Прочность на сдвиг из волокнита железобетонных балок без поперечной арматуры. Документ, подготовленный К. Ахмед Эль-Сайед, Ehab F. Эль-Salakawy и Брахим Benmokrane / авторов ЗАКРЫТИЕ
Обе эти бумаги и аналогичный документ собеседника же authors18 настоящее интересной и полезной экспериментальных данных, содержащие информацию сдвига поведение FRP-железобетонных балок. Демонстрация того, что предел прочности при сдвиге примерно пропорциональна ( . Кроме того, AASHTO-LRFD сдвига provisions19 есть, с момента их создания в 1994 году, была основана на осевой жесткости продольной арматуры, в том числе модуль Юнга. Это обсуждение является главным стимулом, однако, некоторые проблемы с авторами предлагается Expression Design. Discussers также хотел бы сделать авторов известно, что новый 2004 канадских сдвига положения дизайн для стальных железобетонных beams20 работать примерно также для членов с внутренней арматуры FRP, предложенный метод авторов.
Размер эффекта
Авторов предлагаемой Expression Design, уравнение. (10), прогнозирует, что касательное напряжение, V / подпункт б ^ W ^ г, на котором FRP-железобетонная балка без стремян не проходит сдвига, является постоянной для всех государств-членов глубинах. Это не отражает обширные исследования, которые проводились на больших железобетонных балок и плит без поперечной арматуры, которая окончательно показали, что стресс неудачи сдвига уменьшается эффективная глубина г increases.21-23 discussers предсказывают, что уравнения. (10), в то время как безопасный для мелких членов, аналогичные испытания авторами, станут unconservative как эффективное увеличение глубины, например, для передачи толстые slabs.22
Штамм эффект
Концентрируя внимание на влияние Это первая половина того, что discussers называют "штамм эффект", 24,25 которой провал напряжения сдвига наблюдается снижение как продольной деформации в пучке увеличивается. Простое объяснение этого эффекта является то, что бетонная балка с заданной изгибающий момент и нижней подсвиты
Хотя авторы метод включает в себя эффект усиления осевой жесткости, не включать другие не менее важные половине деформации эффект: применяется момент. То есть, для заданного количества изгиб арматуры, раздел подвергаются действию более высоких момент будет иметь более широкие трещины, чем один подвергается нижняя момент, и эти более крупные трещины также приведет к снижению сильные сдвига. Таким образом, это не только низкие усиление жесткости, что уменьшает прочность на сдвиг, но и высокими моментами, приложенными к этому подкрепления. В том числе влияние укрепления процент без дополнительного эффекта прикладной момент, так как авторы не сделали, могут производить нереальные проекты для ряда практических задач. Этот аспект деформации эффект не включены из-за, пожалуй, единственное значение / д выбрали для экспериментов. Для будущих испытаний, было бы целесообразно изучить этот аспект, изучая влияние длины пролета, на той же глубине членами, прочность на сдвиг из волокнита армированные балки.
Сравнение с кодами
Авторы сравнивают результаты их испытаний до пяти различных методов проектирования и предложить дополнительные одна. В том числе существующих 2004 CSA A23.320 сдвига положения проектирования стальных железобетонных конструкций позволяет Таблица должен быть подготовлен. Эта таблица показывает, какие аспекты деформации и размерных эффектов рассматриваются различные методы и цели использования каждого метода. Только последний способ в список включает в себя все три аспекта размер и эффекты деформации, хотя каждый аспект рассматривается, по крайней мере один другой метод. Поскольку не все методы, предназначенные для армированного членов, только 10 FRP армированных балок по работе и компаньона paper18 включены.
Существенная поправка должна быть сделана в применении ISIS и S806 коды для прогнозирования результатов эксперимента, при отсутствии факторов безопасности применения. Обе системы уравнений включать изменение формы 1994 CSA A23.311 упрощенной сдвига уравнения для балок с арматурой. В пояснительных записках к исходным кодам показывают, что связано с различиями в конкретный материал факторы безопасности между МСА и CSA кодексы [прямой фи] ^ C ^ югу должен быть установлен на 0,83 при использовании 1994 CSA уравнений для прогнозирования результатов эксперимента. Без этой коррекции, код ISIS (уравнение (3) и (4)) прогнозирует, что FRP усиленного пучка с E ^ югу F = 138000 МПа имеет прочность на сдвиг равно, что предсказать в 1994 году код CSA для сопоставимых армированного пучка. Статистические данные в таблице включить эту поправку.
Последняя колонка в таблице указывает, что значение понижающего коэффициента для сдвига [прямой фи] должны быть если бы она была выбрана так, что только 1% от нормально распределенных испытаний не достиг бы сдвига менее чем на расчетные [прямой фи] V ^ к югу с ^. В прошлом, сокращение факторов были выбраны этом way26 и расчет остается полезным быстро оценить, если метод достаточно безопасными по сравнению с понижающим коэффициентом на сдвиг 0,75. Выводы, основанные на изучении этих значений аналогичных тем, которые их авторы. Что нового в том, что 2004 CSA код дает результаты, которые почти так же хорошо, как предлагаемый метод авторов. 2004 CSA код имеет самый низкий средний тест, чтобы предсказать отношение, второй самый низкий уровень отклонения, а также первый процентили значительно выше коэффициент ослабления для сдвига.
Что представляет особый интерес для интерпретации V ^ югу тест ^ / V ^ ^ к югу предсказал, приведенных в таблице в том, что первые семь методов выводятся из эмпирических кривая соответствует или другого прямого сравнения с результатами экспериментов с FRP армированные балки. Последний метод, напротив, была получена из теоретической модели, называемой модифицированной сжатия теория поля (MCFT), 27, которая сама основана на более фундаментальные испытания железобетонных элементов. Кроме того, интересно, что MCFT основе сдвига методы проектирования прогнозировать, что предел прочности при сдвиге меняется примерно с ( лежащих в основе теории о поведении железобетона при сдвиге.
Shear неудачи членов без стремян происходят в бетон, а не подкрепление. Таким образом, следует ожидать любого теоретически derived24 метод, который он сможет объяснить поведение сдвига, связанных с новыми армирующих материалов. Это 2004 CSA метод работы, а как он это делает FRP усиленный пучков предоставляет свидетельства того, что MCFT основе сдвига разработке процедур носят весьма общий характер. В новых материалов FRP теперь доступны с жесткости как высокий или выше, чем у стали, 28 этой общности является важным, так как позволяет инженерам подход, что должно быть конечной целью сообщества FRP: использовать единый, унифицированный код для стали и FRP -железобетонные конструкции, что устраняет необходимость в многочисленных стандартов, которые будут поддерживаться.
Ссылки
18. Эль-Сайед, АК; Эль-Salakawy, EF и Benmokrane, B., "Shear Создание высокопрочных бетонных балок Усиленный FRP бары," Структурные ACI Journal, В. 103, № 3, май-июнь 2006 года с. 383-389.
19. AASHTO-LRFD, "Мост проектной документации и комментарии", 3-е издание, Американская ассоциация государство шоссе Транспорт должностных лиц, Вашингтон, DC, 2004, 1264 с.
20. CSA A23.3-04, "Проектирование железобетонных конструкций", Канадская ассоциация стандартов, Mississauga, Онтарио, Канада, 2004, 214 с.
21. Кани, GNJ "Как пригодная для наших крупных железобетонных балок"? ACI ЖУРНАЛ, Труды В. 64, № 3, март 1967, с. 128-141.
22. Lubell, A.; Шервуд, T.; Бенц, ЕС и Коллинз, М., "Безопасный Shear Дизайн большие, широкие пучки," Бетон International, V. 26, № 1, январь 2004, с. 66-78 .
23. Бажант, З. и Ю., Q., "Проектирование против Размер Влияние на сдвиговой прочности железобетонных балок без стремян," Журнал Строительная техника, ASCE, В. 131, № 12, 2005: Формулировка, с. 1877 - 1885; поверки и калибровки, с. 1886-1897 годах.
24. Бенц, ЕС, и Коллинз, М., "Развитие 2004 CSA A23.3 Shear Резервы на железобетонные," Canadian Journal строительства, В. 33, № 5, май 2006, с. 521-534.
25. Бенц, ЕС; Vecchio, FJ, и Коллинз, М., "Упрощенная MCFT для расчета прочности на сдвиг железобетонных элементов", ACI Структурные Journal, В. 103, № 4, июль-август 2006, с. 614-624.
26. Мак-Грегор, JG, и Бартлетт, FM, железобетона: механики и дизайна, Prentice Hall, Скарборо, Онтарио, Канада, 2000, 1042 с.
27. Vecchio, FJ, Коллинз, депутаты ", модифицированной теории сжатия поля для железобетонных элементов, подвергнутых сдвига", ACI ЖУРНАЛ, Труды В. 83, № 2, март-апрель 1986, с. 219-231.
28. Дауд, M.; Самнер, E.; и Rizkalla, S., "Основные характеристики новых систем высокого модуля материалы углепластика для укрепления стальных мостов и сооружений," Труды Международной конференции по достижениям в области инженерных сооружений, механики и строительства, M . Пандей, туалет Xie, Л. Сю, ред., Ватерлоо, Онтарио, Канада, май 2006, с. 215-226.
Авторов ЗАКРЫТИЕ
Авторы хотели бы поблагодарить discussers за проявленный интерес к работе и компаньона one.18 discussers выразили свою озабоченность с учетом эффекта размера и прикладной момент, который обычно отражает соотношение / сут или общее выражение M / Vd, как в уравнении. (5а), например. Следует отметить, что авторы в сопроводительном paper18 явно рассчитывал два показатели среди основных параметров, влияющих на сопротивление сдвигу конкретных членов без стремян. Она не была предназначена на двух работах, однако, рассматривать любые темы связанные с сдвига. На основе экспериментальных наблюдений, авторы просто изменение формулы. (11-3) от ACI 318-02 code10 применим для членов усилить с барами FRP в качестве основного растяжение подкрепления приходится существенная разница между FRP и стальной арматуры. Авторы отдают себе отчет, что исходное уравнение было установлено, что unconservative для небольшого меньшинства членов, особенно больших размеров пучков без веб подкрепления.
Тем не менее, он часто используется в проектной практике для подавляющего большинства из железобетона членов и считается безопасной снизу значение для конкретного вклада V ^ с ^ к югу на общую прочность на сдвиг member.12 Предполагается, предлагаемым уравнения, уравнения. (10), описанных в этой статье, чтобы сохранить простоту и безопасность как исходного уравнения, но и для FRP железобетонных членов. В знаниях авторов, не систематические испытания до сих пор не проведено расследование размер влияет на прочность на сдвиг из волокнита железобетонные членов. Таким образом, пока рано судить об адекватности предлагаемого уравнения для таких больших размеров членов. В самом деле, эта тема является предметом текущих исследований, проведенных в Университете Шербрука, а результаты будут опубликованы, когда они станут доступны ..
Авторы согласны с discussers что пучков в этих двух документов были испытаны учитывая постоянное значение / D = 3,1. Предлагается уравнение, однако, было проверено в отношении 34 экспериментальных испытаний сдвига в том числе образцы в этой работе, как это указано в таблице 5. Значение / г для образцов в наборе данных, колебался от 2,61 и 6,49 охватывающий диапазон практических тонких бетонных балок. Как видно из таблицы 5, что предлагаемые уравнения обеспечивает постоянную прогнозы (представлен относительно низкий коэффициент вариации) и тем не менее консервативной в этом диапазоне от а / д, достижение цели простоты и безопасности.
Обсуждение Э. Шервуд, ЕК-Бенц, М. П. Коллинз
Кандидат Кандидат, Департамент строительства, Университет Торонто, Торонто, Онтарио, Канада, доцент кафедры гражданского строительства, Университет Торонто; ВВСКИ, профессор университета и Бахен-Таненбаум профессор архитектурно-строительный университет Торонто
Пластичность Требования Self-Centering систем при землетрясении Загрузка
Сейсмические характеристики железобетонных Пирс с Бонд-контролируемых подкрепления
Модернизация Слэб соединения внутренних дел Колонка Использование Shear Болты
Сейсмостойкий Связи пограничного колонны с предварительно напряженных плит
Прочность на сдвиг в Стыки сборного железобетона Сегментные Мосты
Nonslender Колонка лимиты усилен и дополнительно скреплен Unbraced железобетонных членов