ضریب ارتجاعی بتن چقدر است؟

ضریب ارتجاعی (Modulus of elasticity) به صورت شیب خط مماس بر منحنی تنش کرنش که از مبدا به نقطه‌ای متناظر با تنش 0.45fc وصل شده باشد، گفته می‌شود.

طبق آیین‌نامه ACI318-19 بصورت زیر تعیین می‌شود.

19.2.2 Modulus of elasticity

19.2.2.1 Modulus of elasticity, Ec, for concrete shall be permitted to be calculated as (a) or (b):

(a) For values of wc between 1400 and 2500 kg/m^3

(b) For normalweight concrete

Ec: modulus of elasticity

Wc: weight of concrete

Fc’: concrete compressive strength

Studies leading to the expression for modulus of elasticity of concrete are summarized in Pauw (1960), where Ec is defend as the slope of the line drawn from a stress of zero to a compressive stress of 0.45fc′

که در این روابط fc مقاومت مشخصه بتن بر حسب مگاپاسکال است. همانطور که دیده می‌شود، مقدار ضریب ارتجاعی بتن تابعی از مقاومت مشخصه آن است. برخلاف فولاد که دارای مقدار ثابتی برای ضریب ارتجاعی است، مقدار ضریب ارتجاعی بتن عدد ثابتی نیست. این پاراتر نقش مهمی در سختی اجزای سازه ایفا می‌کند. هرچه مقاومت مشخصه بتن عدد بیشتری باشد، سختی المان‌های سازه‌ای نیز افزایش می‌یابد. این مورد در ساختمان‌های بلند که نیاز به سختی بیشتری داریم، اهمیت بالاتری دارد. برخی مهندسین محاسب برای کنترل دریفت و جابجایی نسبی طبقات به افزایش مقاومت بتن و در نتیجه افزایش ضریب ارتجاعی بتن رو می‌آورند.

ضریب ارتجاعی بتن طبق آیین‌نامه کانادا CSA بصورت زیر تعریف می‌شود (CSA A23.3):

برای بتن‌های معمولی:

برای بتن‌های با مقاومت بالا:

ضریب ارتجاعی بتن طبق آیین‌نامه یوروکد EC بصورت زیر تعریف می‌شود:

که در آن Ecm میانگین ضریب ارتجاعی بتن و fcm میانگین مقاومت مشخصه بتن در سن 28 روزه براساس جدول 3.1 BS EN 1992-1-1: 2004  است.

ضریب ارتجاعی بتن طبق آیین‌نامه انگلستان براساس BS 8110: Part II 1985 بصورت زیر تعریف می‌شود:

که در آن k0 برابر 20kN/mm^2 برای بتن معمولی و fcu نیز مقاومت مشخصه 28 روزه نمونه مکعبی است.

ضریب ارتجاعی بتن طبق آیین‌نامه هند (IS) بصورت زیر تعریف می‌شود: