Прочность поведение двух-Span непрерывного предварительно напряженного бетона балок с большим эксцентриситетом Внешние Сухожилия

Общеизвестно, что прочность при изгибе преднапряженных балок с внешними сухожилий сравнительно ниже, чем у членов связанных с внутренними сухожилий. Одним из возможных методов повышения прочности при изгибе таких пучков является размещение сухожилий при высоких эксцентричности. Чтобы получить представление о изгиба балок с большим эксцентриситетом сухожилий, экспериментальное исследование проводится на одной службы и два пролета неразрезных балок. Тест переменные включают в себя внешний профиль сухожилие, схема нагрузки на каждую пядь, методом литья, а также заключения подкрепления. Установлено, что непрерывный балок с линейно преобразованным профилей сухожилия экспонат же изгиб поведения, независимо от сухожилий макета. Наличие заключения укрепления повышает пластичность поведения, но не приводит к увеличению конечной прочности при изгибе. Степень момент перераспределения зависит от расположения сухожилия и схема нагрузки на каждый диапазон. Результаты экспериментальных исследований, обсуждаются в работе ..

Ключевые слова: изгиб; балок; из предварительно напряженного железобетона.

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

ВВЕДЕНИЕ

Там было огромное количество исследований и разработок в области использования внешних жил в последние лет. Приложения включают новые виды композиционных структур, таких, как предварительно напряженные балки мостов коробка с гофрированными ткани стали и фермы мостов. Некоторые из преимуществ внешнего предварительного напряжения являются: 1) возможность замены предварительного напряжения сухожилий, 2) уменьшение толщины стенки в связи с ликвидацией сухожилий в бетон, приводит к снижению стоимости строительства и легких конструкций, и 3) усиление строительных процессов в сочетании с сборного сегментарных метод строительства. Предыдущие исследования, однако, показали, что предел прочности при изгибе внешне предварительно напряженные балки сравнительно ниже, чем у аналогичных внутренних связанных beams.1-5 Одним из возможных методов повышения прочности при изгибе внешне предварительно напряженные балки это сделать сухожилий крайне нелепой. Когда глубина сухожилия больше высоты пучка, это можно рассматривать как весьма эксцентричный в отличие от сухожилий находиться в пределах пучка высоте, которая рассматривается в качестве нормального эксцентричности.

Трюк де ла Цена Bridge6 во Франции этого вида конструкция, состоящая из предварительно напряженных железобетонных плит с боковыми жилками, поддерживается виден кабелей данной эксцентриситета с тремя стойками стали, и пролетом 53 м Пешеходный мост аналогичной конструкции был построен в префектуре Нагано, Япония, на экспериментальной основе, с пролетом 40 m.7 С помощью этих конструкций, сжимающих сил принимаются конкретные и напряженности по внешнему сухожилия, тем самым в полной мере обоих материалов. Экспериментальное исследование было проведено для изучения изгиб поведение таких однопролетной структур Хамада и др. al.8 Кроме того, эксперимент был проведен на одном балок с большим эксцентриситетом, чтобы изучить влияние эффективного предварительного напряжения на конечной изгибной strength.9 Было установлено, что за счет увеличения эксцентриситета сухожилия, сила может быть увеличена или, наоборот, количество напрягаемой сокращены в результате более экономичных конструкций.

Считается, что распространение этой концепции непрерывного балок приведет к повышению структурной эффективности и более элегантной структуры. Чтобы получить представление о поведении изгиб таких пучков, экспериментальное исследование было проведено на два пролета неразрезных балок с большим эксцентриситетом внешних сухожилий. Результаты этого исследования представлены в настоящем документе, с акцентом на влияние компоновки сухожилия и схема нагрузки на конечную прочность на изгиб и напряжение увеличение внешнего сухожилий. Кроме того, последствия заключения арматуры и методом литья на общий изгиб поведение таких пучков также исследуются.

ЗНАЧЕНИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ

Эта статья представляет собой экспериментальное исследование на изгиб поведение двух пролетов предварительно напряженных неразрезных балок с большим эксцентриситетом внешние мышцы, и тема, которая не была изучена в прошлом. Эффект сухожилия макет, схема нагрузки, методом литья, а также заключения подкрепления на изгиб и напряжение во внешних сухожилий обсуждается. Скорость сухожилия стресс увеличение также в сравнении с одно-балок. Кроме того, влияние вторичной момент на момент перераспределения и применимости отдельных уравнений код в прогнозировании перераспределение момента для балок, используемых в данной работе исследуется.

Экспериментальная МЕТОДОЛОГИЯ

В серии экспериментов проводился в общей сложности девять пучков для исследования изгиба балок с предварительно напряженной весьма эксцентричный внешний сухожилий. Испытательный цикл состоит из шести образцов с два пролета неразрезных балок (типы A, B, и С) и три одного балок (тип D). Два пролета непрерывных пучков 10,4 м, с двумя равными пролетами 5,0 м, как показано на рис. 1 (а). Образцы прямоугольной в сечении по всей их длине, шириной 400 мм и глубиной 150 мм. Семь уклонистов были установлены: один в центре поддержки и по три в каждой службы в промежутках между 1,25 м. Одного балок (тип D) имели длину 5,4 м, с пролетом 5,0 м, и у каждого было три уклонистов. Испытания переменных и используемых материалов приведены в таблице 1. Типы образцов A, B, C и отличаются в расположении внешних сухожилий. Тип образца D (одно-балка) имеет сухожилие схема аналогична образца типа C (балка). Образцы-3 и D-3 были изготовлены из сборного сегментарных лучей, тогда как все остальные лучи монолитного типа.

Образцы B-1, B-2 и C-1 были предоставлены заключения арматуры в зоне бетона на сжатие в критических местах, чтобы улучшить их пластичности. Прямоугольные стремена из 10 мм бар были связаны на расстояние 100 мм вдоль пучка. В промежуток погрузки и центр технической поддержки области образцами типов B и C, стремена были расположенных на расстоянии 50 мм до себя в качестве подкрепления заключения ..

Монолитных пучков были предоставлены комбинированных преднапряжения, состоящей из внутреннего связанных сухожилий и posttensioned внешних сухожилий. Внутренние сухожилий состояла из четырех 9,3 мм SWPR7A стандартные кабели pretensioned и бросил монолитно с образцом. Сборного сегментарных пучков включены после натянутый сухожилий, состоящий из двух 12,4 мм кабели SWPR7A. Макет внешнего сухожилия был задуман как описать следующим образом. В однопролетной образцов типа D, максимальный эксцентриситет сухожилия 625 мм, что дает пролетных прогибаться отношения 8. Сухожилие позиция была определена таким образом, чтобы достичь почти параболических сухожилия профиля. Тот же профиль, сухожилия был использован для неразрезных балок типа C, без эксцентричности в центр технической поддержки. Сухожилие профиля типа А и B образцов было получено линейное преобразование сухожилий профиля типа образца C, как показано на рис. 2. Сухожилие профиля типа образцов B был близок к согласованной сухожилия, где Есть нет среднего моменты из-за предварительного напряжения.

Эксцентриситет в центре поддержка 500 мм, в результате чего в середине пролета эксцентриситет 375 мм. В типовых образцов, сухожилия эксцентриситета в центре поддержки был вдвое меньше, чем образцы типа B, на 250 мм, что дает в середине пролета эксцентриситет 500 мм. Следует отметить, что действие второй моментов от напрягаемой наибольшая типа C и менее в упаковках типа B. объем внутреннего предварительного напряжения, в принципе, направлены на достижение эффективного предварительное напряжение около 200 кН, что достаточно для поддержки собственный вес образца при обращении до приложения внешних предварительного напряжения. В случае монолитно литые балки, однако, предварительное напряжение дизайн был несколько выше, с учетом упругой усадки при передаче, ползучести и других потерь ..

Для удобства литье, образцы были забетонированы в вертикальной ориентации, то есть в верхней и нижней поверхностях были брошены против вертикальной формы. Монолитных образцов были отлиты на заводе и доставлен в лабораторию для тестирования. Сборных сегментов со сдвигом ключи были брошены использованием ярусного матч-литья на заводе. Позднее они были собраны в лаборатории с использованием эпоксидной смолой, а внутренние предварительного напряжения был применен. Подробная информация о сдвиге клавиш показаны на рис. 1 (б). Для моделирования поведения внешней сухожилий находиться в пределах балка коробчатого сечения, с образцами D-3, внутренние сухожилие левой несвязанных. Дизайн прочность бетона был указан как 50 МПа при температуре 14 дней. Сталь стоек были использованы в качестве уклонистов, и они были прикреплены к пучка после внесения его поддерживает. Подробная информация о девиатора стоек приведены на рис. 1 (с). Для внешних преднапряжения, 10,8 мм в диаметре SWPR7B кабель был использован с проектной величины 25 кН. Механических свойств напрягаемой нитей приведены в таблице 2 (на основе спецификации производителя).

Лист тефлон был добавлен сухожилий и уклонистов для уменьшения трения. В образце A-2, жир был применен также между спецификацией и девиатора для дальнейшей минимизации трения эффектов. Тензодатчиков были прикреплены к укреплению и на поверхности бетона в критических местах. Для измерения деформации изменения в сухожилиях, датчики были установлены в различных местах по длине. Датчики были размещены на крепления внешнего сухожилия, чтобы измерить силу сухожилия. В случае непрерывных пучков, датчиков также были помещены под лучами друг на поддержку получить поддержку реакций. На рисунке 3 показана неразрезной балки на стадии тестирования ..

Приложенной нагрузки измерялась нагрузка камер, установленных в соответствии с домкратами. Перемещение преобразователей, были помещены в середине пролета и на уклонистов для измерения вертикальных деформаций балки. В два пролета неразрезных балок, нагрузка была применена в двух точках на расстоянии 1,25 м в каждой службы, как показано на рис. 1 (а). Образцы-1, A-3, B-1 и С-1 были загружены симметрично, и образцов-2 и B-2 прошли две несимметричные пролета нагрузки. В балок с несимметричной погрузкой в правильном службы был установлен на 50%, что в левой службы. Это минимальная нагрузка на необходимые для предотвращения сбоев из-за отмены моменты в легкогруженом службы. Идет загрузка была остановлена, когда дробление конкретные произошло в зоне сжатия как на середине пролета и центр технической поддержки. В однопролетной образцов, два типа загрузки были выполнены. Образцы D-1 и Д-3 были погружены на две точки, похожие на неразрезных балок объяснил ранее, в то время одной точке нагрузки на середине пролета была применена к образца D-2.

TEST РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ

Нагрузки перемещения характеристики

Монолитный пучков экспериментальные результаты приведены в таблице 3. Нагрузка на первый видимой трещины в центр технической поддержки составила около 37 кН в симметрично нагруженных образцов A-1, B-1 и С-1. Нагрузка составляла примерно 40 кН, когда крекинга был впервые обнаружен в середине пролета региона в тех же образцах. В несимметрично загруженных образцов, первая трещина, которая наблюдалась в середине пролета области с высокой нагрузкой слева службы. Эта величина составляет примерно 35 кН для образцов-2 и B-2. В этих образцах, трещин в центре поддержки наблюдалось, когда нагрузка достигает примерно 40 кН. Предельная нагрузка на симметрично нагруженных образцов составляла примерно 108 кН. Эта цифра была около 17% ниже для несимметрично загруженных образцов, примерно в 90 кН. Это различие обусловлено в основном увеличением напряжения сухожилия на предельное состояние, которое было значительно небольшого несимметрично загруженных экземпляров.

В одной-балка с двумя погрузки (образец D-1), растрескивание нагрузка составляла примерно 37 кН, а для образца D-2 с загрузкой одна точка, она составляла около 29 кН. Следует отметить, что, хотя эти две нагрузки различных по стоимости, соответствующей моменты, послужившие основанием для разрыва момент примерно те же примерно 35 кН · м. Предельная нагрузка составляла примерно 95 и 82 кН, соответствующие моментам 89 и 103 кН · м, для образцов, D-1 и Д-2, соответственно. Разница в эти моменты составляет около 15%. Это связано с различными сухожилия эксцентриситета в критический раздел, в котором было 547 и 625 мм, образцы D-1 и Д-2, соответственно, это отношение аналогично отношению предельные моменты. Отказов всех образцов дробления бетона при критической секции. Дробление, которая наблюдалась в верхней волокна в середине пролета непосредственно под погрузки во всех образцах. Кроме того, дробление наблюдалось также в образцах C-1 вблизи центра поддержки в нижней волокон в месте, где площадь поперечного сечения была снижена до предусмотреть трубы для проведения внешнего сухожилия ..