Modelling the prestress transfer in pre-tensioned concrete elements

توضیحات

ABSTRACT

Three models were developed to simulate the transfer of prestress force from steel to concrete in pretensioned concrete elements. The first is an analytical model based on the thick-walled cylinder theory and considers linear material properties for both steel and concrete. The second is an axi-symmetric finite element (FE) model with linear material properties; it is used to verify the analytical model. The third model is a three dimensional nonlinear FE model. This model considers the post-cracking behaviour of concrete as well as concrete shrinkage and the time of prestress releasing. A new expression from the analytical model is developed to estimate the transmission length as well as the stress  distribution along the tendon. The paper also presents a parametric study to illustrate the impact of diameter of prestressing steel, concrete cover, concrete strength, initial prestress, section size, surface roughness of prestressing steel, time of prestress release, and the member length on the transfer of stress in pre-tensioned concrete elements.

INTRODUCTION

The prestress force in pre-tensioned concrete elements is transferred from the steel to the concrete over a certain length, which is known as the transmission length. The formulae of the transmission length in the current design code are basically developed empirically for normal types of concrete. Because of the rapid innovation in construction industry and introducing of new types of concrete materials (i.e. high-strength, self-compacting etc.), experimental tests are needed to estimate the transmission length . Models account for the new type of  concrete material, based on the mechanical properties of materials which can be measured using simple tests, will be desirable . The  transmission length is influenced by many factors such as diameter of prestressing steel, initial or effective prestress, concrete strength, type of release, type of tendon, bond condition, concrete cover, surface condition and size of the section on the transmission length .

چکیده

سه مدل برای شبیه سازی انتقال نیروی پیشرسانه ای از فولاد به بتن در عناصر بتنی مورد استفاده قرار گرفت. اولین مدل تحلیلی بر اساس نظریه سیلندر ضخامت دیواره است و خواص خطی مواد برای هر دو فولاد و بتن را در نظر می گیرد. دومین مدل عددی متخلخل (FE) مدل با خواص خطی مواد است. برای بررسی مدل تحلیلی استفاده می شود. مدل سوم یک مدل سه بعدی غیر خطی FE است. این مدل رفتار پس از cracking بتن و همچنین کاهش انبساط و زمان آزاد شدن پیش پا افتاده را در نظر می گیرد. بیان جدیدی از مدل تحلیلی برای برآورد طول انتقال و همچنین توزیع استرس در امتداد تاندون ایجاد شده است. مقاله همچنین ارائه یک مطالعه پارامتری برای نشان دادن تاثیر قطر فولاد پیش بند بندی، پوشش بتونی، مقاومت بتن، پیش پا افتاده اولیه، اندازه بخش، زبری سطح فولاد پیش بند بندی، زمان انتشار پیش بندگی و طول عضو در انتقال استرس در عناصر بتنی قبل از کشیدگی.

مقدمه

نیروی پیشدستی در عناصر بتنی قبل از کشش از فولاد به بتن بیش از یک طول مشخص منتقل می شود، که به عنوان طول انتقال شناخته می شود. فرمول های طول انتقال در کد طرح فعلی اساسا برای بتن های معمولی بطور تجربی طراحی شده اند. به دلیل نوآوری سریع در صنعت ساخت و ساز و معرفی نوع جدیدی از مواد بتنی (از جمله قدرت بالا، خود تراکم و غیره)، آزمایش های تجربی برای برآورد طول انتقال مورد نیاز است. مدل ها برای نوع جدیدی از مواد بتنی مبتنی بر خواص مکانیکی مواد هستند که می توانند با استفاده از آزمون های ساده اندازه گیری شوند، مطلوب خواهد بود. طول انتقال تحت تاثير عوامل متعددي از قبيل قطر فولاد قبل از رسوب، اوليه اوليه يا موثر پيش پايدار، مقاومت بتن، نوع آزمايش، نوع تاندون، شرايط پيوند، پوشش بتني، شرايط سطح و اندازه بخش در طول انتقال است.

Year: 2014

Publisher : ELSEVIER

By :  A.O. Abdelatif n, J.S. Owen, M.F.M. Hussein

File Information: English Language/ 17Page / size: 2.55 KB

Only site members can download free of charge after registering and adding to the cart

Download tutorial

سال : 1393

ناشر : ELSEVIER

کاری از : A.O. عبدالطیف ناصری، ج. اس. اوون، M.F.M. حسین

اطلاعات فایل : زبان انگلیسی / 17صفحه / حجم : KB 2.55

فقط اعضای سایت پس از ثبت نام و اضافه کردن به سبد خرید می توانند دانلود رایگان کنند.خوشحال می شویم به ما پبیوندید

آموزش دانلود