This article addresses the often overlooked but critical long-term factors of creep, shrinkage, ageing and corrosion in civil engineering structures. The paper emphasizes their substantial impact on structural mechanical resistance and safety, drawing attention to key examples like the Civic Tower in Pavia, the Koror-Babeldaob Bridge and dams in the USA. By exploring the challenges faced in modern engineering, the article sheds light on the need to consider these effects. Various models for predicting creep and shrinkage in concrete structures are introduced as potential solutions. In conclusion, the paper highlights the necessity for engineers to navigate the intricacies of material behaviour for successful construction amidst evolving challenges.
29 May 2013 in Materialwissenschaft und Werkstofftechnik
This paper describes performed numerical parametric analyses of constant‐moment zone length in four point bending of reinforced concrete structures by a developed three‐dimensional numerical material model for analyzing reinforced concrete structures. The model is defined by elementary material parameters which can be obtained by a standard uniaxial test so that the very complex behaviour of reinforced concrete structures can be described simply and effectively but with a sufficiently accurate model. The aim is to reproduce and to compare obtained results with numerical two‐dimensional model by Fantilli et al. and experimental results by Weiss et al. where a constant‐moment zone length is investigated to determine whether the flexural response of reinforced concrete beams is size (length) dependent. Parametric analyses will be performed on normal‐strength concrete (NSC) and high‐strength concrete (HSC) beams with four different constant‐moment zone lengths and two different reinforcement ratios. As the developed model enables a very detailed and precise analysis of reinforced concrete structures until crushing with a high accuracy, we hope to confirm Fantilli et al. results what could lead to the improvement of Eurocode 2 where the size effect on the structural response of compressed concrete is not taken into account. Dieser Beitrag behandelt eine numerische Parameteranalyse zur Länge der Zone des konstanten Moments beim Vierpunkt‐Biegeversuch bei bewehrten Betonbalken mittels eines dreidimensionalen numerischen Materialmodells zur Analyse armierter Betonstrukturen. Das Modell wird durch elementare Materialparameter bestimmt, die mittels eines Standard‐Zugversuchs bestimmt werden können, so dass das komplexe Verhalten armierter Betonstrukturen einfach und effektiv, jedoch mit hinreichender Genauigkeit beschrieben werden kann. Das Ziel ist es, die Ergebnisse nach dem zweidimensionalen numerischen Modell von Fantilli et al. und die experimentellen Ergebnissen von Weiss et al., bei denen eine konstante Länge der Zone des konstanten Momentes untersucht wurde, zu analysieren. Um festzustellen, ob die Biegeantwort von armierten Betonbalken größenanhängig (Länge) ist. Die Parameteranalyse wird an normalfesten und hochfesten Betonbalken mit vier verschiedenen Längen der Zone des konstanten Momentes und zwei verschiedenen Armierungsverhältnissen durchgeführt. Da das entwickelte Modell eine sehr detaillierte und genaue Analyse von armierten Betonstrukturen bis zum Versagen erlaubt, wird erwartet, dass die Ergebnisse von Fantilli et al. bestätigt werden können, um den Eurocode 2, in dem der Einfluss des Größeneffekts auf die strukturelle Antowort von Beton unter Druckbeanspruchung nicht berücksichtigt wird, verbessern zu können.
20 June 2013 in Materialwissenschaft und Werkstofftechnik