Бонд и развитию деформированной площади арматуры
Площади деформированной арматуры широко использовались до и во время перехода к круговой деформированной арматурной стали после принятия ASTM 305-50, который стандартизированной геометрии, веса, деформации высоты и расстояния между требованиями. Бонд стресса и развития длины для деформированных квадратный традиционно вычисляется как эквивалент баров круглый равной площади поперечного сечения и масса, хотя такой подход не были утверждены. Данные представлены из архивных исследований на деформированных квадратным и круглым арматурного проката и до и после принятия и осуществления ASTM 305-50, предоставляющее информацию для оценки связей и развитие деформированных квадратных арматуры в классических и исторических зданий. Результаты теста показали Пулаут, что деформировало квадратный выставлены среднее напряжение связи, аналогичные круглые деформированной решеткой. На основании архивных результаты тестирования и сравнения представлены, лечения деформированных квадратный как эквивалент баров круглый для расчета длины развития представляется разумным и консервативным ..
Ключевые слова: напряжение связи, развитие длины арматуры.
(ProQuest-CSA LLC: ... означает формулы опускается.)
ВВЕДЕНИЕ
Площади деформированной арматуры широко использовались в бетонном здании и мостов по всей первой половины двадцатого века. Поскольку эти структуры возраста, начинают ухудшаться, или пройти изменений в землепользовании, вопросы, оставшихся возможностей и имеющихся срок службы стали важное значение для обеспечения восстановления и модернизации решений. Текущего AASHTO в "Руководстве по условной оценке Мосты" 1 и ASCE в "Руководство по структурной оценки состояния существующих зданий" 2 изложить общие принципы для оценки конкретных мостов и зданий, соответственно, с точки зрения конкретных прочность на сжатие и прочности укрепления доходности, но ни руководство адреса лечения различных арматурного проката геометрии, решающее значение для оценки как на изгиб и срез, учитывая переход к секционных методов анализа.
В центре внимания архивной литературы на службе производительности обусловлен допустимого расчетного напряжения философии используются дизайнерами дня. В результате, мало исторических данных имеются специально характеризуют развитие длины, необходимых для достижения податливость друга. Тем не менее, достаточно данных, чтобы поддержать рекомендации для оценки связи деформированных квадратных арматурного проката по сравнению с деформированными вокруг арматуры.
Стандартизация деформированных арматуры
Бетонные арматуры развивались в первой половине ХХ века в стандартизированной бары вокруг, которые используются сегодня. До стандартизации геометрии и деформации, однако, широкий спектр различных типов бар были использованы. Многие из них были запатентованной системы и занятых уникальный сечения формы и деформации для повышения связи между бетоном и сталью, примеры которых можно увидеть на рис. 1 из Abrams'3 ранних работ. Из множества различных типов бар доступных, круглые и прямоугольные бруски доминирующей и квадратный были широко использоваться, в частности для проектов, требующих больших размеров бар. Хотя гладкой (недеформированного) баров были также использованы, деформированные баров были признаны на раннем этапе, чтобы обеспечить превосходные связи. Из-за различий в высоте деформации и геометрическими рисунками, используемых в начале 1900-х, однако, в соответствии связь напряжений не гарантируется. В 1946 году Clark4 разработана методика оценка различных моделей арматуры на основе среднего напряжения связи в нескольких заданных значений скольжения.
Его расследование привело к ASTM 305-47т, 5 позднее принят в качестве ASTM 305-49.6 спецификации при условии стандартной высоты деформации и расстояние для круглого проката, а также включены деформации структуры в течение трех квадратных баров, которые соответствуют эквивалентные области вокруг (1-1 / 4 дюйма площадь = № 11, 1-1/8 дюйма квадратных = № 10; 1 дюйм = квадратных № 9). Спецификация была изменена на следующий год, как ASTM 305-507 и исключить квадратный полностью. Тем не менее, квадрат-прежнему используется и в конце 1950-х и по-прежнему привязаны к ASTM 305 спецификации на строительной документации. Интересно отметить, что в текущем ASTM 6158 спецификации для деформированных арматура остается идентичным ASTM 305-507 спецификации, как она относится к размеру бар и деформации геометрии, как видно из таблицы 1 ..
Текущие потребности в области развития длины
Текущего уравнения ACI развития length9 на основе нескольких факторов, но наиболее соответствующих термин для этого исследования связана с баром размера и значимости в разделе бар крест на связь эффективности. Упрощения разработки длины формулы из ACI 318-05 для круглого проката с четкими интервал не менее 2 ^ ^ db югу и ясно покрыть не менее г ^ к югу Ь *
... для № 6 арматурного проката и меньше (1a)
... для № 7 арматурного проката и более (1b)
Если предыдущий шаг четкие и охватывают требования не будут выполнены, упрощенные формулы развития длины
... для № 6 арматурного проката и меньше (2а)
... для № 7 арматурного проката и более (2b)
где / ^ у ^ к югу равно текучести стали (фунтов на квадратный дюйм); ^ к югу т = 1,0; меньше, чем 6D ^ югу Ь ^, , е ^ с ^ к югу 'равна прочности при сжатии бетона (фунтов на квадратный дюйм), а г ^ к югу Ь равна диаметру стержня при рассмотрении (дюйма). В покрытом, снизу, круглого проката в normalweight бетона, необходимой длины развитие зависит от текучести бар, бетон прочность на сжатие, а в баре диаметре. Измерение диаметра описываются доступные по периметру бара в которой подчеркивается связь может развиваться. Для сравнения, квадратный иметь приблизительно 11% больше, чем по периметру круглого эквивалентных области.
Экспериментальные методы, используемые для связи исследования стресса
Обзор ранней литературе по облигациям и крепления арматуры отметил, что различные исследователи использовали широкий спектр различных образцов, загрузка протоколов, свойства материалов, измерительных приборов, а также ссылки мер. Ранняя следователей, таких как Abrams3 использоваться испытаний вывода для анализа связей стресса. Образец состоял из бара встроенный продольно в конкретных цилиндра или призмы со свободным и выгрузке конце прут, торчавший короткие расстояния за один конец и конец расширения загруженных больше фиксированное расстояние за пределы конкретного образца. Образец был сделан на подшипника и протестированы для отказа либо расщепление бетона или вывода из бара. Небольшое число исследователей использовали боковых ограничений, размещенных по периметру вывода образцов для предотвращения расщепления образцов, тем самым увеличивая прочность при отказе в связи с увеличением ограничения.
Альтернативные методы испытаний были разработаны, поскольку было признано, что вывода тест поставил конкретные окружающих бар на сжатие и растяжение в бар, а на практике, и юристам, и бетона на растяжение. Кроме того, граничные условия на конкретные опорная плита пострадавших связи стресса. Как отметил Леонхардт, 10 образца устанавливается на тарелку или подшипника вызывает трение и производит боковые нагрузки на бетон, тем самым искусственно увеличения измеряется напряжение связи.
Несмотря на недостатки, вывода испытаний оставался популярным и широко использовались исследователей, потому что испытания были сравнительно недорогим и легким для выполнения, в отличие от альтернатив, которые могли бы производить больше реальных условиях стресса. Альтернативные подходы для вывода тест включает использование конкретных образцов с баром расширения продольно мимо бетонной на обоих концах (двуспальная вывода или растяжение образца), а также изменение консольная балка, балка конец образца, а также натурные испытания пучка . Данные из всех этих типов образцов для испытаний были использованы в последующих анализов и тип образца, используемых в различных исследований архивных приводится в таблице 2.
ЗНАЧЕНИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
Текущее состояние практике для лечения квадратный как эквивалент бары вокруг крепления для определения и развития, хотя этот подход не был подтвержден. В настоящем документе рассматриваются архивные технической литературы по связи и крепления марочных арматуры с конца прошлого века до конца 1960-х создать рекомендации для лечения деформированных квадратных арматуры для оказания помощи в оценке старых и исторических конкретных структур, многие из которых содержат квадратной решеткой.
Архивные исследования, ИСПОЛЬЗУЕМЫХ В ИССЛЕДОВАНИЕ
Образца детали, отсортировано по исследователя, приведены в таблице 2. Как видно из этой таблицы, многие из испытаний на образцах типа вывода без особых усиливающих для предотвращения расщепления бетона, но несколько тестов пучка были также включены в выборочном пространстве.
Abrams'3 исследований в 1913 году наиболее комплексную работу в то время, с участием нескольких сотен вывода испытаний, но конкретные сила была низкой по современным меркам (1750 фунтов на квадратный дюйм [12,07 МПа]). В 1917 году Howard11 испытания и вывода пучка образцов, но опять же прочности бетона была относительно низкой (1357 фунтов на квадратный дюйм [9,36 МПа]). работы Говарда включены 3 / 4 дюйма (19,05 мм), диаметр круглых и 3 / 4 дюйма (19,05 мм), литой квадратный вертикально и горизонтально. Его работы показали, что квадратный развитых выше, чем подчеркивается связь в обоих раундах литья позиции. Ховард также сообщил, что высшее напряжение связи был получен для баров, отлитый в вертикальном положении.
В 1920 году Слейтер и др. al.12 исследовали связь стресса для баров с антикоррозийным покрытием и без покрытия баров использованы в качестве контрольных образцов. Покрытом бары, используемые в настоящем исследовании. В 1936 году Гилки и Ernst13 исследовали вывода испытаний аналогичных баров в три разные сильные бетона. В 1937 году Гилки др. al.14 исследовали прочность на основе результатов как традиционных испытаний вывода, а также половину пучка тесты, в которых деформации образца значения были зарегистрированы с помощью ряда зеркал проецируется на большой сети. В 1937 году Wernisch15 исследовали оба вывода пучка и образцов 13 видов круглых стержней с нормальным и конкретные высокой прочности. Menzel16, 28 подготовили документы на 1939 и 1952, которая включала круглые и прямоугольные образцы вывода. 1939 образцов были отлиты в призмы 1-15/16 дюйма (49,2 мм) минимальным покрытием на основе современных принципов ACI. 1952 документе отмечается, что баров состоялась жестко в горизонтальном положении в процессе литья отмечались уменьшение прочность по сравнению с горизонтальными полосами разрешено поселиться на заданном расстоянии при колдовстве.
В 1940 г. Джонстон и Cox17 исследовали влияние локализованных ржавчины поверхность, на прочность круглого и квадратного деформированы баров использованием unrusted баров контрольных образцах. Только unrusted барах включены в данное исследование. Watstein18, 21 подготовили документы на 1941 и 1947, которые исследовали распределение напряжений сцепления на заливки длины вывода образцов, а не просто максимальное среднее напряжение связи по заданной длине. В 1945 году Watstein и Seese20 исследовали связь эффективность различных типов бар на основе ширины трещин на внешней поверхности бетона, трещины датчиков, которые были установлены в семи точках по длине образца. Образцы были смонтированы на разрывной машине, что размещаться как сталь и бетон в напряжении. Кроме того, в 1945, Клюге и Tuma19 исследовали внахлест бар соединений в пучки с двумя непрерывными бары располагаются рядом с внахлест один бар с четким шагом диаметром 1-1/2 бар. В 1947 году Collier22 исследовали прочность арматурных прутков с рядом моделей деформации использованием вывода испытаний ..
В 1949 году продолжала Clark23 рейтинг технику из 1946 работы, основанные на бар напряжений при заданных значениях скольжения для нескольких типов бар. Его данные предоставляет большое пространство для образца, но ограничены, потому что об стресс связи по сравнению с скольжения кривые определялись в среднем два различных длин заливки. Несмотря на эти недостатки, Кларк показал, что, хотя деформации области на квадратный дюйм, является важным фактором прочности, расстояние от деформации и на территории между наконечники-сдвига районов было не менее важным фактором. Он предложил соотношении 5 к 6 для сдвига области на плодоносящей площади. Нынешнее соотношение обратное, называют относительной площади ребра МСА 408.3,24 похож на тех, рекомендуется в докладе Кларка.
В 1949 и в 1951 году, Walker24, 26 исследованных расстояниях друг от друга связали укрепление использованием вывода образцов. Расстояние между решеткой варьировала от 1-1/8 до 1-7/8 дюйма (28,6 на 47,6 мм) для 1949 и 1951 тестов, соответственно. В 1951 году Mains25 посмотрел на распределение напряжений сцепления на встроенных баров использованием датчиков деформации, расположенные продольно внутри бара вместе precut канала в обоих пучков и вывода образцов. Он посмотрел на обоих зацепило, и прямой простой и деформированных баров в обеих сериях опытов.
Chamberlin27, 30,31 провела ряд исследований, касающихся прочности, издательской три журнальных статей с 1952 по 1958. 1952 статьи исследовали шаг сплайсинга баров в выводе образцов. Образцы были усилены спирали против растрескивания и плескались барах, расположенных на 1-1/2 дюйма (38,1 мм). В 1956 году Чемберлин продолжал смотреть на шаг арматуры в бетоне, на этот раз изменение бетонная балка. Хотя предыдущие исследования проводились сплайсинга баров в выводе образцов, основное внимание в 1956 работы рассматриваются с минимальным покрытием на одной параллельно арматуры размещен в бетонных балок. Чемберлин использовал балки до двух точечных нагрузок производить постоянный регионе момент в центре пучка. Между точечные нагрузки, арматурного проката была разоблачена по отношению к бетону. Чтобы учесть различные покрытия расходов, ширина пучка в месте расположения арматурного проката регулироваться по отношению к фиксированной ширины вышеупомянутых пучка. Чемберлин использовал изменение пучка с крышкой отклонения от 1 / 2 до 5-1/2 дюйма
(12,7 на 139,7 мм), в том числе простых и арматурной расследовать средняя прочность. Последняя серия испытаний в 1958 году исследовал шаг внахлест баров, а также круг длина пучка образцов. Эта работа предусматривала только один тип из пруткового без каких-либо боковых укрепление против разрыва ..
В 1955 году Чинн и др. al.29 исследовали прочность в 3 / 4 дюйма (19,1 мм), диаметр баров раунд сращивания напряженности коленях в пучках. Пучков провалились из-за расщепления (без стремян, были включены в проб) сбоку или снизу крышки.
В 1961 году Матей и Watstein32 исследовали связь силы и вывода пучка образцы построены с высоким пределом текучести (100 KSI [689,8 МПа]) деформированных стальных стержней на основе семи развития длины, от 7 до 34 дюйма (177,8 до 863,6 мм) . Оба типа образцов были укреплены для предотвращения бокового разрыва с использованием сварных ткани проволоки и № 4 в стременах внешней третьего члена для вывода пучка и образцов, соответственно. Пучка образцы содержали на одной продольной арматуры с эксцентричным подшипники, чтобы компенсировать любые дополнительные сжатие поддерживает, в то время вывода образцы традиционного типа.
В 1962 году Фергюсон и Thompson33 исследовал развитие длина высокопрочных арматурных сталей (75 KSI [517,4 МПа]) в пучках. Основная работа сосредоточена на № 7 баров без стремян. Продолжение предварительного расследования с большими полос Ferguson и Breen34 в 1965 году и Фергюсон и Briceno38 в 1969 году включены № 8 и № 11 баров в постоянной ширины пучка с учетом и без стремян моделирования сил в стене сохранения стволовых клеток.
В 1965 году Untrauer и Henry35 посмотрел на эффект от нормального давления на прочность на основе вывода испытаний высокой прочности (92 KSI [634,6 МПа]) круглой арматурной решеткой. Образцы, не применяются нормальных напряжений были использованы в качестве контрольных образцов и включены в данное исследование. В 1966 году Перри и Thompson36 исследовали максимальное напряжение, связь с эксцентричной образцов вывода при помощи приборов похожа на сетевой использованием тензодатчиков помещен арматура в центре аннулирована области.
Лабораторные тесты, основанные на статических и динамических нагрузок повторил вывода образцов проводились Lababidi37 в 1967 году как часть дипломной работы, которая впоследствии была опубликована Перри и Jundi39 в 1969 году. Оба эти источники использовались разные данные для статической нагрузки эксцентричного образцов вывода на основе различной прочности бетона и заливки фиксированной длины.
В 1969 году, сообщил Warren40 прочности связи для № 9 баров в пучках с стремена для защиты от расщепления. Образцы, содержащиеся различной ширины пучка, бар расстояние, количество баров в луч, и различной длины заливки.
Презентация результатов
Соответствующих архивных данных испытаний были использованы для оценки связей и развитие марочных квадратный. Круглый бар деформированных данных были использованы для сравнения с относительной квадратных результаты бар. Некоторые исследователи сообщили о конкретных прочность на сжатие, прочности укрепления доходность и максимальное среднее напряжение связи на основе среднего значения из нескольких тестов без других соответствующих статистических данных. Кроме того, некоторые исследователи сообщили фактического предела текучести укрепление, а другие сообщили лишь номинальным текучести. Результаты испытаний были представлены на неисполнение или при определенных значениях скольжения (наиболее распространенными из которых 0,01 дюйма [0,25 мм]) и в любой свободной или загрузить конце (для вывода образцов), или в некоторых случаях обе стороны не поступало. Следовательно, принимая во внимание широкий диапазон изменчивости в имеющихся данных архивов, некоторые ограничения были необходимы, и не все данные можно сравнить по всем переменным. Для надежности, следующие соглашения были использованы:
* Все бары были деформированы, нет прутки, были включены в выборочном пространстве.
* Бары, что было разрешено поселиться в окружающий бетон не были включены в данные.
* Все бары, как предполагалось, должным образом заключенная окружающими бетона.
* Бетонные покрытия была основана на размеры сообщают авторы, и соответствующие упрощенные ACI развития длина уравнений (уравнения (1) или (2)) были использованы.
* Для квадратных баров, эквивалентный диаметр (для производства круглых и равной площади стали) был использован в уравнениях ACI.
* Если среднее напряжение связи было сообщено, арматурного проката стресс определяется как связь стресса раз бар встроенный площадь разделена бар площадью поперечного сечения.
* Если максимальная арматурного проката растяжения сообщалось, связь стресса определялась как арматурного проката стресс раз площадь поперечного сечения, деленной на площадь поверхности заливки, с верхнего предела для заливки длина длина ACI развития (уравнение (1) или (2)).
* Усиление напряжения бар или напряжение связи был оценен в две точки отсчета: скольжения 0,01 дюйма (0,25 мм) и / или при максимальной нагрузке, где сообщалось.
* Оценки были сделаны с номинальной текучести и / или фактического предела текучести (там, где сообщалось) для арматурного проката материалов, используемых в различных научных исследований.
Для каждого архивного результат теста и использование описанных выше ограничений, результаты были классифицированы в зависимости от максимальной применили силу в связи с тем, и применили силу на указанном скольжения 0,01 дюйма (0,25 мм). Сообщили заливки длина нормированная ACI вычислить требуемое развитие длины (уравнение (1) или (2)) и арматурного проката стресс, достигнутый в тест нормированная сообщили номинальной или фактической текучести арматуры. Бонд подчеркивает также вычислить. Ни в одном из баров в квадратных образца пространства сообщили явно встретиться ASTM 305-496 требованиям. В результате прямого сравнения эквивалентных круглых и квадратных баров заседании ASTM назначения не представляется возможным. Тем не менее, сравнение круглого проката, что сделал встретиться ASTM 3057 назначения (и, следовательно, современной ASTM 6158 наименования) и квадратный в аналогичных условиях испытания были сделаны, чтобы определить возможные различия в облигации и развития между различными видами бар. Темные сплошная линия на рис. 2 до 9 представляет ACI необходимой длины заливки ..
АНАЛИЗ И ОБСУЖДЕНИЕ
Все применимые архивных данных испытаний приведены на рис. 2 и 3 с максимальной сообщили применили силу и применили силу в конце измеряется скольжения 0,01 дюйма (0,254 мм). Эти цифры включают в себя все типы и образцы как деформированных круглых и квадратных баров с учетом как сообщили номинальной и фактической доходности значения напряжений. Результаты площади бар изолированы на рис. 4 и 5 и состоит из образцов вывода только. Результаты Круглый бар изолированы на рис. 6 и 7 и включает все испытания образца типа (обрыва, эксцентричный ссылках, и балки). Выборочное пространство для баров заседании ASTM 305-496 показано на рис. 8 и 9 в зависимости от размера арматурного проката. Этот набор данных является представителем арматурного проката производства с 1950 до конца 1960-х. Значительная часть данных, на рис. 8 и 9 с эксцентричным и вывода пучка образцов (определенный в Соглашении, в качестве альтернативных образцов) в связи с изменением методики тестирования, которые отошли от прямого вывода испытаний, а также улучшения в области метрологии. Как видно из этих цифр было больше, результаты тестирования доступны с номинальной доходности напряжений для максимального применили силу в случаях ..
2 и 3 показывают, что, независимо от типа бара, схема деформации, формы или интервал, деформированных бары, как правило, выполняют на уровне или выше упрощение требований ACI развития (и подразумеваемых ASTM 6158/ASTM 3057 деформации), и лишь за некоторыми исключениями. Барах, как правило развивать напряжение в некоторых пропорционально длине и встроенных ACI требования обеспечить разумную нижнюю границу.
Лишь немногие тесты были проведены с embedments за определенной длины развития ACI, но несмотря на это, многие из баров удалось добиться бар напряжениях выше предела текучести (номинальной или фактической). Для некоторых образцов, когда фактическая текучести сообщалось, бары удалось добиться подчеркивает также в теоретических диапазоне strainhardening. Идеализированной верхний предел развития поведения баров, обозначается темной горизонтальной линии, первоначально свидетельствует Клюге и Тума, 19 показывает, что после арматурного проката вложено за пределами длины, необходимых для разработки текучести бар, никаких дополнительных сил Возможно (до начала деформационного упрочнения, которая часто игнорируется для проектирования / анализа).
Сравнение средних связи напряжений для различных типов бар был проведен количественно определить различия в поведении между связей круглых и квадратных баров. Средняя связи подчеркивает, были рассчитаны для результатов теста с максимальной применили силу, когда соответствующие данные были доступны. Средняя нагрузка связи было принято, как сообщила или применяться сила, деленная на площадь встроенных (с длиной измерения ограничена верхняя граница длины развития ACI).
Связи напряжения, возникающие в архивных данных для круглых и квадратных деформированных баров, показаны на рис. 10 в зависимости от прочности бетона сообщили. ACI подразумевается текущий среднее напряжение связи для арматурного проката № 6 и меньше и арматурного проката № 7 и более, а также допустимые AASHO связи напряжений от 1949 и 1953 для unanchored баров показано на рисунке для справки. 1949 AASHO допустимых напряжений связи является самым строгим, как они были основаны на нестандартные требования деформации до принятия ASTM 305,5 связи подчеркивает показывают разброс не сильная корреляция связана с прочностью на сжатие для вывода образцов. Существовал также разброс от альтернативных образцов. Распределение среднего напряжения связь была нормирована по отношению к F ^ с ^ к югу, и нормированных гистограмм для различных бар друга и виды испытаний приведены на рис. 11. Вывода испытаний для круглых и квадратных баров выставлены нормального распределения, а альтернативные виды испытаний выставлены лог-нормального распределения.
Статистические данные за эти результаты представлены в таблице 3 и идеализированной распределения приведены на рис. 12. Кумулятивные функции распределения для нормированных среднее напряжение связь различных бар друга и образца типа показано на рис. 13. Как видно из этого рисунка, бары квадратных и круглых вывода имеют схожие нормальных распределений с достаточно хорошо подходят всем диапазоне значений. бары квадратных и круглых вывода имеют сходные средние и квадратный вывода имеют немного меньший коэффициент вариации (COV). В результате, никаких существенных различий не наблюдалось за два арматурного проката сечения типа в аналогичных условиях испытания. Альтернативных образцов не сочетается с нормальным распределением, особенно на верхних и нижних хвостами. Лучше подходят был лог-нормального распределения, так как это достаточно захватили в верхней и нижней хвостами. Таким образом, более реалистично стрессовых условиях производства альтернативных методов тестирования привело к снижению средней связи напряжений и распределения различных результатов.
Нынешний подход МСА на основе этих более современные выводы для круглого проката с ASTM 3055 и 6158 стандартизированной деформаций. Без дополнительных данных не представляется возможным точно сказать, как квадратный может выполнять в аналогичных альтернативных условий испытаний. На основании сходства между круглого и квадратного деформированы бары в непосредственной вывода тестов (в диапазоне от прочности бетона, арматурного проката материала, а также различные исследователи), однако, предполагается, что квадратный также покажет сокращение средней связи подчеркивается в более реальных условиях стресса. Кроме того, предполагается, исходя из сходства вывода испытания, что деформировало квадратных связи бар напряжений в альтернативных условиях тест может быть одинаковой величины и распределения тем, которые наблюдаются в деформированных круглого ..
Для деформированных квадратный в этом исследовании, средняя нормированная связи подчеркивает были похожи на тех, сообщил на заседании круглого ASTM 3055 при использовании стороне измерения для определения заливки периметру. Таким образом, представляется разумным использовать это значение в качестве параметра усиления бар геометрии в уравнениях ACI развития длины. Использование эквивалентный диаметр круглого за квадратный результаты баров в развитии длинами, 13% дольше, тогда, когда стороны измерения используется. Разница заключается в относительно малых и использования диаметре и является консервативным Таким образом, рекомендуется для целей анализа.
Круглые и прямоугольные бруски и сортируются в зависимости от площади поперечного сечения, чтобы установить тенденции, связанные со снижением эффективности связи для крупных баров. Только результаты вывода испытаний были использованы для этих сравнений. Нормированные среднее напряжение связи было показано, как уменьшить арматурного проката площадь поперечного сечения увеличилась, как показано на рис. 14. Сравнение круглых и квадратных вывода результатов испытаний показал, что квадратный был немного выше среднего напряжения нормированный связь, чем круглые заседании ASTM 305,5 за исключением баров размером более 1,3 in.2 (838,7 мм2), где мало данных не было. В целом, тенденции были схожими с указанием, что переход на более длинных развития для более крупных баров также гарантия на квадратный, с большей неопределенности на квадратный выше 1 дюйма (25,4 мм) из-за отсутствия данных.
ВЫВОДЫ
Обзор связей и развитие испытаний на марочные деформированных круглой и квадратной арматуры была проведена. Экспериментальные результаты в доступной литературе архивных были использованы для сравнения гарантией исполнения квадратных и круглых деформированных арматурного проката. В исследование были включены баров из первых испытаний Abrams3 в 1913 году до современных баров до 1969 года. Квадратный, о которых сообщалось в литературе, были основаны на более ранних конструкций, в которых актуальная информация деформации не сообщили, или более современной площади баров, которые не отвечают ASTM 305-496 критериев. На основании обзора и анализа результатов испытаний, принял следующие выводы представляются:
* Применение упрощенных уравнений ACI развития длина охарактеризовать арматурного проката стресса при условии разумного нижняя граница для квадратных и круглых барах всех типов тестов. Аналогичные результаты были получены для круглых и квадратных результатов.
* ACI подход был аналогичным консервативной для частичного арматурного проката embedments круглых и квадратных результаты и показывает, что линейная интерполяция доступных напряжений бар усиления для заливки длины меньше, чем расчетная длительность развития также представляется разумным квадратных арматурного проката.
* Сравнение средних связи напряжений для вывода результатов испытаний показал, что круглые и квадратные арматурного проката (рассчитываются с использованием фактически периметру и заливки длины) имеют сходные нормального распределения и квадратный есть немного меньше, изменчивость (коэффициент вариации на квадратный составил 26,5% по сравнению с 32,8 и 34,9% для всех круглого проката и круглого проката заседании ASTM 305,6 соответственно).
* Альтернативные виды испытаний (растяжение образца, изменение консольная балка, балка конец образца, а также натурные испытания пучка), производимых ниже среднего напряжения, чем связи вывода испытаний для круглых стержней арматуры и далее выставлены лог-нормального распределения. Никаких данных из альтернативных видов испытаний были доступны для квадратных арматурного проката. Учитывая сходство в результатах между круглых и квадратных баров в выводе испытаний, однако, предполагается, что квадратный бар укрепления бы также выставку привела к падению среднего напряжения связи в альтернативных условиях испытаний.
* Вычисление развития длина по формуле ACI с эквивалентным диаметром круглого за квадратный арматурного проката результатов в длину 13% больше, чем тогда, когда стороны измерения используется. Это консервативная и рекомендовано к практике ввиду отсутствия экспериментальных данных для больших квадратных арматурного проката размеров и конфигураций, альтернативные испытания.
БУДУЩАЯ РАБОТА
Сообщили расследования было основано на результатах испытаний связи с предыдущих исследований, проведенных в начале 1900-х по 1969. Нет квадратный заседании ASTM 305-496 были доступны в архивной литературы. Таким образом, дополнительные тесты с использованием принятых в настоящее время связи и развития методов оценки квадратный заседании деформации требованиям ASTM 305-507 будет представлять интерес для пополнения базы данных.
Авторы
Авторы выражают благодарность Орегон Департамента транспорта за финансовую поддержку этого исследования, хотя результаты и выводы являются мнениями авторов и не могут представлять эти признания.
Ссылки
1. AASHTO, Руководство по оценке состояния мостов, Американская ассоциация шоссе государства и перевозки должностных лиц, Вашингтон, округ Колумбия, 2000, с. 49-72.
2. SEI / ASCE 11-99, "Руководство для структурной оценке состояния существующих зданий", Американское общество гражданских инженеров, 2000, 160 с.
3. Абрамс Д. А. Испытания смычке бетона и стали, "Бюллетень № 71, Университет штата Иллинойс инженерно опытной станции, 1913, 239 с.
4. Кларк, А. П. Сравнительная эффективность Бонд деформированных бетонные арматуры ", ACI ЖУРНАЛ, Труды В. 43, № 11, ноябрь 1946, с. 381-400.
5. ASTM 305-47, "Минимальные требования к деформации деформированных стальные прутки для армирования бетона," ASTM International, Запад Коншохокен, Пенсильвания, 1947.
6. ASTM 305-49, "Минимальные требования к деформации деформированных стальные прутки для армирования бетона," ASTM International, Запад Коншохокен, Пенсильвания, 1949, стр. 3.
7. ASTM 305-50, "Минимальные требования к деформации деформированных стальные прутки для армирования бетона," ASTM International, Запад Коншохокен, Пенсильвания, 1950, стр. 3.
8. ASTM 615 / A 615M-05A, "Стандартные спецификации для деформированных и простой углеродистой стали бары для армирования бетона," ASTM International, Запад Коншохокен, Пенсильвания, 2005, стр. 6.
9. ACI комитета 318 "Строительство кодекса Требования Железобетона (ACI 318-05) и Комментарии (318R-05)," Американский институт бетона, Фармингтон-Хиллз, штат Мичиган, 2005, с. 194-196.
10. Леонхардт, F., "О необходимости учитывать влияние на боковое стрессов на Бонда," Труды Симпозиума по Бонд и образования трещин в железобетонных, В. 1, Стокгольм, Швеция, 1958, с. 29-35.
11. Говард, GC, "Испытания связь между бетоном и сталью", кандидатская диссертация, Lehigh University, Южная Вифлеем, Пенсильвания, 1917, 70 с.
12. Слейтер, WA; Ричарт, FE, а Скофилд, Г. Г. Испытания Бонд сопротивление между бетоном и сталью ", Министерство торговли-технологический доклады Бюро стандартов, № 173, 1920, 68 с.
13. Gilkey, HJ, и Эрнст, GC, "Пулаут Тесты для облигаций сопротивления высоких упругих стержней стали Limit," Известия Совета исследований с автострадой, V. 16, 1936, с. 82-95.
14. Gilkey, HJ; Чемберлин, SJ и Бил, RW, "Бонд сопротивления высоких упругих стержней стали, серия 1937," Известия Совета исследований с автострадой, V. 17, 1937, с. 150-186.
15. Wernisch, GR, "Бонд исследований различных типов арматуры," ACI ЖУРНАЛ, Труды В. 34, № 11, ноябрь 1937, с. 145-164.
16. Менцель, CA, "Некоторые факторы, влияющие на результаты Выдвижной Бонд тестов", ACI ЖУРНАЛ, Труды V. 35, № 6, июнь 1939, с. 517-542.
17. Джонстон, Б., и Кокс, KC ", Бонд прочность Rusted Деформированные Бруски", ACI ЖУРНАЛ, Труды V. 37, № 9, сентябрь 1940, с. 57-72.
18. Watstein Д., "Бонд напряжений в бетоне Образцы Pull-Out," ACI ЖУРНАЛ, Труды V. 38, № 9, сентябрь 1941, с. 37-52.
19. Клюге, RW, и Тума, ЕС, "Lapped Бар соединений в бетонных балок", ACI ЖУРНАЛ, Труды В. 42, № 9, сентябрь 1945, с. 13-34.
20. Watstein Д., и Сиз Н. А. Влияние типа Бар по ширине трещины в железобетонных подвергнутых растяжению, "ACI ЖУРНАЛ, Труды В. 41, № 2, февраль 1945, с. 293-304.
21. Watstein, D., "Распределение напряжений сцепления бетона образцы Pull-Out," ACI ЖУРНАЛ, Труды В. 43, № 5, май 1947, с. 1041-1052.
22. Кольер, ST, "Бонд характеристики коммерческих и Подготовлено арматуры", ACI ЖУРНАЛ, Труды В. 43, № 6, июнь 1947, с. 1125-1134.
23. Кларк, А. П. Бонд бетона арматуру ", ACI ЖУРНАЛ, Труды V. 46, № 11, ноябрь 1949, с. 161-184.
24. Уолкер, WT ", сеток и Tied арматурного проката сращивания" Доклад Лаборатории № СП-20, и научно-исследовательского отдела геологии, Бюро мелиорации США, 1949, с. 1-11.
25. Питающей сети, RM, "Измерение распределения растяжение и Бонд напряжений вдоль арматурного проката", ACI ЖУРНАЛ, Труды В. 48, № 11, ноябрь 1951, с. 225-252.
26. Уолкер, WT, "Лабораторные испытания сеток и Tied арматуры", ACI ЖУРНАЛ, Труды В. 47, № 1, январь 1951, с. 365-372.
27. Чемберлин, SJ, "Расстояние между сращивания Бары в Напряженность Выдвижной образцов," ACI ЖУРНАЛ, Труды V. 49, No 12, декабрь 1952, с. 261-274.
28. Менцель, CA, "Исследование о Джеймсе Бонде, Анкоридж, и факторы, связанные с железобетонных балок," Научно-исследовательский департамент Бюллетень 42, Ассоциация портландцемента, ноябрь 1952, 114 с.
29. Чинн, J.; Ferguson, ТЧ, и Томпсон, JN, "Lapped соединений в железобетонных балок," ACI ЖУРНАЛ, Труды В. 52, № 10, октябрь 1955, с. 201-213.
30. Чемберлин, SJ, "Расстояние между Усиление в пучках", ACI ЖУРНАЛ, Труды В. 53, № 7, июль 1956, с. 113-134.
31. Чемберлин, SJ, "Расстояние между сращивания Бары в пучках", ACI ЖУРНАЛ, Труды V. 54, № 2, февраль 1958, с. 689-697.
32. Матей, RG, и Watstein, D., "Исследование Бонда в луч и выдвижные Образцы с высокой текучести Прочность Деформированные Бруски", ACI ЖУРНАЛ, Труды В. 57, № 3, март 1961, с. 1071 -1090.
33. Ferguson, ТЧ и Томпсон, JN, "Развитие Длина Высокая прочность арматуры на Бонд", ACI ЖУРНАЛ, Труды В. 59, № 7, июль 1962, с. 887-922.
34. Ferguson, ТЧ и Брин, JE, "Lapped сращивания обеспечивает высокую прочность арматуры", ACI ЖУРНАЛ, Труды В. 62, № 9, сентябрь 1965, с. 1063-1078.
35. Untrauer, RE, и Генри, RL, "Влияние нормального давления на прочность", ACI ЖУРНАЛ, Труды В. 62, № 5, май 1965, с. 577-586.
36. Перри, ES, и Томпсон, JN, "Бонд Распределение напряжений на арматурную сталь в пучки и Пулаут образцов," ACI ЖУРНАЛ, Труды В. 63, № 8, август 1966, с. 865-876.
37. Lababidi, М. Ф. Бонд распределение напряжения вдоль арматурного проката неоднократно подвергалась динамическим нагрузкам, "MS Диссертация, университет штата Техас в Остине, Остин, Техас, 1967, 68 с.
38. Ferguson, ТЧ и Брисеньо, Е. А. Прочность Lap сращивания-Часть 1: Сохранение настенного типа, меняющегося Момент зоны "Доклад исследований Нету 113-2, Центр по шоссе исследований Техасского университета в Остине, Остин, Техас 1969, 31 с.
39. Перри, ES, и Джунди, N., "Пулаут Бонд Распределение напряжений при статических и динамических нагрузок Повторные", ACI ЖУРНАЛ, Труды В. 66, № 5, май 1969, с. 377-380.
40. Уоррен, GE, "Анкоридж Прочность стали в железобетонных балок", кандидатская диссертация, Университет штата Айова, Эймс, штат Айова, 1969, 104 с.
41. ACI Комитет 408 ", Бонд и развитию прямых арматуры при растяжении (ACI 408R-03)," Американский институт бетона, Фармингтон-Хиллз, штат Мичиган, 2003, 49 с.
Входящие в состав МСА Daniel А. Хауэлл является выпускником научный сотрудник в отделе строительства в Oregon State University, Корвалис, Oreg.
Входящие в состав МСА Кристофер Хиггинс является адъюнкт-профессором в Департаменте строительства Университета штата Орегон. Его научные интересы включают в себя оценку и реабилитации старение и ухудшение железобетонных мостов.
Упрощенный метод анализа сейсмических промышленной трубы
Статистические различия в хлорид Диффузия в железобетонных мостов
Оценка кодекса Потребность в 0,6 дюйма (15 мм) Предварительное напряжение Strand
Выполнение бетонных колонн, мост под Shaketable Возбуждение
Десять лет обучения по черной металлургии Волоконно-железобетонных балок при длительном нагрузок