Прочность Изменчивость Пулаут Образцы с равнины Укрепление
Прочность результаты 252 гладких образцах вывода бар представлены. Параметры исследованных включать: бетон прочность на сжатие, размер бар, бар формы, бетона, формы и шероховатости поверхности заготовки. Все нагрузки скольжения кривых проявил характерную форму: максимальные растягивающие нагрузки произошло в очень малых скольжения (~ 0,01 мм), а затем упала нагрузка асимптотически к остаточной стоимости, как скольжение увеличивается до 10 мм. Эмпирические уравнения на основе наименьших квадратов, анализа представлены предсказать максимальной и остаточной среднем связи напряжений. Нагрузки скольжения кривая может быть представлена с грузом в виде линейной функцией логарифма скольжения. Средняя прочность была 0,98 МПа получил как-бары, и увеличился на 124% до 2,2 МПа для баров пескоструйной для имитации реалистичных шероховатость поверхности. Коэффициент вариации были 8% для максимальных напряжений средней связи и 24% для остаточного среднего напряжения облигаций.
Ключевые слова: связь; арматуры; скольжения; стресса.
ВВЕДЕНИЕ
Равнина подкрепление общей исторической структуры сейчас нуждаются в rehabilitation.1, 2 В начале двадцатого века, большинство укрепления состояли из собственной системы простой, гофрированные, или витая bars.3 Хотя основные осевые ответ из этих элементов не известно , характеристики связи между арматуры и бетона не очень хорошо понял. Вехой исследование связи для простых баров в университете Illinois4 не сообщает изменчивость подчеркивает связь и, следовательно, является недостаточным для развития надежности основе оценки и процедуры реабилитации дизайн для текущего правила проектирования. Ранние исследования связи для простых баров в Европе включают Баха и Граф, 5 Sheit и Wawrziniok, 6 и Sheit, Wawrziniok и Amos.7
Равнина усиление не имеет ушки или другие деформации поверхности и, следовательно, не может передать связь сил механической блокировки. Вместо этого, связи передается сцепления между бетонным и арматурного проката до скольжении, и заклинивание действия малых частиц, освободиться от конкретных slip.4 по эффективности этих двух механизмов может быть сокращено, что в силу причин Пуассона диаметр натянут бар немного уменьшить и, следовательно, его площадь контакта с окружающими конкретные lessens.8
Бонд силы для простой стальной арматуры, как правило, измеряется от вывода испытаний (аналогичный показанному на рис. 1). Как правило, образец был загружен до отказа монотонно. Бар скольжения в верхней части образца контролировалась. Этот тест имеет значительный недостаток: трения с жесткой опорной плите с боков ограничивается конкретным цилиндра и, следовательно, защищает его от расщепления. Как эта неудача режим ожидается в деформированных бары из-за механической блокировки между конкретным и наконечники, вывода испытания переоценить связь потенциала. Это обстоятельство было отмечено TL Кондрон в докладе, прочитанном перед Западными общество инженеров в Чикаго, который заявил, что "по мнению писателя, это ненаучный способ сделать такие тесты, как боковое давление ... увеличить трение связь (квадрат скручены или гофрированной) баров и свели результаты как следствие ". равнины 9 баров, однако, не переносят связи механической блокировкой, так вывода тест отражает истинного механизма неудачи и, следовательно, дает возможность точной оценки возможностей связи. .
Прочность членов усилить с простым выставки баров поведение отличается от членов с деформированной решеткой. Местные совместимость напряженности в отношениях между баром и окружающих бетон потерял на каждом изгибе crack.10 сцепления механизм связи уничтожается при локализованных скольжении, и единственным механизмом связь расклинивающего действия малых частиц, создающих конкретные остаточная прочность. Величина скольжения на трещины необходимо учитывать для определения прочности в зависимости от максимальной и остаточной сильные связи. Знаний об изменчивости и максимальной и остаточной сильные связи необходимо также разработать надежность кода на основе положений для связи обычной арматуры.
работы Абрамс "подтвердили допустимый предел напряжения 0.04f''^ с ^ к югу, как максимальное напряжение связи для обычного подкрепления. Этот критерий был предложен в 1913 году Комитет по бетонных и железобетонных Concrete4 и впоследствии включены в первый канадский code11 для проектирования конкретных зданий. 1970 издание CSA Стандартный CAN3-A23.3 "Проектирование железобетонных конструкций" 12 и 1963 издания МСА 318 "Строительный кодекс Требования к железобетона" 13 были последние включить положения для простого подкрепления. Текущий издания канадских Автодорожный мост Дизайн кодекса (CHBDC), 14 стандартных CAN3 CSA-A23.3, 15 318,16 ACI и AASHTO LRFD мост Дизайн Specifications17 поэтому обеспечить восстановление инженеров никаких указаний на связь обычной арматуры.
В данной работе представлены результаты экспериментального программы по изучению изменчивости прочности для обычных барах. Сравнения были сделаны с исторической study4 Абрамс ', чтобы обеспечить меры контроля с целью обеспечить, чтобы результаты смысл в свете исторических данных. Эмпирические уравнения для максимальной и остаточной среднее напряжение связи получены с использованием регрессионного анализа, и форма кривой нагрузки скольжения представлена.
ЗНАЧЕНИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
Прутки, регулярно встречаются в исторической структуры и критериев оценки их связи необходимы, особенно для общего случая, когда конец крючки были отрезаны в период реабилитации. Хотя тщательный характер, исторические исследования по облигациям обычной подкрепление не обеспечивает достаточных статистических данных для калибровки надежности проектирования на основе положения о текущей правила проектирования. Первый шаг на пути развития код положений для оценки и реабилитации исторической структур требует количественной оценки максимальной и остаточных напряжений связи и нагрузки скольжения поведения в выводе испытаний.
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ
Как показано в таблице 1, в общей сложности 252 цилиндрических образцов вывода были протестированы в рамках нынешнего исследования. Как минимум шесть образцов повторить было подано в рамках группы для определения среднего значения и стандартного отклонения результатов испытаний с достаточной степенью точности. Критической review18 оригинальных программа испытаний Абрамс 'определяется, что нынешняя программа испытаний должна включать в себя следующие компоненты:
1. Бетонные смеси дозирования: несмотря на длительную прочность получить исторических бетонов усиливается конечно местах цемента, целью данного исследования было повторить прочности образцов Абрамс "в момент тестирования. Цель 28-дневного силы от 12 до 14 МПа в соответствии с бетона на сжатие сильные используется Абрамс был выбран;
2. Развитие длина: по крайней мере три развития длины для образцов с постоянным диаметром захватить влияние этого важным фактором. Развитие длины 12, 24 и 48 раз прутка диаметром были отобраны;
3. Бар размер: 16 мм баров были отобраны, чтобы представлять типичные стремена пучка и 32 мм баров в соответствии типичных основных продольных стали;
4. Бар формы: и круглые и квадратные баров были исследованы представлять исторические обычаи;
5. Образцы покрытия: 192 мм, длиной образцов диаметром от 75 до 200 мм были отобраны для моделирования испытаний Абрамс. Обложка является единой для образцов круглого и колеблется в пределах ± 3 мм для образцов, содержащих 16 мм, квадрат и на ± 7 мм для образцов с 32 мм, квадратный, а также
6. Бар шероховатости поверхности: шероховатость поверхности была выбрана для имитации полированного и баров в их как-получили состояние от укрепления поставщиком исследованы Abrams.
Бетон
Большинство конкретных литые была направлена на достижение конкретных прочность на сжатие от 12 до 14 МПа. Водоцементное отношение (в / с) 0,70, как и исторических ценностей, был использован. Как показано в таблице 1, шесть образцов было подано целевой прочность на сжатие от 40 до 45 МПа. Максимальный размер был 9,5 мм для обеспечения минимального бетона, по крайней мере в три раза больше совокупного размера. Тип цемента портланд 10 была использована без примесей. Все образцы были вылечены в аналогичных условиях при средней температуре 21 ° C и 24% относительной влажности. Верхняя и нижняя формы были лишены после 2 до 4 дней и боковые формы были лишены после 7 дней.
Арматурная сталь
Холодная сталь используется во всех образцах. Шероховатость поверхности каждого бара характеризуется максимальной высоты профиля к югу R ^ у ^, рассчитанные, как расстояние между самой высокой вершины и глубокие долины на поверхности заготовки. Все шероховатости Измерения были проведены с использованием тестера шероховатости поверхности с помощью одного 0,25 мм ход. Максимальная высота профиля мере получил холоднокатаной стали образца, в среднем от 10 измерений, составляла 3,1 мкм. Исторические горячекатаная сталь имеет гораздо грубее поверхность: длина образца квадратных витой арматурной стали удалены из Хилхерст моста в Калгари, провинция Альберта (построенный в 1921) в 1995 году его было rehabilitation19 означает измеряется R ^ у ^ к югу от 11,6 мкм. Для увеличения шероховатости поверхности свойства современных холодной прокат, чтобы сделать их более представительными исторических баров, несколько баров, используемых в нынешней расследования были искусственно шероховатость пескоструйной обработкой для достижения стандартного и тяжелых профилей пескоструйная. Стандартный профиль пескоструйная был призван повторить шероховатости исторических бар и была достигнута с помощью 120-песок окиси алюминия, сопла расстоянии 250 мм и 410 кПа давление взрыва.
Тяжелых пескоструйная отделка была предназначена для достижения поверхности в два раза и шершавыми, как исторический образец бар с целевой R югу ^ у ^ в 25,0 мкм. Эта целевая стоимость была достигнута с помощью 36-песок окиси алюминия, сопла расстоянии 150 мм и 550 кПа давление взрыва. Средний R ^ у ^ к югу значения были достигнуты 11,3 мкм для стандартной отделки пескоструйная и 24,7 мкм для тяжелых пескоструйная отделка ..
Подготовка образца и тестирование
Образцы были брошены с арматурного проката обеспеченных вертикально в верхней и нижней формы. Блоки в отличной форме, несут в отношении внешней стороне формы для обеспечения надлежащего согласования бар. Тестирование установки (на рис. 1) и процедур по существу идентичны классическим вывода test.9 неопрена площадки был заключен в бетонный образец и листовой стали базой для испытаний, чтобы смягчать любые последствия нарушений, бетона поверхности. Линейный дифференциальный преобразователь переменного (LVDT) с 0 до 10 мм, диапазон закреплен на штативе разгрузки конце поверхности образца, зарегистрировано бар скользит, которые были заархивированы электронным нагрузки чтениях. Скорость загрузки составляет примерно от 0,2 до 2,0 кН / с
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
Для всех образцов, произошел сбой на границе арматурного проката и окружающие бетона. Целом, 3% образцов круглого и 8% образцов с квадратный выставлены расщепления трещины на поверхности бетона, свидетельствующий, что распространяется на цилиндр по периметру, а часть пути по всей длине образца в то время как 15% образцов с круглого и 19 % образцов с квадратный выставлены незначительных радиальных трещин на поверхности бетона, свидетельствующий, что не распространяется на образцы периметру. Они могут быть частично обусловлены неопрена панели вызывает напряженность и тангенциальных напряжений и вертикальной концентрации напряжений в центре загруженных face.20 образцов с трещинами, которые распространяются на лицо Цилиндр максимальная средняя сильные связи, которые были значительно ниже ( Образцы с небольшими радиальными растрескивания, что не распространяется на лицо Цилиндр максимальная средняя сильные связи, которые согласуются с сильных без трещин образцов.
В таблице 2 приводятся результаты тестирования 200 мм в диаметре образцов с различными размерами бар, развития протяженности, а также бар характеристик шероховатости поверхности, а в таблице 3 приведены результаты для 192 мм длиной образцов с различными размерами бар, бетонные покрытия, бар и характеристики шероховатости. В обеих таблицах, п означает число повторных образцов в каждой группе. Типичные поведение нагрузки скольжения показано на рис. 2 для образца с 32 мм в диаметре, как восприняты бар, 768 мм, длина развития, и 84 мм бетона. Максимальная нагрузка P ^ югу тах происходит в незначительной скольжения конца и главным образом функции механизма связи адгезии. Грузом, то асимптотически упал до предельной нагрузки остаточной P ^ ^ к югу разрешении при максимальных LVDT-измеримых скольжения около 10 мм. Как скольжения происходит, только механизм облигаций расклинивающего действия мелких частиц. Максимальная средняя у стресс связи югу ^ тах является
и ^ к югу макс = P ^ югу тах / пл ^ ^ Sub-D ... (1)
где р периметру бара и л ^ ^ Sub D является развитие длины. Кроме того, остаточные напряжения U среднем связи ^ ^ к югу резолюция рассчитывается как
и ^ к югу резолюция = P ^ югу резолюция ^ / пл ^ ^ Sub-D ... (2)
Нагрузки скольжения кривой, показанной на рис. 2 экспонатов же форму, как сообщил на полированных полос Abrams.18 Без максимум нагрузки плато не наблюдается.
Влияние контролируемых параметров от P к югу ^ тах и P ^ ^ к югу резолюция
Влияния отдельных параметров исследуемых изучали в свою очередь, установить их влияние на сопротивление связи. Этот раздел описывает влияние этих индивидуальных параметров.
Бетонные прочность на сжатие-Отдельный регрессионный анализ каждого образца группа подтверждает, что как к югу и ^ тах и ^ ^ резолюция югу пропорциональна квадратному корню из конкретных прочность на сжатие. Этот вывод согласуется с текущими североамериканских дизайн codes.14-17 может показаться несовместимыми с решением Абрамс 'нормализовать максимальное среднее напряжение связи использовании бетона на сжатие strength.4 Однако, для узкого круга бетона на сжатие сильные исследовали-8 25 МПа-F '^ с ^ к югу почти пропорционально Чтобы быть последовательными в известные уравнения для деформированных баров, среднее напряжение связи нормирована квадратный корень из конкретных прочность на сжатие.
Бар шероховатости На рисунке 3 показана начальная часть нагрузки скольжения кривые для образцов диаметром 16 мм баров с различной отделки поверхности, л ^ ^ г к югу от 384 мм, а крышка 92 мм. Горизонтальный масштаб увеличивается в 50 раз по сравнению с рис. 2. Как шероховатость поверхности увеличивается, как P ^ ^ тах к югу и связанные скольжения S ^ югу тах расти. Образцов с тяжелыми пескоструйная отделка, похоже, больше скольжения плато при максимальной нагрузке, чем как-полученные образцы, но эта кажущаяся разница преувеличены горизонтальный масштаб выбран.
Средние значения были вычислены учета количества повторных образцов в каждой группе, именуемый в дальнейшем средневзвешенное. Взвешенное среднее максимальное среднее сопротивление связи для 200 мм в диаметре и 12 образцов до 14 МПа направлена на достижение конкретных прочность на сжатие с таким-баров получил 0,98 МПа, которая приблизительно равна среднему значению Абрамс 'от 1,1 МПа для полированного bars.4 среднего бетона на сжатие сильных одинаковы: 13,7 МПа для настоящего исследования по сравнению с 12,8 МПа для исследования Абрамс. Средневзвешенная максимальная средняя сопротивлений облигаций на 200 мм в диаметре образцов с пескоструйным и сильно пескоструйной баров 2,2 и 3,2 МПа соответственно. Эти ценности связаны максимальное среднее напряжение связь исторических получил как-бар 2,8 МПа, как сообщил Abrams.4 среднем конкретные сильные сжимающие от 17,4 МПа для образцов с пескоструйным баров и 15,8 МПа для образцов с сильно пескоструйной баров снова аналогичные на конкретные преимущества в изучении Абрамс. Коэффициент вариации для максимального напряжения связи нормированная квадратный корень из бетона на сжатие силы на 200 мм в диаметре образцы рассчитаны для получил как-баров составляет от 4 до 21% при среднем значении 15%.
Образцы с пескоструйным бары коэффициенты вариации от 5 до 14% со средним значением 9%. Коэффициент вариации для образцов с сильно пескоструйной баров диапазоне от 4 до 7% и составляет в среднем 6%. Коэффициент вариации уменьшается с ростом бар шероховатости поверхности ..
Средневзвешенное остаточного сопротивления среднем облигаций на 200 мм в диаметре и 12 образцов до 14 МПа направлена на достижение конкретных силы сжатия является: 0,26 МПа получил как-баров, 0,29 МПа для пескоструйной баров и 0,45 МПа для пескоструйной сильно баров. Абрамс не сообщают остаточной сильные связи. Коэффициент вариации для остаточных напряжений связи нормированная на корень квадратный из бетона на сжатие силы на 200 мм в диаметре образцы рассчитаны на как-бары получили от 15 до 33% при среднем значении 24%. Образцы с пескоструйным бары коэффициенты вариации от 8 до 47% при среднем значении 26%. Коэффициент вариации для образцов с сильно пескоструйной баров составляет от 15 до 16% при среднем значении 16%.
Развитие длины Отдельные регрессивного анализа данных для группы с одинаковыми размерами бар, фигуры и поверхности проводились с целью изучения взаимосвязи между длиной развития и нормированные максимальное растягивающее усилие, развиваемое по связи (P ^ югу тах / с ^). В целом, квадратичных отношения с P ^ югу макс = 0 для л ^ Sub D = 0, последовательно признаны лучшими подходят. Этот вывод противоречит отношений наблюдается для деформированных баров и предварительного натяжения нитей, для которых связь сопротивление изменяется линейно, но не пропорционально, развитие длины. Для деформированных баров, деформации одного бара в течение развития длина будет развиваться путем механической блокировки, прилегающих к окружающим бетона при скольжения initiates.21 Кроме того, винтовой конфигурации семь-проводной нити причин механической блокировки аналогична деформированных бары хотя проволоки поверхности smooth.22 Pretensioned нитей также расширить сбоку от окружающего бетона при предварительное напряжение передается, создавая расклинивающее (Hoyer) эффект, что улучшает связь на свободный конец нити ..
Бар размера Таблица 2 показывает, что максимальное нормированное среднее напряжение связи образцов с одинаковой длиной развития несколько больше 16 мм в диаметре баров, чем 32 мм в диаметре баров. В отличие от нормированных остаточного сопротивления связи среднем одинакова для всех размеров бар.
Образцы кавер-4 показана взаимосвязь между нормированной к югу ^ и тах и бетонные покрытия для образцов с полученной как-баров и л ^ Sub D = 192 мм. Как было отмечено другими, 1 и ^ к югу тах не зависит от конкретного покрытия для обычных барах. Этот результат, как ожидается, поскольку unblasted баров отсутствия механической блокировки между конкретными и бар, наконечники, тем самым уменьшая вероятность расщепления провал, независимо от бетона. Существует некоторые свидетельства в таблице 3, бетона может быть более важным фактором для шероховатой баров, но, учитывая небольшие размеры образца и больших стандартных отклонения, это не убедительно показал.
Бар-формы рис 5 показана взаимосвязь между нормированной максимум среднее напряжение связи и развития длиной 16 мм в диаметре бары с 92 мм бетона и различной степени шероховатости поверхности. Два выпадающих определены: экземпляр с диаметром 16 мм, как получил-бар и л ^ ^ г к югу от 384 мм, показано с открытым маркером круг, был поврежден во время испытаний установки. Образца с диаметром 16 мм пескоструйным бар и л ^ ^ г к югу от 384 мм, как показано твердых маркер круга, была определена как посторонний использованием ASTM E 178-00 (23) на 1% уровне достоверности. Эти две точки, а также дополнительные образца с диаметром 16 мм, как восприняты бар, 100 мм в диаметре, и я ^ ^ Sub-D от 192 мм определены как посторонний использованием ASTM E 178-0023 на 1% уровне доверия, не были включены в анализ регрессии. Приведенные цифры свидетельствуют и последующие регрессионного анализа подтверждают, что максимальная нормированная средняя стресс снижает связи с более быстрыми темпами развития, как длина увеличивается шероховатость поверхности.
Эмпирические соотношения для Бонда СТРЕСС
Анализ данных в предыдущих разделах, показывают, что к югу и ^ тах в первую очередь зависит от е '^ с ^ к югу, к югу R ^ у ^ и л ^ ^ Sub-D. Результаты регрессионного анализа 237 образцов, с учетом всех влиятельных параметров, дает
и ^ к югу тах / -5 ^ ^ к югу ш ^) к югу R ^ у ^ л ^ ^ г к югу ... (3)
где и ^ к югу тах / к югу ш ^ является показателем переменная бар формы равна 0 для круглого и квадратного 1 для баров, R ^ у ^ к югу в мкм, а л ^ ^ Sub-D в мм. Все параметры в уравнении. (3) существенно отличается от нуля, а средняя квадратическая ошибка (СКО) составляет 0,005 Припадке уравнения. (3) с экспериментальными данными на рис. 5 для образцов с диаметром 16 мм баров (к югу SZ ^ ^ = 0, А ^ ^ к югу ш = 0) и 92 мм покрова.
Для использования в практике, уравнение. (3) можно упростить, заметив, что шероховатость поверхности пескоструйным баров нижняя граница шероховатости исторических баров. Подставляя R ^ югу у = 11,3 мкм в формуле. (3) дает
и ^ к югу тах / SUP -4 ^ ^ к югу ш ^) л ^ г ^ к югу ... (4)
Анализ данных, представленных в предыдущем разделе, также предполагает, что остаточное среднее напряжение связи зависит от конкретных прочностью на сжатие и шероховатости поверхности заготовки. Регрессионного анализа 248 образцов, для которых остаточное напряжение было измерено, дали
и ^ ^ к югу резолюция / -5 ^ ^ к югу ш ^) к югу R ^ у ^ л ^ г ^ к югу ... (5)
СКО для этой модели, является 9 На рисунке 6 показана и ^ ^ к югу резолюция / (5) по сравнению с развитием длина 16 мм в диаметре баров со всеми отделки поверхности исследованных. Припадке уравнения. (5), чтобы данные не так хорошо, как подходят уравнения. (3) к данным.
Для использования в практике, уравнение. (5) также можно упростить при условии, что шероховатость поверхности пескоструйным баров нижняя граница этого исторического баров. Подставляя R ^ югу у = 11,3 мкм в формуле. (5) дает
и ^ ^ к югу резолюция / к югу ш ^) л ^ г ^ к югу ... (6)
Форма связи скольжение отношений
Уравнения (3) и (5) (или уравнения. (4) и (6)) может быть использован для указания представителя отношения нагрузки скольжения для конкретной формы бар, размер, шероховатость поверхности, и развитие, если длина подходящую математическую связь выявлено. Знание этих отношений будет полезна при оценке потенциала связи изгибных членов прилегающих к появлению трещин, где местные совместимость напряженности в отношениях между баром и окружающих конкретные теряется. Тенденция силы очень сильно снизится с малым скользит и более плавно скользит на больших, как показано на рис. 2, показывает, что соотношение вида
P (S) / (7)
могут быть пригодны. Здесь P (ы) / (3) и (5). Предполагая, P ^ югу тах происходит к югу S ^ тах
(8)
и
(9)
где P ^ югу тах рассчитывается по формуле. (3) и (1), и P ^ ^ к югу резолюция рассчитывается по формуле. (5) и (2). Примечание различных значений
Для иллюстрации расчета типичная кривая нагрузки скольжения, рассмотрим вывода образца с 32 мм квадратные как-получил (R ^ югу у = 3,10 мкм) и бар л ^ Sub D = 768 мм. В этом случае, к югу ^ SZ = K ^ югу ш = 1 и ^ макс югу ^ / 3 (3), составляет 0,26 Из уравнения. (1), р = 128 мм, P ^ югу тах / Из уравнения. (5), и ^ ^ к югу резолюция / (2), P ^ ^ к югу резолюция / Таким образом, из уравнения. (8), (9), Облигаций скольжения отношений за этот бар, с учетом ее развития длину, размер, форму и шероховатость поверхности, является
P (S) / (7а)
где 0,01 мм
Припадке уравнения. (7а) к средней кривой нагрузки скольжения наблюдается для этой группы образцов показаны на рис. 7. Уравнение (7а), немного недооценивает как P ^ тах к югу и к югу P ^ ^ резолюция значения, но общая форма и величина нагрузки для данного скольжения достаточно хорошо представлены. Рисунок 7 показывает также, что средняя нагрузка кривых скольжения для других групп образцов точно предсказал по формуле. (7).
Изменчивость наблюдается сильных связей
В таблицах 2 и 3 показывают, что коэффициент вариации для нормированного к югу ^ и ^ макс значения, как правило, уменьшается с ростом длины развития и шероховатости поверхности заготовки и не обнаруживают зависимости от размера стержня или бетона. 8% средневзвешенного коэффициента вариации рекомендуется по результатам образцов с пескоструйным и сильно пескоструйной баров. Эта величина несколько меньше, чем коэффициент вариации 0,11 для испытания до предсказать соотношение неограниченном деформированных bars.24
В противоположность этому, коэффициенты вариации нормированной к югу ^ и ^ резолюция значения показывают, не зависит от длины заливки, бар размер, бетона или шероховатость поверхности заготовки. 24% средневзвешенного коэффициента вариации рекомендуется по результатам образцов с пескоструйным и сильно пескоструйной баров. Таким образом, связь механизмы, созданные заклинивание действий мелких частиц, что освободиться от конкретных скольжения на более изменчиво, чем сцепления между бетонным и арматурного проката.
ПРИМЕНЕНИЕ В ОТНОШЕНИИ ЧЛЕНОВ ИЗГИБАЕМЫХ
В выводе тестирования бетона при сжатии, которая идет вразрез с его состоянием в изгибе членов, в которых конкретные окружающих продольной арматуры не подвергались растяжению и трещин от изгиба будет развиваться. В непосредственной близости от изгиба трещин, расположенных скольжения стержня происходит и вызывает напряжение связи должно быть меньше максимального значения. Местные совместимость напряженности в отношениях между баром и окружающих бетон потерял на этих изгиб трещины, и еще более усугубляется, если панель выходами. Один фактор сопротивления связь прутки поэтому лежат между теми, кто может быть рассчитан для и к югу ^ тах и ^ ^ к югу резолюция. С учетом небольшого скольжения и ожидалось, значение будет более тесно связаны с и ^ ^ к югу макс и будет зависеть от напряжения в арматурной стали.
Крепление прутки может быть повышена на изгибах бент-до баров, где применяются сдвига присутствует. Это касается сдвига не отражается в выводе теста.
Хотя исторические исследования дают сбой информационной нагрузки на изгиб, 4,25 пучков не настраивается для захвата распределения напряжений по связи арматуры. Mylrea10 представил связи кривые распределения напряжений на растяжение и изгиб образцов, однако, эти кривые были основаны на сообщения о том, для загрузки данных из предыдущих исследований, а не на измерении поведения инструментальной арматуры.
Мало исследований на связь в простой укрепление произошло после того как они больше не используются в новое строительство. Тем не менее, связь между стрессом связи, стали стресс, и скольжение прутки был studied.26-29 К сожалению, ни одно из этих исследований, обеспечить надежность проектирования на основе положений, которые могут быть включены в текущие правила проектирования. Дополнительные исследования поэтому требуется.
Работа осуществляется в рамках текущей экспериментальной программы, следовательно, включает исследования распределения напряжений по связи арматуры в выводе образцов и балок армированных прутки. Выбранные области укрепления бар позволит баров либо уступить вывода бар или снять деньги до уступок. Арматура будет приборами, как осуществляется Перри и Thompson30 установить распределение напряжений в сцеплении.
РЕЗЮМЕ И ВЫВОДЫ
В общей сложности 252 выводе Испытания образцов для оценки изменчивости стали к конкретной связи обычной арматуры. Параметры исследованных включены: бетон прочность на сжатие, размер бар, бар формы, бетона, формы и шероховатости поверхности заготовки. Бетонные сильные исследовали, как правило, в диапазоне от 8 до 25 МПа с учетом конкретных преимуществ в исторических сооружений. Максимальная высота профиля поверхности арматурной стали варьировались от 3,1 до 26,7 мкм. Бонд механизмы передачи, как это отражается нагрузки скольжения кривые были изучены, и коэффициенты вариации нормированной сильные связи не поступало.
Все записанные кривые нагрузки скольжения проявил характерную форму. Сразу же после максимального растяжения была достигнута, по крайней скольжения порядка 0,01 мм, нагрузка высадили заметно, а затем постепенно со скольжением к предельному остаточного груза. Без максимум нагрузки плато не наблюдалось. Такое поведение свидетельствует о наличии двух различных механизмов связи: сцепления между бетоном и сталью до скольжении, и дробления мелких частиц, что освободиться от конкретных по скольжения.
Из анализа данных, следующие выводы кажутся оправданными:
1. Результаты как-бары получили в текущем studyduplicates Abrams'4 средней прочности результатов полированной решеткой. Результаты пескоструйной обработке и в значительной степени связаны пескоструйной баров Абрамс "означают результаты силы сообщили столько-получил баров;
2. Коэффициенты вариации для максимальной средней bondstress нормированная квадратный корень из бетона на сжатие снижение прочности с увеличением длины заливки и бар шероховатости, и не обнаруживают зависимости от размера бар или бетона. Общий коэффициент вариации 8% были рассчитаны;
3. Коэффициент вариации для средней остаточной bondstress нормированная квадратный корень из бетона на сжатие прочность показать не зависит от длины заливки, бар размер, бетона или шероховатость поверхности заготовки. Общий коэффициент вариации 24% были рассчитаны;
4. Эмпирические отношения развивались от regressionanalyses представлены для нормированного максимальной и остаточной среднем связи подчеркивает, соответственно. Наблюдая, что шероховатость поверхности пескоструйным баров нижняя граница шероховатости исторических баров, упрощенное отношение к предсказать нормированные максимальной и остаточной среднем связи подчеркивает также представлены;
5. Нагрузки скольжения отношения не могут быть восприняты как linearrelationship между нагрузкой и логарифм скольжения, с положительным для перехвата и отрицательный наклон. Эти возможности могут быть легко вычислены зная, максимальной и остаточной средние напряжения, а также
6. Дополнительные исследования для расследования в связи stressdistribution изгиб членов требуется до даты проведения отбора одного фактора сопротивления для связи обычной арматуры в бетоне.
Авторы
Авторы благодарят за помощь: В. Логан, Университет Западного Онтарио структуры техника-лаборанта, за помощь в разработке тестовой системе, А. Беккер и Дж. Ведлейк, студентов старших курсов по гражданской и экологической инженерии, Д. Twynstra , высокий внутренний школы, за помощь в проведении лабораторных испытаний и H. Trofanenko Диллона Консалтинг "за предоставление образцов исторического арматурной стали. Финансовая поддержка была оказана со стороны естествознания и техники Научно-исследовательского совета Канады в виде аспирантов стипендии для первого автора и Discovery Грант на второй автора. Стипендии для первого автора из американского института бетона, правительство Онтарио, Канадское общество гражданское строительство, Канадский совет профессиональных инженеров, ENCON Групп Инкорпорейтед, а также Университета Западного Онтарио, также выражается искренняя признательность.
Нотация
е '^ к югу с = прочности бетона сжатие
К югу ^ ш = показатель переменной бар формы
К ^ к югу SZ = показатель переменной для размера стержня
л ^ Sub D = длина развития
N = количество идентичных образцов гипса или испытан
P = нагрузка передается через связь
P ^ югу макс = максимальной нагрузке, передаваемой хотя связь
P ^ югу резолюция = остаточной нагрузка передается через связь
р = арматурного проката по периметру
R ^ югу у = Максимальная высота профиля
S = скольжения бар
S ^ югу макс = скольжения бар совпадает с максимальной нагрузке, передаваемой через связь
S ^ югу резолюция = скольжения бар совпадает с остаточной нагрузка передается через связь
и ^ к югу макс = Максимальная средняя связи стресса
и ^ к югу резолюция = остаточных напряжений связи среднем
Ссылки
1. Болдуин, MI, и Кларк, Л. А. Оценка арматуры с недостаточным Анкоридж, "Журнал конкретных исследований, т. 47, № 171, 1995, с. 95-102.
2. Фельдман, LR; Макфарлейн, округ Колумбия; Кроман, JA, и Бартлетт, FM, "Построение Постановка реабилитационный центр Бридж-стрит для размещения движения специальных транспортных средств", 31 ежегодной конференции Канадского общества Строительная техника, 2003, 10 с. ( CD-ROM)
3. Loov, RE, "Железобетонные на рубеже веков", на международном уровне конкретные, т. 13, № 12, декабрь 1991, с. 67-73.
4. Абрамс Д. А. Испытания связь между бетона и стали, "Университет штата Иллинойс Бюллетень № 71, Университет штата Иллинойс, 1913, 240 с.
5. Бах, К., и Граф О., "Versuche мит Eisenbetonbalken цур Bestimmung де Einflusses дер Hakenform дер Eiseneinlagen (тесты с железобетонных балок для определения влияния формы Укрепление крючки)," Deutscher Ausschuss меха Eisenbeton, Heft 9 , Берлин, Германия, 1911, стр. 86.
6. Sheit, H., и Wawrziniok О., "Versuche Eisenbeton MIT - Balken цур Ermittlung дер Wiedrstandfahigkeit фон дер Eiseneinlagen Stossverbindungen," Deutscher Ausschuss меха Eisenbeton, Heft 14, Берлин, Германия, 1912, стр. 54.
7. Sheit, H.; Wawrziniok, О. и Амос, H., "Versuche Eisenbeton MIT - Balken цур Ermittlung дер Wiedrstandfahigkeit фон дер Eiseneinlagen Stossverbindungen" (Erganzungsversuche) Deutscher Ausschuss меха Eisenbeton, Берлин, Германия, 1917, стр. 24.
8. Мак-Грегор, JG, железобетонных механики и дизайна, 3rd Edition, Prentice-Hall, Верховья реки седла, NJ, 1997, 939 с.
9. Expanded Metal и гофрированного Ко-бар, "Испытания связь между бетона и стали," Железобетонные бюллетень № 1, Сент-Луис, Миссури, 1906, 15 с.
10. Майлрея, ТД ", Бонд и Анкоридж" ACI ЖУРНАЛ, Труды В. 44, 1948, с. 521-552.
11. Канадская ассоциация технических стандартов, "Стандартные спецификации для бетона и железобетона", канадской инженерной Standards Association, Оттава, Онтарио, Канада, 1929, 149 с.
12. Канадская ассоциация стандартов ", CSA Стандартный A23.3-1970" - код для дизайна равнинных и железобетонных конструкций ", Рексдейл, Онтарио, Канада, 1970, 107 с.
13. ACI комитета 318 "Строительство кодекса Требования к железобетона (ACI 318-63)," Американский институт бетона, Фармингтон-Хиллз, штат Мичиган, 1963, 144 с.
14. Канадская ассоциация стандартов ", CAN/CSA-S6-00 - CanadianHighway кодекса Дизайн мост", Канадская ассоциация стандартов, Рексдейл, Онтарио, Канада, 2000, 752 с.
15. Канадская ассоциация стандартов ", CSA Стандартный A23.3-94 - Проектирование железобетонных конструкций", Канадская ассоциация стандартов, Рексдейл, Онтарио, Канада, 1994, 220 с.
16. ACI комитета 318 "Строительство кодекса Требования Железобетона (ACI 318-02) и Комментарии (318R-02)," Американский институт бетона, Фармингтон-Хиллз, штат Мичиган, 2002, 443 с.
17. Американская ассоциация шоссе государства и перевозки должностных лиц (AASHTO), "Мост AASHTO LRFD характеристики Дизайн", Вашингтон, округ Колумбия, 1994, 1450 с.
18. Фельдман, LR, и Бартлетт, FM, "Разработка программы испытаний для Бонда равнинных усиление", 5-й Международный симпозиум в области строительства, Delft, Нидерланды, 2004, с. 145-153.
19. Ржавчина, SJ, "Реабилитация исторического Хилхерст (Louise) мост" PCI журнал, т. 42, № 3, 1997, с. 22-31.
20. Ньюмен, К., Лачанс Л., "Тестирование хрупких материалов при сжатии равномерного одноосного напряжения", ASTM Труды, В. 64, 1964, с. 1044-1067.
21. ACI Комитет 408 ", Бонд и развитию прямых арматуры при растяжении (ACI 408R-03)," Американский институт бетона, Фармингтон-Хиллз, штат Мичиган, 2003, 49 с.
22. Барнс, RW; Grove, JW, и Бернс, NH, "Экспериментальная оценка факторов, влияющих на передаче Длина", ACI Структурные Journal, В. 100, № 6, ноябрь-декабрь 2003, с. 740-748.
23. ASTM E 178-00, "Стандарт практики Работа с Отдаленные наблюдения", ASTM International, Запад Коншохокен, Пенсильвания, 2000, 15 с.
24. Цзо, J., и Дарвин, D, "сращивания прочности обычных и высокой относительной ребер района Бары в нормальных и бетона высокопрочных", ACI Структурные Journal, В. 97, № 4, июль-август 2000, с. 630-641.
25. Уитей, MO, "Испытания связь между бетона и стали в железобетонных балок," Вестник Университета Висконсина № 321, Университет Висконсина, Мэдисон, штат Висконсин, 1909, 61 с.
26. Эдвардс Д., Yannopolous, PJ, "Локальные Бонд-стресс для скольжения отношений для горячего проката Деформированные Бруски и мягкой стали равнины бары," ACI ЖУРНАЛ, Труды В. 76, № 3, май-июнь 1979, с. 405 - 420.
27. Беннетт, EW и Snounou И.Г., "Бонд-Слип характеристики равнины арматуры при меняющейся Стресс," Конференция: Бонд в бетоне, Пейсли, Шотландия, 1982, с. 140-150.
28. Канкам, CK, "Связь Бонд стресса, стали стресс, и Слип из железобетона," Журнал структурной инженерии, ASCE, В. 123, № 1, 1997, с. 79-85.
29. Gaillet О., "Этюд де-ла-Longueur d'Anchrage Minimale в защиту Aciers де Сгибание Lisses йапз Ле Poutres ан Бетон Arme," MS тезис, Монреальский университет, Монреаль, Квебек, Канада, 1999, 266 с. (На французском)
30. Перри, ES, и Томпсон, JN, "Бонд Распределение напряжений на арматурную сталь в пучки и Пулаут образцов," ACI ЖУРНАЛ, Труды В. 63, 1966, с. 865-874.
Входящие в состав МСА Лиза Р. Фельдман является аспирант Университета Западного Онтарио, Лондон, Онтарио, Канада. Она получила степень магистра в Университете штата Техас в Остине, Остин, Техас, и ее BASC из Университета Ватерлоо, Онтарио, Канада. Ее исследовательские интересы включают код калибровки, срок службы прогнозирования, неразрушающего контроля, а также оценки и реабилитации существующих структур, в частности, мостов.
F. Майкл Бартлетт, ВВСКИ, является адъюнкт-профессор гражданского и экологического инжиниринга в Университете Западного Онтарио. Он бывший председатель Комитета МСА 342, оценка железобетонных мостов и элементов моста, а также является членом комитетов МСА 214, оценка результатов испытаний, применяемых для определения прочности бетона, 318-C, безопасность, удобство обслуживания, а также анализ ( Железобетона кодекса здание), и 348, структурные безопасности. Его исследовательские интересы включают надежность конструкции, код калибровки, а также оценки и реабилитации существующих структур, в частности, мостов.