Stress - strain state of the local area in the building element with structural defect

Abstract

Evaluation of the building element technical state relies on verification calculations using estimated construction material properties. Physical and mechanical properties are estimated predominately by using non-destructive test methods. The accuracy of these methods is affected by the level of stress-strain state of the structural element and present structural defects. The variability of the concrete properties over time under constant loads is a determining factor for the durability and reliability of the structural element. The influence of the physical and mechanical characteristics of a construction material on the deformation process of the local area of the structural element adjacent to the structural defect has been investigated. The research has been performed on structural models using software systems "LIRA SAPR" and "SOLIDWORKS". A structural model having dimensions of 100 x 100 x 400 mm was used for the study. Materials of concrete grades C12/15 through C25/30 with corresponding properties have been used. Load parameters for modeling of the deformation process varied from 0.1 to 0.5 of the ultimate loads. Performed calculations made it possible to obtain fields of stress, deformation and displacement under different model parameters and stress levels.

Evaluarea stării tehnice a unui element de construcție se bazează pe calcule de verificare utilizând proprietățile estimate ale materialului. Proprietățile fizice și mecanice sunt estimate în principal prin utilizarea metodelor de testare nedistructive. Precizia acestor metode este afectată de nivelul stării tensiune-deformare a elementului structural și prezintă defecte structurale. Variabilitatea proprietăților betonului în timp sub sarcini constante este un factor determinant pentru durabilitatea și fiabilitatea elementului structural. În lucrare a fost investigată influența caracteristicilor fizice și mecanice ale unui material de construcție asupra procesului de deformare a zonei locale a elementului adiacent defectului structural. Cercetarea a fost efectuată pe modele structurale folosind sisteme software „LIRA SAPR” și „SOLIDWORKS”. Pentru studiu a fost utilizat un model structural cu dimensiuni de 100 x 100 x 400 mm. Au fost utilizate materiale de beton de gradele C12 /15 până la C25 /30 cu proprietăți corespunzătoare. Parametrii de încărcare pentru modelarea procesului de deformare au variat de la 0,1 la 0,5 din sarcina finală. Calculele efectuate au permis obținerea câmpurilor de solicitare, deformare și deplasare sub diferiți parametri ai modelului și niveluri de solicitare.