Бонд прочность Lap-бары сращивания

Вычислительные методы для оценки силы сращивания напряженности коленях главным образом основаны на нелинейных регрессионного анализа результатов тестирования. Хотя результаты этого анализа являются чрезвычайно полезными, применимости их результатов за пределы области данных часто ставится под сомнение. Цель настоящего исследования состояла в разработке выражение для расчета прочности на основе физической модели напряженности растрескивание бетона в коленях-сплайсинга регионе. Два типа отказов считаются: горизонтальные расщепления, который развивается на уровне баров (сайд-расщепления провал), а также вертикальные расщепления, которая развивается вместе в баре на лица (лицо расщепления недостаточности). Развитых выражение было проверено с использованием результатов 203 незамкнутыми и только 278 испытаний балок, где сращивание области был подвергнут постоянным моментом.

Ключевые слова: связь, железобетонные; соединения; стремя.

(ProQuest информации и обучения: ... означает формулы опускается.)

ВВЕДЕНИЕ

Поскольку производительность железобетонных конструкций зависит от надлежащей прочности связи между конкретным и арматурной стали, точный расчет соединения силы имеет большое значение. ACI 318-02 (ACI Комитет 318 2002) уравнение для развития и сращивания подкрепления базируется на выражение для развития длина ранее одобрил комитет МСА 408 в ACI 408.1R-90 (ACI Комитет 440 1990; Jirsa, Лутц и Gergely 1979). Эта конструкция выражение на основе нелинейного регрессионного анализа результатов испытаний доступных в данный момент. С тех пор, дополнительные исследования были проведены, которые исследовали поведение внахлест сростков. С увеличением тестовых данных, новые попытки к большей прочности соединения оценка на основе статистических подходов, включающих самые последние данные. Для расчета прочности, точнее, последние исследования включены дополнительные переменные помимо тех, которые считаются МСА 318. К сожалению, большее число переменных добавил, описательные уравнения становятся все более сложными и громоздкими, особенно для разработки приложений ..

ЗНАЧЕНИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ

Хотя многие исследования, на коленях-сплайсинга бары существуют, основанного на теории анализа процедура не разработана. Хотя дополнительные тестовые данные привели к увеличению точности проводимых статистических подходов, поведение соединения сил остается не полностью изучены. Кроме того, применение статистических подходов вне области данных часто ставится под сомнение. Цель данного исследования заключалась в разработке выражение для расчета прочности на основе физической модели напряженности растрескивание бетона в коленях-сплайсинга регионе.

ОПИСАТЕЛЬНЫХ УРАВНЕНИЙ

Два наиболее часто используемых подходов к моделированию были предоставлены Orangun, Jirsa, и Брин (1977) и Цзо и Дарвин (2000). Эти подходы представлены в следующем.

Orangun, Jirsa, и Брин (1977) разработал выражение для расчета развития и сращивание длины для деформированных баров, как указано в формуле. (1). Это выражение на основе нелинейного регрессионного анализа результатов испытаний балок круг соединений и отражает влияние длины, крышки, расстояние, бар диаметра, бетона и поперечной арматуры на прочность закрепленных баров. Важно отметить, что это выражение является основой для связи требований действующего МСА 318 Строительный кодекс

... (1)

где ^ к югу tr = площадь поперечной арматуры нормали к плоскости расщепления через якорь баров, in.2; C = меньшую с ^ Ь к югу или к югу г ^ ^, дюйм; с ^ б к югу = нижней ясно крышка арматура, дюйм; с ^ к югу ы = половина четкое расстояние между барах или сростков или половину имеющихся конкретных шириной в баре или сращивание сопротивление расщеплению в плоскость разрушения, дюйм, г ^ к югу б = диаметр арматуры, дюйм; е '^ с ^ к югу = заданная прочность на сжатие бетона, фунтов на квадратный дюйм; е ^ ^ у, к югу = предел текучести поперечной арматуры, пси; югу л ^ ы = длина соединения, дюйм, S = шаг поперечной арматуры, дюйм; и = среднее напряжение, связь, бар.

Цзо и Дарвин (2000) оценивали воздействие прочности бетона, грубая совокупное количество и тип, и арматурного проката геометрии на прочность соединения. Они предложили новое выражение, которое представляет развитие / сращивание силы снизу литые покрытом баров, а функции членов геометрии, прочности бетона, относительная площадь ребра, бар размер, и заключения, представленные как бетон и поперечной арматуры. Это выражение на основе регрессионного анализа и использования данных подходит также и для неограниченных и только тестовые данные. Важно отметить, что это выражение является основой для связи рекомендации Комитета МСА 408 (2003). Цзо и Дарвин выражение для ограниченных образцов дается следующим

... (2)

где ^ к югу б = одной сращивания бар, in.2; с ^ ^ к югу мин, с ^ к югу макс = минимальное или максимальное значение с ^ с ^ к югу и к югу с ^ Ь; с ^ с ^ к югу = мин (с ^ ^ к югу си 0,25, с ^ ^ к югу так); с ^ к югу так ясно = покрытия стороны арматура, дюйм; с ^ к югу си = половине четкое расстояние между баров, дюйм; N = число поперечных хомутов в рамках развития или сращивание длины п = количество баров разрабатываются или сращивания, а также к югу R ^ г = относительная площадь ребра арматуры; т ^ к югу г = 9,6 R ^ югу г ^ 0,28 и T ^ Sub D = 0,22 0.78db.

BOND ПОВЕДЕНИЕ

В качестве одной из основных целей данного исследования, чтобы понять связь поведения и разработать выражение с сильной теоретической базы, всеобъемлющий обзор литературы не проводилось. В частности, исследование сосредоточено на результатах тестирования, из испытаний балок содержащие коленях сращивания, находящейся в постоянном регионе момент. Выдвижной испытания, тесты с различными момента или сдвига по сращивание регионе, и луч на конец испытания были исключены из этого набора данных, поскольку, как отметил МСА Комитет 408 (2003), эти тесты трудно интерпретировать и может обеспечить unconservative оценки облигаций силы.

В общей сложности 203 278 незамкнутыми и только луч испытаний были получены из имеющейся литературы соответствии с вышеуказанными соображениями. Следует отметить, что эта база данных включает в себя результаты только из образцов не выполняет расщепления. Ссылки и круг основных переменных приведены в таблице 1 и 2 для неограниченных и только тестовые данные, соответственно. В этих таблицах, бетон с покрытия определяется как ясно покрытие из бетона или половину четкое расстояние между сращивания баров. В целом, эта база данных в соответствии с МСА 408 База данных 10-2001 (ACI Комитет 408 2003).

Отказов

Когда пруткового подвергается напряженности, его ушки несут на окружающую бетона. Как показано на рис. 1 (а), результирующая сила, тащить на бетон под углом Хотя компонент этой наклонной параллельных сил бар оси причины сдвига конкретного между наконечники (рис. 1 (б)), перпендикулярная компонента этой силы оказывает радиальной силы на окружающих бетона (рис. 1 (с) ). Если наконечники разнесены достаточно далеко друг от друга, вывода провал из-за сдвига конкретных между наконечники не происходит. Радиальные силы вызывают конкретные выступать в качестве толстые стенки трубы под действием внутреннего давления (Tepfers 1979, 1982). Это давление причин растягивающих сил на окружающие трубы или бетона в этом случае, как показано на рис. 1 (г). Расщепление трещин в бетоне возникают, если эти силы превышают растягивающие напряжения емкость из бетона.

Для расщепления отказов, прочность на растяжение конкретных окружающих бар является основным параметром, который влияет на развитие арматуры (DeVries, Мол, и Эстер 1991). В этом исследовании, два разных плоскостях провал расщепления предположить. Сайд расщепление происходит, когда горизонтальный раскол развивается на уровне баров, как показано на рис. 2 (а). Лицо расщепления происходит при вертикальном разделить развивается под решеткой. Для простоты предполагается, что растрескивание самолет развивает в каждом баре сплайсинга (рис. 2 (б)). Растяжения е ^ т ^ к югу должны разделить эти самолеты также показали. Предполагается, что растягивающие напряжения постоянного через плоскость разрушения.

Неограниченном МОДЕЛЬ ОБЛИГАЦИЙ

Принимая во внимание два расщепления отказов, представлены на рис. 2, связь была разработана модель для расчета прочности. Для простоты, растягивающие напряжения, как предполагается, будет равномерно распределен по длине соединения. Отказ считается место, когда весь регион соединения достигает растяжение потенциала. С американской стороны расщепления случае отказа представлены на рис. 2 (а), усилие, необходимое для приводить к расщеплению F ^ ^ к югу расщепления может быть рассчитана по следующей формуле

F ^ югу расщепления = югу л ^ S ^ [2c ^ югу таким образом, ^ (п 1 -) 2, c ^ югу си ^] е ^ к югу T ^ (3)

где / ^ к югу т = прочность бетона на растяжение, МПа.

Аналогичные уравнения могут быть разработаны для лица расщепления случае неудачи на рис. 2 (б)

F ^ югу расщепления = югу л ^ S ^ (2, c ^ югу Ь Н) F ^ югу T ^ (4)

Расщепления силы радиальной составляющей силы, приложенной на бетоне арматуры. Разделение сил в соответствии с формулой. (3) и (4) можно вычислить с помощью предполагается конкретные прочности 6 [квадратный корень из F] '^ с ^ к югу (фунтов на квадратный дюйм), где /' ^ с ^ к югу является указанный прочность на сжатие бетона (фунтов на квадратный дюйм ). Эти радиальные силы возникают в результате продольных сил бар, которые можно рассчитать по формуле. (5)

F ^ югу долгое =

где / ^ к югу б = напряжение на панели друга, бар.

Радиальной силы F ^ ^ к югу расщепления могут быть связаны с продольной силы Р ^ ^ к югу долгое через геометрические отношения показаны на рис. 3 и, как это предусмотрено формулой. (6)

tan

Для данного пучка, угол Таким образом, С помощью этой простой модели, среднее значение угла Это значение в дальнейшем были сочтены подходящими для немелованной арматуры. Учитывая, что значение (5) и (6)

... (7)

Стали напряжений от всех испытаний были рассчитаны с использованием крекинг-раздел анализа. Экспериментальные данные сравниваются с расчетными по формуле. (7), используя среднее угол В этом выражении, разделение сил было принято в качестве нижнего значения между боковой и лицевой расщепления отказов и повреждений. Потому что формулировка круг соединений в ACI Кодекс основывается на Orangun, Jirsa, и Брин выражения, результаты предлагаемого выражения были сопоставлены с результатами этого уравнения. Как и ранее представленные в формуле. (1), Orangun, Jirsa, и Брин выражение вычисляет среднее напряжение связи при неудаче. Эта связь стресса была использована для расчета бар силы и в результате стали стресс определяется формулой. (8) так что сравнение может быть сделано

... (8)

Следует отметить, что ACI кодекса уравнений не были использованы для сравнения эффективности предлагаемого выражения. Код уравнений дизайн выражения и не пригоден для прогнозирования поведения.

Рисунок 4 представляет сравнение 203 результаты тестирования неограниченный, без покрытия, и "снизу-литой стальной арматуры подвергаются постоянным моментом на протяжении всей их длине соединения. Горизонтальная ось показывает измеряется разделить на рассчитанные стали напряжения, в то время как вертикальная ось показывает число вхождений между отдельными тест / расчет коэффициентов. Как видно из рисунка, формула. (7) выполняет достаточно хорошо, и дается оценка примерно с той же точностью, Orangun, Jirsa, и Брин уравнения.

ЭФФЕКТ переменных

На основании данного обзора, было очевидно, что простая модель дает разумные оценки прочности. Модели, однако, считает, равномерное распределение растягивающих напряжений по всей плоскости провал. Таким образом, было бы желательно, чтобы исследовать влияние основных факторов, оказывающих влияние этого распределения напряжений, а также конкретные прочности, чтобы определить, улучшение результатов возможно. Для выделения эффекта каждой переменной, все переменные, за исключением одного, находящегося под следствием, оставались постоянными, а также испытания образцов, которые удовлетворяют заданным условиям были оценены. В результате этого в углубленном изучении образцов, содержащихся в базе данных, следующие переменные оказались существенно повлиять на поведение соединения.

Соединение длины

На основании обзор литературы, существует очевидная связь между прочностью соединения и соединения длины. Предыдущие исследования ясно показали, что эта связь не является линейной (Чинн, Фергюсон, Томсон и 1955; Ferguson и Брин-1965; Ferguson и Кришнасвами 1971). Результаты испытаний показывают, что удвоение соединения длина не в два раза численность соединения. Хотя предварительные предполагается в формуле. (7) для простоты, что связь напряжений постоянна по длине соединения, изменения могут быть отнесены к распределению напряжений связи, как показано на рис. 5. Этот вариант также может рассматриваться как изменение распределения растягивающих усилий. Так как длина соединения увеличивается, эффективность уменьшается продолжительность соединения, поэтому относительный выигрыш стресс уменьшается. Если сращивать длина короткая, предположение о постоянной связи распределения напряжений (или распределения растягивающих) довольно точно. С увеличением длины соединения, однако, это предположение становится менее актуальны, и точность расчета капель резко ..

База данных была рассмотрена для определения этих отношений. Во-первых, изучение базы данных показали, что прочность соединения составляет приблизительно пропорциональна квадратному корню из длины соединения. Во-вторых, такое взаимодействие рассматривает отношение сращивание длины прутка диаметром. Пока соответствующая длина соединения может рассматриваться долго баров с маленьким диаметром, можно считать, краткое для баров с большим диаметром. Таким образом, продолжительность соединения является относительным. Рисунок 6 иллюстрирует влияние к югу л ^ с ^ / д ^ югу Ь отношения на бар стресса. Как видно, все другие переменные проводятся примерно постоянной. Приближения приведены, поскольку малые изменения переменных были признаны приемлемыми. Также показано Эти кривые показывают, что квадратный корень из югу л ^ с ^ / д ^ югу Ь соотношение представляет собой тенденцию экспериментальных данных достаточно хорошо.

Прочность бетона

Прочности бетона включено в модель с помощью прочности бетон е ^ к югу т = 6 [квадратный корень из F] '^ с ^ к югу. Потому что очень мало точек испытаний имеются в прочности бетона в качестве единственной переменной, экспериментальные стресса стали нормализуется предоставить дополнительные данные. Экспериментальные стрессы умножается на 4,8 / [квадратный корень] л ^ к югу S ^ / д ^ югу Ь на основе анализа ранее обсуждались в отношении сращивание длины. Эта модификация фактор будет обсуждаться более подробно в следующем разделе. На рис. 7, квадратный корень и четвертый корень были сопоставлены как отметил штриховой и сплошной линии. Очевидно, что использование корню четвертой степени прочности бетона, а не второй корень соответствует тестовых данных с повышенной точностью. Эта тенденция также были определены ранее др. Дарвина и др. (1996a, б) и ACI Комитет 408 (2003). Дополнительный анализ экспериментальных данных показал, что чистый эффект прочности бетона является наиболее точно отражает помощью корню четвертой ..

Бетонные покрытия

Влияние покрытия линейно включены в формулу. (3) и (4). Это соотношение, однако, не является линейной, и данные показывают, что в качестве покрытия увеличивается, эффективность снижается. Такое поведение было ожидать, как распределение растягивающих напряжений на окружающий бетон сращивания бар не является постоянным, но изменения, как показано на рис. 1 (г). Этот эффект похож на которое было представлено на сращивание длины.

На основании анализа данных, было видно, так же, как сращивание длины, что C / D ^ к югу Ь соотношение имеет важное значение. Влияние прутка диаметром может быть объяснено рассмотрении трубы аналогии. Как внутренний диаметр трубы конкретных увеличивается (увеличение размера стержня) на постоянную толщину стенки (крышка), относительной толщины стенки трубы уменьшается. На рисунке 8 показано влияние отношения конкретных крышку прутка диаметром боковых Прозрачная крышка с ^ ^ к югу так, половина из четких расстояние между барами с ^ си ^ к югу, и нижней ясно покрытия с ^ Ь к югу. Тенденция данные будут представляться используя квадратный корень C / D ^ к югу Ь отношения. Экспериментальные стали подчеркивает нормированы как продолжительность соединения и прочности бетона, чтобы оценки, а систематический контроль за эффект покрова не проводились. Для с ^ ^ к югу так / д ^ югу Ь и с ^ ^ к югу си / д ^ югу Ь кривых, единственная сторона расщепления данных отказа считаются. Для с ^ к югу Ь / д ^ югу Ь кривых, только лицо-расщепление данных отказа считаются. Был сделан вывод из рассмотрения данных и рис.

8, что эффективная толщина покрытия может быть связано с квадратного корня из покрова до диаметра сращивания бар Коэффициент [квадратный корень] кд ^ к югу Ь. Эта зависимость аналогична отметил для соединения длины ..

Наклонение трещин

Для лица расщепления неудач, трещины считаются вертикальные, как показано на рис. 2 (б). Как Orangun, Jirsa, и Брин (1977) заявил ранее, однако, часто трещины V-образную форму (рис. 9). Наклона трещины увеличивается длина расщепления и, соответственно, общее количество силы, необходимой для отказа. На рисунке 10 показано, как влияет соотношение сторон четкие покрытия к лицу ясно покрытия, с ^ к югу так ^ / с ^ Ь к югу, и отношение половины четкое расстояние между сращивания бары к лицу ясно покрытия, с ^ к югу си ^ / с ^ Ь к югу. Экспериментальные стали подчеркивает нормированы сращивание длины, прочности бетона и бетонных покрытий. Эта цифра включает в себя только результаты тестов с образцами, которые не к лицу из-за расщепления. Оценка тестовых данных и рис. 10 показывают, что увеличение за счет большей стороне бетона может быть линейно связаны с отношением боковую крышку, сталкиваются с крышкой, с ^ к югу так ^ / с ^ Ь к югу, для наружной и трещин отношению бар интервал на щитком, с ^ к югу си ^ / с ^ Ь к югу, для внутренних трещин. Линейного тренда, как показано на рис.

Метод анализа

Объединив влияние переменных определяется с детального анализа, можно получить значительно улучшилась оценка прочности. Результаты этого анализа могут быть включены в модели, ранее представленной в следующем.

1. Расчет эффективного покрытия. Эффективное покрытие может beconsidered как эквивалент измерения покровом, где равномерного распределения растягивающих существует

... (9)

2. Расчет эффективной длины. Эффективная длина может beconsidered в качестве эквивалента длины соединения, где единый распределения растягивающих существует

... (10)

3. Рассчитать расщепления силу по формуле. (3) и (4). Forthese уравнений, эффективного покрытия и эффективная длина вычисляется ранее, а 6 F "для прочности бетона должен быть использован. Кроме того, эффект наклона трещины на лице расщепления могут быть включены.

Сайд-расщепления от сбоев

F ^ югу расщепления = югу л ^ S ^ [2c ^ югу таким образом, ^ (п 1 -) 2, c ^ ^ си югу] 6 [квадратный корень из F] '^ к югу с ^ (11)

Лицо расщепления сбоев

... (12)

4. Рассчитать стали стресс полагая Ранее этот угол был рассчитан на 36 градусов. После изменения, основанные на воздействии переменных изложил, однако, угол Использование угол 20 градусов была определена, чтобы обеспечить оптимальный результат. В этом расчете, тем меньше расщепления силы со стороны или лица расщепления следует использовать

... (13)

Модификация покрова в формуле. (9), исходя из соотношения покрытия толщины к диаметру стержня. Рисунок 11 представлено изменение этой модификации фактором для различных с / соотношение дб. Срок с представляет четкую стороны или части лица или половины четкое расстояние между решеткой. Для переменного / д ^ югу Ь отношением 1,0, изменение фактора 0,77. Для широких пучков с AC / г ^ к югу Ь отношением 3,0, коэффициент составляет 0,44, что свидетельствует, что только 44% покрытия будет эффективной. Изменение фактором для эффективного покрытия имеет максимальное значение 1,0. Как показано на рис. 11, практические минимальные C / D ^ к югу Ь соотношение в соответствии с МСА кодекса покрытия ограничений является 0,5, считая, что четкое расстояние между баров не следует принимать менее 1,0 дюйма

Модификация соединения длина в формуле. (10) основан на прочность бетона и отношение сращивание длины прутка диаметром. Зависимость изменения длины соединения фактором для различных конкретных преимуществ показано на рис. 12. Как уже отмечалось, практические минимальный предел югу л ^ с ^ / д ^ югу Ь соотношение составляет 16 лет. Это ограничение на основе МСА 318 EQ. (12-1) с учетом № 6 баров, 60 KSI арматуры, 10000 фунтов на квадратный дюйм бетона, 2,5 удержания фактор (максимальное значение), а также минимальная продолжительность соединения в 12 дюйма для нормального бетона (4000 фунтов на квадратный дюйм) и л ^ к югу S ^ / д ^ югу Ь равно 16, коэффициент почти 1,0. Для высокопрочного бетона (10000 фунтов на квадратный дюйм), эффективная длина уменьшается примерно 20% по сравнению с нормальной прочности бетона (4000 фунтов на квадратный дюйм). По длине соединения множитель, отношения между прочность и продолжительность соединения не является линейным, а, скорее, это связано с квадратного корня. Таким образом, удвоение сращивание длины, а все остальные параметры остаются постоянными, увеличение прочности только 41% ..

Как говорилось ранее, для отказа лица расщепления, предположение о вертикальной трещины над сращивания баров, является неточным. Эти трещины последующей наклонной плоскости, поэтому длина расщепления плоскости будет увеличиваться. Тенденция эта модификация показана на рис. 13. Например, если к югу г ^ ^ / с ^ к югу Ь соотношение 3, длина расщепления плоскости увеличится примерно 20% из-за наклона трещины. Таким образом, прочность возрастет на той же пропорции.

Для исследования действия модификации вышеупомянутых переменных, подробный анализ экспрессии сравнивали с Orangun, Jirsa, а также составление Брин, используя неограниченный тестовых данных и показано на рис. 14. На этом рисунке, расчет по формуле на Цзо и Дарвин (2000) также предусмотрено.

Таблица 3 сравнивает среднее, стандартное отклонение, а продукт момент коэффициент корреляции R ^ 2 ^ SUP из трех выражений. Г ^ ^ SUP 2 показывает, как тесно оценочные значения для линии тренда соответствуют фактическим данным. Тренда является самым надежным, когда его г ^ ^ SUP 2 на уровне или близко к 1. Как указано в Таблицу 3 и рис. 14, новый подход также обеспечивает достаточно точный метод расчета прочности по внахлест сростков.

ЭФФЕКТ В МЕСТАХ ЛИШЕНИЯ СВОБОДЫ

До этого момента, только неограниченном результаты испытаний были рассмотрены. Эффект лишения свободы также может быть легко включена путем добавления стремя силу формуле. (13), как показано в формуле. (14). Стремя обеспечивает дополнительное сопротивление напряженности в расщеплении плоскости

... (14)

Сила, которую несет стремя может быть вычислена путем умножения общей площади стремена пересечения потенциальных плоскости неспособности стремя стресса. Рисунок 15 показывает, предполагается плоскости трещины для расчета стремя силу для обеих сторон, и лицо расщепления.

В случае побочных расщепления горизонтальной плоскости крекинга проходит в общем по количеству стремя ноги. Таким образом, дополнительные силы на плоскость разрушения созданных стремена могут быть сформулированы следующим образом

F ^ югу стремя =

где N ^ суб-м = количество хомутов в сращивание длины N ^ югу л = число стремя ноги, Аст = площадь стремена, in.2 и

Как показано на рис. 15, ортогональных трещины предполагается для лица расщепления. Для простоты, эти лица трещины считаются вертикали. Из трещин близки друг к другу, усиление напряжения с обеих сторон две трещины, как ожидается, примерно такой же, из-за отсутствия связи передачи, которые могут возникнуть в ближайшее расстояние между трещинами. Иными словами, конкретные между трещинами считается неэффективным. Таким образом, силы в стремя Таблица 4-Сравнение выражений для следует рассматривать только один раз в этом регионе, оно обеспечивает только данные показателями прочности по лицу трещин, как показано на рисунке. Таким образом, усилие, развиваемое стремена могут быть сформулированы следующим образом

F ^ югу стремя = N ^ ^ м к югу нА ^ ^ м к югу

Для расчета сил, разработанные в стременах, стремя напряжения должны быть известны. Как и в неоднородном распределения растягивающих усилий конкретных над соединения региона, распределение напряжений в стременах над соединения региона неоднородно (Azizinamini, Чисала и Гоша 1995; Azizinamini и др.. 1999). Для простоты, однако, анализ проводился на связи базы данных для расчета среднего напряжения стремя. Уравнение (14) была решена в стремя силу подпункта F ^ ^ стремя с использованием экспериментальных стресса стали F ^ югу Ь и аналитически рассчитаны расщепления F силу ^ ^ к югу расщепления. В зависимости от расщепления режиме (боковой или лица), среднее напряжение сталь была рассчитана по формуле. (15) или (16) составит около 9000 фунтов на кв.

Обоснованности предложенного выражения, включая действия заключения рассматривается на рис. 16. Эта цифра включает также оценок, проведенных с выражениями предложенных Orangun, Jirsa, и Брин (1977) и Цзо и Дарвин (2000). Как видно, новое выражение разумной модели эффект заключения под залог. Следует отметить, что анализ не место ограничение на количество поперечной арматуры рассмотрел. Ибо даже в значительной степени ограничивается образцов, использование среднего напряжения стремя 9 KSI оказался уместным.

Для повышения точности новое выражение с результатами испытаний только базы данных, обширный анализ результатов. Все параметры были подробно изучены, чтобы обеспечить улучшение моделирования эффекта лишения свободы. В общем, трудно изолировать переменные оценки заключения. Значительный разброс напряжений в поперечном усиление наблюдалось, когда только ограниченное число стремена пересек плоскость расщепления. Этот разброс может быть вызвано расположение поперечной арматуры по длине соединения, поскольку, как ожидается изменение в распределении деформации растяжения вдоль этой длины. По мере увеличения числа стремена пересечения плоскости расщепления увеличилось, однако, разброс значительно уменьшились. Благодаря этой тщательной оценки было установлено, что следующие корректировки могут быть внесены в стремя силу, как указано в формуле. (17)

... (17а)

... (17b)

В таблице 4 представлены средние, стандартное отклонение, и т ^ ^ SUP 2 различных модели только случай. Оба результата неизмененного и изменение выражения предложенной модели для ограничивается случае. Как уже отмечалось, изменения в стремя силу немного улучшает статистические показатели. Это улучшение может также наблюдаться на рис. 17. Хотя некоторое улучшение в сравнение измеренных-против-расчетных результатов, изменение формулы. (15) и (16) существенно не улучшить результаты и им можно пренебречь для упрощения расчетов.

РЕЗЮМЕ И ВЫВОДЫ

Результаты теста, 481 пучка образцы подвергаются постоянному момент более соединения регионе были оценены. Из этих образцов, 203 образцов были построены без поперечной арматуры, а 278 образцов были построены с поперечной арматуры. Изучение и анализ базы данных предоставила следующие выводы:

1. Соотношение между прочностью соединения и соединения isnot длины линейного. Это может быть выражено примерно в квадратный корень из соотношения соединения длине прутка диаметром [квадратный корень] л ^ к югу S ^ / д ^ Ь к югу;

2. Использование корню четвертой степени прочности бетона SUP ^ 4 ^ [квадратный корень из F] '^ с ^ к югу обеспечивает улучшенную оценку о поведении внахлест сращивания по сравнению с квадратного корня. Этот вывод согласуется с текущей точки зрения ACI Комитет 408 (2003);

3. Эффект от толщины конкретные coversurrounding бар не является линейной. Снижение воздействия больших обложки могут быть включены на квадратный корень из крышку прутка диаметром отношение [квадратный корень] кд ^ к югу Ь;

4. За невыполнение лицом расщепления, особенно для плитой typemembers, есть положительный эффект большого расстояния бар. Эта тенденция может быть представлена линейное увеличение прочности;

5. Хотя штамм распределения isnonuniform области соединения, для простоты, среднее напряжение стремя может считаться законченным соединения регионе. Это напряжение не зависит от текучести стремян, и

6. Улучшенное моделирование влияния заключение может быть beprovided, регулируя силу предлагаемых стремя произведением квадратный корень из бетона и количество баров сплайсинга [квадратный корень из F] ^ югу с Н. ^ ' Это изменение, однако, существенно не улучшить результаты, и можно легко пренебречь.

На основании проведенного анализа, физическая модель была разработана для расчета прочности железобетонных сращивания коленях напряженности. Модель включает в себя нелинейных распределения растягивающих усилий по расщеплению плоскости, основанный на выводы, представленные ранее разработанные на основе экспериментальных данных. Применимости этого выражения при поддержке оценки имеющихся данных тест, который показывает, что он разумно оценки результатов эксперимента, так и неограниченных только опытных образцов.

Коэффициенты пересчета

1 дюйм = 25,4 мм

1 кип = 4,448 кН

1 = 6,895 KSI МПа

Авторы

Эрдем Canbay провели это исследование, как Докторантура научный сотрудник Школы строительства Университета Пердью посредством гранта НАТО "Наука Программа стипендий, находящихся в ведении Научно-технический исследовательский совет Турции (НАТО-B1). Благодаря распространяются за их поддержку, что сделало это исследование возможно.

Ссылки

ACI Комитет 318, 2002, "Строительный кодекс Требования Железобетона (ACI 318-02) и Комментарии (318R-02)," Американский институт бетона, Фармингтон-Хиллз, штат Мичиган, 443 с.

ACI Комитет 408, 1990, "Предлагаемые развития, для сращивания и стандартные положения, Крюк для Деформированные Бруски на растяжение (ACI 408.1R-90)," Американский институт бетона, Фармингтон-Хиллз, штат Мичиган, 3 с.

ACI Комитет 408, 2003, "Бонд и развитию прямых арматуры при растяжении (ACI 408R-03)," Американский институт бетона, Фармингтон-Хиллз, штат Мичиган, 49 с.

Azizinamini, A.; Чисала, M.; и Гош, К., 1995, "Напряженность развития Длина арматурных прутков уложенные в высокопрочного бетона", инженерных сооружений, V. 17, № 7, с. 512-522.

Azizinamini, A.; Павел, R.; Хатфилд, E.; и Гоша, Словакия, 1999, "Поведение Lap-сращивания арматуры уложенные в высокопрочного бетона", ACI Структурные Journal, V. 96, № 5, Сентябрь-октябрь, с. 826-835.

Azizinamini, A.; Старк, M.; Роллер, JJ, и Гош, К., 1993, "Бонд Выполнение арматуры уложенные в высокопрочного бетона", ACI Структурные Journal, В. 90, № 5, сентябрь - октябрь, с. 554-561.

Чемберлин, SJ, 1958, "Расстояние между сращивания Бары в пучках", ACI ЖУРНАЛ, Труды V. 54, № 2, февраль, с. 689-697.

Чинн, J.; Ferguson, ТЧ, и Томпсон, JN, 1955, "Lapped соединений в железобетонных балок," ACI ЖУРНАЛ, Труды В. 52, № 10, октябрь, с. 201-213.

Чой, OC; Hadje-Гаффари, H.; Дарвина, D.; Маккейб и SL, 1991, "Бонд из эпоксидным покрытием Усиление: Бар Параметры", ACI журнал Материалы, В. 88, № 2, март-апрель ., с. 207-217.

Cleary, DB, и Рамирес, JA, 1991, "Бонд прочность эпоксидным покрытием усиление", ACI Структурные Journal, В. 88, № 2, март-апрель, с. 146-149.

Дарвина, D.; Толен, мл; Idun, Е. К. и Цзо, J., 1996a, "сращивания Прочность Высокая относительная площадь ребер арматуры", ACI Структурные Journal, V. 93, № 1, январь-февраль , с. 95-107.

Дарвина, D.; Цзо, J.; Толен, М. Л. и Idun, EK, 1996b, "Развитие Длина Критерии для обычных и высоких относительная площадь ребер арматуры", ACI Структурные Journal, V. 93, № 3, май- июнь, с. 347-359.

DeVries РА; Мол, JP; и Эстер, W., 1991, "Lap для сращивания прочность равнины и с эпоксидным покрытием подкрепление: экспериментальное исследование прочности бетона Учитывая, Кастинг позиции, и" Анти-Кровотечение добавки, Доклад № UCB / SEMM-91/02, Департамент строительства, Калифорнийский университет в Беркли, Беркли, Калифорния, январь, стр. 93.

Ferguson, ТЧ и Брин, JE, 1965 ", Lapped сращивания обеспечивает высокую прочность арматуры, часть I

Ferguson, ТЧ и Брисеньо, Е. А., 1969, "Предел Lap сращивания-Часть I: подпорной стенки типа, меняющегося Момент зоны" Доклад исследований Нету 113-2, Центр по шоссе исследований Техасского университета в Остине, Остин, Техас, июль, 39 с.

Ferguson, ТЧ и Кришнасвами, CN, 1971, "Предел Lap сращивания-Часть 2: Проектирование Рекомендация для подпорной стенки соединений и больших сростков Бар," Научно-исследовательский отчет № 113-2, Центр по шоссе исследований Техасского университета в Остине , Остин, Техас, Апрель, 60 с.

Перейти к Ю., 1971 ", трещин в бетоне вокруг деформированных Напряженность бары," ACI ЖУРНАЛ, Труды В. 68, № 4, апрель, с. 244-251.

Хамад, BS, и Итани, М., 1998, "Бонд прочность арматуры в высокопрочный бетон: Роль микрокремнезема, Кастинг Положение и Дозировка Суперпластификатор", ACI журнал Материалы, В. 95, № 5, сентябрь -октябрь, с. 499-511.

Хамад, BS, и Machaka, МФ, 1999, "Влияние поперечной арматуры по прочности арматурных прутков в микрокремнезема Бетон", материалов и конструкций, V. 32, июль, с. 468-476.

Хамад, B., и Мансур, М., 1996, "Прочность бесконтактной Lap Напряженность сращивания", ACI Структурные Journal, V. 93, № 3, май-июнь, с. 316-326.

Хасан, HO; Cleary, DB, и Рамирес, JA, 1996, "Выполнение железобетонный мост палубы и плиты железобетона с эпоксидным покрытием стали при повторном нагружении", ACI Структурные Journal, V. 93, № 4, июль-август , с. 397-403.

Хестер, CJ; Salamizavaregh, S.; Дарвина, D.; и МакКейб, SL, 1993, "Бонд из эпоксидным покрытием Усиление: сращивания", ACI Структурные Journal, В. 90, № 1, январь-февраль, с. 89-102.

Хван, SJ, Ли, YY и Ли, CS, 1994, "Влияние микрокремнезема на прочность для сращивания деформированных Батончики высокопрочный бетон", ACI Структурные Journal, В. 91, № 3, май-июнь, с. 294-302.

Jirsa, JO; Луц, Л. и Gergely П., 1979, "Обоснование Предлагаемые развития, для сращивания и стандартные положения, Крюк для деформированных бары напряженности," Бетон International, т. 1, № 7, июль, с. 47-61.

Kadoriku, J., 1994, "Исследование о поведении Lap соединений в высокопрочного железобетона Участники", защитил докторскую диссертацию, Университет Кобе, Япония, март, стр. 201.

Orangun, CO; Jirsa, JO, и Брин, JE, 1977, "Повторная оценка результатов испытаний по длине развития и сращивания", ACI ЖУРНАЛ, Труды В. 74, № 3, март, с. 114-122.

Rezansoff, T.; Akanni, A.; и Спарлинг, B., 1993, "Предел Lap сращивания при статическом нагружении: Обзор Предложено ACI 318 положений кодекса," Структурные ACI Journal, В. 90, № 4, июль -август, с. 374-384.

Rezansoff, T.; Konkankar, США; и Фу, YC, 1992, "конфайнмента лимиты Напряженность Lap сращивания при статическом нагружении", Canadian Journal гражданского строительства, V. 19, с. 447-453.

Tepfers Р., 1979 ", растрескивание бетона Наряду якоре деформированных арматура," Журнал конкретных исследований, V. 31, № 106, с. 3-12.

Tepfers Р., 1982, "Предел Lapped сращивания Усиление" Журнал структурного подразделения, ASCE, В. 108, № ST1, с. 283-301.

Томпсон, MA; Jirsa, JO; Брин, JE, а Meinheit, DF, 1975, "Поведение множественного сращивания Lap в широких слоев" Доклад исследований Нету 154-1, Центр по шоссе исследований Техасского университета в Остине , Остин, Техас, февраль, стр. 75.

Трис, РА и Jirsa, JO, 1989, "Бонд прочность эпоксидным покрытием Арматура", ACI журнал Материалы, В. 86, № 2, март-апрель, с. 167-174.

Цзо, J., и Дарвин, D., 2000, "сращивания прочности обычных и высокой относительной ребер района бары в норме и высокопрочный бетон", ACI Структурные Journal, В. 97, № 4, июль-август, с. 630-641.

Эрдем Canbay является доцент кафедры гражданского строительства на Ближнем Востоке, технический университет, Анкара, Турция. Он получил степень бакалавра в Стамбульском техническом университете, Стамбул, Турция, а также степень магистра и доктора из Ближневосточного технического университета.

Роберт Дж. Frosch, ВВСКИ, является адъюнкт-профессор гражданского строительства в Университете Пердью, Уэст-Лафайетт, штат Индиана Он получил BSE Тулэйн университет, Нью-Орлеан, Луизиана, и его МФБ и кандидатскую степень в Университете штата Техас в Остине, Остин, Техас Он является председателем комитета ACI 224, трещин, а также является членом комитетов МСА 318, структурные конструкции здания кодекса 408, Бонд и развития Укрепление и совместных ACI-ASCE Комитет 445, сдвига и кручения.