Поведение и эффективность бутылочной формы Struts

Экспериментальное исследование было проведено с целью определить прочность сжатых стоек для использования в стойку, и галстук моделирования. Полученные результаты были использованы для оценки как безопасности, так и точность ACI 318-05, добавление и AASHTO LRFD положения на прочность стоек. Двадцать шесть образцов были протестированы на провал. Образцы состояли из бетонных панелей, загруженной в плоскости панели. Различных макетов усиление в панели были использованы для изучения укрепление требованиям, указанным в ACI 318-05, Приложение A. Результаты показывают, что использование выражения МСА в отношении суммы подкрепления требуется стойка позволяет получить стабильные результаты, но неустойчивой по сравнению с опытными данными. С другой стороны, AASHTO LRFD выражения более последовательной, но несколько менее консервативным.

Ключевые слова: группы; структурных бетона; стойка.

(ProQuest-CSA LLC: ... означает формулы опускается.)

ВВЕДЕНИЕ

Хотя использование стойки и галстук моделирования (СТМ) лишь недавно была принята в США, в основе метода были заложены Риттер в первоначальной цели 1899,1 Риттер в том, чтобы объяснить, что стремена в железобетонных члены представили более дюбель действий в борьбе против сдвига. При этом, Риттер идеализированной опертой бетонная балка, как фермы. Сжатия блока в верхней части раздела стала верхней аккорд фермы, и продольной арматуры, стала нижней аккорд. Вертикальные элементы фермы представлены стремян, и диагональных членов фермы моделью дискретной зоны сжатия в бетоне. фермы аналогии Риттера изображен на рис. 1 (а). Позднее Морша (1909) расширили модель Риттера, предложив диагональных сжимающих напряжений в бетоне не обязательно должен быть дискретным зон, но может быть непрерывное поле (рис. 1 (б)) в равновесии с дискретной стремя forces.2

Совсем недавно, 3 STM стала инструментом для изучения потока напряжений в структуре, где традиционные пучка Бернулли-Эйлера теория не в силе, то есть, где деформации сдвига больше не незначительным по сравнению с прогибы (D-области). Метод по-прежнему вращается вокруг идеализации потока сил внутри бетонной конструкции как дискретные зоны одноосного напряжения. Зоны сжимающих напряжений моделируются как подпорки, и растягивающие напряжения, как правило, ограничивается арматуры, моделируются как связей. Пересечение распорок и связей моделируются как узлы. Представления типичных узлов показано на рис. 2.

Очень мало исследований было проведено для создания допустимой силы узла или стойки. В настоящее время ACI STM положения узлов и стойки опираются на факторы, изменяющие е '^ с ^ к югу на основе конфигурации узла или стойка типа, который определяет уровень удержания из пересекающихся одноосных элементов. Эти факторы эффективности были выбраны на основе передового опыта, а не экспериментальных исследований. Сила nonprestressed связи в обоих ACI4 и AASHTO LRFD5 просто области стали в галстуке раз текучести, что стали. Эффективности факторов для стоек в AASHTO LRFD на основе модифицированной теории сжатия поля (MCFT), тогда как узловых факторов эффективности аналогичные ACI 318-05, добавление A.4

ЗНАЧЕНИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ

Ряд изолированных испытаний стойка была проведена. Опытные образцы состояли из тонких равнине или железобетонные панели загружаются в плоскости панели. Нагрузка была применена такая, что ни одной бутылки формы стойка была разработана в рамках образцов (рис. 3). Первичного переменных испытания в этой серии были количество и расположение стальной арматуры. С помощью различных схем подкрепления, код выражения для стойки силы в ACI 318-05 и AASHTO LRFD "Мост проектной документации" может быть критически рассмотрены.

ACI 318-05 STM ПОЛОЖЕНИЯ ПО стойка ПРОЧНОСТЬ

В 2002 версии строительного кодекса (ACI 318-02), Приложение "Strut-и-Tie модели" была добавлена с целью предоставить STM процедур для общего использования дизайна. Приложение МСА 318-05 представляет эффективности факторов, которые могут быть использованы для предсказания силы стойки, галстук, или узел (табл. 1). После того как соответствующий коэффициент эффективности выбрали, прочность стойки могут быть определены

F ^ югу у.е. = 0.85

где

Есть пять классов стоек приведены в таблице 1. В первую категорию входят стойка с равномерным сечения по длине, как это обычно происходит в зоне компрессии пучка. Бутылка формы стоек являются наиболее распространенными и общий класс стоек. Бутылочной формы стойка представляет собой стойку с переменного сечения. Как правило, если сила применяется в небольшой области конкретный элемент, подчеркивает разойдутся в поперечном направлении, так как они проходят через этот элемент. 3 показано распределение упругих напряжений бутылочной формы стойки, а также один из возможных СТМ. Следует отметить, что Существуют два эффективности факторов, связанных с бутылочной формы стоек. Эти два фактора, основанного на усилении в стойку. Как сжатия простирается далеко за поддержку, напряженность развивается. На рис. 3, сжатие действовала вертикально, и наведенного напряжения в горизонтальном положении. Когда вызванный растяжения превышает предел прочности бетона, вертикальная трещина форме. Без каких-либо горизонтальной арматуры, стойка будет раскол, что привело к хрупкому разрушению.

Это явление лежит в основе разделения цилиндра испытаний (ASTM C 4966), используемый для определения прочности бетона. Тем не менее, при наличии достаточных поперечной арматуры существует, хрупкого разрушения можно избежать, и стойка может продолжать нести нагрузку за трещин. Если какой-стойка удовлетворяет уравнению. (A-4) в разделе A.3.3.1 МСА 318-05 или более общих положений, A.3.3, тем больше к югу Для уравнения. (A-4) в ACI 318-05, арматуры, который пересекает предполагаемый трещины включены, как это можно видеть на рис. 4 (которая появляется в комментариях Приложение МСА 318-05 на рис. RA.3.3) ..

... (Формула (А-4) МСА 318-05)

где А ^ ^ к югу си есть площадь поверхности арматуры в г-м слое пересечения стойка; югу S ^ ^ я это шаг арматурных прутков в I-м слое, прилегающем к поверхности члена; Ь ширина стойки и

Четвертый класс стойка является одним том, что происходит в напряжение члена. Такая стойка может произойти в напряженности фланец T света. Окончательный класс стоек для всех стоек, которые не отвечают требованиям, предъявляемым к предыдущей классов стоек.

ACI 318-05 устанавливает ограничения на допустимых напряжений на гранях узлами (табл. 1). Узловых показателей эффективности на основе элементов, которые пересекаются и образуют узел. Например, узел КТС ограничена три сжимающих элементы (стойки), а сквозной узел ограничена двумя стойками и одна ничья. Высокий КПД узловых присваивается КТС узлов, так как они, скорее всего, выгоды от родов при условии мульти-осевые, но плоские, сжатия. Факторы эффективности и для других типов узлов ниже, потому что от растяжения связей будет присутствовать в узловых региона. Рисунки узловых геометрий приведены на рис. 2 и связанных с факторами эффективности приведены в таблице 1.

Сила стойки должны быть проверены при минимальной crosssectional области. Для бутылочной формы стойки, минимальная площадь будет происходить на концах ребра, где она пересекается узла. Использование эффективности факторов, изложенных в ACI 318-05, добавление, прочность стойки будет контролировать силу этого интерфейса, кроме как в случае узел СТТ. Только в узел СТТ может узловых эффективность быть меньше, чем эффективность стоек (bottleshaped или форму сечения) в разработке этого узла.

AASHTO LRFD STM ПОЛОЖЕНИЯ ПО стойка ПРОЧНОСТЬ

Мост AASHTO технических спецификаций, 5, как ACI 318-05, устанавливает ограничения на допустимое напряжение на лицах узлов и стоек. Подход AASHTO для допустимых напряжений в стойку, однако, основывается на MCFT, а не укрепление отношений используется ACI 318-05. MCFT основе уравнений, представлены следующим образом

... (Уравнение 5.6.3.3.3-1 из AASHTO)

где

Вместо того чтобы использовать сумму подкрепления, который пересекает предполагаемый трещины, как в МСА, AASHTO базы эффективности на напряжение в бетоне на месте галстук. Многие практикующие инженеры сталкиваются с трудностями в выборе соответствующих конкретных деформации растяжения использовать в дизайне и выразили сомнения по поводу использования этих положений.

За пределами узловых напряжений, AASHTO, как МСА, просто диктует факторов в зависимости от типа узла (табл. 1). Эффективности AASHTO узловых факторов умножить / '^ с ^ к югу напрямую, а не 0.85f' ^ с ^ к югу, как и в ACI 318-05, Приложение A.

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ

В ходе этого исследования, 26 бетонных панелей, как показано на рис. 3, были протестированы на провал. Первичного переменных количество и расположение арматуры. В текущем ACI STM положения, касающиеся прочность стоек, количество арматуры в стойку рассчитывается исходя из размера решетки, расстояние между решеткой и углом между прутьями и ожидаемые треск. Каждая из этих переменных была рассмотрена в исследовании представлены в настоящем документе.

Типичный образец состоял из усиленного или просто конкретные панели, которая измеряется 36 51 мм). В одной серии опытов, однако, толщина панели и плодоносящей площади были изменены с целью изучения воздействия образца геометрии. Каждый образец подробно описаны на рис. 5.

Пять основных макетов укрепления были использованы в 26 стойки образцов. Первый план состоял из какого-либо укрепления. Четыре простой бетонных панелей (образцов через D) были испытаны для установления вклада конкретных одиночку. Для экспериментального наблюдения чистый провал стойка, два из неармированных панели и один усиленный панели занятых дополнительные заключения в узлах изысканные СТМ. Это заключение состоял из небольших кусков арматуры приварена к стальной пластиной в окружении небольшой связей (рис. 5).

Следующим был ряд панелей армированного два ортогональных коврики из стали (образцы E через K). Эта серия была усилена с № 3 бара, а также 6 мм деформированных бары (6 мм бары будут переданы под № 2 бара). Влияние угла между арматурной стали и направления сжатия принцип был исследован вращающейся коврики 45 или 30 градусов.

Третья серия образцов (L через V) состоит из арматуры только в одном направлении, в отличие от предыдущих коврики, в котором содержится стали в два ортогональных направлениях. В этих образцах, подкрепление либо равномерно распределены в комплекте или в местах, которые соответствуют дискретные связи в СТМ (рис. 3). Окончательный образца в третьей серии состоит из горизонтальных полос размещены на связующих районы, а также сжатие бары, которые были в комплекте под пластина. Расположения опорных пластин был изменен в течение трех образцов (M, N и U). Для образца М, опорная плита была разделена на две опорные пластины половины размера. Эти две пластины, в свою очередь поддерживают неопрена несущих прокладок (рис. 5). Цель данного мероприятия заключается в ограничении количества сдержанность от растрескивания в вертикальном направлении, что было предоставлено трения опорная плита к бетонной поверхности. Расщепление опорной плиты на две части эффективно разделить узел CCC (STM изысканный, рис. 3 (б)) на панели границей на две узлов.

Двух образцов в четвертой серии были протестированы для определения последствий ширина панели на прочность при сохранении укрепление похож на предыдущие образцы. Для этих двух образцов (W и X), ширина группы был увеличен с 36 до 60 дюйма (914 на 1524 мм). Как и в случае образцов N, соотношение загруженного области к общей площади образца был изменен.

Пятой серии также состоит из двух образцов (Y и Z). Эти образцы были 10 дюймов (254 мм) в толщину, и опорные пластины были только 4 Это были единственные панели испытания, в которых загружены области уже, чем толщина панели.

Каждая из групп была протестирована на провал под монотонно возрастающую нагрузку. Тонким слоем раствора быстрой настройки была использована для создания кроватях слоя и обеспечить равномерное распределение напряжений в опорных пластин. Постельные принадлежности слоя также позволило окончательного согласования образца в пределах испытательной машины. Сферической место было уделено опорная плита для устранения любых нагрузки чудачества. Фотография экспериментальной установки можно увидеть на рис. 6.

До испытания проводились на панели, стандартные 6 В изолированных испытаний стойки, управляемых компьютером система сбора данных была использована для контроля и записи вывод внутреннего (арматурного проката) и внешних (бетонной поверхности) тензодатчиков, а также приложенной нагрузки.

В каждой изолированной испытаний стойки, тот же режим отказа не наблюдалось. Первым признаком бедствия в образец вертикальная трещина образовалась в центре панели. Эта трещина затем распространяется от midheight коллегии к загрузке точек. Трещины не распространяются вплоть до нагруженной поверхности. Вместо этого, трещины изменил направление, как она приблизилась к точке нагрузки. Отказ был инициирован скалывания и дробления конкретных близко, но не примыкающих к опорной плите. Типичные неудачи на рис. 7.

Критический анализ ACI 318-05 ПРИЛОЖЕНИЕ Факторы эффективности

При сравнении различных групп панелей в пределах испытательной матрицы, некоторые общие тенденции очевидны. Результаты всех испытаний 26 панели приведены в табл 2. Измеряется эффективность фактора в заговоре против ... на рис. 8. Шагнул горизонтальной линией на рис. 8 представляет собой расчетные значения для стойки силы представлены в Приложении А ACI 318-05. Линия находится в 0,85 раза, на соответствующий коэффициент эффективности в соответствии с форматом МСА 318-05, Приложение A. Для стойки, которые не отвечают требованиям A.3.3.1, соответствующие и линия находится на 0,51, которая равна 0,85 Для стоек, которые отвечают требованиям A.3.3.1, линия размещен на 0,64 (0,85

Чтобы вычислить коэффициент полезного действия на основе данных, приложенной нагрузки при разрушении образца был разделен на плодоносящей площади этого конкретного образца и прочность на сжатие. Узлов (изысканного STM) считаются гидростатического, следовательно, то же самое напряжение присутствует на каждой из сторон узла. Если напряжение на каждом узле, лицо же, коэффициент полезного действия для каждого узла лица также равны.

Влияние укрепления пересечения оси ребра

В течение 26 тестов, три группы панелей имеют идентичные (или почти одинаковых) количествах стали пересечения оси ребра, которое совпадает с ожидаемым вертикальное расположение трещины. Эти группы образцов

(Группа 1: A, B, C, D) ...

(Группа 2: G, L, M, N, W, X) ... и

(Группа 3: E, F, H, K, T) ...

появляются вдоль вертикальной линии на рис. 8. В каждой группе существуют значительные различия в экспериментальных факторов эффективности. Для неармированных образцов (через D), эффективность факторов колебалась от 0,65 до 1,17, а для второй группы образцов, эффективность варьировала от 0,79 до 1,31. Третья группа, которая несколько отличается суммы подкрепления варьировала от 0,53 до 1,21. Эта группа также содержал единственный фактор эффективности, что было небезопасно, когда по сравнению с кодом значение 0,64.

После провала панели начало на границе узла-стойка, логично, что усиление в теле панели будут иметь незначительное влияние на провал. Чтобы проиллюстрировать этот момент, образцов P была самым подкреплением, но узловых эффективности 0,95, не сильно отличается от среднего значения всех тестов (0,97). Образец, содержащий наиболее подкрепление ниже коэффициент полезного действия, чем образцы только с узловыми подкрепление, то есть образцы с поперечное армирование отсутствует. Узловых усиление не представила никаких дополнительных сил, поскольку никто из панели образцов провалились из-за конкретных дробления прилегающих к подшипнику. Образцы O имел тот же макет, как укрепление образца P, за исключением № 3 бара были заменены № 2 бара. Заметное сокращение стали площадь не связано с какой-либо значительное снижение эффективности образцов O по сравнению с образцами П.

Влияние угла между арматурной стали и оси ребра

Четыре образцы содержали коврики подкрепления, которые были повернуты таким образом, чтобы арматура уже не параллельно и перпендикулярно оси нагружения. В трех случаях была под углом 45 градусов от оси нагрузки и арматура (образцы H, I и J). В четвертом случае образцов K, угол 30 градусов. Эти образцы можно сравнить с образцами G, которые имели такую же раскладку стали без вращения ковра.

За исключением образцов K, угол ковра-видимому, не влияет на КПД. Панели H и G являются идентичными, за исключением мата ротации, а также соответствующих показателей эффективности были 0,88 и 0,85. Панели Я и J, содержащиеся № 2 бара, а затем № 3 барах и в других образцах. Даже с учетом снижения стали области из-за меньшего баров, я и J было КПД 0,88 и 0,75. Образцов K имели низкий коэффициент полезного действия любого из тестовых данных (? = 0,53). Поскольку различия в эффективности были минимальны и в предыдущих случаях, где мат вращения основной переменной, низким значением эффективности образцов K, вероятно, из-за общей изменчивости типичных конкретных результатов испытаний, а не конкретные последствия мат ориентации.

Влияние ширины образца

Для изучения геометрии бутылочной формы стойка, панель шириной изменялась, а также ширина опорной плиты. При изменении этих переменных, авторы могли определить, если ширина панелей была ограничения боковых распространения сжимающих напряжений. Из 26 панелей тестирование, сравнение образцов L, N, W, X, и может быть использован для изучения влияния стойка шириной. Образцы, W и X были 60 дюйма (1524 мм) в ширину, в отличие от стандартной шириной 36 дюйма (914 мм). Группа Х 12 дюймов (305 мм) опорная плита, и Группа З 16 дюйма (406 мм) пластины. Образца N является стандартной ширины панели, но несущая поверхность лишь 6 дюймов (152 мм) площади. Образца L может рассматриваться в качестве контрольного образца для рассмотрения стойка шириной. Это был стандартный размер панели с тарелкой стандартного размера подшипников (6 Для всех этих четырех образцов, идентичные суммы подкрепления был использован.

В ходе испытаний, датчики деформации бетонной поверхности были размещены на панели. Датчики были ориентированы вертикально и распределены по середине высоты панели. Целью было экспериментально получить распределение вертикальных деформаций (и, следовательно, напряжения) по всей ширине панели. В ходе испытаний, вертикальные тензодатчика по самому краю 36 дюйма (914 мм) панели обычно измеряется пиковый деформации сжатия от 30 до 50 микродеформаций. Столь низкая нагрузка означает, что было очень мало нормальных напряжений в поперечном сечении на краю панели стандартного размера. Обе эти группы L и N было штаммов в том же диапазоне (от 30 до 50 микродеформации) с различными отношение ширины.

Когда панели W и X были протестированы, датчики деформации бетонной поверхности, были помещены в том же месте, в ходе испытаний с участием стандартной ширины образцов. Штаммов измеряется 18 дюймов (457 мм) от средней для образцов, W и X были 40 микродеформации для обеих групп.

Из этих данных видно, что ширина панели, а затем и отношение ширины, не имели значительного влияния на геометрию формы бутылки. Ширина несущей области неизбежно затрагивает очень напряженное состояние вблизи пунктов погрузки, но незначительное влияние на напряженное состояние в midheight образцов. Увеличение ширины образца имели минимальное влияние на результаты, однако, уменьшение ширины панели можно было бы ожидать, чтобы существенно повлиять на распределение деформаций. Если ширина панели была уменьшена, чтобы соответствовать длине подшипника, штамм распределений на midheight будет практически одинаковой по всей ширине образца. Если ширина панели была увеличена до очень большого значения, однако, напряжение на краю образца будет равен нулю или очень близка к нулю в то время как максимальная деформация на осевой линии останется по существу то же самое. Представления узкой и широкой панели показано на рис. 9.

Влияние толщины образца

Шесть образцов были протестированы с 4 дюйма (102 мм) толщиной 18 образцов 6 дюймов (152 мм) в толщину, а двое 10 дюймов (254 мм) толщиной. Эти различия в толщине представить информацию в отношении любых влияние толщины, которые могут присутствовать в серии испытаний.

4 дюйма (102 мм) в толщину панелей неизменно высокую эффективность факторов, чем аналогичные образцы различной толщины. Обратите внимание, что на рис. 8, тем тоньше панелей (A, C, D, E, F и К) вблизи верхней границы тестовых данных. 10 дюймов (254 мм) образцов (Y и Z) в результате более высокий коэффициент эффективности, чем 4 дюйма (102 мм) в толщину панелей. 10 дюймов (254 мм) в толщину панелей были протестированы с использованием опорной плиты, которая была 4 Для этих толстых панелей, более сложных трехмерных напряженное состояние настоящее время. Результаты 10 дюймов (254 мм) толщиной панели будут подробно рассмотрены в следующем разделе.

Три образца размеры не достаточны для установления размера эффект, но результаты говорят о том, что там может быть эффект размера или некоторые дополнительные удержания, возникающее, когда узел лицо более узким, чем имеющаяся ширина стойки, как это обсуждается в следующем разделе.

Влияние трехмерного напряженного состояния

Образцы, Y и Z были толстые панели. Эти группы были 10 дюймов (254 мм) в толщину, однако они были загружены через опорная плита, которая была только 4 Опорные пластины были помещены в центр загружен лицо образца. Таким образом, эти образцы были вероятно трехмерных бутылочной формы стойки. Эти два образца, привел к самой высокой эффективности факторов серии испытаний. Чем меньше опорных пластин на большой грани панели скорее всего выиграли от увеличения в местах лишения свободы из-за окружающих бетона. Вполне возможно, что эти образцы были трехмерных заключения, в отличие от двумерного заключения в других образцах. Увеличение в виде лишения свободы и, следовательно, сила, образец на критическом участке, то есть, узел-стойка интерфейс (изысканного STM), можно было бы ожидать, чтобы увеличить прочность образцов, и наблюдается в эксперименте.

Влияние комплекте по сравнению с распределенной укрепление

Пять образцов (Q, R, S, T, U и), содержащиеся подкрепление, которое сосредоточенными на место, которые могли бы соответствовать дискретных галстук место в изысканном СТМ. Q образцов содержали только один бар midheight образца. Изысканный STM для этого образца будет содержать четыре диагональные распорки, которые образуют ромб в квадратные панели. Там не будет вертикальной стойки например, как показано на рис. 3 (б). Четыре остальных образцов в комплекте с подкрепление в соответствие с общей форме STM изображен на рис. 3. Четыре образцов слегка изменен, что модель, заставляя расположение галстук изысканным STM происходить по месту нахождения стали.

Как видно на рис. 8, эти пять образцов (Q, R, S, T, U и) имеют разброс уровня аналогичного ко всей группе из 26 образцов. Образца Q имеет один из самых низких показателей эффективности и, наоборот, образца U имеет один из самых высоких. Единственный вывод, который можно извлечь из этих результатов является то, что тяжелый арматурной стали производится одинаковое количество разброс как и все остальные переменные рассматриваются в данном тестировании серии. Нет выраженного влияния предельных подкрепление дискретных галстук местах можно разглядеть из набора данных, и не сумма подкрепления в дискретных галстук местах, как представляется, значительный эффект.

Влияние сжатия укрепление

Образца G, содержащихся укрепление параллельно направлению нагрузки, в то время как образца L нет. Образца G была ниже, чем КПД образца L. Для дальнейшего изучения эффекта сжатия стали образцами V был построен. Этот экземпляр, содержащийся укрепление сосредоточены под загрузку точек. Четыре № 3 бара были распределены отношение длины панели и были приборами с тензодатчиков. В ходе проверки всех этих четырех барах дали на основе данных, тензометрических. Даже в барах уступая при сжатии, узловых КПД-видимому, не увеличится на стальной арматуры. В уравнении. (A-4) в ACI 318-05, добавление, бары, параллельных ожидаемого крекинга направление не входит в целях укрепления стойки. Для этих сжатия баров, синус член равен нулю и, следовательно, бары сжатия не влияет на КПД.

Влияние граничных условий на тестах

В ходе тестирования всех образцов не удалось на границе между узлом и стойкой уточненной модели, как показано на рис. 7. В целях соблюдения любых возможных альтернативных предельных состояний, дополнительные заключения был добавлен в узловых зон (рис. 5). Даже с учетом этой дополнительной камере, и тот же тип отказа не наблюдалось. Заключения, как представляется, несколько увеличилась узловых эффективности (образцы C, D и F).

Результаты образца M означает, что трения между стальных подшипников пластин и конкретные образец имел минимальное влияние на результаты, в том числе испытания с одной пластиной подшипника. Напомним, что M образцов используется схема разделить отношение ограничить трения и родам в узле лица (рис. 5).

Критический анализ AASHTO ФАКТОРЫ ЭФФЕКТИВНОСТИ LRFD

Влияние деформации галстук

Одним из основных вкладов в AASHTO выражения LRFD относительно стойки силы растяжения конкретные деформации в сторону галстук. Для единичных экземплярах стойки, этот штамм измерялась тензодатчиков размещены на арматурной стали. Для образцов, без поперечного армирования, штаммы были измерены тензодатчиков размещены на поверхности панели. Измеряется напряжение было несколько иным, чем подразумевается AASHTO. Штаммов, необходимых для ввода в процедуры AASHTO конструкция должна быть средней между штаммами трещины бетона. Даже несмотря на различные меры деформации используются в данном документе и авторами AASHTO LRFD положения STM, сравнение может быть сделано.

Деформации арматуры наибольшая где черта пересекает трещина. Тензодатчики были расположены очень близко к трещин, которые развивались в панелях. В общем, трещины в панелях не переходили на укрепление точное место, где тензометрических был применен. Поэтому маловероятно, что штамм записанные в таблице 2, максимальное растяжение образца или арматурного проката. Однако, поскольку тензодатчиков были очень близко от трещины, деформации значения, представленные в таблице, вероятно, более сильно, чем в среднем деформации в стержнях.

Разрозненные данные стойка показана на рис. 10 и в таблице 2. Сталь штаммов представлены на горизонтальной оси, а вертикальная ось КПД. Штаммов показано на этом рисунке представляют измерять деформацию при предельной нагрузки несут образца. В тех случаях, когда несколько арматуры были размещены недалеко от центра панели, деформации приведены в таблице 2 представляет собой среднее значение этих ценностей. Для образцов, где только один бар был возле midheight (образца Q), зарегистрированная величина составляет от одного датчика. Сплошная линия представляет дизайн уравнения, заданного в AASHTO положений.

На рис. 10, данные, как правило, сгруппированы. Например, всех групп, которые были 4 дюйма (102 мм) толщиной (A, C, D, E, F и R) находятся в группе на напряженность в отношениях между 0,002 и 0,0025. Кроме того, каждый из пары панелей с измененными граничными условиями (W и X, N и U, Y и Z) сгруппированы вместе и лежат в стороне от главных блока тестовых данных. 14 панелей, которые геометрически идентичными (только усиление разнообразных) представляют собой основную группу, что очень близко или ниже стоимости AASHTO дизайн (0,0013

Верхний предел AASHTO уравнения. 5.6.3.3.3-1 будет иметь ограниченную численность дизайн всех 26 образцов, как показано на рис. 10. На основании сказанного выше, деформации значения, используемые для производства рис. 10 мая быть больше по абсолютной величине, что те предложили для использования в AASHTO LRFD положения СТМ. Таким образом, точки на рисунке может быть позиции слишком далеко, чтобы в правой части рисунка. Если штаммы измеряется в соответствии с AASHTO характеристики, точки могут быть несколько смещен к левой части участка. Несмотря на это, уровень консерватизма не влияет из-за верхний предел AASHTO уравнения. 5.6.3.3.3-1.

ВЫВОДЫ

Независимо от того, граничные условия, тот же режим провал наблюдался в каждом тесте. Что касается изысканных СТМ бутылочной формы стойки, вызванное дробления стойки рядом с узлом, а узел остался целым и неповрежденным (рис. 7). Отказ начало на границе между узлом и стойкой. Усиление в теле панели были минимальными, если таковые имеются, влияние на прочность этого интерфейса и, следовательно, на прочность стойки. Эта идея подкрепляется данных, приведенных на рис. 8. Наиболее сильно армированных стойки имели коэффициент полезного действия, что существенно не отличается от эффективности неармированных образцов.

Для 25 из 26 испытаний, эффективность факторов, изложенных в Приложении А ACI 318-05 привели в безопасном оценка изолированных прочность стойки. Тем не менее, как представляется, не будет никакого отношения к МСА требования для армирования пересечения оси ребра (формула (А-4) МСА 318-05). Критическое значение 0,003 несущественно, если смотреть на результаты тестов. На основании данных, приведенных в настоящем документе, постоянное значение стойка эффективности ( Использование подкрепления в стойках, однако, по-прежнему рекомендуется авторами. Среднее значение КПД экспериментальных разделить эффективностью использования предсказал ACI 318-05 является 1,68.

Для 20 из 26 тестов, коэффициент полезного действия, как определяется AASHTO LRFD подготовила безопасной ожидание прочности единичных экземплярах стойки. Все данные, представленные регулируются AASHTO LRFD верхний предел ^ югу 0.85f 'с ^ (в формуле. 5.6.3.3.3-1). Среднее значение КПД экспериментальных разделить эффективностью предсказывали AASHTO составляет 1,14. Повысить точность AASHTO LRFD положения по отношению к ACI также увеличивает количество unconservative результаты тестов.

Авторы

Авторы хотели бы поблагодарить Техас Департамента транспорта для оказания финансовой поддержки этой исследовательской программе. Мнения, выводы, выводы и рекомендации, содержащиеся в данном документе, являются мнениями авторов.

Нотация

^ К югу си = площадь поверхности арматуры в г-м слое пересечения стойки

B = ширина стойки

е '^ с ^ к югу = заданная сжатие прочность бетона на основе цилиндра испытаний

с ^ ^ к югу я = шаг арматуры в I-м слое, прилегающем к поверхности члена

Ссылки

1. Риттер, W., "Die Bauwise Hennebique (Строительство Техника Hennebique)," Schweizerische Bauzeitung, Цюрих, 1899.

2. Морша Е., бетонных стальных конструкций, McGraw-Hill книги Ко, Нью-Йорк, 1909, 368 с.

3. Schlaich, J.; Шефер, К. и Jennewein, М., "На пути соответствии Дизайн Железобетона," PCI Journal, V. 32, № 3, 1987, с. 74-150.

4. ACI комитета 318 "Строительство кодекса Требования Железобетона (ACI 318-05) и Комментарии (318R-05)," Американский институт бетона, Фармингтон-Хиллз, штат Мичиган, 2005, 430 с.

5. "AASHTO LRFD мост проектной документации", 2-е издание, Американская ассоциация шоссе государства и перевозки должностных лиц, Вашингтон, DC, 1998.

6. ASTM C 496, "Стандартный метод испытаний для расщепления прочности на растяжение цилиндрических образцов бетона", ASTM International, Запад Коншохокен, Пенсильвания, сентябрь 1996, стр. 5.

Входящие в состав МСА Michael D. Браун доцент кафедры гражданского строительства в Университете Огайо, Афины, штат Огайо. Он является ассоциированным членом Совместного ACI-ASCE Комитет 445, сдвига и кручения. Он получил докторскую степень в Университете штата Техас в Остине, Остин, Техас, в 2005 году.

Камерон Л. Санкович является практикующим инженером в Лас-Вегасе, штат Невада Он получил степень бакалавра в Университете штата Невада-Рено в 2000 году и степень магистра в Университете штата Техас в Остине в 2002 году.

Входящие в состав МСА Огузханского Байрак является доцент кафедры гражданского строительства в Университете штата Техас в Остине. Он является председателем Совместной ACI-ASCE Комитет 441, железобетонные колонны и член комитета ACI 341, сейсмостойкость железобетонных мостов и совместной ACI-ASCE Комитет 445, сдвига и кручения.

Джеймс О. Jirsa, ВВСКИ, проводит Джанет С. Кокрелл столетия кафедра инженерии в Университете штата Техас в Остине. Он бывший президент МСА, член Совета направлении, и бывший председатель Комитета по техническим деятельности. Он является членом комитетов МСА 318, структурные конструкции здания кодекса 408, Бонд и развития Укрепление и является членом и председателем 318-F, новые материалы, продукция и идей.