Strategic reinforcement for controlling volume-change cracking in base-restrained concrete walls: Fid-Bau Portal

Strategic reinforcement for controlling volume-change cracking in base-restrained concrete walls

Kheder, Ghazi F. / Fadhil, Sarab A.

Abstract In this work the control of volume-change cracking in concrete walls with continuous base restrains was considered. Investigators and design codes have proposed several different procedures for the calculation of the amount and distribution of steel reinforcement required for the control of this type of cracking. All these methods provide amounts of reinforcement which are in excess to that really required. This is either due to simplifying the design procedure or neglecting the effect of variable restraint in the wall. Since crack formation and its width depends on the amount of total restrained movement in th concrete member, steel reinforcement is necessary only in positions in which wide cracks are expected to form. Using finite-element analysis to obtain the distribution of restraint in the wall, degree-of-restraint contour diagrams in walls with different length/height ratios of 1, 2, 3, 4, 6 and 8 were prepared. These diagrams can be used to determine the amount and distribution of steel reinsforcement in positions in which it is really effective in controlling cracking. At positions of low restraint in the walls in which no or only narrow cracks will form, only minimum reinforcement will be provided.

Résumé On a examiné comment contrôler la fissuration due aux variations volumétriques de parois en béton encastrées par la base. Différentes méthodes ont été proposées par les chercheurs et dans les codes pour calculer le pourcentage et la répartition de l'armature d'acier nécessaire pour contrôler le type de fissuration. Toutes ces méthodes indiquent des taux d'armature excessifs par rapport à la réalité, soit parce qu'elles simplifient la méthode de calcul, soit parce qu'elles négligent l'effet d'encastrement variable dans le mur. Etant donné que la formation de la fissure et sa largeur dépendent du degré auquel l'encastrement empêche tout mouvement, l'armature d'acier s'impose uniquement dans les cas où de larges fissures risquent de se produire. En utilisant l'analyse des éléments finis pour obtenir la distribution de l'action d'encastrement dans le mur, on a préparé des diagrammes de profils d'encastrement variable avec différents rapports L/H (1, 2, 3, 4, 6 et 8). On s'est servi de ces diagrammes pour évaluer la quantité et la réparatition d'acier aux endroits où elles limitent efficacement la fissuration. Dans les cas de faible encastrement, là où aucune fissure ou seulement des fissures étroites peuvent se produire, on utilisera une armature minimale.