Σχέση αντοχής σκυροδέματος σε θλίψη και κάμψη

Abstract

Η ικανότητα του σκυροδέματος να παραλαμβάνει εφελκυστικές τάσεις γενικά αμελείται στις συνήθεις κατασκευές ωστόσο η εφελκυστική αντοχή του σκυροδέματος είναι ιδιαίτερα σημαντικός παράγοντας στον σχεδιασμό έργων όπως πάσης φύσεως οδοστρώματα, αεροδρομίων, λιμένων, βιομηχανικών δαπέδων κ.α. Σε τέτοιου είδους κατασκευές η πιθανότερη αιτία αστοχίας είναι κάποιου είδους εφελκυστική καταπόνηση κυρίως από κόπωση. Η μέτρηση της εφελκυστικής αντοχής του σκυροδέματος απαιτεί ειδικό εξοπλισμό και είναι πιο δυσχερής γενικά σε σχέση με τη μέτρηση της θλιπτικής αντοχής. Παρόλο που η δοκιμή του μονοαξονικού εφελκυσμού δίνει πιο ορθά αποτελέσματα, από μηχανικής άποψης, σε σχέση με τη δοκιμή σε κάμψη δεν έχει διαδοθεί ευρέως καθώς ενέχει ιδιαίτερες δυσκολίες στην διεξαγωγή της. Για αυτόν τον λόγο έχει περιορισθεί σε χρήση κυρίως σε ερευνητικό επίπεδο. Αντίθετα η δοκιμή σε κάμψη είναι σαφώς ευκολότερη στην διεξαγωγή της και έχει τυποποιηθεί σε διάφορους κανονισμούς. Επίσης προσομοιάζει καλύτερα τις πραγματικές συνθήκες καταπόνησης των κατασκευών που αναφέραμε παραπάνω. Στόχος αυτής της διπλωματικής εργασίας είναι ο πειραματικός προσδιορισμός της σχέσης μεταξύ της θλιπτικής αντοχής και της αντοχής σε κάμψη. Για τον σκοπό αυτό η εργασία χωρίζεται σε δύο μέρη. Στο πρώτο μέρος υπάρχει το θεωρητικό υπόβαθρο, όπου εξετάζονται οι βασικές αρχές που διέπουν το άοπλο σκυρόδεμα, οι διάφορες μέθοδοι προσδιορισμού της θλιπτικής και της εφελκυστικής αντοχής του και παρουσιάζεται ανασκόπηση δημοσιεύσεων, που εντοπίστηκαν από βιβλιογραφική έρευνα, για την συσχέτιση των αντοχών μεταξύ τους. Στο δεύτερο μέρος παρουσιάζεται η ερευνητική - πειραματική διαδικασία, η επεξεργασία των αποτελεσμάτων, η σύγκριση με τα αποτελέσματα άλλων ερευνητών και τα συμπεράσματα που προέκυψαν από αυτήν.

Generally the ability of concrete to receive tensile stresses was neglected in the usual structures but the tensile strength of concrete is of utmost importance in designing all types of projects such as roadways, airports, ports, industrial floors etc. In such constructions, the most likely cause of failure is some kind of tensile stresses mainly caused by fatigue.

The measurement of tensile strength of concrete requires special equipment and is more difficult than measuring the compressive strength.

From engineering point of view, the uniaxial tensile test gives more accurate results, although compared with the bending test is not widely spread and poses particular difficulties in conducting it. For this reason its use has been mostly limited for research. On the other hand the bending test is clearly easier to be conducted and it has been standardized in various regulations. Moreover, it simulates in a more efficient way the actual conditions of strain constructions mentioned above.

The aim of this thesis is the experimental determination of the relationship between the compressive and flexural strength.

For this purpose, the study is divided into two parts. The first part explains the theoretical background, which examines the basic principles of the unreinforced concrete, various methods for determining the compressive and tensile strength. Furthermore, it presents a review of publications identified by literature search for the correlation of strength between them. The second part presents the experimental procedure, the processing of results in comparison with the results from other researchers and at the last, the conclusions drawn from it.