Modelling of the anchorage zone of prestressed concrete elements

Abstract

Voorgespannen balken met een I-vormige doorsnede worden gebruikt als brugliggers. Het voorspannen van de horizontale wapening zorgt ervoor dat de voorspankracht moet worden overgebracht naar het beton. Deze spanningsverdeling induceert verticale trekspanningen in de verankeringszone met mogelijke scheurvorming als gevolg. Om dit te vermijden wordt in deze zone verticale wapening geplaatst. Dit onderzoek bevat de optimalisatie van de verticale wapening en de minimalisatie van de scheurvorming. Bovendien worden veiligheidsfactoren geïmplementeerd om het model praktisch toepasbaar te maken.

Eerst werd een niet-lineair, driedimensionaal numeriek model gebruikt om de krachtswerking in de verankeringszone te bepalen. Vervolgens werd een strut-and-tie model opgesteld dat gebaseerd is op spanningstrajectoren. Aan de hand van dit model kan de nodige hoeveelheid wapening berekend worden. Hierna worden veiligheidsfactoren geïmplementeerd om een realistische en veilige hoeveelheid wapening te verkrijgen.

Er werd een correlatie gevonden om de hefboomsarm aan te passen aan de hand van de voorspanningsverliezen. Dit werd gedaan om dezelfde wapening te houden als voor de voorspanningsverliezen in rekening werden gebracht. Deze aanpassing doet dienst als veiligheidsfactor, maar zal waarschijnlijk niet voldoende zijn. Daarom wordt een extra veiligheidsfactor van 1,3 op de voorspankracht aanbevolen. Tot slot werd een poging gedaan om het strut-and-tie model te optimaliseren, maar een volledig optimaal model werd niet gevonden.