Μη γραμμικό μοντέλο σκυροδέματος Kappos and Konstantinidis - con_hs

Πρόκειται για ένα μονοαξονικό μη γραμμικό, σταθερής περίσφιγξης μοντέλο σκυροδέματος υψηλής αντοχής, που αναπτύχθηκε και προγραμματίστηκε αρχικώς από τους Kappos and Konstantinidis [1999]. Ακολουθεί την καταστατική σχέση που πρότειναν οι Nagashima et al. [1992] και έχει στατιστικά βαθμονομηθεί για να ταιριάζει σε ένα πολύ ευρύ φάσμα πειραματικών δεδομένων. Τα αποτελέσματα της περίσφιγξης λόγω του εγκάρσιου οπλισμού λαμβάνονται υπόψη μέσω του τροποποιημένου παράγοντα Sheikh and Uzumeri [1982] (δηλαδή του συντελεστή αποτελεσματικότητας περίσφιγξης), υποθέτοντας ότι εφαρμόζεται σταθερή πίεση περίσφιγξης σε όλο το εύρος της τάσης-παραμόρφωσης.  

Τέσσερις παράμετροι βαθμονόμησης του μοντέλου πρέπει να οριστούν προκειμένου να περιγραφούν πλήρως οι μηχανικές ιδιότητες του υλικού:

Μέση θλιπτική αντοχή - fc
Αυτή είναι η κυλινδρική (150x300 mm) θλιπτική αντοχή του υλικού. Η τιμή της τυπικά κυμαίνεται από 50 MPa μέχρι 120 MPa. Η προεπιλεγμένη τιμή είναι 78 MPa.

Μέση εφελκυστική Αντοχή- ft
Αυτή είναι η εφελκυστική αντοχή του υλικού. Μπορεί συνήθως να εκτιμηθεί ως , όπου το kt κυμαίνεται απο 0.5 (σκυρόδεμα σε άμεσο εφελκυσμό) μέχρι 0.75 (σκυρόδεμα σε καμπτικό εφελκυσμό), όπως προτείνεται από τους Priestley et al. [1996]. Όταν επιτυγχάνεται αυτή η τιμή, θεωρείται ότι χάνει απότομα την εφελκυστική αντοχή του, χωρίς κανένα είδος εφελκυστικής πλαστικοποίησης. Η προεπιλεγμένη τιμή είναι 4.6 MPa (δείτε τη σημείωση παρακάτω).

Μέτρο Ελαστικότητας - Ec
Αυτή είναι η αρχική ελαστική δυσκαμψία του υλικού. Η τιμή της συνήθως ταλαντεύεται μεταξύ 35000 και 45000 MPa. Η προεπιλεγμένη τιμή είναι 40742 MPa.

Ειδικό βάρος -
Αυτό είναι το ειδικό βάρος του υλικού. Η προεπιλεγμένη τιμή είναι  24 kN/m3.

Σημειώσεις

1. Η ανάγκη για ένα μοντέλο ειδικής χρήσης υψηλής αντοχής σκυροδέματος προκύπτει από το γεγονός ότι αυτός ο τύπος σκυροδέματος παρουσιάζει μια απόκριση τάσης-παραμόρφωσης η οποία διαφέρει αρκετά από την αντίστοιχη κανονική αντοχή, ιδιαίτερα όσον αφορά τη συμπεριφορά μετά την κορυφή, η οποία τείνει να είναι αρκετά λιγότερο όλκιμο.
2. Σε ορισμένες περιπτώσεις ανάλογα με το μοντέλο της κατασκευής και την εφαρμοζόμενη φόρτιση, το άνοιγμα ρωγμών μπορεί να προκαλέσει αριθμητικές αστάθειες στις αναλύσεις. Αν, για κάποιες από αυτές τις περιπτώσεις, ο χρήστης ενδιαφέρεται να προβλέψει, για παράδειγμα, την μετατόπιση της κορυφής ενός κτιρίου, (π.χ. καθολική απόκριση) αντί για την ακριβή τοπική απόκριση στοιχείων και διατομών (π.χ. καμπύλες διατομών), τότε η εφελκυστική αντοχή μπορεί να αγνοηθεί συνολικά (δηλ. f_t = 0 MPa) και με αυτόν τον τρόπο η σταθερότητα της ανάλυσης θα επιτευχθεί ευκολότερα.