Húzószilárdság és lágyuló anyagmodell figyelembevétele a teherbírási vonalban
A dolgozatban vizsgált témát az építőiparban megjelenő új anyagok inspirálták. A mai gyakorlatban használt építőanyagok nagy részét már nagyon régen ismerjük. Tulajdonságaik, viselkedésük is ismert, a számítások jól bevált módszereken, közelítéseken alapulnak. Az újonnan megjelenő anyagok esetében azonban előfordulhat, hogy egyes anyagok előnyös tulajdonságainak kihasználásához szükség lehet pontosabb számításokra.
A nyomószilárdságukhoz képest kicsi húzószilárdsággal rendelkező anyagok (pl. beton, vályog) anyagmodelljében a húzószilárdságot hagyományosan elhanyagoljuk. Ezzel a számítási folyamatot egyszerűsítjük, és a biztonság javára tévedünk. A beton és vályog anyagparamétereinek javítására, a húzószilárdság növelésére gyakran szálakat kevernek az anyagba. A dolgozatomban megvizsgáltam, hogy ezeknél az anyagoknál hogyan befolyásolja a teherbírási vonalat, ha a megnövekedett húzószilárdságot is figyelembe vesszük.
A dolgozat Dr. Orbánné Csicsely Ágnes doktori munkáján [1] alapul. A dolgozat a vályog húzószilárdságát elhanyagolja, figyelembe veszi azonban a nyomott oldalon az anyag lágyulását. A teherbírási vonal meghatározása a következőképpen történik: adott normálerő-szintekhez meghatározzuk a keresztmetszet nyomaték-görbület függvényét. Ennek a maximuma adja a falazat keresztmetszetének teherbírását, ami a normálerővel együtt a teherbírási vonal egy pontpárja.
A kutatás során a doktori disszertáció [1] eredményeit fejlesztettem tovább. Figyelembe vettem az anyagmodellben a húzószilárdságot is, és az esetleges lágyulást is a húzott oldalon. A módosított feszültségábrák alapján megrajzoltam a nyomaték-görbület függvényeket, majd ezekből a keresztmetszet teherbírási vonalát. A számításhoz a Matlab programot használtam. A bemenő paraméterek változtatásával megvizsgálhatóvá vált, hogy különböző anyagjellemzők (a húzószilárdság növelése vagy a lágyulási paraméter változása) milyen hatással vannak a teherbírási vonalra.
[1]: Orbánné Csicsely Ágnes, 2006. “Vályogfalak kísérleti és elméleti teherbírásvizsgálata” doktori disszertáció, 41–54. oldal