Spregnute konstrukcije od čelika i betona

Spregnute konstrukcije od čelika i betona

Termin spregnute konstrukcije od čelika i betona odnosi se na upotrebu čelika i betona čime se dobija jedinstveni konstruktivni element koji ima bolje karakteristike nego kada bi ova dva materijala bila odvojena. Iako su beton i čelik vrlo različiti po svojoj prirodi, oni se međusobno dopunjuju: beton efikasno prenosi napone pritiska, a čelik napone zatezanja; komponente od čelika su sklone problemima stabilnosti, dok beton može odložiti ili čak sprečiti izbočavanje čeličnih elemenata; beton pruža anti-korozionu zaštitu i obežbeđuje termičku izolaciju; čelik povećava duktilnost konstrukcije.

Ponašanje spregnutih greda je izrazito nelinearno zbog nelinearnog ponašanja svake komponente: čeličnog nosača, betonske ploče i spojnih sredstava (moždanika). Stoga je analiza spregnutih konstrukcija složena i zahteva nelinearnu analizu i korišćenje odgovarajućeg kompjuterskog programa.

Kod ovih konstrukcija, veoma je značajno uzeti u obzir viskozne efekte koji nastaju kao posledica viskoznih deformacija betona (tečenja i skupljanja). Istraživanje u okviru teme “Spregnute konstrukcije od čelika i betona” usmereno je na razvoj novih numeričkih modela za proračun viskoznih efekata i njihovo poređenje sa postojećim modelima. Pri tome se koristi novi pristup rešavanja problema primenom matematičke teorije operatora. Tačnije, primenom linearnih integralnih operatora, moguće je dobiti tačno rešenje problema, bez uvođenja dodatnih matematičkih aproksimacija i pojednostavljenja, izuzev neizostavnih aproksimacija u vezi reoloških karakteristika sastavnih materijala: čelika, betona, čelika za prednaprezanje i armature. Dobijeno rešenje je opšte i može se koristiti za bilo koju funkciju tečenja kao i kod elemenata promenljivog poprečnog preseka.

Pored toga, značajan deo rada u okviru ove teme posvećen je razvijanju naprednih numeričkih metoda koje su u skladu sa propisom Evrokod 4, a koje se mogu koristiti u nestandardnim slučajevima proračuna, tj. kada pretpostavke pojednostavljenih metoda nisu zadovoljene. Ovo uključuje npr. nelinearnu analizu poprečnog preseka, ponašanje greda sa duktilnim/neduktilnim moždanicima, itd.

Publikacije