Зависящих от времени отклонения и деформации железобетонных плоских плит-экспериментальное исследование

Экспериментальная программа долгосрочного тестирования крупных железобетонных плоских перекрытий структур описана, а также результаты испытаний на семь непрерывной плоской плиты образцов представлены. Каждый образец был подвергнут нагрузки услуг на срок до 750 дней, и отклонения, напряжения, степень растрескивания, а в колонке нагрузки контролировались на протяжении. Измеряется долгосрочного отклонения в несколько раз выше первоначальной краткосрочные отклонения, в основном вследствие потери жесткости связанных с зависящими от времени растрескивание под влиянием комбинированных поперечной нагрузки и усадка при высыхании. Этот эффект не учитывается должным образом в настоящее время подходы код для расчета отклонения и контроля. Результаты форме эталоном набор данных, из которых более надежных процедур расчета отклонения могут быть разработаны и откалиброван.

Ключевые слова: растрескиванию; ползучести; отклонения; плоские плиты, железобетонные; полезной нагрузки; усадку.

ВВЕДЕНИЕ

Отклонения и степени трещин в железобетонных плит зависят прежде всего от нелинейных и неупругих свойств бетона и трудно предсказать с уверенностью. Плиты, как правило, тонкие в связи с их пролетов, с жесткостью, а не силы обычно регулирующих разработку, в частности, для плоских панелей и плоских пластин.

В большинстве конкретных кодов (в том числе и ACI 318-021 AS3600-20012), порядок расчета окончательного отклонения плита обязательно проектно-ориентированных и простой в использовании, включая грубые приближения как моделирование двусторонней плиты и эффектов растрескивания, напряженность жесткости, бетон ползучести и усадки, и груз истории. К сожалению, в большинстве кодексов, последствия timedependent растрескивания, вызванного ограничением к сокращению, а изменения температуры и других факторов окружающей среды, не учтены должным образом.

Окончательного отклонения плиты зависит от степени первоначального растрескивания которые, в свою очередь, зависит от конструкции процедуры, количество ранних усадка, температурные градиенты в первые несколько недель после отливки, степень отверждения, и так далее. Он также зависит от степени сдержанность и качество бетона, в частности, масштабы и темпы развития усадки. Многие из этих параметров, в значительной степени, из-под контроля конструктора. В полевых измерений отклонения многих одинаковых плоских перекрытий панелей, большой изменчивости reported.3, 4 Заключительный прогибов одинаковых панелей отличается более чем на 100% в некоторых случаях.

ЗНАЧЕНИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ

Удивительно, но ни лаборатории контролируемой, долгосрочные измерения прогибов и трещин в крупномасштабных железобетонные плиты подвергаются эксплуатационные нагрузки были зарегистрированы в литературе. Отсутствие надежных экспериментальных данных препятствует и аналитических исследований и разработке надежных процедур дизайна. В этой статье обширные экспериментальные программы долгосрочного тестирования крупных плоских перекрытий структур описаны и некоторые результаты представлены, в том числе измерений изменяющихся во времени свойств материала, плиты отклонения, масштабы и ширина трещин и столбцов нагрузки . Более подробный отчет, содержащий все исходные данные available.5

Экспериментальная программа

Экспериментальной программе участвуют семь испытаний крупномасштабных железобетонные плоские плиты (S1 для S7) при длительном, равномерно распределенные, поперечные, эксплуатационные нагрузки на срок до 750 дней. Мгновенной и зависящими от времени прогибов были записаны во время погрузки, а также масштабы и распространение трещин, конкретных штаммов поверхности, и изменения во времени внешних сил реакции. Многочисленные образцы спутника были также испытаны для определения свойств материалов и деформационных характеристик, используемых в конкретных плит, в том числе прочность на сжатие, изгиб прочность на растяжение, модуль упругости, коэффициент ползучести и усадки деформации.

Слэб образцов и испытаний параметров

Каждая плита была габариты плане 6,2 Каждая плита была поддержана на девять 200 Типичный вид плана приведена на рис. 1. Плиты были одинаковой толщины по всей (или 100 или 90 мм). Каждая плита над консольной внешних колонн на северной и южной частях края, 600 мм, а на восточных и западных краях не было задолженности. Опорные столбы были либо зафиксирована на их основе через площадку опор, связанных с лабораторным пол или возлагали на их основе.

Следующие параметры варьировались от перекрытия до перекрытия чтобы определить их влияние на долгосрочное поведение: (а) конкретные свойства, (б) расстояние между укрепления и армирования (C) толщина плиты; (г) границы столбца (или поддержки) условия, и (е) загрузка истории. Назначение каждой плиты и другие соответствующие данные приведены в таблице 1.

Укрепление макетов

Один из двух различных макетов арматурной стали, обозначенных в таблице 1, как я или II, был использован в каждой плиты. Для каждой плиты, арматура была разработана для удовлетворения силы и детализация требований австралийских AS3600.2 Стандартный укрепление детали показаны на рис. 2 по 4. Каждая плита была усилена 10 мм деформированных баров (назначенные Y10) в четыре слоя (две внизу и две в верхней части плиты). Баров размещен в направлении восток-запад находились в первом и четвертом слоев (то есть, ближе к нижней и верхней поверхностях, соответственно) и баров на северо-южного направления, были размещены в ходе второго и третьего слоев.

Для каждой плиты, все опорные столбы, содержащиеся четыре 16 мм продольных балок (Y16) с 10 мм поперечных связей на 150 мм (рис. 3) и четкие конкретные охватывает до ближайшего бара стали на всех бетонные поверхности плит и колонн 8 и 30 мм соответственно.

Строительство образцов

Столбцы Образцы S1 и S6 возлагались на их основе, со всеми внешними колоннами установлены на роликах (чтобы исключить, насколько это возможно, в плоскости ограничения введенные столбцы усушка в плите). Центральная колонна также удержал, но фиксирована в положении на своей базе. Для образцов, S2, S3, S4, S5, S7 и все внешние колонны были установлены на их базы на основе 700 Площадки опоры были установлены в лабораторию этаже через встроенный бар подкрепления. После фундамента были брошены, лес опалубка была построена система плитой колонны и укрепления размещены и связаны в формах. Конкретные для колонки и плиты был брошен и верхней поверхности плиты выровнены и готовых стальных лопаток. Каждая плита была покрыта мокрым гессиана и пластмассовых листов в течение 4 ч литья и храниться во влажных условиях по ликвидации раннего усадки сушки до опалубки был снят в возрасте от 10 до 14 дней.

Загрузка установки

Все плиты были подвергнуты равномерно распределенной нагрузки тяжести, состоящий из собственной массы пластинки плюс накладывается устойчивого нагрузок с помощью тщательно сконструированы и размещены бетонные блоки поддержку от верхней поверхности плиты (рис. 5). Бетонных блоков были треугольные в плане, с тремя должности стали реакцией устроен так, что одинаковая нагрузка была передана плиты на каждом посту. Каждый блок весил, а затем тщательно возможности для моделирования равномерно распределенная нагрузка на плиту. Каждая реакция отправлено 250 мм для обеспечения непрерывного потока воздуха над верхней поверхностью плиты так, чтобы условия сушки на верхней и нижней поверхности плиты были аналогичными. После бетонные блоки были размещены на каждой панели (один или два слоя блоков), реквизит под плиты (расположен на 1 м центров), были сняты в возрасте 14 дней и начала тестирования. Реквизита были сняты таким образом, чтобы сохранить симметрию поддерживает в каждой панели в любое время.

В-службе загрузки истории

Нагрузки истории каждой плиты образца показана на рис. 6. Слэб S1 был первоначально погружен в возрасте 14 дней с равномерно распределенной нагрузкой, состоящей из плиты собственный вес (2,40 кПа) и один слой из бетонных блоков (3,15 кПа). Нагрузки был нанесен до возраста 169 дней, когда второй слой блоков (3,11 кПа) была добавлена. Нагрузки был постоянным до возраста 301 дней, когда второй слой блоков был удален. В возрасте 433 дней, оставшихся слоя блоков были удалены, и, пока испытания состава в возрасте 512 дней, плиты осуществляется только ее собственный вес.

Для плиты S2, один слой блоков был применен в возрасте 14 дней, и это загрузка (2,40 кПа [собственный вес] плюс 3,32 кПа [Блоки]) была проведена неизменными до теста было прекращено в возрасте 470 дней. В возрасте 100 дней и 225 дней, верхней поверхности S2 была подвержена циклам смачивания и сушки. Первоначально, контакт с водой была случайной, но она неожиданно и существенно влияет на поведение плиты, как обсуждается ниже. Чтобы изучить этот эффект дальше, верхней поверхности S1 был умышленно смачивают в возрасте 279 дней.

Слэб S3 был подвергнут собственный вес в возрасте 14 дней (2,16 кПа), но из-за своей относительно низкой прочности бетона, слой блоков был впервые применен в возрасте 28 дней (3,10 кПа). Этот груз был нанесен до возраста 387 дней, когда слой блоков был удален. Плита продолжала вестись наблюдение в соответствии собственный вес только до возраста 599 дней. Для плиты S4, двух слоев блоков были помещены на плите и тестирование началось в возрасте 15 дней под устойчивого равномерной нагрузке 2,16 кПа (собственный вес), а также 6,23 кПа (блоков). Плита была постоянно контролировать в соответствии с настоящим нагрузки до возраста 776 дней. Для плиты S5, двух слоев блоков были помещены на плите в возрасте 14 дней (общая нагрузка = 8,39 кПа) и хранятся в течение 18 ч. В возрасте 15 дней, блоки были сняты, а плита была подвергнута только его собственный вес (2,16 кПа), на оставшуюся часть теста (в возрасте до 747 дней). Обе плиты S6 и S7 подвергались постоянным устойчивым истории нагрузки в возрасте от 14 дней до возраста 508 дней, состоящий из одного слоя блоков (3,10 кПа для S6 и 3,41 кПа для S7).

РЕЗУЛЬТАТЫ ИСПЫТАНИЙ

Результаты, представленные здесь, включают измеряется свойств материалов, зависящих от времени прогибов в отдельных позиций, степени распространения и ширины трещин и изменение столбца нагрузки с течением времени. Полный набор экспериментальных результатов по каждой плите, в том числе конкретных штаммов поверхности и все исходные данные, полученные в лаборатории, представлены elsewhere.5

Свойства материалов

Число цилиндров и компаньон призмы были отлиты вместе с каждой плиты образца и были использованы для измерения свойства бетона в течение всего периода испытаний. Измеренные свойства включены прочность на сжатие, модуль упругости, изгиб прочность на растяжение, и ползучесть коэффициент. Кроме того, измеренная timedependent развития усушка деформации. Компаньон образцы стандартных цилиндров (или 150 или 100 мм) и призм с размерами 100 х 100 Компаньон образцы хранились в лаборатории, и подвержены тем же отверждения и сушки условиях, плиты образцов.

Измеряется прочность на сжатие е ^ с ^ к югу, модуль упругости E ^ с ^ к югу, и изгибной прочности е ^ ^ т к югу на бетон в возрасте 14 дней (как правило, возраст первой загрузке) и 28 дней (в среднем за четыре испытания образцы для каждой партии), приведены в таблице 2. Средний предел текучести для подкрепления е ^ к югу у = 650 МПа и модуля упругости E ^ югу ы = 219000 МПа. Весь материал, свойства определяются в соответствии с соответствующими ASTM.

В каждой партии бетона, ползучесть штаммы были получены на два или три 150 мм в диаметре цилиндров, установленных в стандартные установки ползучести. Цилиндры в каждом ползучести установки подвергались постоянным устойчивого стресса 5 МПа впервые применена в том же возрасте, как соответствующие плите в свое время первой загрузки. Два других спутника разгрузка цилиндров, с такими же размерами, как ползучести цилиндров были использованы для измерения деформации усадки сушки. Деформации ползучести определяется путем вычитания суммы измеренных усадки и деформации мгновенной деформации от общей деформации, измеренную на ползучесть цилиндров. Коэффициент ползучести в любое время .6 Для некоторых конкретных партий, несколько установок ползучести были созданы с цилиндрами, погруженные в различных возрастов и различного уровня напряжения, так что влияние старения на коэффициент ползучести могут быть измерены и оценены.

Для получения более реалистичных знания усадка при высыхании, происходящих в слябы, усадка также определяли на образцах с той же толщины, как плита. Один или два конкретных образцов блока 600 Измеряется штаммов усадка,

Отклонение

До 21 датчиков набора были использованы для измерения поперечных отклонения в разных местах на нижней стороне каждой плиты образца. 16 мест набор датчиков (№ 1 до 16) используются для измерения отклонений в каждой плиты показаны на рис.1. Отклонения истории каждой плиты показана на рис. 7. Среднем отклонения измеренных в четыре середине панели точки (то есть, № 4, 6, 11 и 13 на рис. 1), построенные и назначенные Кроме того, построены являются средними прогибов в симметричных точках Нету 8 и 9 ( 4 ^) и № 3, 7, 10 и 14 ( Средний прогибов в ходе всех испытаний, также представлены в таблице 4. Для иллюстрации типичной изменения в горизонтальной плоскости в четырех групп частности плиты, отклонение истории каждой точке измерения для S6 показано на рис. 8. Различия в прогибов в этих точках симметрии малы в раннем возрасте, когда степень растрескивания не велика, но, как растрескивание развивается с течением времени, различия становятся относительно большой, особенно в пунктах 1, 2, 15 и 16, и пунктов 3, 7, 10 и 14 ..

Хотя параметры испытания были хорошо контролируется в лаборатории, различия в реагировании материалов, особенно в связи с потерей жесткости в трещиноватых регионов с течением времени, означает, что симметрии в плите геометрии и прикладной нагрузки не всегда находит отражение в структурных ответ. Большие различия в служебной нагрузки деформации одинаковых перекрытий сообщили в области measurement3 4, и также очевидно, в этих тщательно контролируемых лабораторных тестов.

Из плит испытания, S1, S2, S3 и S5 всех пострадали максимальной окончательного прогибов в столбце линии менее span/250 и, как таковая, может оказаться полезным во многих практических приложений. Максимального остаточного прогиба в середине каждой группы S4 был подвергнут длительной нагрузки в 58,5% от разрушающей нагрузки и страдал чрезмерным отклонения. S6 и S7 также пострадали отклонения сверх span/250.

Крекинг поведение

Развития, распространения, степень и ширина трещин были обнаружены и зарегистрированы в течение каждого test.5 Особый интерес зависящих от времени развития трещин из-за влияния усадка при высыхании. Трещины узоры на верхней и нижней поверхностях плит на различных этапах каждого теста приведены на рис. 9 до 12. Подавляющее большинство трещин не происходит, когда нагрузки были впервые применены, но происходило постепенно со временем за счет комбинированного воздействия внешней нагрузки, усадка при высыхании, а также других экологических факторов. Окончательный ширины трещины в плитах S1, S2, S3 и S5 все менее 0,4 мм и плиты были пригодны для использования. Плиты S4, S6, S7 и страдал чрезмерно широких трещин, особенно на верхней поверхности, и в этой связи, эти плиты не будут исправными, если верхняя поверхность была разоблачена. Подробная информация о пакете трещины шириной и развития трещин в панелях с течением времени приведены в дальнейшем.

Для плит с фиксированной опоры площадку у основания каждого внешние колонки (то есть, S2, S3, S4, S5, S7 и), трещины также разработан с течением времени на внешней поверхности всех внешних колонок (то есть, C1, C2 , C3, C4, C6, C7, C8 и C9) из-за изгиба колонны в результате нагрузки и ограничения предоставляемых столбцов для усадки в плите. Трещины в колоннах впервые разработана в возрасте от 50 до 140 дней, при этом максимальная ширина трещины окончательное правило, менее 0,15 мм. В конце каждого теста, было от 3 до 8 трещин в каждом столбце, с трещиной расстояние между 100 и 300 мм и трещины местах в соответствии с сдерживающая сила развивается slabcolumn узел связи в плоскости усадки плиты. Внешние колонны S1 и S6 (поддерживаемый на роликах), не трещины в ходе всех испытаний.

Вертикальные реакции в столбце базы

Для плиты S1 и S6, вертикальные силы реакции в нижней части колонны C1, C2, C4, C5 и (рис. 1) также измеряется с помощью датчиков, которые были помещены в позиции у основания колонны во время строительства. Вертикальной реакции в нижней части внутренней C5 Колонка была измерена Плиты S2, S3, S4, S5 и S7. Измеряется реакций колонке представлены в таблице 5. Некоторые перераспределение сил реакции произошло во время испытаний, в частности, в течение первого месяца или около того после загрузки, если штаммов ползучести и усадки развиваются наиболее динамично и плит страдает значительное время зависит от растрескивания. После этого первоначального изменения скорости изменения силы реакции, как правило, будет незначительным.

TEST ЗАМЕЧАНИЯ

Слэб-S1

На первой загрузки, не трескает наблюдалось в S1, хотя и очень тонкий изгиб трещин происходит в первые две недели под нагрузкой на верхней поверхности, излучая изнутри C5 колонке. Трещины продолжают развиваться на верхней поверхности по всей нагрузки Этап 1 (см. рис. 6 (а) и 7 (а)), особенно в первые 5 недель после загрузки, с трещинами развивается параллельно колонке края по C2, C4 , C6, C8 и. Трещины рисунок на верхней поверхности только до конца нагрузки этап 1 на рис. 9 (а). Первоначально эти верхней трещины были очень хорошо, с трещиной шириной менее 0,1 мм, когда первые измерения. Трещин шириной увеличить со временем и продлен, но остался совершенно исправными. Максимальная ширина трещины 0,25 мм и произошло на колонке C5 в возрасте 169 дней. Рис. 9 (с) приведена подробная информация о развитии трещины на верхней поверхности над колонке C5. Курсивом числа, связанные с каждой трещины на рис. 9 (с) раз в дней после первой загрузки, когда впервые появились трещины.

Отклонения истории S1 показана на рис. 7 (а). Среднее отклонение мгновенной В конце нагрузки этапе 1 (возраст 169 дней),

Когда второй набор блоков был применен в возрасте 169 дней (дополнительные 3,11 кПа), существующие трещины расширены и расширить немного, но никаких новых трещины развивались. Среднее отклонение середине панели В возрасте 169 дней до 279 дней, при максимально применять нагрузки, увеличение отклонения были относительно небольшими, с ростом всего лишь 0,78 мм в течение этого периода. Ширина трещины на верхней поверхности, однако, продолжает расти с течением времени в этот период. Максимальная ширина трещины в возрасте 279 дней до смачивания верхней поверхности плиты, была 0,375 мм.

Нет трещин были замечены на нижней поверхности пластинки до верхней поверхности тщательно смачивают в течение 48 ч в возрасте 279 дней. После 48 ч, трещины появились на потолок пластинки (рис. 9 (б)) и В возрасте 282 дней и 301 дней, прогибы резко возросло с Первоначально, в нижней трещины имеет максимум шириной всего 0,13 мм, но они были связаны с значительным и резкое уменьшение жесткости плиты (рис. 7 (а)).

В возрасте 301 дней, второй слой блоков были удалены, и В возрасте от 301 до 433 дней (Load Этап 3), Когда оставшееся слоя блоков был снят в возрасте 433 дней, После этого, под собственный вес, На протяжении нагрузки Этапы 3 и 4, то никаких изменений в структуру и трещины нет заметного изменения ширины трещин, несмотря на удаление погрузки блоков.

Отклонение измеряется на каждой из других местах после похожая история отклонения в том, что в середине панели, но с меньшей величины. Нормированные отклонения на каждого датчика место в основном неизменным в течение, за исключением первых двух недель после первой загрузки. За этот период времени зависит от растрескивания произошло в плите и значительное перераспределение акций прошла между различными регионами образца. Нормированные отклонения на каждого датчика место здесь определяется как отклонение в этой точке, деленное на среднее отклонение midpanel в то же время (

Слэб-S2

Перед любой груз был применен к S2, некоторых мелких трещин произошло на верхней поверхности из-за преждевременного спекания. Сразу же после первой загрузки в возрасте 14 дней, трещины были видны на верхней поверхности плиты на протяжении почти каждого столбца. Трещины были параллельны внешним краям колонны и излучается из внутренних колонн. Со временем трещины продолжают развиваться на верхней поверхности, при этом большинство трещин формирования в течение одного месяца нагрузки. Окончательный верхний рисунок трещин на рис. 10 (а). Циклов смачивания и сушки * (в возрасте 100 дней и 225 дней (рис. 6 (б)) не оказывает существенного влияния на верхней поверхности трещины картины. Первоначально верхней трещины на рис. 10 (а) были очень хорошо. широкой щели сразу же после первой загрузки произошла на C5 и составляет примерно 0,1 мм. ширина каждой трещины постепенно увеличивается с течением времени, и в конце испытания в возрасте 470 дней, крупнейший трещина шириной около 0,4 мм.

Сразу же после первой загрузки в возрасте 14 день, среднее значение отклонения В течение следующих 11 недель . Это относительно большое увеличение в основном из-за потери жесткости при интенсивной нестационарной трещин на верхней поверхности S2 (рис. 10 (а)). При верхней поверхности смачиваются в возрасте 100 дней, Насыщение верхней поверхности плиты привело к немедленному восстановлению в горизонтальной плоскости почти равный по величине отклонения мгновенной, что произошло во время первого нагружения. В циклов увлажнения и сушки, в возрасте от 112 дней до возраста 225 дней, прогибы увеличился на сравнительно медленно, при После циклов увлажнения и сушки,

По сравнению с плиты S1, трещин на верхней поверхности S2 отличается несколькими способами, в том числе: (а) некоторые трещины развивались до того, как груз был применен к плите (б) трещины развивались на протяжении четырех углу столбцы C1, C3, C7 и C9 (C) трещины распространяется на всей ширины сляба по внутренней линии Север-Юг столбце линии BB, и (г) более широкое и более широкие трещины развивались на том же уровне нагрузки. Эти различия можно объяснить как более высокие усадка в S2 (табл. 3), и большую сдержанность от стационарных баз колонке.

Нет трещин наблюдались на нижней поверхности S2, пока в возрасте 180 дней (после 80 дней циклов увлажнения и сушки) две параллельные трещины появились, как показано на рис. 10 (б). Эти трещины остается очень хорошо (

Нормированные отклонения во всех других местах (то есть, отношение измеренного прогиба в конкретном месте в среднем отклонение середине панели) резко изменилось в первый месяц после загрузки в связи с развитием трещин на верхней поверхности. За последующий период до града, изменения в нормированных прогибов была относительно небольшой. Градом и последующих циклов смачивания и сушки обеспокоен этой ситуацией, но впоследствии, когда плита была постоянно хранить в сухом, нормированные отклонения во всех местах, остепенился и оставалась примерно постоянной во времени.

Непреднамеренные и случайные воздействия S2 для дождевой воды на верхней поверхности, свидетельствует о важности экологических факторов на эксплуатационное поведение железобетонных плит. Краткосрочных колебаний в горизонтальной плоскости, как в результате воздействия воды такого размера, как краткосрочные отклонения вызваны полный спектр услуг нагрузки (в том числе selfweight). Поведение плита, с его большой площади поверхности к объему, весьма чувствительна к изменению относительной влажности воздуха (или циклов увлажнения и сушки). На практике, плиты нередко подвергаются погоды. Как было отмечено здесь, когда увлажненная после длительного периода сушки, плиты трещины в ранее без трещин регионах, распространять действия и удобства обслуживания, проблемы могут привести. К настоящему времени исследования в этой области практически отсутствует.

Слэб S3

S3 был подвергнут ее собственный вес в возрасте 14 дней, но, как измеряется прочность бетона была низкой на тот момент, применение загрузки блоков было отложено до возраста 28 дней. В возрасте до 28 дней, плиты остались без трещин. Сразу после загрузки блоков были применены, одна очень хорошая трещина на верхней поверхности по периметру центральной колонке C5, однако значительные дополнительные верхней поверхностных трещин развитых со временем. Трещины рисунок на верхней поверхности перед разгрузкой в возрасте 387 дней, на рис. 10 (с). Трещины в этой плите, разработанных на сравнительно позднем возрасте, чем у плиты S1 и S2, но большинство трещин, образовавшихся в течение 3 месяцев первого нагружения. Никакого значительного растрескивания произошло на нижней поверхности плиты в течение всего испытания, за исключением нескольких коротких и тонких трещин вблизи середины пролета внутренних столбец с востока на запад линии 2-2 (рис. 1).

Среднее отклонение середине панели При загрузке блоков были применены к плите в возрасте 28 дней (дополнительные 3,15 кПа), В соответствии с этой длительной нагрузки, отклонения продолжал увеличиваться, причем только до удаления погрузки блоков. В возрасте 388 дней, загрузка блоков были удалены, и После

Первоначально верхней трещины на рис. 10 (с) были очень хорошо. Начальная ширина трещины на внутренней C5 колонке в возрасте 28 дней лишь 0,05 мм. Ширина каждой трещины, однако, постепенно возрастает с течением времени и в возрасте 387 дней, средняя ширина трещины на первоначальный C5 составляет примерно 0,30 мм. Это было самой широкой щели на верхней поверхности. Сразу же после снятия загрузки блоков, и в течение всего оставшегося теста, не было никаких существенных изменений ни в структуре трещины или трещины шириной. Растрескивание наблюдается в S3 не было столь сильным, как в S2, S3, несмотря на имеющие все меньше толщины и прочности бетона ниже. Основной причиной этого, как представляется, меньше усадка штаммов, которые развивались в S3 (по сравнению с S2) в течение первых нескольких месяцев после загрузки (как указано в таблице 3).

Слэб-S4

Сразу же после первой загрузки в возрасте 15 дней (включая собственный вес два слоя бетонных блоков - 8,39 кПа, в общей сложности), трещины наблюдаются на верхней поверхности S4 на каждой колонке, и Трещин параллельно колонке края, а также излучается из них. Со временем эти трещины продолжают развиваться. Трещины рисунок на верхней поверхности плиты в конце испытаний, изображенная на рис. 11 (а). Большинство трещин, образовавшихся в течение четырех недель нагрузки, в том числе трещины перебегая плиты вдоль EastWest внутренних линиях колонки 2-2 и вдоль северо-южной линии колонке BB. На протяжении оставшейся части теста, мало дальнейшего развития трещины наблюдаются на верхней поверхности, а ширина трещин значительно вырос. В течение последующего периода в возрасте от 91 до 776 дней,

Сразу же после первой загрузки, Максимальная ширина трещины 0,175 мм, но трещины продолжают расти в ширину с течением времени. Широкой щели произошло более C5, с трещинами быстро растет в течение первых трех месяцев, достигнув 0,85 мм, в возрасте 91 дней (почти в пять раз мгновенная ширина трещины). В течение оставшейся части теста, трещины продолжает расти, и в конце испытания, достиг 1,375 мм. Очевидно, что трещины на верхней поверхности S4 стал непригодным со временем.

Нет трещин наблюдались на нижней поверхности S4 сразу же после загрузки. Через два дня, однако, две трещины работает в восточно-западном направлении около середины пролета между колонкой линий 2-2 и 3-3 появился. Нижняя трещин продолжает развиваться с течением времени и трещины моделей в возрасте 28 дней, а в конце теста приведены на рис. 11 (с) и (г) соответственно. В отличие от верхней трещины, трещины нижней продолжала развиваться на протяжении всего испытания и, по окончании теста, нижняя поверхность была широко трещины, трещины формирования примерно круговую диаграмму вокруг колонны поддерживают в каждой службы. Максимальная ширина трещины дна (в середине пролета между колонками C8 и C9) был 0,10 мм, в первую очередь; возрастает до 0,25 мм, в возрасте 91 дней, и 0,325 мм в возрасте 434 дней.

Слэб-S5

Сразу же после первой загрузки с двумя слоями из бетонных блоков в возрасте 14 дней, трещин происходит на верхней поверхности плиты над самой колонны. На следующий день все блоки были сняты, но трещины на верхней поверхности продолжает развиваться с течением времени. Окончательный рисунок трещин на рис. 11 (б). Большинство трещин, образовавшихся в течение 3 недель первой загрузки; после этого, никаких существенных изменений в трещины картина наблюдалась. Максимальная ширина трещины в возрасте 14 дней составляет 0,15 мм, с увеличением до 0,4 мм в конце испытания. Нет трещин наблюдались на нижней поверхности S5 сразу после первой загрузки. Под только плиты чувства собственного веса, однако, постепенно дно трещины появились в первые 4 недели после разгрузки, скорее всего, из-за усадки причиной открытия loadinduced трещины, которые изначально были слишком мелким, чтобы быть незамеченным. Первоначально, трещины на нижней поверхности были 0,05 до 0,08 мм в ширину, но к концу испытания, максимальная ширина трещины возросло до 0,125 мм.

В возрасте 14 дней, только после первого слоя бетонных блоков была применена, . После двух слоев блоков и плит собственный вес поддерживался в течение 12 ч, Сразу после загрузки всех блоков были удалены, В течение оставшегося теста,

Слэб S6

Сразу же после первой загрузки в возрасте 14 дней, трещины на верхней поверхности S6 за каждого столбца, за исключением угла столбцы C1, C3, C7 и C9. Эти трещины продолжает развиваться с течением времени, при этом большинство новых трещин, образовавшихся над всеми, но угол колонны в течение одного месяца первое нагрузки. Трещины были впервые обнаружены в угол колонны в возрасте 63 дней. Окончательный рисунок трещины на верхней поверхности S6 это показано на рис. 12 (а). Трещины расширенной по всей ширине пластинки, как вдоль, так восток-запад интерьер столбце линии 2-2 и вдоль северо-южной линии интерьера колонке BB. Ширина трещин на верхней поверхности S6 значительному увеличению времени, с широкой трещины в должности более столбцов C4 и C5. Максимальная ширина трещины 0,125 мм, в возрасте 14 дней, с увеличением до 0,65 мм, в возрасте 205 дней (более 5 раз выше первоначальной ширины трещин) и 0,80 мм в конце испытания.

Нет трещин наблюдались на нижней поверхности S6 сразу же после первой загрузки. Нижняя трещины, однако, постепенно со временем (рис. 12 (б)). Ширины трещин на нижней поверхности, как правило, гораздо меньше, чем на верхней поверхности, при максимальной ширине трещины нижней всего 0,125 мм, в конце теста.

Сразу же после первой загрузки, В течение оставшегося теста,

Слэб S7

Сразу же после первой загрузки, трещины на верхней поверхности S7 по каждой колонке. Трещины продолжает развиваться с течением времени, при этом большинство трещин формирования в течение одного месяца нагрузки. Трещины рисунок на верхней поверхности в конце испытаний, изображенная на рис. 12 (с). Что касается S6, верхней трещины развивались по всей ширине пластинки, как по восточно-западной линии интерьера колонки 2-2 и вдоль северо-южной линии интерьера колонке BB. Существовали некоторые различия между S7 и S6 в верхней модели трещины, особенно на краю столбцов C1, C2, C3, C7, C8, C9 и, в связи с различными граничными условиями. Максимальная ширина трещины сразу же после первой загрузки произошло более C5 и 0,1 мм, с увеличением до 0,675 мм в возрасте 205 дней (6,75 раза мгновенной ширина трещины) и 1,00 мм в конце испытания. Crack шириной в S7 были больше, чем соответствующие значения в S6 из-за большей сдержанности, чтобы усадка при высыхании.

Что касается S6, не наблюдались трещины на нижней поверхности сразу же после первой загрузки, но дно трещины постепенно со временем (рис. 12 (г)). За первые 4 недели, внизу трещины развивались только по середине пролета линии между параллельно колонке линии, но дополнительные трещины развивались с течением времени, особенно в рамках 200 дней первой загрузки. Нижний рисунок треск был похож на что наблюдается на S6 и максимальная ширина трещины на нижней поверхности в конце теста примерно 0,175 мм (больше, чем в S6).

Сразу же после погрузки,

ДАЛЬНЕЙШЕЕ ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ

Средний истории прогиба в середине панели местонахождения каждого плита сравниваются на рис. 13 и соотношение долгосрочной перспективе в целях мгновенного отклонения в этих точках приведены в таблице 6. В целом, отклонение резко возросло за первые два или три месяца по погрузке, с более чем 50% от общего отклонения, происходящие в течение десяти недель начальной загрузки.

Соотношение долгосрочных к мгновенному отклонения варьировала от перекрытия до перекрытия, но в диапазоне от 5 до 9 или в конце испытания, либо непосредственно перед нагрузки сверху, был удален. S5, имели значительно больший коэффициент долгосрочной к мгновенному отклонения, чем любые другие плиты, из-за уровня постоянной нагрузки (собственный вес только), следовательно, небольшой прогиб и мгновенной большее относительное влияние деформации усадки (и другие нагрузки независимые эффекты).

С меньшим количеством арматуры в S7, чем в S2 и S3, S7 был шире трещины и значительно меньшей жесткостью после раскрытия трещин. Следовательно, midpanel отклонения в плите S7 было значительно больше, чем в S2 и S3. В раннем возрасте, в середине панели отклонения в S7 (фиксированных внешних баз колонка) меньше, чем в S6 (внешние колонки базы возлагали и на роликах). Отклонение S7, однако, стала больше, чем у S6 после возраста 176 дней. Это объясняется дополнительным сдержанность предоставляемых столбцов S7 в в плоскости усадки слоя и в результате этого дополнительных трещин. Разница в измеряемом отклонения две плиты в любое время после загрузки, однако, была невелика.

Для плиты S1, отклонения существенно снизился в 24 ч после верхней поверхности тщательно смачивают до дополнительных растрескивание произошло в положительный момент регионов и отклонения увеличилось внезапно. Смачивающий верхней поверхности плиты в результате перераспределения внутренних действий и увеличение положительных моментов размаха. Это привело к значительным дополнительным крекинга происходит на нижней поверхности пластинки, внезапная потеря жесткости, и резкое увеличение прогибов. Величины этих "мгновенного" изменения отклонения были похожи на величину мгновенного прогибы вызванные полный слоя загрузки блоков. Мгновенного эффекта смачивания плит (после длительного периода сушки), как представляется, по крайней мере так велики, как, что вызвало, добавляя или удаляя полной нагрузке службы. Этот эффект был неожиданным, но очень наглядны, и подчеркивает, что в процессе эксплуатации поведение плит очень чувствительна к степени воздействия.

Отклонения истории измеряется на каждой из других местах калибровочных был похож на что в середине панели, хотя и с ограниченными величины отклонения. Отношение измеренного отклонения друг на друга места в среднем отклонение середине панели в то же время, называется нормированным отклонением, как правило, резко изменилась в течение первых нескольких недель после загрузки (когда большую часть времени зависит от растрескивания происходило), но потом успокоился и был примерно постоянной в течение оставшегося теста. Таблица 7 показывает диапазон нормированные прогибов для каждой плиты в период после начальный период стремительных перемен.

Окончательного отклонения каждого образца была значительно больше, чем предсказывает код (ACI 318-021) с помощью долгосрочного отклонения множителя менее 2,0. Код значительно недооценивает зависящих от времени отклонения во всех случаях (даже для разгрузки плиты, S5).

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Три года экспериментальной программы долгосрочного тестирования крупных железобетонные плоские плиты структур была описана, а также результаты испытаний на семь непрерывной плоской плиты образцы были представлены. Каждый образец был подвергнут, поперечные нагрузки услуг на срок до 700 дней, а отклонения поверхности штаммов, протяженность трещин, и колонки нагрузки контролировались на протяжении. Свойства материала и деформационных характеристик бетона используется в плит, в том числе прочность на сжатие, изгиб прочность на растяжение, модуль упругости, коэффициент ползучести и усадки деформации были также зарегистрированы.

Результаты подтвердили, что время зависит от растрескивания сильно влияет на работоспособность плоских плит. Во всех образцах, новые крекинга произошли с течением времени и существующие трещины расширены и расширить (как правило, на верхней поверхности). Измеряется долгосрочного отклонения во много раз выше первоначальной краткосрочные отклонения, в основном вследствие потери жесткости связанных с зависящими от времени растрескивание под влиянием комбинированных поперечной нагрузки и усадка при высыхании. Степень timedependent, усадка вызванных трещин и его влияние на поведение бетонных плит был велик и, как правило, наиболее важным и доминирующим фактором, влияющим на долгосрочное поведение. Этот эффект не учитывается должным образом в настоящее время подходы код для расчета прогибов и control.7, 8

Результаты, представленные здесь выявить и количественно многих явлений, которые осложняют обслуживания расчетов и прогнозов. Они являются ориентиром набор данных, из которых более надежных процедур расчета отклонения могут быть разработаны и откалиброван.

Авторы

Исследование финансировалось Австралийский исследовательский совет (ARC). Поддержка ARC с благодарностью признана.

* Очень тяжелым градом произошло на 14 апреля 1999 в Сиднее. На крыше лаборатории был сильно поврежден и, как следствие, верхняя поверхность плит S2 был подвергнут дождевой воды из поврежденной крыши, когда шел дождь в возрасте 100 лет и 225 дней. В течение этого периода Слэб S2 был подвергнут многих циклов смачивания и сушки.

Ссылки

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

2. AS3600-2001 ", Австралийский стандарт для железобетонных конструкций" Стандарты Австралия, 2001, 176 с.

3. Sbarounis, JA, "Мульти-Строй пластинке Здания-Измеряемые и вычисляемые годичной прогибы," Бетон International, V. 6, № 8, август 1984, с. 31-35.

4. Йокинен, EP, и Скэнлон, A., "поля, измеренного Двусторонняя плит прогибы", СБСЕ Ежегодная конференция, Москва, Россия, 1985, 16 с.

5. Го, X. H. и Гилберт, Р. И.,. "Экспериментальные исследования железобетонных плоских плит при длительном службы нагрузок", UNICIV Доклад № R-407, Школа гражданской и экологической инженерии, Университет Нового Южного Уэльса, Сидней, Австралия, 2002, p. 185.

6. Гилберт, RI, время воздействия в бетонных конструкциях, Elsevier Издательство Наука, Амстердам, 1988, 321 с.

7. Гилберт, RI, "расчет прогиба для железобетонных конструкций" Почему мы иногда получаем Это неправильно ", ACI Структурные Journal, V. 96, № 6, ноябрь-декабрь 1999, с. 1027-1032.

8. Гилберт, RI, "Расчет отклонения и Control-Австралийский кодекс поправки и усовершенствования," кодекс положения, касающиеся управления отклонением в бетонных конструкциях, SP-203, Е. А. Nawy Скэнлон, EDS, американский институт бетона, Фармингтон-Хиллз, штат Мичиган, 2001, с. 45-78.

Р. Жильбер профессор гражданского строительства и руководитель школы гражданской и экологической инженерии в Университете Нового Южного Уэльса, Сидней, Австралия. Его исследовательские интересы включают работоспособности и зависящие от времени поведение железобетонных конструкций.

XH Guo является инженер-строитель с Тейлором Thomson Уиттинг, Сидней, Австралия.