Budapest University of Technology and EconomicsFaculty of Civil Engineering - Since 1782

A vasbetonszerkezeti repedések partjai között fellépő súrlódás jelenségét Walraven írta le kísérleti vizsgálati eredményeire támaszkodva. Walraven a repedéssel párhuzamosan elmozdított elemek közti súrlódást vizsgálta. A vasbetonszerkezeti szakterület nyírással, átszúródással foglalkozó kutatóit évtizedek óta megosztja a repedéssúrlódásnak (szemcsehatás) a teherbírási mechanizmusokban való részvétele. Több olyan kísérletsorozatot hajtottak végre, ami kifejezetten a repedéssúrlódás hatékonyságát vizsgálta. Egyes modellek elhanyagolhatónak tartják a repedéssúrlódást, mások domináns szerepet tulajdonítanak neki. Utóbbi modellek szerzői általában Walraven munkáira hivatkoznak. Vasbeton-szerkezetekben a repedések a húzó főfeszültségre merőlegesen jelennek meg. A repedés partjai ezért gyakran lényegében a repedésre merőlegesen mozdulnak. Más esetekben – részben a belső statikai váz változása miatt – a repedéspartok relatív eltolódása ettől jelentősen eltérő irányú is lehet. A kutatómunka célja a repedéspart mozgások és a teherbírás változásának vizsgálata innovatív vasalási technikák alkalmazásával az alábbiak szerint.
1) Irodalomkutatás, az eredmények alkalmazhatósága szempontjából fontos kutatási irányok és kutatási módszertan kijelölése.
2) Paraméteres kísérleti vizsgálati program kidolgozása a jelenség vizsgálatára (relatív eltolódási irány és az alternatív vasalások hatása a jelenségre; a repedéspart mozgás nagysága, illetve a teherismétlés száma függvényében).
3) Kísérleti és numerikus eredmények feldolgozása, a repedéssúrlódási modellek felülvizsgálata, továbbfejlesztése.
4) Nyírási és átszúródási teherviselési modellek vizsgálata, értékelése a kísérleti eredmények fényében.

A kutatási téma kapcsolódik a BME Hidak és Szerkezetek Tanszéken, illetve a BME más tanszékein a közelmúltban folytatott kutatási tevékenységekhez. Ezek közül is kiemelendők Vajk Rita, Bogdándy Béla, Draskóczy András, Völgyi István és Markovits Tamás, Ther Péter Pál kísérleti, illetve elméleti kutatásai. Az említett szerzők nyírásra vasalatlan és vasalt gerendák, illetve lemezek ellenállásának vizsgálata területén értek el eredményeket.

***
The phenomenon of aggregate interlock in reinforced concrete structures was described by Walraven based on his experimental research results. Walraven investigated the interfacial friction between elements displaced parallel to a crack. Researchers in the field of reinforced concrete structures dealing with shear and punching have been divided for decades regarding the role of aggregate interlock in these load-bearing mechanisms. Several experimental test series have been conducted specifically to examine the effectiveness of aggregate interlock. Some models consider aggregate interlock negligible, while others attribute a dominant role to it. The authors of the latter models generally refer to Walraven’s work. In reinforced concrete structures, cracks typically form perpendicular to the principal tensile stress. Consequently, the crack faces often move in a direction perpendicular to the crack. In other cases – partly due to changes in the internal structural system – the relative displacement of the crack faces may significantly deviate from this direction.
The aim of the research is to investigate crack face movements and the resulting changes in load-bearing capacity as follows:
1. Literature review on the topic and identification of research directions important for the applicability of existing results.
2. Development of a parametric experimental and numerical program to study the phenomenon (the effect of the direction of relative displacement and longitudinal web reinforcement; the magnitude of crack face displacement as well as the number of load repetition cycles).
3. Analysis of experimental results, review and further development of crack friction models.
4. Examination and evaluation of shear and punching load-bearing models in light of the experimental results.
The research topic is closely related to recent research activities conducted at the Department of Structural Engineering, as well as at other departments of BME. Among these, the experimental and theoretical studies of Rita Vajk, Béla Bogdándy, András Draskóczy, István Völgyi, Tamás Markovits, and Péter Pál Ther are particularly noteworthy. The mentioned authors have achieved results in the investigation of the resistance of reinforced and non-reinforced beams and slabs subjected to shear.