universitas Brawijaya for providing all support, thus assisting the completion of this research.

Біографії авторів

Wisnumurti Wisnumurti, Brawijaya University

Associate Professor Civil Engineering Doctoral Program

Department of Civil Engineering

Bhondana Bayu Brahmana Kridaningrat, Brawijaya University

Student Civil Engineering Doctoral Program, Lecturer

Department of Civil Engineering

Agoes Soehardjono, Brawijaya University

Professor Civil Engineering Doctoral Program

Department of Civil Engineering

Devi Nuralinah, Brawijaya University

Asisstant Professor Civil Engineering Doctoral Program

Department of Civil Engineering

Посилання

  1. Kanavaris, F., Coelho, M., Ferreira, N., Azenha, M., Andrade, C. (2023). A review on the effects of cracking and crack width on corrosion of reinforcement in concrete. Structural Concrete, 24 (6), 7272–7294. https://doi.org/10.1002/suco.202300227
  2. Kridaningrat, B. B. B., Soehardjono, A., Wisnumurti, W., Nuralinah, D. (2024). Identifying the effect of thickness on crack width in one-way reinforced concrete slab structures. Applied Mechanics, 2 (7 (128)), 31–37. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2024.302795
  3. Pérez Caldentey, A., García, R., Gribniak, V., Rimkus, A. (2020). Tension versus flexure: Reasons to modify the formulation of MC 2010 for cracking. Structural Concrete, 21(5), 2101–2123. Portico. https://doi.org/10.1002/suco.202000279
  4. Tue, N. V., Fehling, E., Schlicke, D., Krenn, C. (2021). Crack width verification and minimum reinforcement according to EC 2: Current model with specifications in Germany and Austria vs proposal for revision. Civil Engineering Design, 3 (5-6), 210–228. https://doi.org/10.1002/cend.202100045
  5. Gribniak, V., Pérez Caldentey, A., Kaklauskas, G., Rimkus, A., Sokolov, A. (2016). Effect of arrangement of tensile reinforcement on flexural stiffness and cracking. Engineering Structures, 124, 418–428. https://doi.org/10.1016/j.engstruct.2016.06.026
  6. Naotunna, C. N., Samarakoon, S. M. S. M. K., Fosså, K. T. (2021). Experimental investigation of crack width variation along the concrete cover depth in reinforced concrete specimens with ribbed bars and smooth bars. Case Studies in Construction Materials, 15, e00593. https://doi.org/10.1016/j.cscm.2021.e00593
  7. Soehardjono, A., Wibowo, A., Nuralinah, D., Aditya, C. (2023). Identifying the influence of reinforcement ratio on crack behaviour of rigid pavement. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 5 (7 (125)), 87–94. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2023.290035
  8. De Maio, U., Greco, F., Leonetti, L., Nevone Blasi, P., Pranno, A. (2022). A cohesive fracture model for predicting crack spacing and crack width in reinforced concrete structures. Engineering Failure Analysis, 139, 106452. https://doi.org/10.1016/j.engfailanal.2022.106452
  9. Lapi, M., Orlando, M., Spinelli, P. (2018). A review of literature and code formulations for cracking in R/C members. Structural Concrete, 19 (5), 1481–1503. https://doi.org/10.1002/suco.201700248
  10. Kaklauskas, G., Sokolov, A. (2021). Crack Analysis of Tensile and Bending RC Members. Proceedings of the 3rd RILEM Spring Convention and Conference (RSCC2020), 253–263. https://doi.org/10.1007/978-3-030-76547-7_21
  11. Naotunna, C. N., Samarakoon, S. M. K., Fosså, K. T. (2020). Experimental and theoretical behavior of crack spacing of specimens subjected to axial tension and bending. Structural Concrete, 22 (2), 775–792. https://doi.org/10.1002/suco.201900587
  12. Gribniak, V., Rimkus, A., Pérez Caldentey, A., Sokolov, A. (2020). Cracking of concrete prisms reinforced with multiple bars in tension–the cover effect. Engineering Structures, 220, 110979. https://doi.org/10.1016/j.engstruct.2020.110979
  13. Basteskår, M., Engen, M., Kanstad, T., Fosså, K. T. (2019). A review of literature and code requirements for the crack width limitations for design of concrete structures in serviceability limit states. Structural Concrete, 20 (2), 678–688. https://doi.org/10.1002/suco.201800183
  14. Goszczyńska, B., Trąmpczyński, W., Tworzewska, J. (2021). Analysis of Crack Width Development in Reinforced Concrete Beams. Materials, 14 (11), 3043. https://doi.org/10.3390/ma14113043
  15. Soehardjono, A., Aditya, C. (2021). Analysis of the effect of slab thickness on crack width in rigid pavement slabs. EUREKA: Physics and Engineering, 2, 42–51. https://doi.org/10.21303/2461-4262.2021.001693
  16. Suseno, H., Soehardjono, A., Wardana, I. N. G., Rachmansyah, A. (2018). Performance of lightweight concrete one-way slabs using medium-K basaltic andesite pumice and scoria. Asian Journal of Civil Engineering, 19 (4), 473–485. https://doi.org/10.1007/s42107-018-0047-y
  17. Ikehata, S., Ishiguro, H., Nakano, T., Nakamura, H. (2020). Experimental evaluation of punching shear capacity of reinforced concrete slabs with horizontal crack due to compression rebar corrosion. Structural Concrete, 21 (3), 890–904. https://doi.org/10.1002/suco.201900438
  18. Chang, S., Yang, M., Sun, Y., Liu, K. (2019). Calculation Method of Early-Age Crack Width in Reinforced Concrete Bridge through a Nonlinear FEA Model. KSCE Journal of Civil Engineering, 23 (7), 3088–3096. https://doi.org/10.1007/s12205-019-2129-0
  19. Sheikhnasiri, A. (2024). Comparative Study of Numerical Methods for Predicting Crack Propagation in Reinforced Concrete Hollow Core Slabs. Journal of Civil Engineering Researchers, 6 (1), 42–47. https://doi.org/10.61186/jcer.6.1.42
  20. -05/318R-05: Building Code Requirements for Structural Concrete and Commentary.
  21. AS 3600. Concrete structures (2009). Austrailan Standard.
  22. Standard specifications for concrete structures-2007, design (2007). Tokyo: Japan Society of Civil Engineers. JSCE Guidelines for Concrete No. 15. Available at: https://www.jsce-int.org/system/files/JGC15_Standard_Specifications_Design_1.0.pdf
  23. Walraven, J. C., van der Horst, A. Q. C. (2013). FIB model code for concrete structures 2010. International Federation for Structural Concrete (fib).
  24. EN 1992-1-1 (2004) (English): Eurocode 2: Design of concrete structures - Part 1-1: General rules and rules for buildings [Authority: The European Union Per Regulation 305/2011, Directive 98/34/EC, Directive 2004/18/EC]. Available at: https://www.phd.eng.br/wp-content/uploads/2015/12/en.1992.1.1.2004.pdf
Ідентифікація поведінки ширини тріщин конструкції однобетонної залізобетонної плити за різної площі сталевого армування

##submission.downloads##

Опубліковано

2024-08-29

Як цитувати

Wisnumurti, W., Kridaningrat, B. B. B., Soehardjono, A., & Nuralinah, D. (2024). Ідентифікація поведінки ширини тріщин конструкції однобетонної залізобетонної плити за різної площі сталевого армування. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 4(7 (130), 14–20. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2024.309874

Номер

Том 4 № 7 (130) (2024): Прикладна механіка

Розділ

Прикладна механіка

Ліцензія

Авторське право (c) 2024 Wisnumurti Wisnumurti, Bhondana Bayu Brahmana Kridaningrat, Agoes Soehardjono, Devi Nuralinah

Creative Commons License

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.

Ліцензійний договір – це документ, в якому автор гарантує, що володіє усіма авторськими правами на твір (рукопис, статтю, тощо).
Автори, підписуючи Ліцензійний договір з ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР», мають усі права на подальше використання свого твору за умови посилання на наше видання, в якому твір опублікований. Відповідно до умов Ліцензійного договору, Видавець ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР» не забирає ваші авторські права та отримує від авторів дозвіл на використання та розповсюдження публікації через світові наукові ресурси (власні електронні ресурси, наукометричні бази даних, репозитарії, бібліотеки тощо).
За відсутності підписаного Ліцензійного договору або за відсутністю вказаних в цьому договорі ідентифікаторів, що дають змогу ідентифікувати особу автора, редакція не має права працювати з рукописом.
Важливо пам’ятати, що існує і інший тип угоди між авторами та видавцями – коли авторські права передаються від авторів до видавця. В такому разі автори втрачають права власності на свій твір та не можуть його використовувати в будь-який спосіб.