Makalenin ilk bölümünde gerilme-gerinim diyagramlarının kendisine odaklanacağız:
CSFM'de uygulanan gerilme-gerinim diyagramları, hem Eurocode (EN) hem de ACI yönetmelik gereksinimlerine dayanmaktadır. Betonarme ile ilgilenirken ULS ve SLS değerlendirmeleri arasında ayrım yapmak gerekmektedir.
Nihai sınır durumundaki (ULS) bir betonarme eleman, basınç yumuşaması etkisi dahil parabolik-dikdörtgen diyagrama (EN) veya bilineer diyagrama (ACI) dayanmaktadır. Kullanılabilirlik değerlendirmeleri için sonsuz elastik dallı doğrusal veya iki doğrulu diyagram olmak üzere farklı ve daha basit bir diyagram kullanılmaktadır.
Donatı için, hem ULS hem de SLS kontrolleri için çekme rijitliği etkileri dahil olmak üzere eğimli veya yatay üst dallı bilineer diyagramlar dikkate alınmaktadır.
Tüm gerilme-gerinim diyagramlarının görüntülendiği ve kısaca açıklandığı aşağıdaki videoyu inceleyin. Gerilme-gerinim ilişkilerinin daha ayrıntılı açıklaması teorik arka planda açıklanmaktadır.
Hangi diyagramların kullanıldığı artık netleştiğine göre, Elastisite modülü E'nin nasıl hesaplandığına bakalım:
ULS
Elastisite modülü, belirli bir yaştaki beton gerilme değerinden (betonun basınç dayanımının yaşa bağlı gelişimini göz önünde bulundurarak) ve maksimum dayanım değerlerindeki gerinim değerinden hesaplanmaktadır.
Aşağıdaki tablo, son sütunda elastisite modülünün zaman içindeki gelişimini göstermekte olup 28 günlük yaştan sonra maksimum 10 GPa değerine ulaşılmaktadır.
SLS
Yönetmelik, 3.1.3. bölümünde 0,4fcm için belirlenen Ecm değerini sekant elastisite modülü olarak kabul etmektedir.
(3) numaralı paragrafta şu ifade yer almaktadır:
Aşağıdaki tablo, karakteristik kombinasyon (SLS) için dikkate alınan elastisite modülünün gelişimini göstermektedir:
Agrega türü de elastisite modülünün hesaplanmasını etkilemektedir. Betonda kullanılan agrega türü varsayılan değer olarak kuvarsit olarak belirlenmiştir. Kireçtaşı veya kumtaşı agrega için modülün azaltılması dikkate alınmakta; bazalt agrega için ise elastisite modülünün artırılması uygulanmaktadır.