Экспериментальное исследование Колонка-Слэб шарниры
Это исследование фокусируется на результатах испытаний, проведенных колонке перекрытия стыков с загруженной плит. Современных экспериментальных данных в сочетании с ранее опубликованными исследованиями была проанализирована, чтобы найти соответствующие параметры для оценки эффективной силы колонке интерьера колонке совместного моделирования экстремальных нагрузок на плиту услуг осевая нагрузка на колонну. Результаты испытаний показали, что прочность интерьера колонке перекрытия сустава во многом зависит от сдержанности в совместных окружающими плиты, плиты интенсивности нагрузки, совместных пропорции, соотношение плиты подкрепление, и колонки и плиты конкретные преимущества. На основании исключительно на имеющихся данных испытаний анализа и обсуждения, новое выражение конструкция также представил.
Ключевые слова: колонка; сустава; плите прочность.
(ProQuest информации и обучения: ... означает формулы опускается.)
ВВЕДЕНИЕ
Проектирование плоской плиты перекрытия системы плитами нормальный бетон зажатой между колоннами высокопрочного бетона приносит огромные экономические выгоды. Опалубки и строительство процедуры довольно проста. Бетонирование плиты легко сделать, поскольку не открытой местности в районе колонка плиты сустава, необходимых для процесса пудлинговая или грибы. Как промежуточные плиты слой сделан из нормального бетона, однако, в столбце грузоподъемность значительно reduced.1, 2
Основные проблемы, связанные с проектированием плоских структур с бетонов различной силы в колонке и плите передачи нагрузки. Например, недавно построенных высотных плоских структур (главная башня, Японский центр, BFG Строительство и Кастор и Поллукс) во Франкфурте на Майне, Германия, наблюдаются сильно пострадавших из-за этого problem.3 Раздел 10.15.3 из ACI Code4 описывает, что для столбцов с боков поддерживается на четыре стороны пучками примерно равна глубине или плит, прочность колонны могут быть основаны на Предполагается, прочность бетона в колонке совместных, обычно называемые эффективные силы. Фактическая численность принимается за 75% от колонки прочности бетона плюс 35% от пола прочности бетона. Аналогичные, но более консервативные положения дизайн также выдаются CSA standards.5 Для соединения с загруженной плиты, недавно разработанный дизайн модели Оспина Alexander6 и в настоящее время представляется хорошим предиктором эффективной силой. Текущие исследования показывают, что оба ACI и уравнения CSA дизайна не правильно оценить эффективную совместную силы.
ЗНАЧЕНИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
Интерьер колонка может преждевременно из строя в области совместных, демонстрируя существенное сокращение в колонке грузоподъемностью если подвергнут плиты нагрузки. Такие совместные ошибка может полностью быть предотвращен правильно рассматривает ограничения на совместное окружающими плиты, размер плиты арматуры, пропорции (соотношение толщина плиты в колонке размер), а колонны и плиты конкретные преимущества. Это исследование показывает, что совместное эффективное прочность значительно снижается при повышении нагрузки плиты. Она также показывает, что процедура оценки эффективной силы должны быть функции всех вышеперечисленных параметров совместных сил.
ИСТОРИЯ
Для эффективного прогнозирования силу внутренних соединений столбец с плитой или без нагрузки, несколько аналитических models4-7 были использованы в 1960 году. Эти модели были разработаны на основе ограниченного количества испытаний на суставы, когда два бетонов разных марок используются. Некоторые из основных источников, которые были широко цитируется в последнее время для понимания проблем, связанных с высокопрочного бетона нагрузка на колонну передачи через пол нормальной прочности бетона, изложенные в следующих разделах.
ACI 318-02 Кодекса
Фактическая численность е '^ ^ ceff к югу, определяемых ACI 318-02 Кодекса, является, по сути, на основе результатов испытаний Bianchini, леса, Kesler1, который проводил первый экспериментальное исследование по этому вопросу. Сорок пять экземпляров, представляющих части угла, край, и внутренних колонн системы этаже плоских и двусторонней плиты типа были протестированы в соответствии сжимающие осевые нагрузки. Только 11 образцов внутренних типа. На основе анализа результатов испытаний, они пришли к выводу, что никакого сокращения в колонке силы произошло на колонке к плите конкретные отношения прочности до 1,4 за углы и края колонны и 1,5 для внутренних колонн. Для внутренних колонн, они рекомендовали, что 75% колонке прочности бетона в 1,5 раза выше прочности бетона плит может быть эффективным для поддержания нагрузки. ACI принял одно отношение, 1,4, для всех типов столбцов. Для интерьера колонки, эффективные конкретные силы
... (1a)
... (1b)
Gamble и Klinar (1991)
Gamble и Klinar7 испытания шесть образцов интерьера колонке при осевом сжатии. Они обнаружили, что для высшего колонке прочности бетона до перекрытия конкретного соотношения сил, дизайн ACI кодекса положение переоценивает силу соединений и, следовательно, небезопасными. Они предложили следующее в качестве нижнего предела отношения для интерьера колонке перекрытия суставов
... (2а)
... (2b)
Канадский стандартный CSA A23.3-94
CSA Canadian Standards представить следующее выражение для внутренних колонн эффективного предсказания силы
... (3a)
... (3b)
Оспина и Александр (1997)
Указанные дизайн models4, 5,7 были созданы с тестами на нагруженных панелей суставов. Как отмечалось ранее, 6 плиты загрузки могут развиваться значительные деформации растяжения в плите в верхней стали в колонке перекрытия сустава, что существенно влияет на объем ограничений для совместной создано окружающим плиты.
В их программу испытаний, Оспина Alexander6 и поэтому считает, что нагрузка на окружающую плиты. Они сообщили о результатах испытаний, проведенных 20 интерьера колонке перекрытия стыков с загрузки и разгрузки плит. Загруженной плиты образцы были испытаны следующие картины использования служебной нагрузки на плиту при полной загрузке колонке. Эффекты плит погрузки и ч пропорции / с (соотношение толщина плиты в колонке размер) были исследованы. Они пришли к выводу, что для эффективного совместного уменьшается сила, как плиты увеличивает нагрузку. Кроме того, эффективной совместной уменьшается прочность по мере увеличения его пропорции. Эффективные совместные силы зависит не только от колонны и плиты конкретные преимущества, но и пропорции. Следующее выражение было предложено колонке эффективной силой
... (4а)
... (4В)
Jungwirth (1998)
Jungwirth8 проверять только один образец интерьера столбец с заряженными плиты. Воздействия плиты нагрузки, плиты подкрепление, и пропорции были рассмотрены. В отличие от предыдущего расследования, 6 плиту в этом исследовании был подвергнут очень высокой нагрузки событий вместе со службой осевая нагрузка на колонну. Jungwirth сообщил, что окружающие плиты и прилегающих деформации колонке, серьезно пострадавших от изгиба плиты действий. Эффект предоставления стремена в совместном половины верхней части на колонне грузоподъемностью Было также рекомендовано для рассмотрения.
Макарг и др.. (2000)
Макарг др. al.2 испытания 12 образцов представляет интерьер, бутерброд и однородных бетонных столбов. образцы внутренних дел колонны первого испытания до штамповки сдвига провала плиты до колонны образцы были загружены аксиально. Эффектов окружающего плиты заключения, размещение фибробетона в слое, а концентрация изгибных усиление в непосредственной близости от колонны исследованы. Они пришли к выводу, что окружающие плиты заключения в интерьере колонны увеличение осевой сжимающей прочности и пластичности. Концентрация и тесно расстояние плита верхней стальной прокат в колонке близости также улучшает эффективных совместных сил. Они также сообщили, что добавление фибробетона на плите вокруг внутренних колонн увеличивает прочность и жесткость в суставах. Они отметили, Оспина и Alexander6 эффективной модели прогнозирования сила лучше, чем у МСА и моделей CSA дизайна.
Экспериментальная программа
Экспериментальная программа тестирования, описанные здесь состоит из восьми крупномасштабных образцов колонке. Шесть образцов были смоделированы как внутренние колонки перекрытия суставов, один столбец, как образец со слабым слой пола бетон, зажатой между двумя колоннами высокопрочного бетона, а один был брошен полностью с высокопрочного бетона. Образца со слабым зажатой плитой слой бетона, как правило, называют "сэндвич-колонки", и один слой без каких-либо конкретных слабых обозначается как "изолированный колонке" во всем в этой статье.
Опытные образцы были разделены на четыре основные категории. Каждый из образцов определяется набор символов, начинающихся с буквы, представляющие местоположение или тип сустава в плоские конструкции здания. Например, ICS стоит для интерьера колонке перекрытия, СКС выступает за бутерброд колонка плитой, а IC стенды для изолированных колонке. Эти письма следуют буквы и цифры. В письме отмечается, категории образца, а число списки образца в этой категории. Таким образом, ICSA-1 относится к первой колонке интерьера перекрытия образца категории образцов. Кроме того, SCSB-1 представляет собой первый столбец сэндвич-плиты образца категории образцы B, и ICB-2 относится Категория Б второй экземпляр столбца изолированного типа. Восемь образцов этой связи назначен ICSA-1, ICSA-2, ICSA-3, ICSA-4, SCSB-1, МКБ-2, КМГС-1, и МКУР-1.
Интерьер образцов колонке были испытаны в экстремальных событий нагрузка на плиту услуг осевая нагрузка на колонну. Цель тестирования программы заключается в первую очередь исследовать влияние интенсивности нагрузки плиты, плиты коэффициент армирования, ч пропорции / с, а окружающие плиты заключения на прочность колонны перекрытия суставов. На основе анализа результатов испытаний, рекомендации по изменению существующего дизайна provisions4-6 также сделал. Геометрии исследуемых образцов показана на рис. 1.
Продольная арматура колонка состоит из Арматура плиты часть состояла из Типичные детали укрепление columnslab и колонки образцов приведены на рис. 2 и 3. Слэб укрепление была представлена в верхней и нижней плиты в разных количествах. Перед размещением бетона, плиты арматурного каркаса, сваренного плотно удерживается в specialpurpose DIN 1045-19 указанных U-240 стальной раме. Основной целью предоставления стальной раме по краям плиты нависшие части был твердо проводить монтаж плит загрузки при применении нагрузки именно в углах плиты во время тестирования без ущерба для плиты края и углы. Кроме того, для защиты плиты из любых возможных сбоев из-за перфорации сдвига при повышенных нагрузках плита, отрасли производства сдвига во главе стада рельсы были предоставлены в виде поперечной арматуры, так как они очень просты в установке. Подробная информация о пакете окружающих плиты подкрепление со сдвигом рельсов стад и U-240 стальной каркас можно увидеть на рис.
Грубого агрегатов для колонки и плиты имели максимальный размер 16 мм. Silica дыма и высокой дальности водоредуцирующим добавки используются в высокопрочных колонке бетона. Все было укрепление номинального предела текучести 500 МПа. Стальные прутья проявляли четко текучести с начала уступая открытия деформационного упрочнения, за исключением Растягивающих деформационных кривых для армирования стальной арматуры приведены на рис. 5. Подробная информация о образцах было описано выше приведены в таблице 1.
ОБОРУДОВАНИЕ
Колонка штаммы были измерены выше, ниже, а по толщине плиты. Для этого электрического сопротивления, тензодатчики были применены к колонке арматуры во всех образцах. В общем, два бара колонны приборами, каждый с двумя датчиками. Двое из них были в середине глубина плите, и по одному в верхней и нижней колонны, соответственно, на расстоянии 200 мм от плиты лица. Четыре датчиков были использованы два на верхней стали и два на нижней стальной прокат на колонну лица, для измерения растягивающих и сжимающих напряжений на колонке лица из-за изгиба плиты действий. Кроме этого, два датчики были установлены на Боковые арматуры (хомуты) был приборами только в совместной области, когда он существовал. Кроме того, в интерьере колонке перекрытия образцов, два дополнительных датчиков деформации были зафиксированы на нижней поверхности плиты конкретных вблизи сустава для измерения деформации бетона на сжатие по расчетной длиной 60 мм.
За отчетный конкретных штаммов на различных длинах залог в образцах 'разных местах, линейных преобразователей перемещения переменной (LVDTs) были использованы. Максимум 10 LVDTs были зафиксированы по всей колонны и плиты окружающие каждого из внутренних колонке перекрытия образцов. Четыре LVDTs были использованы для измерения поперечных и продольных деформаций, а четыре были использованы для боковых деформаций с разной длины залог. Два из них были устремлены на верхней поверхности плиты для измерения отклонения плиты край, расположенный на расстоянии 260 мм от плиты центра. Из-за отсутствия окружающих части плиты, сэндвич и отдельные столбцы (SCSB-1 и МБК-2) были настраивается только семь LVDTs. Подробная макеты LVDTs и тензодатчиков на различных участках испытания образцов приведены на рис. 6 и 7.
TEST настройки и тестирования ПРОЦЕДУРЫ
Образцы подвергались осевого сжатия с загруженной плиты с шагом в 6000 кН универсальной испытательной машине, как показано на рис. 8.
Цель заключалась в наблюдении поведения образцов "под монотонный услуг осевой нагрузки колонны и плиты максимального уровня нагрузки. Образцы были первоначально грузится с 50 кН, таким образом, чтобы места в их позициях и обеспечить, чтобы все датчики и преобразователи были должным образом функционирует. Типичная диаграмма нагрузки истории показано на рис. 9. После провала колонны или плиты образца, загрузка образца была остановлена, а остальные unfailed элемента (плиты или колонки) была перезапущена, пока полный провал. Слэб нагрузки управляется вручную, и измеряется с помощью отдельных клеток нагрузки на плиту края. Основная нагрузка столбец был применен в ход управления, используя встроенные функции рампы в универсальной испытательной машины.
Нагрузки на образцы были проведены в ходе каждого интервала, а тензодатчиков читали, трещины помечены и фотографий. Трещины на поверхности образцов были отмечены вместе с грузом чтения и обновляется после каждого увеличения нагрузки где это возможно. Во время и после приложения нагрузки шаги, любые звуки, исходящие из образцов были также отмечены. Эти звуки были обусловлены главным образом внутренние изменения материалов под нагрузкой. Процедура тестирования в целом завершена в 3-х до 4 ч для интерьера образцов колонки и 2 на 3 ч для сэндвич и изолированных образцов колонке.
РЕЗУЛЬТАТЫ ИСПЫТАНИЙ
Колонке осевой грузоподъемности, как правило, оцениваются с использованием следующего уравнения
P ^ югу O ^ = ^ ^ к югу й е ^ к югу у ^ (^ к югу г ^ - ^ ^ м к югу)
где ^ г ^ к югу столбец общая площадь, ул ^ ^ к югу продольная области стали, е '^ с ^ к югу является конкретным цилиндра силы, е ^ у ^ к югу является пределом текучести продольной стали, и 0,85 постоянный множитель, определяемый ACI кодекса. Эффективной прочности бетона е '^ ^ ceff югу может быть рассчитана по формуле. (5), рассматривая е '^ с ^ к югу, как неизвестно и замене P ^ о ^ к югу с нагрузкой Ptest, как
... (6)
Результаты испытаний всех образцов приведены в таблице 2. Термин P ^ ^ к югу испытания соответствует максимальной нагрузке применяются верхней колонке (табл. 2). Термин Термин P ^ ^ к югу плиты соответствует общей плите нагрузки. Эта величина равна сумме четырех точечных нагрузок, действующих на каждом углу панели. Эффективное сжатие е '^ ^ к югу ceff значения были рассчитаны по формуле. (6).
ПОВЕДЕНИЕ испытываемого образца
Общее поведение образцов примерно, как ожидалось. Штаммов обычно увеличена нагрузка на колонки и плиты увеличилась до приносит одного или нескольких столбцов и плиты арматуры. После стальной арматуры дали, сигнал бедствия в плите, а также конкретные колонки, появился в виде трещин. На данный момент, напряжение в продольных балок росли очень быстро при применении нагрузки и в период между шагов нагрузки. Дополнительная нагрузка в результате скалывания покрытия конкретных и, в конечном счете, дробление колонке конкретные вблизи сустава. Существовал заметная разница, однако, в поведении различных категорий образцов.
Образца сэндвич колонке удалось при сжатии в два этапа. На начальном этапе, крышка от конкретных spalled, в результате чего потери нагрузки из-за значительного уменьшения несущей области. Впоследствии, в основе бетона, из-за блокирования со стороны боковой стали, способен принимать расширенной нагрузки до основных конкретных дробления и продольного изгиба стали, как показано на рис. 10.
Высокопрочного бетона изолированных колонке образца выставлены хрупкого поведения. Это не трещина до самого конца теста, и не сразу в момент или после следующего шага нагрузки после пиковых нагрузок не было. неспособность особи в основном на конкретных дробление не продольных балок, согнулись. Продольная стали уступая охватывают конкретные откола, и конкретные дробления не может проводить четкое различие в данном образце. После пиковых нагрузок были приняты, в столбце сечение было полностью разрушено, и стабильные, но ниже, грузоподъемность не была достигнута. Фотографии на рис. 11 подчеркнуть эффективность особи на провал.
Интерьер образцов колонке показали наиболее пластичного поведения. Максимальная пропускная способность каждого из внутренних колонке перекрытия образцов превысил спутник образцов без окружающих плиты. Остаточного сопротивления postpeak внутренних образцов колонке также был выше, чем бутерброд и единичных экземплярах колонке. Характер отказа в интерьере колонн зависит от места, где она произошла. Образцов, которые не в нижней колонны внезапной и выставлены несколько хрупких поведение, а образцы, которые не в верхней колонны более пластичным. В таких случаях, прочность соединения конкретном регионе приближалось к высокой прочности колонны. В некоторых образцах плит не удалось до отказа колонн в основном за счет перфорации разрушение при сдвиге. Типичное поведение растрескивания в настоящее время испытания интерьера колонке плиты на различных этапах загрузки плиты показана на рис. 12.
ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИСПЫТАНИЯ
На основании результатов испытаний в таблице 2, а также результаты других исследований, ,1,2,6-8 следующие основные факторы, влияющие на несущей возможности совместной обсуждаются. Для представления результатов испытаний, соотношения е '^ ^ к югу ceff / ж' ^ ^ к югу CS (вступает в силу конкретного соотношения сил) и / '^ ^ к югу см / ж' ^ ^ к югу CS (совместные конкретные соотношения сил) используются. Кроме того, для сравнения результатов испытаний, дизайн уравнений ACI кодекса, 4 Canadian Standards, 5 Gamble и Klinar, 7 и Оспина и Alexander6 даны.
Влияние загрузки плит
Применение плит загрузки уменьшает эффективную силу. Совместных точек данных и без плиты нагрузки испытания previously2, 6,8 и в ходе нынешнего исследования представлены для сравнения, как показано на рис. 13. Во всех случаях, образцы плитой нагрузки были ниже эффективного сильные, чем те, с разгрузки плит. При очень высоких нагрузках плита, образцы не удалось соответственно с высокой сокращение эффективные конкретные преимущества. Эффективные и сильные стороны значительно сократить для очень больших совместных соотношения сил.
Результаты тестирования (рис. 13) также указывается, что дизайн ACI-процессуального кодекса дает слишком unconservative эффективного предсказания силы, особенно в высших совместных соотношения сил е '^ ^ к югу см / ж' ^ ^ сз к югу. Процедуры CSA дизайн-видимому, консервативные для всех результатов испытаний. Gamble и Klinar уравнения представляется разумным снизу представлены результаты испытаний.
Влияние пропорций
На рисунке 14 показано воздействие ч / с на сжатие сильных внутренних колонн. Интерьер колонке фактическая численность уменьшается с увеличением пропорции ч / с Представленные результаты показывают, что конечной плиты нагрузка возросла пропорции увеличилось. Сэндвич колонке образцов, испытанных в данной работе и previously2 в результате низкой эффективной силы. Выражение для эффективного могуществу CSA A23.3-94 может быть хорошим предиктором для этих образцов сэндвич колонке. Результаты для категорий A, C, D и образцов подхода и эффективного сильные предсказывали ACI кодекса.
Влияние окружающей плиты
Рисунок 15 показывает влияние окружающих плиты на внутренних совместные силы. Сравнение результатов тестирования (рис. 14 и 15) показывает, что, в отличие от внутренних колонн, сэндвич колонке фактическая численность значительно снижается в отсутствие окружающих плиты заключения. Результаты испытаний также подтверждают, что даже при очень высоких плиты нагрузки, что значительно снижает совместных эффективных сил, улучшение совместной прочность и пластичность в присутствии окружающих плиты по-прежнему значительны. Сэндвич колонке эффективного сильные всегда ниже, чем внутренних колонн с плитой или без нагрузки.
Влияние плиты отношение укрепление
Рисунок 16 описывает эффект плиты стали на колонке перекрытия совместные силы. Эффективной совместной увеличивает прочность плиты, как увеличивается соотношение стали. Категория образцов (ICSA-2 и ICSA-4) с высокой плиты укрепление отношений удалось на более высоких эффективных сильные, чем другие образцы (ICSA-1 и ICSA-3) с низкой плите отношения подкрепления. Кроме того, в связи с предоставлением горизонтальных связей в регионах совместных образцов ICSA-3 и ICSA-4, они не на уровне чуть выше эффективной, чем их сильные образцов компаньон, не стремя в совместной, то есть, ICSA-1 и ICSA- 2.
Ближайшие плиты фактором удержания
Исходя из вышеприведенных анализ, коэффициент, представляющий собой сумму сдержанность предложил сустава normalstrength конкретных окружающих плита была разработана, назначенный
Результаты тестирования данного исследования подтверждают Оспина и Александра observation6 что конкретные колонны и верхней части совместных получить практически не заключения выгоды от плиты конкретных когда трещины в колонке появился и в результате покрытия конкретных сколов. В ходе заключительного этапа тестирования текущих образцов, было отмечено, что напряжение в совместные конкретные, ограниченного горизонтальных связей и окружающих плиты, достигла своего максимального уровня в или около колонке конкретные откола этапе. Иными словами, отслаивание этапе в колонке части, в сущности, тот момент, когда считалось, что совместное или плиты, бетон, уже не в состоянии улучшить колонке прочности бетона. Как показано на рис. 17, за-Пойнт в настоящей работе, совместной прочности бетона показал, практически не влияет на улучшение в колонке прочности бетона.
Кроме того, конкретные отслаивание или дробления в совместной области внутренних колонн очень трудно наблюдать, как он с боков ограничены во все стороны окружающих плите, которая предусматривает лишение свободы от пассивного бокового расширения сустава. Единственный способ экспериментально измерить пик совместных внимание было заглянуть в силу поведения конкретного столбца под влиянием совместного прочности бетона. Совместных значения напряжений F ^ с ^ к югу были рассчитаны путем деления откола груза эффективно-размерных основных конкретной области. Плита
Подробные расчеты относительно плиты
Предлагаемых ограничений ДИЗАЙН И РЕКОМЕНДАЦИИ
Построены экспериментальные данные (рис. 13 до 16) показывает, что разработка ACI Code4 процедуры для эффективной оценки силы достаточно для результатов тестирования до низких или средних совместных соотношения сил е '^ ^ к югу см / ж' ^ ^ сз югу (т.е. есть 2 до 3). Для более высоких соотношениях, 6 однако, ACI кодекса завышает эффективную силу суставов. CSA A23.3-945 предлагаемого уравнения дизайн в целом, как представляется, безопасным, но слишком консервативным, особенно для соединений с низким пропорциями. Gamble и Klinar7 уравнения представляется разумным снизу все результаты, показанные. Расчетная формула, 7 однако, был разработан для соединения с нагруженных панелей, и, следовательно, избежать принятия в качестве хорошим показателем эффективной силы для соединения со снаряженным плит.
В отличие от Оспина и Alexander's6 предлагаемого уравнения (уравнение (4)), с различными пропорциями, как представляется, лучше эффективным предиктором силы для внутренних соединений столбец с заряженными плиты, как показано на рис. 18. Уравнение (4) вписывается даже в настоящее время результаты тестирования хорошо. Это, однако, не учитывается влияние ряд других важных параметров (таких, как количество этаже укрепления, окружающие плиты заключения и т.д.) при разработке интерьера колонке сустава. Правильная конфигурация таких факторов, в дополнение к совместной пропорции и колонки и плиты конкретных преимуществ, также могут сыграть важную роль в полностью предотвратить совместных failure.1 ,2,6-8
С учетом этих замечаний, мы настоятельно рекомендуем, что новый дизайн уравнения должны быть функции, а не только о совместных пропорции и колонки и плиты конкретные сильные стороны, но отношения плиты армирование плиты и окружающих, а также заключения. Кроме того, предлагаемый уравнения дизайн должен быть настолько обобщен подходит не только результаты тестирования с низким совместных соотношения сил, а также эксперименты с очень высокой совместных соотношения сил. Таким образом, новое выражение дизайн должен быть
... (8)
с плиты Вместо того, чтобы билинейная отношения, линейная зависимость, предложенные в формуле. (8). Прошлого и настоящего experiments2 ,6-8 сводят на нет предел отношения между 1,4 две конкретные преимущества, в результате, не предел отношения колонны и плиты конкретных преимуществ разрабатывается на данном этапе только за которой / '^ к югу ceff ^ Новое уравнение дизайн может быть применена для прогнозирования эффективных значений силы суставов при любом соотношении столбца к плите конкретные преимущества. Уравнение (8) специально разработана для прогнозирования внутренних колонн "эффективной силы со снаряженным плит.
Коэффициентов в уравнении. (8), как представляется, существенно отличается от формулы. (4) recommendations.6 Как отмечалось ранее, уравнение. (8) имеет то преимущество, основанное на другие важные факторы, помимо совместного пропорции, такие, как окружающие плиты заключения и размер плиты подкрепление, которое сделало процедуры оценки эффективности совместных сил более точные и надежные. Кроме того, помимо этих факторов создало возможность в уравнении превратить его в любой форме применимо к любому типу столбца перекрытия сустава.
Колонке коэффициент выбран в качестве постоянного фактора не зависит от грузоподъемность столбца значительно снижается в присутствии нагрузка на плиту. Это явление не очень большую помощь в улучшении совместных сил. Анализ текущих испытаний на стыках плит со снаряженным также показывает, что эффект колонны прочности бетона на совместной эффективной силы, особенно в тех случаях, когда С другой стороны, при правильной настройке плиты условиях заключения (
Участки на рис. 19 объяснить применимости предлагаемого нового дизайна интерьера положение столбца перекрытия стыков с загруженной плиты для различных плит арматуры и пропорциями. Из графиков видно, что для почти всех образцов, предсказал эффективного сильные близки к испытанной ценностей. Предсказанные значения с помощью предлагаемого уравнения, как представляется, лучше и экономнее.
Обсуждение и сравнение моделей прогнозирования
Для сравнения в настоящее время предлагаются модели с результатами других известных существующих положений дизайн ,4-6 тот же ток (01-02) и в предыдущих испытаний Data1 ,2,6-8 используется для расчета эффективной предсказал сильных внутренних колонка Плита соединений со снаряженным плит. Рядом с табличными сравнения измеренных эффективных сильных проверенных суставов, также в заговоре против прогнозируемых значений. Чтобы показать общую тенденцию корреляции, теоретические линии, с / '^ ceff югу испытания ^ / ж' ^ к югу ceff рассчитывается = 1 нанесены на графики вместе с данными точками готовились. Чем больше точек данных ближе к диагонали, тем лучше прогнозируемых значений.
Эффективные предсказания силы для внутренних колонн со снаряженным плит
Таблица 4 показывает сравнение предлагаемой конструкции уравнения. (8), ACI кодекса, 4 CSA, 5 Gamble и Klinar, 7 и Оспина и Alexander6 дизайн положений с использованием как тока (01-02) и в предыдущих испытаний results2, 6,8 со снаряженным плит.
Что общего среднего испытания до предсказал отношение 0,89 (табл. 4), процедура ACI кодекса последовательно ошибается на небезопасных стороны. Он переоценивает совместных эффективных преимуществ, в частности, с высоким ^ югу вв е '^ / ж' ^ ^ сз к югу и ч / отношения с. В некоторых случаях ошибка является весьма значительным. Так, например, образцов B-76, F '^ ^ к югу см / ж' ^ ^ сз югу отношение 6,32 и ч / с отношением 1,43 удалось на чуть менее половины нагрузки, что можно было бы предсказать помощью ACI кодекса . Канадский стандарт, хотя он предсказал безопасной результатов, является чрезмерно консервативным, особенно для суставов испытания в настоящее время и previously2, 6,8 с относительно низкими пропорциями. В отличие от Оспина и Александр расчетная формула дает более эффективного предсказания силы, чем любой ACI или процедуры CSA дизайна.
Фактическая численность рассчитывается по предлагаемой новой формуле. (8), показали хорошую и безопасную связь с опробованы эффективные силы суставов с загруженной плиты (рис. 20). В среднем испытания до предсказал отношение 1,08, стандартное отклонение 0,140, а коэффициент вариации 12,99%, предлагаемого уравнения дизайн кажется более надежным и экономичным, чем все существующие разработки эффективных сил procedures.3, 7, За 8 представлены данные испытаний, однако (табл. 4), коэффициент вариации использования Оспина и Александр дизайн выражение немного меньше, чем предлагаемый уравнения. Это может быть связано с тем, что большинство испытаний образцы берутся из испытаний, проведенных Оспина и Александр. Они калиброванных их разработке процедуры хорошо смыкаться с экспериментальными результатами их тестирования образцов, которые привели к наименьшему значению коэффициента вариации. В отличие от уравнения. (8) предлагается, чтобы они четко на все экспериментальные результаты.
РЕЗЮМЕ И ВЫВОДЫ
Восемь образцов, испытанных в ходе настоящего исследования. Эти образцы состояла из шести образцов интерьера столбца, один экземпляр сэндвич-столбца, а один высокопрочного бетона изолированных колонки образца. Результаты испытаний этого исследования, вместе с ранее проведенных испытаний по этому вопросу, были проанализированы по расследованию передачи нагрузки из высокопрочных бетонных колонн, через этажи нормальной прочности бетона. Анализ и обсуждение результатов тестирования позволяет сделать следующие выводы и рекомендации:
1. Представленные результаты тестов подтверждают, что плита эффект загрузки снижает эффективную длину колонны перекрытия сустава;
2. Плита интенсивности нагрузки и фактическая численность колонны перекрытия сустава значительной степени обусловлен совместным ч пропорции / с Как пропорции возрастает (то есть, плита становится толще, по отношению к колонке аспект), плиты увеличивает нагрузку, в то время совместной эффективной уменьшается прочность;
3. Удерживающего воздействия окружающей плиты перекрытия колонке связи увеличилась фактическая численность внутренних образцов столбец больше, чем фактическая численность образца сэндвич колонке;
4. Интерьер колонке образцов с высоким уровнем плит укрепления удалось на более высоких эффективных сильные, чем их компаньон образцов с низким плиты отношения подкрепления. Кроме того, лишение свободы от окружающего плиту, предоставление стремена в совместном области внутренних колонн улучшить совместную эффективную силу;
5. Выражение ACI Код для оценки эффективной силы внутренней колонке перекрытия совместных достаточен для результатов тестирования до низких или средних совместных соотношения сил (то есть, от 2 до 3). Это может быть опасно и для совместных unconservative образцов с высокой прочность соединения и пропорций;
6. Канадский стандартная процедура для расчета дизайн интерьера колонке эффективного бетона является безопасным, но слишком консервативным, особенно для образцов с низким пропорциями;
7. Оспина и Александр расчетная формула для оценки эффективной прочности бетона в интерьере совместных колонке дал лучше и менее эффективных консервативных сил, чем прогнозы либо ACI или положения, CSA дизайн;
8. На основании строго по имеющимся анализ данных, новые выражения дизайн для прогнозирования эффективных прочность колонны перекрытия суставов рекомендуется и предлагается. Выражение дало более точные и надежные эффективные силы прогнозы, чем все существующие уравнения дизайна, как это более значительной степени основан на совместных параметры, влияющие на ее прочность и
9. Широкий диапазон применения предлагаемого выражения дизайна как правило, приводит к важность дальнейшего расследования проверки его действия в направлении углы и края колонке перекрытия суставов.
Авторы
Экспериментальные программы в настоящем докладе было проведено на грант от немецкого научно-исследовательского совета (DFG), которое выражается искренняя признательность.
Нотация
^ К югу основных = площадь основных конкретных
^ К югу г = валовой площадь поперечного сечения колонны конкретных разделе
^ К югу й = площадь из продольных балок, стали в колонке
с = размер стороны квадратных колонке
DIN = Deutsche Industrie Normen (немецкий промышленных норм)
е '^ с ^ к югу = заданная цилиндрическая прочность на сжатие бетона или максимальная сила одноосного неограниченном конкретных
е '^ к югу сс = цилиндра сила сжатия колонны конкретных
е '^ ^ к югу см / ж' ^ к югу сз = отношение совместных прочности бетона
е '^ ceff югу = столбец эффективной прочности бетона
е '^ ^ к югу ceff / ж' ^ к югу сз = отношение эффективной прочности бетона
е '^ к югу сз = цилиндра сила сжатия плит бетон
F ^ югу у = текучести укрепление
А = общая толщина плиты
P ^ к югу о = чистая осевая грузоподъемность железобетонная колонна
P ^ югу плиты = общей вертикальной плиты нагрузки, полученные в ходе испытаний
P ^ югу тест = максимальное сжатие верхней нагрузки колонке применяется тест
Ссылки
1. Bianchini, AC; Вудс, RE и Кеслер, CE, "Влияние Этаж прочности бетона по прочности колонке", ACI ЖУРНАЛ, Труды В. 56, № 5, май 1960, с. 1149-1169.
2. Макарг, PJ; Кука, WD; Митчелл, D.; и Юн, Y.-S. "Совершенствование Передача высокопрочного бетона Колонка грузов через NormalStrength бетонных плит," Структурные ACI Journal, В. 97, № 1, Январь-февраль 2000, с. 157-166.
3. Константинеску, D., "Структурные особенности некоторых последних Башни во Франкфурте," Международная конференция "Тенденции в высотных зданиях, Франкфурт на Майне, Германия, 5-7 сентября, 2001, с. 445-454.
4. ACI комитета 318 "Строительство кодекса Требования Железобетона (ACI 318-02) и Комментарии (318R-02)," Американский институт бетона, Фармингтон-Хиллз, штат Мичиган, 2002, 443 с.
5. CSA A23.3-94, "Проектирование железобетонных конструкций зданий", Канадская ассоциация стандартов, Рексдейл, Онтарио, Канада, 1994, 220 с.
6. Оспина, CE, и Александр, SDB, "Передача Интерьер Бетон нагрузок столбу через Полы," Журнал структурной инженерии, ASCE, В. 124, № 6, 1998, с. 602-610.
7. Gamble, WL и Klinar, JD, "Испытания высокопрочных бетонных столбов с Вмешательство перекрытий," Журнал строительной техники, ASCE, В. 117, № 5, 1991, с. 1462-1476.
8. Jungwirth, F., "Knotenpunkt: normalfeste Деке-hochfeste Ortbetonst (На немецком)
9. DIN 1045-1 ", Tragwerke австралийских Beton, Stahlbeton, унд Spannbeton", DIN-Teil 1, Bemessung унд Konstruktion, Deutsche Industrie Normen, Германия, 2001. (На немецком)
Абид А. Шах доцент кафедры строительной техники в Национальном институте транспорта (NIT) Risalpur, СЗПП Пакистана. Он получил диплом бакалавра в университете СЗПП техники и технологии MS Пешаваре и в Национальном университете наук и технологий (NUST) Равалпинди, Пакистан. Он получил степень доктора наук из Института структурной бетона и строительных материалов в Университете Лейпцига, Лейпциг, Германия. Его исследовательские интересы включают исследование механизма передачи нагрузки высокопрочных бетонных столбов с вмешательство normalstrength бетонных плит.
Йорг Dietz является старшим научным сотрудником в Институте структурной бетона и строительных материалов в университете Лейпцига. Он получил диплом в Университете Штутгарта, Штутгарт, Германия. Его исследовательские интересы включают исследование в раннем возрасте поведение, высокопрочный бетон.
Нгуен В. Вт профессор и директор Института структурной бетона и строительных материалов в университете Лейпцига. Он получил диплом доктора, и абилитации из Технического университета Дармштадта, Дармштадт, Германия. Его исследовательские интересы включают анализ прочности поведения железобетонных конструкций и долговечности железобетонных конструкций.
Входящие в состав МСА Gert Кениг почетный профессор Института структурной бетона и строительных материалов в университете Лейпцига. Его исследовательские интересы включают развитие и использование высокопроизводительных бетонных и поведения армированных и предварительно напряженных железобетонных конструкций.