Γενικά
Τα υλικά χάλυβας και σκυρόδεμα που συνθέτουν το οπλισμένο σκυρόδεμα, έχουν διαφορετικές αλλά και συμπληρωματικές ιδιότητες. Η βασική ιδιότητα του σκυροδέματος είναι η αντοχή του σε θλίψη, ενώ αυτή του χάλυβα η αντοχή σε εφελκυσμό.
Το σκυρόδεμα και ο χάλυβας έχουν τον ίδιο συντελεστή θερμικής διαστολής, επομένως συνεργάζονται απόλυτα. Αν οι ράβδοι του χάλυβα μπορούσαν να είναι συνεχείς (χωρίς διακοπές ή ενώσεις), όπως είναι το σκυρόδεμα, δεν θα χρειαζόταν ιδιαίτερη προσοχή στην τοποθέτηση τους. Η χρησιμοποίηση όμως των ράβδων οπλισμού σε τμήματα, συνεπάγεται τις έννοιες της αγκύρωσης και της ένωσης (μάτισης) οπλισμών, που κρίνουν σε μεγάλο βαθμό τη σωστή ή όχι τοποθέτηση του οπλισμού σε ένα δομικό στοιχείο.
Οριακή τάση συνάφειας fbd
Με τον όρο συνάφεια εννοούμε τις τάσεις που αναπτύσσονται σε κάθε δομικό στοιχείο από οπλισμένο σκυρόδεμα μεταξύ σκυροδέματος και οπλισμών, που εξασφαλίζουν τη λειτουργία των δύο υλικών σα να ήταν ένα.
Οι δυνάμεις συνάφειας σε κάθε ράβδο αναπτύσσονται σε αντιστάθμισμα της εφελκυστικής δύναμης Fs, ώστε η ράβδος να μην ολισθήσει. Η δύναμη Fs εξαρτάται από το όριο διαρροής του χάλυβα και τη διάμετρο της ράβδου. Από το ανάγλυφο της επιφάνειας του χάλυβα και την ποιότητα του σκυροδέματος, εξαρτάται αυτή καθαυτή η συνάφεια.
Εικόνα 6-1: Η συνάφεια εξασφαλίζει την αγκύρωση των ράβδων του οπλισμού
Οι τάσεις συνάφειας είναι δυνατόν να εξασκούνται σε ευνοϊκές συνθήκες (περιοχή Ι), ή σε δυσμενείς συνθήκες (περιοχή ΙΙ). Οι κανόνες εξασφάλισης της συνάφειας οπλισμού, βρίσκονται στις παραγράφους. [EC2, §8.1 έως §8.9] που έχουν ερμηνευθεί στην παράγραφο §1.7 και στον [EC8, 5.6.2].
Εικόνα 6-2: Ευννοϊκές και δυσευνοϊκές περιοχές συνάφειας
fbd = 2,25 n1 n2 fctd , όπου:
fctd είναι η τιμή σχεδιασμού της εφελκυστικής αντοχής του σκυροδέματος fctd = fctk,0,05 / γc. Για σκυρόδεμα αντοχής fck> 60MPa, θα λαμβάνεται η τιμή του fctd που αντιστοιχεί στο C60.
n1=1.0 για ευνοϊκές περιοχές συνάφειας (I) και n1=0.70 για δυσμενείς περιοχές συνάφειας (II)
n2=1.0 για Ø≤32mm και n2=(132-Ø)/100 για Ø>32
Πίνακας 6-1: Οριακές τάσεις συνάφειας για γc=1.50
| Αντοχή fck (MPa) |
12 |
16 |
20 |
25 |
30 |
35 |
40 |
45 |
50 |
55 |
60 |
70 |
80 |
90 |
| fbd,I (MPa) |
1,65 |
2,00 |
2,32 |
2,69 |
3,04 |
3,37 |
3,68 |
3,99 |
4,28 |
4,43 |
4,57 |
4,57 |
4,57 |
4,57 |
| fbd,II (MPa) |
1,16 |
1,40 |
1,62 |
1,89 |
2,13 |
2,36 |
2,58 |
2,79 |
2,99 |
3,10 |
3,20 |
3,20 |
3,20 |
3,20 |