Долгосрочная натяжения ужесточения воздействию в бетоне

Долгосрочный напряженности жесткости эффекты в балок и плит были исследованы ряд комплексных лабораторных анализов. Большинство тестов, используемых квадратных призм усилены с помощью единого центрального стержня, загруженного в чистом напряженности, но, кроме того, небольшое количество плит были испытаны, чтобы подтвердить применимость на растяжение, изгиб результаты ситуациях. Три уровня нагрузки и три конкретные преимущества были использованы и нагрузки были понесены на срок до 4 месяцев. Некоторые образцы содержали деформации судить арматуры получить весьма подробные данные о распределении усиление напряжения. Результаты показали, что напряженность жесткости распались гораздо быстрее, чем предполагалось ранее, а на 20 дней, или раньше, после загрузки, она сводится к ее долгосрочной стоимости. В статье описывается тестовую программу в деталях и обсуждаются важные последствия результатов по действующим правилам дизайна для управления отклонением.

Ключевые слова: пучка; бетона; отклонения; плите напряженности.

ЗНАЧЕНИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ

Кодексы поведения как правило, ограничивают прогиб плиты, имевших место после установки отделки и перегородок, чтобы Span/500. Это отклонение является суммой краткосрочных отклонения из-за служебной нагрузки плюс долгосрочного прироста вызвана отделки и перегородок. Традиционно, как потеря жесткости напряженности и ползучести были рассмотрены в качестве вклада в долгосрочное воздействие. Эта статья показывает, что напряженность жесткости распадов очень быстро, значение в том, что Span/500 лимит не будет дизайн контроля и что он может быть даже можно обойтись без его полностью в разработке кодексов.

ВВЕДЕНИЕ

Тенденции в дизайне современных коммерческих зданий склоняется в сторону больших пролетов, как это дает большую гибкость и приспособляемость в использовании этажей. Кроме того, рост услуг требованиям, а также давление на общей высоты здания означает, что есть давление с целью сократить строительство глубинах. Как отношение пролета к структурным изменениям глубины, вопросы отклонения стать более значительным и зачастую определяющим фактором. Это справедливо для всех материалов. Хотя такие материалы, как конструкционной стали вести себя упруго при обслуживании грузов, однако, поведение железобетонных далека от линейной, а также изменение нагрузки по истории. Кроме того, строительство мостов, почти всегда требует прогнозирования отклонений, с учетом соответствующей надбавки делается для их либо в опалубку или в пределах уровней, на которые элементы структуры расположены. Для многих видов строительства, таких, как сбалансированное консоли, дополнительных запуска, или даже на месте по опалубке, timedependent эффекты должны быть включены в анализ структурных дизайнером, как с точки зрения напряжений и деформаций ..

За последние 50 лет, большая экспериментальная работа была проведена, чтобы установить отклонения поведение простых балок или, более конкретно, отношения момента кривизны изгиба членов. Подавляющее большинство этих работ была связана с краткосрочным поведением изгибных членов. Гораздо меньше было сделано для создания долговременного поведения, но на практике, это долгосрочные прогиб, который обычно значение, а не кратковременное значение и, следовательно, это область, где лучше понять будет стоимости.

Есть три основных явления, которые приводят к увеличению отклонения во времени. Эти ползучести, усадки бетона, и потеря напряжения жесткости (что может потребоваться краткое объяснение, как это является предметом данной статьи). Традиционный способ расчета производительности железобетонных конструкций является предположение, что бетон может нести сжимающих сил, но оно не имеет силы в напряжении. Напряжение сил, полностью осуществляется путем усиления. В самом деле, бетон имеет прочность на разрыв, хотя это всего лишь примерно 1 / 10 ее прочность на сжатие. После членом загружен выше уровня, на котором прочности превышен, она не раскалывается, а на месте трещины, бетон может четко выполнять без напряжения сил. Трещин, однако, дискретных событий и так, от трещины, конкретные продолжает выполнять некоторую напряженность. Это среднее напряжение уменьшает стресс, что укрепление должен нести и, следовательно, уменьшает деформацию укрепрайона, который, в свою очередь, приводит к уменьшению деформации членов относительно того, что будет рассчитываться иметь место, если конкретные осуществляется никакой напряженности.

Членов, таким образом, более жесткая, чем будет рассчитываться исходя из предположения, что конкретные несет никакой напряженности. Эта дополнительная жесткость называют напряженность жесткости. Напряженность жесткости лишь относительно незначительное влияние на деформации в значительной степени усилить членов, но имеет большое значение в слегка усилены членов, таких как плиты ..

Ползучести и усадки изучались на протяжении ряда лет, но это не так напряженности жесткости, которая является структурной проблемой, связанной с взаимодействием арматуры и бетона. Внутренние события, такие как скольжение между арматурой и бетоном или развития трещины вокруг укрепления, приведет к снижению напряженности жесткости, и нет оснований полагать, что это снижение будет происходить теми же темпами, как ползучести и усадки. Насколько можно судить, однако, не существует формулы, которые предсказать, насколько напряженности жесткости изменения в зависимости от времени. Предел современных знаний является то, что в долгосрочной перспективе, напряженность влияние жесткости сводится примерно половину своей первоначальной стоимости. Как быстро это сокращение происходит не был изучен. Такое отсутствие информации создает трудности в попытках вычислить развития прогибы плит структуры с течением времени. Именно эта проблема, что программа исследований, описанных здесь в основном созданы для решения.

К сожалению, оценки напряженности застывая в изгибе членов сопряжено с проблемами. Хотя вполне возможно, для измерения деформаций изгиба членов с достаточной степенью точности, оценка внутренних сил, вызывающих эти штаммы могут быть достигнуты лишь косвенно. В долгосрочной перспективе, этот процесс еще более осложняется развития ползучести в зоне сжатия и усадки. Как следствие этих трудностей, было решено сосредоточить экспериментальных работ по членов на чистый напряженности. В частности, было решено использовать квадратных призм усилены с помощью единого центрального бара. Эта форма образца имеет серьезные преимущества. Среднего напряжения в арматуре могут быть получены из измерений средних деформаций, а полная сила напряженности можно судить по нагрузке клеток и поэтому должны быть известны с некоторой точностью. Конкретные области поддержания напряженности жесткости четко определены и его направление деятельности, в чистом осевом растяжении, явно совпадающих с подкрепления.

Использование одного бара позволяет избежать проблем, связанных с взаимодействием между соседними барами. В результате, площадь призмы усилены с помощью одного бара, должны позволить более однозначные значения, полученные для сил при поддержке конкретных напряженности. Проблема в том, что результаты не могут быть непосредственно применимы к изгиб членов. Было высказано мнение, однако, что скорость распада в растягивающей силы осуществляется в конкретных судить по напряженности испытания были бы применимы к изгиб ситуациях. Чтобы получить некоторое представление о проблемах с применением результатов на изгиб членов, ограниченная серия долгосрочных плиты испытаний было проведено ..

Было признано, что, в то время большой серии довольно простых тестов может предоставить необходимые исходные данные, более четкую картину развития распределения деформаций по длине образца окажет большую помощь в понимании процессов. Сотрудничества между Дарем Лидс и университетов по опытно-экспериментальной работы таким образом, будто хороший способ получения наилучшего диапазон данных. Лидс большой лаборатории структуры и литья номера и имеет возможность осуществлять обширную программу относительно простых тестов. Они будут генерировать значительно основных данных и позволит изучать такие проблемы, как повторяемость между номинально идентичных образцов. Дарем разработана и используется более 20 лет, системы для применения тензодатчиков в тесном центров по всей длине арматуры и обработки результатов. Поэтому было предложено использовать этот подход для установления детальное распределение деформаций вдоль бара в ограниченном количестве экземпляров. Ограничение на количество тестов возникли со значительным счет измерительная баров ..

ОБРАЗЕЦ ДЕТАЛИ И ИСПЫТАНИЙ

Дарем испытаний

Две испытательные установки были построены, чтобы одновременно тестирование пар напряженности образцов. Они показаны на рис. 1 и были известны как Рог R и B Рог, будучи окрашены в красный цвет и голубой, соответственно (R Рог ближайшая на рисунке). Установок нагрузку использованием веса и рычажной системы, которые добились 20:1 соотношение нагрузки в компактной площади. Каждый 10 кг применил силу 2 кН до испытательного образца, с максимальным разработан рабочей нагрузки 80 кН быть получены с использованием 40 весов. Эта система оказалась чрезвычайно надежной и дал точного контроля в ходе обоих погрузочно-разгрузочных циклов. Прикладная нагрузки на образцах измерялись деформации измерительная система загрузки на прилегающей непосредственно над образца.

Испытаний образцов 1200 мм, с 120 Каждый из них был усилен одной 12, 16 или 20 мм в диаметре аксиально помещен, деформации судить арматурного проката. Каждый судить арматурного проката, содержащийся 85 электрического сопротивления тензорезисторов, установлен в 4 деформации судить зоны распространяется на полный 1200 мм и длиной конкретные помощью 81 датчиков на 15 мм. Кроме того, пара датчиков расположенных на обоих концах каждого бара, вне конкретных, дал дополнительные проверки на приложенные нагрузки.

Очень тонкие провода от датчиков (по три калибровочные, каждый 0,2 мм в диаметре) были привела к прекращению точек на стене рядом с установок (см. рис. 1). Здесь они связаны с жгутов проводов, что привело к регистрации данных приборов. Поверхностные нагрузки на две противоположные грани бетона измеряется по длине 1000 мм с помощью 200 мм ручной механический тензодатчика и шпильки на 200 мм.

Три сильных бетона на сжатие куба были использованы, номинально 30, 70 и 100 МПа, хотя фактические значения несколько различались. Каждый смеси было достаточно, чтобы бросить пару образцов совместно с кубы и цилиндры для целей контроля, причем последние используются для косвенной (цилиндр расщепления) испытания на растяжение. Четырнадцать образцов (семь пар) были испытаны как указано в таблице 1. Обозначения, принятые для определения каждого образца (например, T16R1) начинается с типа бар и диаметром (T12, T16, T20), а затем использовать установки (R или B) и заканчивая 1, 2 или 3 для обозначения 30, 70 , или 100 МПа бетона. Цифра в скобках указывает порядок, в котором образцы протестировали.

Семь комбинаций бар диаметра и прочности бетона такие же, как те, которые используются в программе "Лидс, что позволит достичь желаемого смешение этих двух программ испытаний. Дарем использовались образцы арматуры и совокупного поставляется Лидс, и обе лаборатории использовали те же пропорции смеси, достижение максимально возможной общей согласованности как это было практически возможны.

Образцы, которые были отлиты в парах были проверены вместе, по одному в каждой буровой установки. Прикладная нагрузках 43, 58 и 72 кН, как правило, используется, чтобы дать выбран средний конкретные напряжения 3, 4 и 5 МПа соответственно (рассчитывается исходя из предположения однородной раздел).

Нагрузки в истории после испытаний приведены на рис. 2 с продолжительностью каждой ступени нагрузки истории образца (обозначены как на F и W к Z на рис. 2) приведены в таблице 1.

Типичные процедуры испытаний для пары образцов были следующими:

1. Образца в Риг B был постепенно загружается в 72 кН, которая занимает примерно 2 ч. Этот груз был продолжаться в течение оставшейся части теста, который может быть до 3 или 4 месяца. Затем образец разгружают.

2. В тот же день образца в Риг R был постепенно загружается в 43 кН. Примерно через месяц по этой нагрузки (если штаммов достигли стационарного состояния), он был загружен до 58 кН. Этот груз был продолжаться в течение примерно через месяц после чего образец был, наконец, загружены до 72 кН и эта нагрузка является то сохранить на оставшуюся часть теста. Затем образец разгружают.

Эта процедура позволила одной пары образцов для изучения истории две нагрузки и, как правило, три уровня нагрузки. Исключением были только T12R1/B1, которые были загружены до максимум 58 кН (72 кН бы не получилось усиление), а также T16R3, где 43 кН нагрузки этап был опущен, поскольку образец не треснувший тогда. Было также установлено, что испытания могут быть сокращены без ущерба для качества, потому что стационарное состояние при каждой нагрузке этап был пройден гораздо быстрее, чем первоначально ожидалось, объясняя тем меньше продолжительность показано в таблице 1 для некоторых этапах нагрузки в ходе последующих испытаний.

В конце программы испытаний дополнительные данные были запрошены в отношении воздействия разгрузки. Таким образом, образцы T16B2 и T20R2 были выгружены по этапам, детали которого приведены на рис. 2 и в таблице 1. T20R2/B2 были проверены в ненагруженном состоянии в течение 6 дней, чтобы узнать, если какой-либо напряженности восстановления жесткости произошло.

Отчеты о всеобъемлющем тензометрических чтения, карманные механические чтения тензометрических и трещины шириной держали на протяжении всего испытания программы. Температуры и влажности в лаборатории постоянно контролировать.

Лидс испытаний

Два комплекта испытания были проведены в Лидсе: серия напряженности испытаний с использованием образцов такого же размера как на Дарем (1200 мм с 120

Целью испытаний было напряженности, чтобы обеспечить больший объем данных за общее поведение, чем может быть произведено в Дарем. Таким образом, одновременно три номинально идентичных образцов напряженности были проверены одновременно под одной постоянной нагрузки. Плита испытаний состояла из пары номинально идентичных плит и были призваны дать некоторую общую информацию о применимости к изгиб ситуациях результатов, полученных от напряжения испытаний.

Плита испытания считаются разведочных вместо тщательного расследования напряженности жесткости при изгибе. Для того, чтобы плиты и растяжения, насколько сопоставимы по возможности, охватывать большую часть плит была указана таким же, как и в случае растяжения с боковую крышку и расстояние между плитой баров быть выбраны так, что площадь конкретных окружающих плиты запорами 120 Прикладного загрузки был выбран, чтобы силы в плите укрепления, рассчитанные игнорируя конкретные напряженности, так же, как осевой нагрузкой в соответствующие испытания напряженности.

Напряженности образцы были брошены в группах по три номинально идентичных образцов. Кубов, 150 мм в диаметре цилиндров для косвенных (цилиндр расщепления) испытания на растяжение, и 100 Большинство образцов, хранящихся в тумане комнате, пока тест, но ограниченное число кубов хранились с образцами для контроля фактической численности в момент извлечения из формы. Cube сильные на 28 дней, как правило, очень последователен в различные отливки и близко к необходимой силы. Cube сильные были определены в 45 дней, это, как правило, близка к концу испытательного периода. Два комплекта образцов были протестированы с 16 мм в 70 бар конкретные МПа за несколько аномальных результатов первого набора, а также единый набор образцов был усилен четыре 10 мм баров исследовать влияние изменения покрова и бар периметру для данного укрепление области. Нагрузках, продолжительность нагрузки, а также сильные материала приведены в таблице 2.

Плит, каждая длиной 3 м, шириной 500 мм и 250 мм глубиной, были брошены в парах и относились так же, как напряженность образцов. Все плиты были проведены с использованием 70 Оценка бетона. Подробная информация о пакете образцов приведены в таблице 3.

Нагрузку на растяжение образцов была измерена с помощью ручных механических тензометрического на последовательных 100 мм, длина калибровочного над центральными 1000 мм образцов в центре двух противоположных сторон. Ручные механические длины тензодатчика также закреплен на укрепление вне образца, чтобы обеспечить проверку датчиков контроля нагрузки. Подробная информация о стендах для напряженности образцов приведены на рис. 3. Три набора из трех установок были построены так, чтобы до девяти образцов для испытания на время. Нагрузка на образец первоначально наносить с помощью гидравлического домкрата, а после нагрузки был применен, подчеркнув, болт в верхней части образца была ужесточена для поддержания нагрузки, после чего гнездо может быть демонтирован и перевезен на другой оснастки. Гнездо может быть возвращено в настроить нагрузку на образец мере необходимости, но на практике достаточно разъемы были доступны, чтобы они остались на буровых установок, пока нагрузка не стала в значительной степени постоянной во времени, что делает дальнейшую корректировку нагрузки ненужным.

Первая серия опытов была проведена в главной лаборатории. Инспекция результаты показали, что различия в лабораторных условиях оказывают существенное влияние на показания, следовательно, большая часть оставшихся испытания проводились в экологически контролируемом помещении, где температура контролировалась с 20 ° C и относительной влажности до 65%.

Установки для плиты образцов показаны на рис. 4. Нагрузки были применены винтовые разъемы на концах установка работает с гаечным ключом. Нагрузки контролируется нагрузки клеток, которые были отсканированы, по мере необходимости с помощью компьютера. Приборы состоял из последовательных ручные механические длины тензодатчика над центральными 1000 мм от плиты на трех уровнях: один ближе к сжатию лицо, близкое к лицу напряженности и один на midheight. Отклонение преобразователей используются для контроля прогиба в середине пролета относительно ролика поддерживает на концах постоянной зоны момент. Образцы хранились в главной лаборатории в течение всего испытания, когда эти договоренности были слишком велики, чтобы проникнуть в экологически контролируемой комнате. Очевидно, по результатам, что вариации в лабораторных условиях оказывает существенное влияние на показания и были причиной значительной степени разброса.

Обработка данных

Обработка ручные механические деформации Результаты обоих Дарем и образцов Лидс напряженности было сравнительно легко. Средний штаммов поверхности на каждом этапе нагрузки были рассчитаны для каждого образца путем усреднения всех ручных механических деформаций показания, и они были, то предполагается, что среднее напряжение в подкреплении. Средний силы натяжения осуществляется подкреплением на каждом этапе может быть вычислена с напряженно-деформированного кривой усиления. Это была вычтена из приложенной нагрузки, чтобы дать средней силы осуществляется в конкретных напряженности. Это был преобразован в напряжение путем деления на конкретные площадь поперечного сечения.

Подробный характер тензометрических данных испытаний Дарем допускается более сложные обработки данных, которые будут осуществляться, а также набор программного обеспечения была написана для достижения этой цели. ПО генерируется подробный участков, по всей длине образцов, усиления деформаций, усиление напряжения, а также конкретные напряжений (в среднем по сечению). Программное обеспечение также позволяет среднего значения рассчитывается за любой указанный части образца, что и было сделано по всей длине образца (1200 мм), такой же длины, как ручные механические деформации чтений (1000 мм) и более расстояние между каждой парой трещин. Средняя штаммов укрепление рассчитывается с использованием этого подхода, как правило, выше, чем в среднем штаммов, полученных от поверхности ручные механические деформации чтения. Это было сочтено, который должен закончиться эффектов, потому что, к концам образцов конкретных штаммов сократился до нуля в свободных граней в то время как усиление штаммов увеличилось до уровня, аналогичного тем, кто в бар за пределами бетона.

С плиты тесты, распределения деформаций, достигнутых на каждом этапе нагрузки позволило деформации на уровне арматуры, и при сжатии лица, который будет создан совместно с положением нейтральной оси. Напряжение на уровне усиления была использована для создания силы в подкрепление из кривой деформации для стали. Общей растягивающей силы может быть получена путем деления применяется минуту рычага. Рычага был рассчитан на предположении, что центр сжатия на 1 / 3 от глубины нейтральной оси. Растягивающей силы несут бетона в зоне растяжения можно будет определяться путем вычета силы несут подкрепление из общей численности напряженности. Эта процедура считается, что центр тяжести силы натяжения в бетон на том же уровне, что и центр тяжести подкрепления. Конкретные растяжения была рассчитана исходя из предположения, что напряжение было принято области конкретные, имеющие тот же центр тяжести, как напряжение арматуры.

Предполагая, что распределение сжимающих напряжений в зоне сжатия была линейной, можно было получить максимальный напряжение в бетоне и, следовательно, путем деления измеренных деформации сжатия, эффективный модуль упругости может быть получена. По сравнению с первоначальной модуль упругости, коэффициент ползучести может быть оценена. При выполнении этих расчетов, учитывали различные моменты от собственного веса пучков в загрузке установки. Эффект от балласта было немного расширить данный момент в верхнем слое и уменьшить его в нижнем плиты. Считалось, вероятность того, что расчеты по растягивающие напряжения в плитах будет зависеть от существенных ошибок, из-за ряда предположений, которые были сделаны, и что группа провела в конкретных напряженности была получена разность двух больших чисел. В самом деле, результаты, как представляется, в целом очень последовательна ..

РЕЗУЛЬТАТЫ

Деформаций и напряжений, распределение

Ручные механические результаты тензометрического дал хороший обзор образец поведения. 5 показаны распределения деформаций от времени для образцов T16R1 и T16B1, штамм быть вычислены из среднего значения всех десять ручных механических чтения тензометрического на каждом этапе нагрузки. На рисунке нагрузки истории использоваться для большинства испытаний, Дарем, а также показывает, как штаммы стабилизируются в пределах нескольких дней после нагрузки применяется. Укрепление деформации распределения по всей длине образца T16R1 приведены на рис. 6, участки оказываются те показали в начале каждого из трех уровней нагрузки использовались во время теста. Различия в напряженности в отношениях между пиками на щель позиции и желоба между трещинами видны невооруженным глазом, и дать хорошее представление подробного характера данных тензометрических. Время зависит от колебаний на четыре типичных местах (с D на рис. 6) приведены на рис. 7, и опять короткий срок, необходимый для достижения штаммов существенно стационарное состояние, очевидны.

Выгрузки испытаний и нулевая нагрузка мониторинга показали, что, хотя остаточные деформации склоняли в укреплении, было мало или не восстановления напряжения жесткости.

Три процедуры расчета конкретных растягивающие напряжения были исследованы с использованием данных из 14 образцов Дарем испытания. Все они были основаны на следующих отношений

где валового разделе минус области бар). Три методы отличаются по определению напряжений в баре друга и, следовательно, значение F ^ S ^ к югу.

Метод 1-Это требует предположения о совместимости деформации стали и окружающих бетона. Ручные механические чтения тензометрического были первые усредненная полная 1000 мм длины. Средняя усиление напряжения Затем были рассчитаны на этом же расстояние между контрольными точками, предположив, что средний штаммов подкреплением же, как и средних деформаций поверхности вычисляется из ручных механических результаты тензодатчика. Расчет средней силы бар, и, следовательно, конкретные напряжения, тогда просто.

Метод 2-Укрепление показаний тензометрических были использованы для расчета напряжений бар, бар сил и конкретных напряжений на каждого датчика положения. Эти конкретные напряжений, то усредненная же 1000 мм, расстояние между метками, как ручные механические результаты тензодатчика. Нет предположений о деформации совместимость должны были.

Метод 3-похож на способ 2, но подчеркивает, были усредненное расстояние между парами соседних трещин.

Метод 3 генерируется большой объем данных. Было признано полезным для нормализации напряжения по отношению к конкретным стресс сразу же после образования трещин и начать прошло времени от нуля после каждого приращения приложенной нагрузки. Это позволило прямое сравнение ставок, при которой конкретные подчеркивает распалась на три уровня приложенной нагрузки, используемые в тестах. Типичные кривые приведены на рис. 8 за интервал между двумя соседними трещин в T16R2 образца.

Эти результаты еще раз показали, что напряженность жесткости распадались очень быстро. В этом образце, устойчивое состояние достигается примерно через 2 недели после загрузки, но скорость распада в первый день можно увидеть весьма драматично. Это был исследован более подробно в конце программы испытаний, записывая показания тензометрических несколько минут после нагрузки был применен, а затем примерно в 30 минутным интервалом в течение нескольких часов после этого. Типичные результаты этой работы представлены на рис. 9 на расстояние между парой трещин в T20B2 образца при нагрузке 73,1 кН.

Рисунок 9 показывает, что 25% от конкретных стресс был потерян в течение первых 10 мин, 35% в течение первого часа, а 40% в течение первых 2 ч. Примерно через 1 неделю, напряжение в бетоне было лишь около 30% своей первоначальной стоимости (то есть, 70% потерь). Таким образом, примерно 1 / 2 от общей ослабление напряженности жесткости произошло в течение первого часа погрузки.

Общие выводы из Метод 3 в том, что конкретные растягивающие напряжения и скорости распада в значительной степени зависит от уровня нагрузки. Ну выше нагрузка, растрескивания подчеркивает также, как представляется, зависит от конкретных прочность на сжатие, хотя больше данных, необходимых для подтверждения этого. Таким образом, краткосрочные (то есть сразу после приложения нагрузки) и долгосрочной (то есть в установившемся режиме), подчеркивается, рассчитывается по каждой из этих трех методов в среднем по всем 14 экземпляров. Результаты приведены в таблице 4.

Как видно, существуют значительные различия в результатах этих трех методов расчета, с ручной механический тензодатчиков предоставить высокие ценности и тензодатчиков усредненные расстояния трещина дает низкий. Причины этого не вполне ясны, хотя все три метода расчета зависит от малого различия между двумя частями больших чисел и, следовательно, чувствительных к погрешности эксперимента. Кроме того, вопрос совместимости деформации поверхности и бар штаммов, как уже говорилось выше, также может быть фактором. Соотношение долгосрочных к краткосрочным стресса были гораздо ближе, однако, и в общих чертах в среднем около 0,6. Там, таким образом, в настоящее время, похоже, мало оснований для изменения значений напряжения 1 МПа (краткосрочные) и 0,55 МПа (долгосрочные), приведенных в части 2 BS8110.3, 4

Метод 1, возможно, является наиболее подходящим, если глобальное поведение образца рассматривается. Стоит отметить, однако, что если образец имеет только одна или две трещины, например, при низких уровнях нагрузки, то конкретные растягивающие напряжения, вероятно, будут выше, чем приведенные выше значения и вполне может подойти к пределу прочности конкретных . И наоборот, если есть хорошо установленный распределение трещин, а затем подчеркивает, вероятно, будут ниже. В этой ситуации, она может быть более целесообразно использовать напряжения рассчитываются с использованием метода 3. Значения, указанные в BS8110 Таким образом, следует рассматривать как относящееся к поведению, которое в средние нагрузки истории образца.

Распад раз

Трудно было определить, когда именно стресс стал постоянным разумно с участков таких, как показано на рис. 8 и 9, и оказалось, что ситуация может быть несколько уточнены с помощью логарифмической шкале по оси времени. Это проиллюстрировано на рис. 10 образцов для T16B3, который показывает, что напряжение сокращено около линейно с лог времени на 19 дней, по истечении которого результаты хорошо описываются горизонтальной линии. Этот график сделал это достаточно легко определить момент, когда распад закончена и постоянный уровень растяжения достигнуто не было. Такой подход был использован на все напряжение испытаний, проведенных в Дарем и Лидс плюс Лидс плиты испытаний. Во время испытаний, Durham, где нагрузка была увеличена в шагах, графики были составлены для каждого уровня нагрузки в отдельности. Результаты для образцов Лидс напряженности, однако, были гораздо более рассеянный, из-за менее контролируемые испытания механизмы используются, и было больше субъективности в оценке распада раз для этих испытаний. Кроме того, поскольку наборы из трех номинально идентичных образцов были использованы в ходе испытаний, Лидс напряженности, результатом три идентичных образцов были усреднены.

Для изготовления плит испытаний, результаты были в среднем по две плиты в каждой отливки. Напряженность образцов армированных 12 мм баров были исключены из этого мероприятия, как укрепление была загружена до уровня, когда она ведет себя неупруго. Таблица 5 до 7 в виде таблицы времени, необходимого для достижения разумно постоянного напряжения напряжения в бетоне во всех этих образцов ..

Результаты обоих Дарем Лидс и последовательно показали, что напряженность напряжений в бетоне достигла примерно постоянном уровне в период, начиная примерно с 6 ч до 30 дней. Время, затраченное на достижения этого плато весьма разнообразны и, казалось, не связаны в какой-либо систематический путь к переменным охватываемых испытания, хотя и наблюдается тенденция для образцов с более высокими коэффициентами укрепление имеют меньший распад раз и, возможно, Плита испытания дали больше раз, чем распад растяжения. Стресс уровне, казалось, не произвело большого эффекта. С практической точки зрения, потому что все образцы имели короткое время распада, возможность распада, касающиеся времени переменных в программе испытаний не рассматривается.

Дизайн последствия

Методы, которые расчете долгосрочных прогибов, применяя факторы, краткосрочные отклонения неявно предполагаем, что напряженность жесткости, ползучести и усадки все это происходит по той же ставке, а методы, которые дают только краткосрочные и долгосрочные ценности не делать никаких предположений примерно курса. Таким образом, практические последствия раннего быструю потерю напряжения жесткости являются значительными. Чтобы объяснить это, будет полезно проследить отклонения история типичная плите, первое, как предполагается, действующим коды, а затем изменение по результатам исследований, описанных здесь. Эти истории, представлены на рис. 11 по полной и пунктирные линии, соответственно.

После первоначального отклонения из-за плиты собственный вес (точка на рис. 11), в настоящее время предполагается, что, кроме, возможно, с небольшим количеством ползучести, больше не происходит отклонение до отделки и перегородок установлены (пункт б). Отделка и разделов, производить дополнительные краткосрочные отклонения (точка С), после чего существует дальнейшее долгосрочное отклонения из-за потери жесткости напряженности и ползучести, происходящих одновременно. Это продолжается до тех пор, в точке В, применение временная нагрузка приводит к дальнейшему краткосрочный эффект (п. е), за которой дальнейшее одновременной потере напряжения жесткости и ползучести происходит пока в основном стабильной ситуации достигается (точка F).

Быстрая потеря напряжения жесткости указанных исследований означает, что с практической точки зрения, это может рассматриваться отдельно от ползучести и усадки, что несколько изменяет отклонения истории как описано выше. В настоящее время представляется вероятным, что после первоначального собственный вес отклонения (пункт), строительные грузы, такие как укладка блокировать работу для перегородок, может привести к ранней потере жесткости напряженности и точка В ', охваченных время разделы фактически построен. Строительство этих разделов даст дополнительные краткосрочные отклонения плюс еще быструю потерю напряжения приводит к жесткости с Point 'не достигнуты. Дальнейшие отклонения, до применения живой груз (точка Г), теперь будут практически полностью обусловлено ползучести. Live приложения нагрузки даст немедленного краткосрочный эффект (точка Е), а затем еще один быстрый, но, возможно, небольшой, потерю напряжения жесткости (точка Е '). Дальнейшие отклонения вследствие ползучести принесет плиты вновь Пойнт-е, и это следует отметить, что окончательное отклонение (T на рис.

В настоящее время целесообразно проанализировать конкретные требования код для управления отклонением, начиная с BS81103, 4 и Еврокод 2,5 требований в этих кодов, которые, по необходимости, предназначены для типичных ситуаций, дизайн и нельзя ожидать, чтобы учесть любые непредвиденные обстоятельства, заключаются в следующем :

а) ограничение на общее отклонение Span/250 и

б) ограничение на отклонение, имевших место после установки отделки и перегородок, которые могут быть повреждены прогибов Span/500.

Второе ограничение в настоящее время проверены путем расчета отклонения для трех случаях:

1. Краткосрочные отклонения в рамках постоянных нагрузок (собственный вес плюс разделы) с помощью краткосрочных значение напряженности жесткости (1 МПа напряжений в бетоне при растяжении на уровне напряженности стали BS8110 или . Это точка С на рис. 11;

2. Долгосрочного отклонения под постоянным грузов с использованием долгосрочных значение для коэффициента ползучести при растяжении жесткости (0,55 МПа напряжения в бетоне при растяжении на уровне напряженности стали BS8110 или Это точка D на рис. 11 и

3. Краткосрочные отклонения в соответствии с общей нагрузкой соответствующих услуг для отклонения проверки. Это расстояние X на рис. 11.

Отклонения для проверки в отношении Span/500 предел определяется тогда отклонение рассчитывается в № 3 выше, а также рассчитанная в № 2 за вычетом той рассчитывается в № 1, т. е. расстояние (XY) на рис. 11. Это должно обеспечить долгосрочный прирост прогиба под постоянной нагрузки плюс краткосрочные прирост за счет увеличения нагрузки от постоянной нагрузки к полной нагрузке. Результаты этого проекта, однако, предположить, что № 1 было бы более уместно рассчитывается с использованием долгосрочных напряженности жесткости ценностей, а не краткий. Таким образом, отклонение используется для проверки Span/500 предела, теперь становится (XZ). Это особенно важно для плит, где сокращение напряженности жесткости обычно основным источником роста в горизонтальной плоскости со временем. Кроме того, поскольку их обычно очень мал сжатия зоны, влияние ползучести сжатия (расстояние Z), как правило, относительно невелики. Вследствие этих эффектов может быть, что предел отклонения Span/500 что в настоящее время, зачастую контролирует дизайн, больше не будет делать этого.

Эквивалентные ограничения (б) выше, в МСА 318 является Span/480 (или Span/240 в некоторых случаях) и, следовательно, замечания, сделанные в последнем пункте применимы и здесь. МСА 318 не указывать ограничение на общее отклонение но вместо этого, для плит, ограничивает живут нагрузки отклонения в Span/360. Влияние результатов данного проекта является приведение два ACI пределах ближе друг к другу, поскольку тот, на основе дистанционного X на рис. 11, в то время как сейчас предлагается, что бывший должны быть основаны на расстоянии (XZ), а не несколько выше (XY).

Последнее замечание касается ACI 318 в расчет долгосрочных прогибов с применением мультипликаторов к краткосрочным значений отклонения. В ходе испытаний сообщили в настоящем документе, не было необычным для дополнительных трещин в форме образца через несколько часов после нагрузки был впервые применен. Эти трещины оказывают существенное влияние на членов жесткость, но в расчет прогиба, было бы трудно понять, следует ли включать их краткосрочный эффект или долгосрочные последствия. Таким образом, предлагается, что методы расчета на основе оценки отклонения мгновенной, с какого-либо фактора применяется для получения долгосрочной ценности, не являются обоснованными и что она более чем удовлетворительна для расчета многолетних значений раз крекинга стабилизировалась ее долгосрочной Термин государства.

ВЫВОДЫ

Программа экспериментальных работ был проведен по расследованию зависящих от времени аспектов напряженности жесткости поведения.

Экспериментальных работ преимущественно осуществляется на аксиально-армированные призмы подвергается осевой напряженности, так как такие тесты разрешения однозначно создание сил несут конкретные после раскрытия трещин. Ограниченные испытания в одну сторону охватывающих плит показало, что выводы, касающиеся скорости убывания напряженности жесткости с течением времени были также подходит для изгибных членов.

Напряжение сил несут конкретные после раскрытия трещин сокращены в течение приблизительно до 20 дней, чтобы около половины первоначального значения. Это было установлено, что верно для обоих растяжение и изгиб.

Практическим следствием этой работы является то, что при расчете прироста отклонения ожидать после установки отделки и перегородок, это будет более уместно предположить долгосрочную ценность напряженности жесткости, действует на протяжении всего рассматриваемого периода. Это отличается от нынешней практики, где кратковременное значение напряженности жесткости считается действующей на момент установки перегородок и отделки. Это предположение приведет к довольно большим оценка начальным прогибом, но несколько меньше значения отклонения, происходящие после установки перегородок и отделки. Общее отклонение не будут затронуты.

Авторы

Вклад Республики Татарстан Уиттлом (Arup исследований и развития) и его неизменную поддержку всей исследовательской программы благодарностью. Его анализ плоская плита испытания, проведенного на ООО Тейвуд как часть Brite EURAM проекта 5480 "Экономическая проектирования и строительства с высокой прочностью бетона" подготовила аномалии, которые приступили к тестовой программы, описанные в этом документе. Основной финансовой поддержки программы научных исследований были предоставлены по инженерным и физическим исследованиям Совета (СТФНИ) путем выделения грантов университетов Дарема и Leeds. Значительные дальнейшей поддержки, как финансовой, так и в натуральной форме, была представлена промышленными партнерами по проекту. Это были Arup исследований и разработок (RT Уитл и АЭТ Джонс), Кадоган Тиц (RS Нараянан), Гиффордс (Г. Кларк) и бетона общества (JL Кларк). Бетонные Общество создано Руководящего комитета по проекту (растянутой зоне Поведение Рабочая группа), в котором представлены промышленными партнерами, а также вклад этой группы высоко оценили авторов.

Помощь А. Antonopoulos и технический персонал на обоих Дарем и Лидс также благодарностью ..

Нотация

^ К югу с = конкретные площадь поперечного сечения

F = применили силу

F ^ югу ы = силу в арматурного проката

Ссылки

1. Скотт, RH, и Джилл, PAT, "Краткосрочные распределения деформаций и напряжений по Бонд Усиление напряженности", Инженер, В. 65B, № 2, июнь 1987, с. 39-43, 48.

2. Скотт, RH, и Джилл, PAT, "зависит от времени распределения деформаций и напряжений по Бонд Усиление напряженности," Труды Института гражданских инженеров-Часть 2, В. 89, июнь 1990, с. 301-312.

3. BS8110, "Структурные использования бетона, Часть 1: 1997 год: Кодекс практики по проектированию и строительству" Британский институт стандартов, Лондон.

4. BS8110, "Структурные использования бетона, часть 2: 1985: Кодекс практики при особых обстоятельствах", Британский институт стандартов, Лондон.

5. ENV 1992-1-1 Еврокод 2, "Проектирование железобетонных конструкций, часть 1-1: Общие правила и правила для зданий", Британский институт стандартов, Лондон.

6. ACI комитета 318 "Строительство кодекса Требования Железобетона (ACI 318-02) и Комментарии (318R-02)," Американский институт бетона, Фармингтон-Хиллз, штат Мичиган, 2002, 443 с.

Входящие в состав МСА Ричард Х. Скотт читатель технологий в университете Дарема, Великобритания. Он является членом комитетов МСА 435, прогиб бетонных строительных конструкций, а также 444, экспериментальный анализ для железобетонных конструкций. Его исследовательские интересы включают поведения железобетонных элементов конструкций, в частности, измерения усиления напряжения и распределения напряжений в сцеплении.

Эндрю В. Биби, ВВСКИ, FREng, профессор проектирования строительных конструкций в Университете Лидса, Великобритания. Его исследовательские интересы включают выполнение железобетонных членов при обслуживании грузов.