Granična nosivost oslonačke veze ošupljenih montažnih betonskih ploča

Abstract

Industrija prefabrikovanih betonskih elemenata je grana građevinske industrije koja je u stalnom porastu, kako zbog niskih troškova automatizovane proizvodnje, tako i zbog sve značajnije ekološke vrednosti. Takođe, uporedo sa visokim standardima kvaliteta proizvoda i brzine građenja, ova grana građevinske industrije je i grana sa najvećim brojem inovacija u pogledu upotrebljenih savremenih materijala i iskorišćenja nosivosti konstruktivnih elemenata. Jedan od takvih primera je i konstruktivni sistem kontinuiranih ošupljenih montažnih ploča, za koji je predlog proračuna objavljen u specijalnoj fib-ovoj publikaciji (FIB Commission 6 Prefabrication 2000). Publikacija sadrži postupak proračuna statičkih uticaja i granične nosivosti poprečnih preseka i pretpostavljenih mehanizama loma koji nisu eksperimentalno potvrđeni. Polazeći od pretpostavke da postojeće teorijske preporuke predstavljaju potencijalno nereprezentativan pogled na naprezanje kontinuirane ošupljene ploče, osmišljen je program eksperimentalnog istraživanja koje se nalazi u osnovi rada. Sprovedeno eksperimentalno istraživanje se sastoji u ispitivanju do loma deset kompozitnih greda, formiranih od prefabrikovanih prethodno napregnutih ošupljenih ploča i naknadno ugrađenog betona. Statički uticaju u ispitanim prostim gredama odgovaraju statičkim uticajima na delu kontinualnog sistema uz središnje oslonce. Rezultati ispitivanja nedvosmisleno ukazuju da metod proračuna prikazan u publikaciji nije adekvatan i da može prouzrokovati neprihvatljiv odgovor sistema u kome je kontinualizacija izvršena ugrađivanjem armature u topingu. Na osnovu rezultata ispitivanja i zabeleženog odgovora greda, predložene su izmene projektnih kriterijuma. Uporedo sa istraživanjem granične nosivosti oslonačke veze kontinuiranih ošupljenih ploča, istraživanje je usmereno i na određivanje mehanizma prenošenja transverzalne sile kroz prslinu. Detaljna merenja pomeranja na bočnom licu ispitanih greda ukazuju ii da je prenošenje transverzalne sile kroz prslinu osnovni mehanizam, a da su oblik poprečnog preseka kompozitne grede i smičuće prsline na kojoj je zabeležen lom, osnovni uzroci odstupanja izmerene granične nosivosti pri smicanju u odnosu na predikciju propisa

Precast concrete industry is a constantly growing branch of the construction industry, due to cost efficiency and ecological value. Also, along with the high quality standards and short construction time, it is the branch of construction industry with the largest number of innovations in terms of new materials and load bearing capacity efficiency of structural elements. An example is the structural system of continuous hollow core slabs, for which the design recommendation is published in a special fib publication (FIB Commission 6 Prefabrication 2000). The publication contains analysis and design method which is not experimentally proven. Starting from the assumption that the existing recommendations are potentially unrepresentative, an experimental research program is designed. An extensive experimental program consisting of load-testing ten large scale beams, composed from prefabricated hollow core slabs and in-situ concrete, has been performed. The test results indicate that the design method presented in the publication is not adequate and may cause unacceptable response of the structural system in which the continuity of hollow core slabs is provided by structural topping reinforcement. Based on the test results, modifications of the design criteria are proposed. Along with the research on ultimate strength of continuous hollow core slabs supporting connection, research has been focused on the mechanism of shear transfer through the cracked beam. Detailed measurements of displacement in the experimental specimens indicated that aggregate interlock is the primary shear transfer mechanism, and that the cross section characteristics and geometry of the critical shear crack are explanations of the code prediction shear strength underestimation.