When the compressive stress of concrete at an age t0 exceeds the value 0,45 fck(t0) then creep non-linearity should be considered. Such a high stress can occur as a result of pretensioning, e.g. in precast concrete members at tendon level. In such cases the non-linear notional creep coefficient should be obtained as follows:
(3.7)
where
фk(да, 10) is the non-linear notional creep coefficient, which replaces ф(да, 10)
;
a - умови в^yтpІ0^ьoгo середовища RH = 50%
a - inside conditions RH = 50%
їримітка. Точка їеретину міжёініямй 4 і 5 їовинна також бути вище точки 1. Дёя 10 > 100 буде коректно їрийняти 10 = 100 (і використовувати тангенціаёьну лінію)
Note: Intersection point between lines 4 and 5 can also be above point 1. For 10 > 100 it is sufficiently accurate to assume 10 = 100 (and use the tangent line)
h о (mm)
b - умови зовы0^ого середовища RH = 80%
b - outside conditions RH = 80%
Рису^к 3.1 - Метод виз^aче^^я коефіці^та повзучості ф(да, 10)
для бето^у за тормальмх умов ^aвколи0^ього середовища
Figure 3.1 - Method for determining the creep coefficient ф(да, 10)
for concrete under normal environmental condition
ska - сїіввідш0ешя '^аїружемя-міцжсть" cJfcm(10), де cc — ^аїруже^^я стиску, a f^(10) - сере,^я міцжсть бето^у ^a стиск у моме^ ^a- ва^ажешя.
3^aче^^я, ^aведе^і ^a рисуму 3.1, дійсні в діаїазож темїератур ^aвколи0^ього середовища між -40 °С до +40 °С і середмою відшс- юю воёогістю між RH = 40% до RH = 100%. Використовуються ^aстуї^і з^aче^^я сймвоёів: ф(да, 10) — кінцевий коефіці^т їовзучості;
10 - вік бето^у їри ^aвa^тaже^^і, діб;
h0 - умовмй розмір = 2Aclu, де Ac - їёощa їерерізу бето^у, а u - їериметр тієї частим, яка їідда°ться вису0увамю:
S - кёас S згідно з 3.1.2(6),
N - кёас N згідно з 3.1.2(6),
R - кёас R згідно з 3.1.2(6).
їов^a деформація усадки скёада°ться з двох комїо^е^т: деформації усадки їри виси- хамі та деформації в^утрі0^ьої усадки. Деформація усадки їри висихамі розвива°ться їовільж0е, оскільки во^a заёежить від міграції води у бетож, що тверді°. Деформація в^ут- рі0мої усадки розвива°ться у їроцесі твер- дімя бето^у: отже біёь0а чaсти^a розвиваться у їер0і дні їісля укёадки. В^утрі0^я усадка лінійно заёежить від міцності бето^у. Окремо ^еобхід^о розглядати виїадок, коли мвий бето^ уклада°ться їоверх затверділого бето^у. Таким чином, з^aче^^я загальмї деформації усадки єcs виз^aчaються, як:
ecs = єcd
де
єcs - зaгaль^a деформація усадки;
єcd-деформація усадки їри висихамі;
єca - деформація в^утрі0^ьої усадки.
Кнцеве з^aче^^я деформації усадки їри виси- хамі єcd,да дорівт° kn-єcd0. єcd0 і може бути їрий^яте за таблицею 3.2 (очікувa^е середм з^aче^^я з коефіцімтом варіації близько 30%).
їримітка. Формула для єcd,0 наведена у додатку В. kа is the stress-strength ratio cJfcm(10), where cc is the compressive stress and fcm(t0) is the mean concrete compressive strength at the time of loading.
The values given in Figure 3.1 are valid for ambient temperatures between -40 °C and +40 °C and a mean relative humidity between RH = 40% and RH= 100%. The following symbols are used:
ф(<ю, 10) is the final creep coefficient;
t0 is the age of the concrete at time of loading in days;
h0 is the notional size = 2Aclu, where Ac is the concrete cross-sectional area and u is the perimeter of that part which is exposed to drying:
S is Class S, according to 3.1.2 (6),
N is Class N, according to 3.1.2 (6), R is Class R, according to 3.1.2 (6).
The total shrinkage strain is composed of two components, the drying shrinkage strain and the autogenous shrinkage strain. The drying shrinkage strain develops slowly, since it is a function of the migration of the water through the hardened concrete. The autogenous shrinkage strain develops during hardening of the concrete: the major part therefore develops in the early days after casting. Autogenous shrinkage is a linear function of the concrete strength. It should be considered specifically when new concrete is cast against hardened concrete. Hence the values of the total shrinkage strain єcs follow from
+ єca , (3.8)
where
єcs is the total shrinkage strain;
єcd is the drying shrinkage strain;
єca is the autogenous shrinkage strain.
The final value of the drying shrinkage strain єcd,<x> is equal to kn-єcd 0. єcd0 may be taken from Table 3.2 (expected mean values, with a coefficient of variation of about 30%).
Note: The formula for єcd,0 is given in Annex B
.Табёиця 3.2 - Номнаёьы з^аче^^я ^еобмеже^ої усадки їри висихаші єcd,0, 00о, Дёя бето^у ^а цеме^і СЕМ кёасу N
Table 3.2 - Nominal unrestrained drying shrinkage values єcd,0, °00’ for concrete with cement
CEM Class N
fck/ fckcube (Мїа) (МРа) |
Відносна вологість, %0 Relative Humidity, 000 |
||||||
20 |
40 |
60 |
80 |
90 |
100 |
||
20/25 |
0,62 |
0,58 |
0,49 |
0,30 |
0,17 |
0,00 |
|
40/50 |
0,48 |
0,46 |
0,38 |
0,24 |
0,13 |
0,00 |
|
60/75 |
0,38 |
0,36 |
0,30 |
0,19 |
0,10 |
0,00 |
|
80/95 |
0,30 |
0,28 |
0,24 |
0,15 |
0,08 |
0,00 |
|
90/105 |
0,27 |
0,25 |
0,21 |
0,13 |
0,07 |
0,00 |
Розвиток деформації усадки їри висихаші ви- їёива° з:
The development of the drying shrinkage strain in time follows from
:
(3.9)
єcd (t) _ рds- (t, ts-) ’ kh 'є cd,
oде
kh - коефіці^т, що заёежить від умовшго розміру h0 згідно з табёицею 3.3.
Табёиця 3.3 - 3^аче^^я kh за виразом (3.9)
where
kh is a coefficient depending on the notional size h0 according to Table 3.
3Table 3.3 - Values for kh in Expression (3.9)
h0 |
kn |
100 |
1,0 |
200 |
0,85 |
300 |
0,75 |
>500 |
0,70 |
(t - ts )
Рds (t, ts ) = (s2-^ , (3.10)
(t - ts )+ 0,04^h
0
де
t- вік бето^у в моме^ часу, що розгёяда°ться;
ts - вік бето^у (діб) їри їочатку усадки виси- хашя (або ^абуха^^я). Як їравиёо, це час за- вер0ешя догёяду;
h0-умовмй розмір, мм, їоїеречшго їерерізу =2Ac /u,
де
Ac - їёоща їоїеречшго їерерізу бето^у;
u - їериметр ті°ї частим їерерізу, яка їідда- °ться вису0увамю.
Деформації в^утрі0^ьої усадки виїёивають з:
where
t is the age of the concrete at the moment considered, in days;
ts is the age of the concrete (days) at the beginning of drying shrinkage (or swelling). Normally this is at the end of curing;
h0 is the notional size (mm) of the cross-section =2Ac /u,
where
Ac is the concrete cross-sectional area
u is the perimeter of that part of the cross section which is exposed to drying.
The autogenous shrinkage strain follows from
:
(3.11)
єca (t) _ Рas (t) ’єca (да)
,
(3.12)
w
ДЄ
here8 ca (w) = 2,5 ( fck -10)10 -6,
and
Pas (t) = 1 - exp (-0,21°’5) ,
де t у добах.
3.1.5 Заёежшсть '^аїружемя-деформації" дёя ^еёi^iй^ux розрахушів кожтрукцій
(1) Заёежысть між ос і 8с їоказа^а ^а рису^ ку 3.2 фаїружежя стиску та деформація ско- рочешя токазаы у абсоёютмх веёичи^ах) дёя короткотриваёого осьового ^ава^таже^- ^я, що оїису°ться виразом:
(3.13)
where t is given in days.
Stress-strain relation for non-linear structural analysis
The relation between оc and 8c shown in Figure 3.2 (compressive stress and shortening strain shown as absolute values) for short term uniaxial loading is described by the Expression
:
(3.14)
оc = kn-n2
fcm 1 + (k - 2)n
,
Рису^к 3.2 - Схематич^е зображе^я заёежтості '^аїруже^я-деформації" дёя розрахужів
ко^трукцій (веёичи^а 0,4fcm дёя виз^аче^- ^я Ecm ° ^абёиже^ою)
Figure 3.2 - Schematic representation of the stress-strain relation for structural analysis
(the use 0,4fcm for the definition of Ecm is approximate).
де
П =8c / 8c 1;
8с 1 - деформації їри максимаёьмх ^аїруже^- ^ях згідно з табёицею 3.1;
k =1,05 Ecm х|є с 1| / fcm (fcm — згідто з табёицею 3.1).
Вираз (3.14) страведёивий їри 0 < |єс| < |єси 1|, де 8си 1 - шмнаёьы грамчы деформації.
Можёиве використажя Н0ої заёежшсті '^аїружешя-деформації', якщо во^а ^аёеж- ж,і чиж: їредставёя° характер роботи бето- ^у, який розгёяда°ться.
where
П = 8c / 8c 1;
8с 1 is the strain at peak stress according to Table 3.1;
k =1,05Ecmх|єс 1 |/fcm(fcm - according to Table 3.1). Expression (3.14) is valid for 0 < |єс| < |єси 1| where 8си 1 is the nominal ultimate strain.
Other idealised stress-strain relations may be applied, if they adequately represent the behaviour of the concrete considered
.
Розрахумова міцшсть ^а стиск і розтяг
(1)Р Веёичта розрахумового оїору ^а стиск виз^ача°ться, як:
Design compressive and tensile strengths
(1)P The value of the design compressive strength is defined as
(3.15)
fcd —accfck / У
CДЄ
УC - коефіці^т ^адiй^остi дёя бето^у, див. 2.4.2.4;
acc - коефіці^т, що врахову° вїёив ^а міц- нсть їри стиску трйваёості вїёивів та ^еспри- ятёивих вїёивів, що викликан сїособом прик- ладашя ^ава^таже^^я.
їримітка. Величина acc, що застосову°ться у конкретних країнах, повинна встановлюватись у національному додатку в межах 0,8...1,0. Рекомендованим ° значення 1,0.
(2)Р Величи^а розрахумового опору ^а розтяг fctd виз^ача°ться, як:
where
УC is the partial safety factor for concrete, see 2.4.2.4, and
acc is the coefficient taking account of long term effects on the compressive strength and of unfavourable effects resulting from the way the load is applied.
Note: The value of acc for use in a Country should lie between 0,8 and 1,0 and may be found in its National Annex. The recommended value is 1,0.
(2)P The value of the design tensile strength fctd is defined a
s
(3.16)
fctd - actfctk,0,05 / уC
w
де
hereУC - коефіці^т ^адій^ості для бето^у, див. 2.4.2.4;
act- коефіці^т, що врахову° вплив ^а міцнсть при розтягу тривалості впливів та ^есприятли- вих впливів, що викликав способом прикла- дашя ^ава^таже^^я.
їримітка. Величина act, що застосовуються у конкретних країнах, повинна встановлюватись у національному додатку. Рекомендованим ° значення 1,0.
3.1.7 Заёежшсть '^аїружемя-деформації" дёя розрахушу їоїеречшх їерерізів
(1) Для розрахуй поперечмх перерізів може використовуватись ^аступ^а залежнсть '^а- пружешя-деформації", див. рисушк 3.3 (деформації стиску показан позитивами):
УC is the partial safety factor for concrete, see
2.4.2.4, and
act is a coefficient taking account of long term effects on the tensile strength and of unfavourable effects, resulting from the way the load is applied.
Note: The value of actfor use in a Country may be found in its National Annex. The recommended value is 1,0.
3.1.7 Stress-strain relations for the design of cross-sections
For the design of cross-sections, the following stress-strain relationship may be used, see Figure 3.3 (compressive strain shown positive)
:
—fcd
для (for) 0 < єc < єc 2 ,
(3.17)
(3.18)
с c - fcd для (for) є c2 < є c < є cu2
,де
n - експо^е^та згідш з таблицею 3.1;
єc2 - деформації при досяше^і максимальш- го опору згідно з таблицею 3.1;
єcu2 - граничні деформації згідно з таблицею 3.1.
where
n is the exponent according to Table 3.1;
єc2 is the strain at reaching the maximum strength according to Table 3.1;
єcu2 is the ultimate strain according to Table 3.1
.
М
Рису^к 3.3 - Їараболічто-їрямоку^а діаграма дёя бето^у їри стиску Figure 3.3 - Parabola-rectangle diagram for concrete under compression
ожёиве застосувашя іниих сїрощемх діаграм залежшсті '^аїружешя-деформації", якщо вом ° еквівале^мми або біёЬ0 ко^ер- вативмми жж виз^аче^а у (1), ^аїриклад, двоёіыта, їоказа^а ^а рисуму 3.4 ^аїру- ження стиску та деформація скорочешя їока- заж у абсолютах величи^ах), із величи^ами єc3 та єcu3, згідно з табёицею 3.1.O
Рису^к 3.4 - Дволінійна заёежжсть '^аїруже^я-деформації"
Figure 3.4 - Bi-linear stress-strain relation
(Те
ther simplified stress-strain relationships may be used if equivalent to or more conservative than the one defined in (1), for instance bi-linear according to Figure 3.4 (compressive stress and shortening strain shown as absolute values) with values of єc3 and єcu3 according to Table 3.1.
Мож^а доїускати їрямокутмй характер розтодіёу ^аїруже^ь (як їоказаш ^а рису^ ку 3.5). Коефіці^т X, що виз^ача° фактич^у висоту сти^утої зом, і коефіці^т д, що виз- ^ача° фактич^у міцысть, їриймаються так:
A rectangular stress distribution (as given in Figure 3.5) may be assumed. The factor X, defining the effective height of the compression zone and the factor д, defining the effective strength, follow from:X = 0,8 їри (at) fck < 50 Мїа (MPa),
(3.19)
X= 0,8-(fck -50)/ 400 їри (at) 50< fck < 90 Мїа (MPa) (3.20)
and
д = 1,0 їри (at) fck < 50 Мїа (MPa),
(3.21)
д = 1,0 -(fck -50) /200 їри (at) 50< fck < 90 Мїа (MPa).
(3.22)
їримітка. Якщо 0ирина стиснутої зони змен0у°ть- ся у наїрямі найбіль0 стиснутого волокна, то значення д fcd необхідно змен0увати на 10%.