Прочность на сдвиг из предварительно напряженного бетона T-Балки стальными волокнами более Частичное / Полный Глубина
Результаты испытаний девять сдвига критической частично из предварительно напряженного железобетона фланцевые пучков с учетом и без стальных волокон представлены в этой статье. T-лучевой образцы было подано три сорта бетона: нормальной прочности (35 МПа [5,07 KSI]), умеренно-высокой прочностью (65 МПа [9,42 KSI]), и высокой прочности (85 МПа [12,32 KSI]). Для каждой марки бетона, три луча ролях: контроль пучка без волокна арматуры, балки с волокном по всей глубине сечения, а также балки с волокном только в веб-части. Результаты испытаний показали, что предоставление волокном только в веб-части заметно улучшилось сдвига сопротивляется потенциала частично предварительно напряженных) пучков. Модель для прогнозирования прочности на сдвиг предварительно напряженных и железобетонные (nonprestressed) бетонных балок была предложена. Предлагаемая модель, как ожидается, предсказать результаты испытаний железобетонных балок стальных волокон за частичное и полное глубины.
Ключевые слова: белки; предварительного напряжения; сдвига; силы.
(ProQuest-CSA LLC: ... означает формулы опускается.)
ВВЕДЕНИЕ
Оценку вклада стальных волокон различных сдвига сопротивляется механизмов, с помощью расширенной растрескивание бетона (сопротивление) сила, волоконно-вывода, а также сопротивления волокна дюбель на трещины была исследована в течение последних трех decades.1, 2 разработка и использование высокопрочных бетонов (HSC) (е '^ ^ к югу у.е.> 80 МПа [11,60 KSI], где е' ^ к югу су ^ [асимптотически =] е '^ ^ к югу у.е. / 1,2), который является относительно более хрупкой по сравнению с нормальной прочности бетона (НБК) ( катастрофические неудачи сдвига в этих пучков. Таким образом, необходимость очевидна для тонкой настройки существующих рациональных подходов к сдвигу прогнозирования прочности на основе экспериментальных результатов НБК и умеренно высокопрочного бетона. В настоящей работе, эффект прочности бетона на касательные вклад от стальных волокон железобетонных балок была интегрирована с предсказанием модели для прочности на сдвиг в литературе ..
Эффекты прочности бетона, преднапрягающей силы, сдвиг пролета до глубины отношение, количество продольных стали, шириной в Интернете по прочности на срез из предварительно напряженного железобетона пучки прокомментировал во многих кодексах practice.3-5 Многие studies6-11 исследованы возможности использования волокон в качестве поперечной арматуры в предварительно напряженных железобетонных балках. Многие authors12-17 сообщил, что добавкой стальных волокон привело к значительному улучшению сдвига потенциала для армирования (nonprestressed) пучков. В работе Чо и Ким, 12 верхняя решение для сопротивления сдвигу волокнистых бетонных балок, было получено при плоском напряженном состоянии, рассматривая условия равновесия на гиперболической линии предполагается выход в сдвиговом пролета пучка. Влияние добавок волокон за частичное глубину предварительно напряженных железобетонных балок, однако, до сих пор не хорошо изучены. Ранее проведенного Swamy и Bahia18 об использовании стальной фибры на частичное глубине около 0.36h в растянутой зоне не показали сокращение сдвига сбоев в nonprestressed пучка.
ЗНАЧЕНИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
Настоящий документ содержит тестовые данные, относящиеся к сдвигу частично предварительно напряженных Т-балок с стальных волокон над их частичной глубины. Изменение в режиме сдвига провал выставлены в предварительно напряженные балки с умеренно высокой прочности (65 МПа [9,42 KSI]) и высокой прочности (85 МПа [12,32 KSI]) оценка конкретного не сообщили. Эмпирическая модель для прогнозирования прочности на сдвиг из железобетона и предварительно напряженного железобетона, полученных от регрессионного анализа 518 тестовых данных из этого и других исследований, в литературе приводится. Представленная модель счетов за вклад волокна механизма вывода через трещины сдвига в виде функции от матрицы силы. Наличие волокон за частичное глубине луч был учтен в предлагаемой модели прочности на сдвиг путем введения частичной глубины параметров волокна. Сдвига вклад прочность волокон была также выражена через эквивалентные стремя расстояния в предварительно напряженных железобетонных балок с конкретными, не имеющих волокон ..
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ
В общей сложности девять T балки были изготовлены и испытаны в этом исследовании. Все лучи 3,85 м (151,57 дюймов) и были испытаны на четкие службы 3,6 м (141,73 дюйма). Продольного и поперечного сечения детали испытания образцов приведены на рис. 1. Сумма продольной и поперечной арматуры поддерживалась постоянной для всех образцов. Как и все структурные пучки требуют номинальной ссылки, чтобы избежать проблем, связанных с маргинальным и непредвиденное увеличение применяется сдвига, стремена были представлены во всех испытуемых балок на основе руководящих критериев минимального расстояния (0.75d в данном случае), указанного индийской код из practice.5 сдвига службы на глубину соотношение поддерживается на постоянном уровне всей программы испытаний (A / D = 2,65). Параметров, которые влияют на прочность на сдвиг пучков определены для настоящего исследования были оценка бетона и наличие стальных волокон за частичное или полное глубины. Pretensioned образцы T-лучевой было подано НБК, умеренно высокопрочного бетона (
Пучков были назначены, чтобы указать тип лучей (сдвига), оценка конкретных использоваться, а наличие или отсутствие стальных волокон в фланца и в Интернете, соответственно. Используется следующая терминология: S 35 FOC ВПС является сдвига критической пучка (S) от 35 МПа (5,07 КСИ) куба прочность на сжатие с простого бетона во фланце (MK) и волоконно-железобетона в Сети (ВПС). Все контроля пучков были направлены на провал в сдвиговом режиме, и волокна, введенная для оценки возможного увеличения прочности на сдвиг, имеющих отношение к различных подходов в предоставлении или размещение волокон.
Подготовка образца и тестирование
Конкретные доли смеси разных сортов прочность была рассчитана на основе лабораторных испытаний. Конкретные доли смеси, за исключением всех примесей, по весу, использованная в исследовании (вода: цемент: мелкий заполнитель: крупного заполнителя) был 0.48:1:1.43:2.15 для НБК, 0.35:1:1.24:1.85 для умеренно конкретные высокопрочных (65 МПа [9,42 KSI]) и 0.28:1:1.20:2.00 для HSC. Добавка в виде высокой дальности водоредуцирующим примеси в 1,0% от массы цемента была использована для умеренно высокопрочного бетона (65 МПа [9,42 KSI]). Высокого диапазона водоредуцирующим примеси и микрокремнезема на 1,5% и 10% по массе, соответственно, был использован для HSC. Агрегаты с максимальной да размер 10 мм (0,39 дюйма) были использованы. Корытообразные стальные волокна 30 мм (1,18 дюйма) длиной, имеющие пропорции 55 были использованы на 1,5% по объему бетона.
Деформированных баров были использованы в качестве продольной стали напряженные отношения с 16 мм (0,63 дюйма) диаметра, вешалка бары с 8 мм (0,31 дюйма) диаметра и стремена с 8 мм (0,31 дюйма) диаметра, как показано на рис. 1. Испытания материалов в продольной и поперечной деформированных баров показал средний текучести 435 МПа (63,08 KSI) по 2% предел текучести, предел прочности 557 МПа (81,78 КСИ) и модуля упругости 189,95 ГПа (27548 KSI ). Напрягаемой стали использоваться была гладкой ГПа (27505 KSI).
Тест пучков были брошены на 10 м (393,7 дюйма) кровать претензиозность. Формы и арматурного каркаса были помещены в позиции и напрягаемой барах, продетой формы. Они были прикреплены к переборки напрягаемой кровать с номинальной плотности выпрямить баров и формы были согласованы и установлены. Электрические датчики сопротивления деформации до ± 20000 1. Претензиозность проводился с использованием гидравлического домкрата, применяя силу 34,33 кН (7,72 KIPS) на каждом баре. Защитное покрытие применяется в отношении всех тензодатчиков перед заливкой.
Сторона формы были удалены через 24 часа после отливки и образцы были покрыты влажной мешковиной для лечения. Преднапрягающей силы был переведен 7 до 10 дней литья резки напрягаемой бар с помощью электрической дуги сварки. Напряжение в напрягаемой баров была измерена до испытания для определения эффективного предварительного напряжения F ^ ^ пе к югу. Начальное предварительное применяется на каждой проволоки 0,00470, что соответствует 0.62f ^ ру ^ к югу. Измерения проводились на штамм индикатор, где канал настройки не были изменены в течение всего этапа тестовой программы. Это было сделано для создания предварительного напряжения потери. Среднее напряжение величинами, измеренными до испытания 0,00387, что соответствует уровню стресса 0.51f ^ ру ^ к югу.
Все девять T-лучевой образцы были протестированы в соответствии четыре-точечная система гибка, как показано на рис. 1. Вертикальные прогибы были также обнаружены в середине пролета, в местах погрузки, а в центре пролета сдвига с помощью удаленного датчиков крайней мере, рассчитывать 0,01 мм. Два электрических датчиков деформаций поверхности были установлены на фланце тест пучков на задней поверхности бетона для измерения деформации. Универсальная машина испытания возможностей 1200 кН (269,78 KIPS) при перемещении управления с 0,10 мм / с (0,00393 дюйма / с) был использован. Погрузка была применена с шагом около 50 кН (11,24 KIPS). Испытания были остановлены, когда дробление бетона при сжатии наблюдается вместе с увеличением деформации и значительной потере несущей способности. На каждом прирост, приложенной нагрузки, прогибы, конкретные штаммы поверхности стали штаммов, развитию и распространению трещин, а их ширина были записаны.
АНАЛИТИЧЕСКАЯ модель прогнозирования
Некоторые эмпирических моделей для прогнозирования прочности на сдвиг предварительно напряженных бетонных балок приведены в таблице 1. Как было отмечено в уравнение. (1a), сила сопротивления сдвига V ^ и ^ к югу от железобетонных балок может быть выражен как алгебраическая сумма составляющая сопротивления сдвигу механизмов, в частности, вклад без трещин конкретные V ^ с ^ к югу, дюбель действием продольных укрепление V ^ D ^ к югу, совокупный механизма блокировки V ^ ^ к югу, волоконно-вывода механизм V ^ F ^ к югу, и тот, который предоставляется стальные стремена V ^ ^ к югу нас. На основании результатов испытаний, прочность на сдвиг интеллектуального уравнений были получены путем объединения первых четырех механизмов компонент один параметр, V ^ ^ ис югу или V ^ ^ к югу УКУ, как указано в формуле. (1b), что общий вклад от бетона или фибробетона разделе
V ^ к югу и ^ = V ^ с ^ к югу V ^ югу D ^ V ^ ^ к югу V ^ югу F ^ V ^ ^ к югу нас (1a)
V ^ к югу и ^ = V ^ ^ ис югу или V ^ ^ к югу UCF V ^ ^ к югу нас (1b)
Как предлагается в нескольких кодексов практики ,3-5 настоящей работе предполагается, 45-градусная фермы модель в определении вклада стременах и дается формулой. (2).
V ^ к югу нас = (
где
В этом, была предпринята попытка включить вывода вклад волокна в направлении сдвига сопротивляется механизмов. Влияние добавок волокон на кубе силы (F '^ ^ к югу ОГФ), цилиндрическая прочность на сжатие ( . Эмпирические отношения для волоконно-оптических эффектов на куб, цилиндр, и разделить прочности были разработаны на основе регрессионного анализа этих результатов и, как сообщается в формуле. (3), (4) и (5).
^ К югу F 'ОГФ = е' ^ ^ у.е. югу 0,0184 е '^ ^ к югу у.е. F 1.4567F (МПа) (3)
^ К югу F 'сР = 0,8382 е' ^ ^ у.е. югу 0,0619 е '^ ^ к югу у.е. F 1.3614F (МПа) (4)
е '^ к югу spcF = 0,6314 [квадратный корень из F]' ^ ^ у.е. югу 0,3845 [квадратный корень из F] '^ у.е. югу ^ F 0.070F (МПа) (5)
Подробнее развития уравнения. (3), (4), и (5), обсуждаются в Томас и Ramaswamy.20 В уравнении. (3), (4) и (5), F является волокна фактор, который является функцией содержанием клетчатки V ^ е ^ к югу, волоконно пропорции (L ^ ^ е югу / связи КПД ( В соответствии с предложением Padmarajaiah и Рамасвами, 6,7 связь КПД Сравнение предсказал сильные формуле. (3), (4), и (5) с результатами теста аль Agrawal и др., 21 Гош et.al., 22 Padmarajaiah, 23 А, 24 и др. Ашур al.25 приведены в таблице 2. Сжимающей силы (е '^ ^ к югу ОГФ и /' ^ ^ сР к югу), предсказал по формуле. (3) и (4), оказалась в хорошем согласии с опытными данными. Тем не менее, отношение разделить прочность на растяжение (е '^ ^ к югу spcF), предсказал по формуле. (5) для испытаний, показал большой разброс в среднем колеблется от 1,07 до 1,57 и коэффициент вариации от 0,05 до 0,95. Это различие может быть связано с различием в масштабах длины волокон, а также совокупный размер частиц, используемых в бетон, который не учитывается в предложенной модели сила определяется формулой.
Средний вклад механизма вывода волокна (V ^ югу F ^) для напряжения сдвига была определена на основе подхода, предложенного Padmarajaiah и Ramaswamy.6, 7 Учитывая последствия границы и вибрации в условиях уплотнения бетонной, вероятность ориентация крючковатым конец волокна в плоскости трещины потенциальных считалось равным 0,64, который рассчитывается как среднее значение рекомендовано Soroushian и Lee26 для двух-и трехмерной ориентации. Уравнение (6) представляет собой вклад волокна выдвижной механизм для напряжения сдвига пучка. Связи напряжения сдвига
V ^ к югу F = 0.64
В настоящем исследовании, сдвиг модель силы предложенный Padmarajaiah Рамасвами и 6, а приведены в таблице 1, было принято после учета волокна размещения на частичное глубины. Учет для размещения волокон в частных глубины, частичной глубины волокна параметра Вклад предварительного напряжения и стремена, чтобы сопротивление сдвигу пучка был извлечен из всех тестовых данных до разработки предсказания модели с помощью регрессионного анализа. Множественной линейной регрессии бухгалтерского анализа по влиянию того волокон, соотношение продольной арматуры, и сдвиг пролета до глубины отношения от напряжения сдвига (V [под] UCF [/ югу]) проводили с использованием тест результаты настоящего исследования и представленных в литературе (табл. 3), где пучков удалось при сдвиге. В рамках этого процесса нормализации в связи с соответствующим параметрам не проводилось. Эмпирические соотношения для сдвига в nonprestressed бетонной балки разработаны на основе регрессионного анализа определяется формулой.
... (7)
МПа
В уравнении. (7), (8), на долю которого приходится влияние совокупный размер да и стремена
... (8)
переменной е в уравнении. (7), безразмерный коэффициент, учитывающий влияние свода действий и был первоначально предложен Нараянан и Darwish.11, 16 В соответствии с рекомендацией Нараянан и Дарвиш, 11,16 значение е было принято в качестве 2.8d / в / D = 2,8 и 1,0 для / D> 2,8 здесь.
Для пучков с фибробетона по частичной глубины, частичной глубины волокна параметра эффективная глубина пучка г а определяется формулой. (9).
... (9)
На основании данного исследования, модели определяется формулой. (10) была предложена для расчета сдвига, понесенные из армированных волокном разделе V югу ^ ^ UCF из предварительно напряженных железобетонных балках. Уравнение (10), была получена из моделей, предлагаемых по Padmarajaiah и Ramaswamy.6, 7
... (10)
В уравнении. (10), значение V ^ ^ к югу UCF вычисляется по формуле. (7). Соотношение е ^ ^ к югу ре / ж ^ ^ к югу ру рассчитывается по формуле. (11). Переменная M ^ ^ 0 югу является момент необходимо разработать нулевое напряжение на крайних растяжение волокна частично из предварительно напряженного железобетона пучка.
... (11)
Сопротивление сдвигу пучка вычисляется по формуле. (1b) подстановки. (10) и (2). Предложенная модель может быть использована для прогнозирования сдвиговой прочности железобетонных балок, игнорируя условия, связанные с напрягаемой эффектов (M ^ югу 0 ^ / = 0 и / ^ ^ к югу ре / ж ^ к югу ру = 0).
Экспериментальных данных в литературе (табл. 3) включать пучков с волокна по всей глубине, где глубина частичное параметра Для пучков с частичной слой над глубиной, частичное параметров глубины Однако лишь ограниченный экспериментальные данные, где волокна были помещены частичной глубины. Предлагаемые изменения в формуле. (7) введения частичной глубины параметра
РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
Общее поведение испытуемых балок
Сжатия результатов испытаний образцов литой куб вместе с T-лучевой образцов представлены в таблице 4. Для всех пучков, изгиб трещины в постоянном изгибающего момента зоны на ранних этапах загрузки. При дальнейшем увеличении нагрузки, дополнительные изгиб трещин, образовавшихся в середине пролета и новые трещины развивались в сдвиговом пролета балки. Поскольку нагрузка дальнейшем увеличении вертикальные трещины, которые уже приступили сдвига службы начали изгиба к точке погрузки и дополнительных трещин Сети сформированы. На более поздних этапах загрузки, веб-расширенных трещин по диагонали к форме наклонных трещин.
В контрольной пучков, которые не имеют волокна армирование, быстрое распространение трещин наблюдается по сравнению с теми, с волокном. Контроль пучков (без волокон) умеренно высокой прочностью (65 МПа [9,42 KSI]) и высокой прочности (85 МПа [12,32 KSI]) оценка конкретных провалились из-за напряженности в отношениях с диагональной наклонной трещины распространяющихся до погрузки через фланец (рис. 2 (а)). Дальнейшая загрузка в области контроля пучка умеренной HSC (65 МПа [9,42 KSI]) показал, веб дробления (рис. 2 (б)). Тем не менее, частично предварительно напряженного контроля пучка ННЦ (35 МПа [5,07 KSI]) не удалось сдвига сжатия, где один из наклонных трещин сдвига пролета расширяется и конкретные вблизи вершины трещины в зоне компрессии подавлено. Снижение нагрузки было указано, в связи с началом конкретной дробления. Заштрихованной на трещины картина у погрузки показывает, раздавленные бетона. Поперечных сил на последнем этапе V ^ югу ио ^ для частично предварительно напряженные балки приведены в таблице 4. Увеличение прочности на сдвиг частично предварительно напряженного контроля пучка с HSC (85 МПа [12,32 KSI]) было установлено, что 16% по сравнению с контролем потока с НСК ..
Эффективности преодоления действия волокон через трещин свидетельствует относительно пластический разрыв по сравнению с контролем пучков. Помимо волокон на всю глубину и в веб-часть пучка помогли изменить режим отказа умеренно высокой прочностью и HSC частично из предварительно напряженного железобетона расщепления пучков и веб-дробления стричь-сжатия. Это означает, что стальной фибры достаточно вклад в механизм сдвига частично из предварительно напряженного железобетона пучков всех сил классов. Увеличение сопротивления сдвигу в связи с включением волокон на всю глубину оказалось 11, 17 и 20% для пучков нормальной прочности (35 МПа [5,07 МПа]), умеренно высокая прочность (65 МПа [9,42 KSI] ) и высокой прочности (85 МПа [12,32 KSI]) бетон, соответственно, по сравнению с соответствующим контролем пучков. Кроме того, увеличение сопротивления сдвигу в связи с включением волокон в веб-часть только было установлено, что 6, 9 и 14% для пучков нормальной прочности (35 МПа [5,07 KSI]), умеренно-высокой прочностью (65 МПа [9,42 KSI]) и высокой прочности (85 МПа [12,32 KSI]) бетон, соответственно, по сравнению с соответствующим контролем пучков.
Эта вариация на сдвиг вклад для различных марок бетона с постоянным содержанием клетчатки (1,5% от общего объема бетона) показали, что прочность бетона влияние выдвижной механизм волокна подкрепления. Разница в срез балок волокон через Интернет только и пучками волокон по всей глубине наблюдается в тесте может быть связано с вкладом волокон в фланец особенно в стадии трещины ..
Для сравнения, сдвига вклад волокном была количественно определена путем оценки эквивалентной шаг (2) в уравнение. (1b). Расстояние между стремян в равнинных бетонных балок, из той же марки бетона вычисляется с тем чтобы реализовать потенциал сдвига, полученных в соответствующих частично предварительно напряженные балки с волокнами стали. Стремя расстояние рассчитывается таким образом, была представлена в таблице 4. Для луча S85FOCWOC, стремя расстояние было занято 200 мм, в результате чего прочность на сдвиг V ^ и ^ к югу от 220,5 кН (49,57 KIPS). Соответствующего пучка, волокна по всей глубине (S85FFCWFC) имеет сопротивление сдвигу V ^ и ^ к югу от 265,9 кН (59,77 KIPS) при 200 мм стремена присутствовали вместе с волокном. Дополнительного сдвига 45,4 кН (10,2 KIPS) можно отнести к волоконно-оптической вклад. Для достижения прочности на сдвиг V ^ и ^ к югу от 265,9 кН (59,77 KIPS) в области контроля пучка, не имеющих волокон (S85FOCWOC), стремена должны быть предоставлены в промежутках между 114 мм (4,48 дюйма).
Вычисляется расстояние от стремян дает представление о том, что использование стальных волокон, является эффективным средством повышения шаг поперечной арматуры, где перегруженных подкрепления нанесет ущерб эффективного размещения и уплотнения бетона. Сферу применения настоящего анализа ограничивается тонкими пучками, где фермы действий произносится и волокон сохранить сдвига так эффективно, как стремена ..
3 приведены эффект сложения 1,5% стальных волокон за частичное или полное глубины на прогиба от нагрузки ответ частично из предварительно напряженного железобетона T балки различных классов прочности. Прогиба от нагрузки ответ означает, что жесткость балок волокон через Интернет и на всем участке, примерно такое же, за тот же конкретный класс. В postpeak области, снижение нагрузки была получена измельчения конкретного прогресса. Было отмечено, что скорость расширения наклонной трещины на более низких по волоконно-железобетонных балок по сравнению с соответствующим контролем пучков, не имеющих волокон.
Прогнозы и результаты экспериментов
Предложенная модель представлена в формуле. (7) для прогнозирования сопротивления сдвигу для частично предварительно напряженные балки было получено несколько линейного регрессионного анализа 518 тестовых данных, включая различные данные, собранные из литературных источников и настоящего исследования, как указано в таблице 3. Предложенная модель использует фактор размерный эффект предложенных Бажант и Sun24, что составляет влияние совокупный размер и количество поперечных стали. Предсказал напряжения сдвига в конечной V ^ вверх ^ к югу, на основе ранее и существующие модели, была по сравнению с нынешним Т-лучей и приведены в таблице 5. Среднее соотношение сил предсказать на основе предложенной модели к наблюдаемым силы было установлено, что 0,97, коэффициент вариации 0,06. Подробная информация о тестовых данных составлено по литературе используется для калибровки предложенной модели приведены в таблице 3. Среднее значение отношения предсказал напряжения сдвига к наблюдаемому в эксперименте сдвига напряжения V ^ югу up1 ^ / V ^ ^ ио югу было установлено, что колеблется от 0,94 до 1,52.
Это изменение в прогнозе тестовые данные из различных лабораторий объясняется изменением прочности фибробетона в связи с изменением длины волокна, весы, изменения в учредительные материалов (например, совокупный размер) и различия в Схема экспериментальной установки. Предел прочности при сдвиге образцов испытания луча вычисляется на различные параметры, такие как прочность на сжатие е '^ ^ к югу у.е., частичный глубину волокна параметра ..
На рисунке 4 представлена зависимость сдвиговой прочности предварительно напряженного железобетона пучка по отношению к прочности бетона при различных значениях волокна F фактор, и сдвиг пролета до глубины отношение (а / г). Прочность на сдвиг пучка за счет добавления волокон в различных глубинах, соответствующих частичной глубины волокна параметра 4. Сравнение участков, соответствующих различным значениям частичной глубины волокна параметра Большинство эмпирических моделях сообщило были предназначены для прогнозирования включения волокон за всю глубину ( Аналитические модели (например, Чо и Kim12), которые первоначально были разработаны для прогнозирования прочности на срез nonprestressed армированных балок стальных волокон, поддаются для прогнозирования прочности на сдвиг предварительно напряженных Т-балок стальных волокон за частичное или полное углубленного в том числе влияние предварительного напряжения отдельно (уравнение
(10)). Формула для оценки сопротивления сдвигу предложенный Чо и Kim12 была основана на теории пластичности рассмотрении фибробетон напряженности в связи. Выход линии для различных условий неисправности, а именно нижней панели урожайных, уступая верхней панели, и не приносит бар, были отдельно рассмотрены Чо и Kim.12 Кроме того, приведенные аналитической модели 12 считает вывода прочности волокон крючковатым конец стали как функция от матрицы силы. Полуэмпирических аналитическая модель для прогнозирования сопротивления сдвигу, предлагаемые в настоящем исследовании рассматриваются уступая напряженности стали, матрица силы и волоконно-матричные эффекты взаимодействия в том числе вывода волокна ..
ВЫВОДЫ
Влияния волокон крючковатым конец стали более полной или частичной глубины частично предварительно напряженного бетона балок на прочность на сдвиг были получены в эксперименте. На основании регрессионного анализа результатов испытаний и тех, в литературе (в общей сложности 518 тестовых данных), эмпирическая зависимость для прогнозирования прочности на срез nonprestressed и предварительно напряженного бетона пучка предложено не было. Были сделаны следующие выводы на основе настоящего исследования:
1. Кроме того волоконно укрепление на всю глубину для частично из предварительно напряженного железобетона пучков улучшить shearresisting потенциала примерно от 11 до 20% по сравнению с соответствующим контролем пучков, не содержащие волокон. Максимальную выгоду за счет добавления волокон наблюдалась высокая прочность предварительно напряженных железобетонных балок;
2. Увеличение сдвига потенциала из-за присутствия волоконно подкрепление только в веб-часть, когда по сравнению с контрольной пучков было установлено, что 6, 9 и 14% для нормальной, умеренно-высокой прочностью и высокой прочности бетона балок, соответственно. Таким образом, помимо волокон только в веб-часть T-лучевой рекомендуется для повышения сдвига потенциала пучка из предварительно напряженного железобетона. Хотя литья предварительно напряженные балки с двумя типами бетонов трудно на сайте, в ситуациях, когда луч сборных прямоугольных плит с монолитно-место занято, это было бы привлекательным вариантом. В таких случаях минимальная укрепление стремена, которые простираются от веб-панели (фланец) пучка рекомендуется при использовании в настоящей работе, чтобы свести к минимуму возможные негативные последствия мостиков холода, а также
3. В настоящем исследовании, мера волокна вклад в прочность на сдвиг в виде эквивалентного расстояния стремя было получено. Эта эквивалентность облегчает возможность разгрузить подкрепление в нужном регионов для улучшения бетонирования.
Нотация
^ ^ Пс к югу, к югу ^ с = площадь продольной напрягаемой и деформированной стали
^ V югу = общая площадь поперечного сечения вертикальных стальных стремя
D = пролета среза и эффективная глубина пучка
Ь ^ е ^ к югу, к югу б ^ ш = ширина пояса и Сети
COV = коэффициент вариации
г ^ к югу = максимальный размер совокупной
г ^ к югу F = глубина фибробетона слоя от верхней поверхности фланца
е = арки фактором действий
F = коэффициент волокна (=
F ^ югу ф = сжимающих напряжений на центральной оси за счет предварительного напряжения рассматривать как положительный
е '^ ^ к югу у.е., е' ^ к югу ОГФ = куб прочность на сжатие равнины и фибробетона
F ^ югу ре = эффективное напряжение на напрягаемой бар на момент тестирования (услуга этап)
F ^ югу ру ^ е ^ к югу ри = выход и прочность на растяжение напрягаемой баров
е '^ ^ к югу читателей, е' ^ к югу spcF = раскол цилиндра прочности простой и фибробетона
F ^ югу си ^ е ^ к югу су = урожайности и прочности продольной деформированных баров
е ^ ^ к югу В.Ю., е ^ к югу вю = выход и прочность на растяжение стремя баров
G = геометрии фактором для волоконно-оптических механизм сдвига вывода зависит от а / д
ч, ч ^ ^ е югу = высота пучка и фланец
M ^ югу 0 ^ M ^ югу момент 0 ^ =, необходимых для производства нулевое напряжение в бетоне при экстремальных волокна и г
RI = волокна укрепления индекса (= V ^ ^ е югу L ^ югу е ^ / ^ к югу
S ^ югу V ^ = шаг хомутов
V ^ к югу = сдвига сила сопротивления, предлагаемых совокупного блокировка механизма
V ^ к югу с = сдвига сила сопротивления, предлагаемых конкретных без трещин
V ^ к югу D = сдвига сопротивление дюбель действий подкрепления
V ^ к югу F ^ V ^ югу F = сопротивление сдвига и напряжение сдвига, предлагаемых механизмов вывода волокна
V ^ к югу F = объемная доля волокна по отношению к объему конкретных
V ^ к югу я = сдвиг происходит на участке Mmax
V ^ к югу р = вертикальная составляющая эффективного преднапрягающей силы (равной нулю для прямой предварительно напряженных баров)
V ^ к югу и ^ = сдвигового сопротивления железобетонной балки
V ^ ^ ис к югу, к югу V ^ ис ^ = сопротивление сдвига и напряжение сдвига предложил конкретные разделе
V ^ ^ к югу UCF V ^ югу UCF = сопротивление сдвига и напряжение сдвига, предлагаемых фибробетона разделе
V ^ ^ ио к югу, к югу V ^ ио = сопротивление сдвигу и касательное напряжение наблюдается в эксперименте
V ^ к югу нас = сдвига сила сопротивления предлагает стальные стремена
V ^ к югу УПИ = предсказал прочность на сдвиг пучка (в том числе стремя вклад) различными методами (например, I-е место)
Ь к югу W ^ S ^ югу V ^])
Ссылки
1. Swamy, RN, и Баия, ТМ, "Влияние волоконно Армирование Дюбель сопротивление сдвигу", ACI ЖУРНАЛ, Труды В. 76, № 2, февраль 1979, с. 327-355.
2. Лим, DH, и Ой, BH, "Экспериментальные и теоретические исследования по Shear стали волоконно железобетонных балок", инженерных сооружений, В. 21, № 10, 1999, с. 937-944.
3. ACI комитета 318 "Строительство кодекса Требования Железобетона (ACI 318-02) и Комментарии (318R-02)," Американский институт бетона, Фармингтон-Хиллз, штат Мичиган, 2002, 443 с.
4. BS 8110, "Структурные использования бетона Часть 1-Кодекс практики по проектированию и строительству" Британский стандарт учреждений, Лондон, 1997.
5. IS 1343 "Кодекс практики для предварительно напряженного железобетона," Бюро индийских стандартов, Нью-Дели, Индия, 1980, 62 с.
6. Padmarajaiah, SK, и Рамасвами, А., "Поведение армированных волокном предварительно напряженного железобетона и высокой прочности балок, ножницы," Структурные ACI Journal, В. 98, № 5, сентябрь-октябрь 2001, с. 752-761.
7. Padmarajaiah, SK, и Рамасвами, A., "Контроль и Арк модели действий по вычислительной Прочность на сдвиг из предварительно напряженного железобетона и HSFRC Балки" Журнал зданий и сооружений, инженерных исследований и Индией, V. 28, № 1, 2001 . 7-15.
8. Абдул-Вахаб, HMS, и "Аль-Kadhimi С.Г.," Влияние на SFRC Прочность на сдвиг из предварительно напряженного бетона балки, "Журнал конкретных исследований, В. 52, № 1, 2000, с. 43-51.
9. Фурлан, С. Jr., И Ханаи, JB, "Предварительно напряженные волоконно железобетонных балок с ограниченной Коэффициенты поперечной арматуры", цементных и бетонных композитов, В. 21, № 3, 1999, с. 213-221.
10. Tan, К.-Х.; Paramasivam, P.; и Murigappan, К., "Стальные волокна в качестве поперечной арматуры в Частично предварительно напряженные балки," Структурные ACI Journal, В. 92, № 6, ноябрь-декабрь 1995, с. 643-652.
11. Нараянан, Р. и Дарвиш, IYS ", сдвиг в предварительно напряженного железобетона стали Балки содержащих волокна," Международный журнал Цемент композиты и легкого бетона, т. 9, № 2, 1987, с. 81-90.
12. Чо, S.-H., и Ким Y.-I., "Действие стальных волокон на коротких балок, загруженных в Shear", ACI Структурные Journal, В. 100, № 6, ноябрь-декабрь 2003, с. 765-774.
13. Имам, M.; Vandewalle, L.; и Morteimans, F., "Шир-Момент Анализ Железобетонная высокой прочности бетона Балки содержащих стальных волокон," Canadian Journal строительства, № 22, 1995, с. 462-470.
14. Ашур, SA; Hasanain, Г. С., и Вафа, FF, "Shear поведение высокопрочных Волоконно-железобетонных балок," Структурные ACI Journal, В. 89, № 2, март-апрель 1992, с. 176-184.
15. Tan, К.-Х.; Murugappan, К. и Paramasivam П., "Поведение Shear стали Волоконно-железобетонных балок," Структурные ACI Journal, В. 90, № 1, январь-февраль 1993, с. 3-11.
16. Нараянан, Р. и Дарвиш, IYS, "Применение стальных волокон в качестве поперечной арматуры", ACI Структурные Journal, В. 84, № 3, май-июнь 1987, с. 216-227.
17. Дженкин, BE, и Spatney Р., стальной фибры, как поперечной арматуры ", ACI ЖУРНАЛ, Труды В. 69, № 10, октябрь 1972, с. 640-644.
18. Swamy, RN, и Баия, ТМ, "Эффективность стальных волокон в качестве поперечной арматуры," Бетон International, V. 7, № 3, март 1985, с. 35-40.
19. Mahgoub, MO, "Прочность на сдвиг в Prestessed бетонных балок без веб усиление", Журнал конкретных исследований, V. 27, № 93, 1975, с. 219-228.
20. Томас Дж., Рамасвами, A., "прочность материала модели с высоким содержанием клетчатки стали прочности железобетона," Труды 6-й Международный конгресс по Global Construction: Ultimate конкретные возможности: Форум молодых исследователя-ЧТУ, Данди, Великобритания, 2005, стр. . 37-44.
21. Agrawal, R.; Sing, А. К. и Singhal, D., "Влияние Волоконно Укрепление индекса на сжатие и прочности связи стали армированного волокном бетона", IE (I) Журнал-CV, V. 77, май 1996, с. 37-40.
22. Гоша, S.; Battacharya, C.; Ray и С. С. Прочность стали армированного волокном бетона ", IE (I) Journal-CV, В. 69, январь 1989, с. 222-227.
23. Padmarajaiah, СК "Влияние волокна на поведение Высокая прочность бетона в полностью / частично Предварительно напряженные балки: Экспериментальное и аналитическое исследование", кандидатская диссертация, Индийского института науки в Бангалоре, Индия, 1999, 904 с.
24. Ах, BH, "Анализ изгиб железобетонных балок содержащих стальных волокон," Журнал зданий и сооружений, В. 118, № 10, 1992, с. 2821-2836.
25. Ашур, С. А.; Вафа F. F.; Камаль. М., "Влияние бетона Прочность на сжатие и растяжение Отношение Укрепление на изгиб Поведение фибробетон Балки", инженерных сооружений, В. 22, 2000, с. 1145-1158.
26. Soroushian П., и Ли, Ч.-Д., "Распределение и ориентация волокон в стали фибробетона", ACI Журнал материалы, V. 87, № 5, сентябрь-октябрь 1990, с. 433-439.
27. Марти, P.; Pfyl, T.; Сигрист, В. и Ulaga, T., "согласованной процедуры испытаний стали армированного волокном бетона", ACI Журнал материалы, V. 96, № 6, ноябрь-декабрь 1999, с. 676-685.
28. Бажант, ZP, а также ВС, H.-H., "Размер диагонали эффект в Shear Отказ: Влияние Совокупный размер и стремена," ACI журнал Материалы, В. 84, № 4, июль-август 1987, с. 259-272.
29. Pendyala, RS, и Мендис П., "Экспериментальная Прочность на сдвиг высокопрочных бетонных балок," Структурные ACI Journal, В. 97, № 4, июль-август 2000, с. 564-571.
30. Palaskas, МН; Attiogbe, Е. К., и Дарвин, D., "Прочность на сдвиг в Слегка Железобетонная T-Балки", ACI ЖУРНАЛ, Труды В. 78, № 6, ноябрь-декабрь 1981, с. 447-455.
31. Mphonde А. Г., Франц, GC, "Shear Испытания высокой и низкой прочности бетона балок без стремян," ACI ЖУРНАЛ, Труды В. 81, № 4, июль-август 1984, с. 350-357.
32. Матей, RG, и Watstein, W., "Прочность на сдвиг пучков без веб Укрепление содержащих Деформированные Бруски различной силы Доходность", ACI ЖУРНАЛ, Труды В. 60, февраль 1963, с. 183-206.
33. Берг, FJVD ", сдвиговой прочности железобетонных балок без веб усиление", ACI ЖУРНАЛ, Труды В. 59, ноябрь 1962, с. 1587-1599.
34. Десаи, SB, "Влияние составляющих бетона на прочность и Прочность на сдвиг," Журнал конкретных исследований, В. 55, № 1, 2003, с. 77-84.
35. Кани, GNJ "Как пригодная для нашей большой Железобетонная Балки бетонные балки"? ACI ЖУРНАЛ, Труды В. 64, № 3, март 1967, с. 128-141.
36. Ахмад, SH, и Lue, DM, "Изгиб Shear Взаимодействие Железобетонная высокой прочности бетона Балки", ACI Структурные Journal, В. 84, № 4, июль-август 1987, с. 330-341.
37. Чо, S.-H. ", Shear Прогнозирование прочности модифицированным теории пластичности для коротких балок", ACI Структурные Journal, В. 100, № 1, январь-февраль 2003, с. 105-112.
38. Ozcebe, G.; Эрсой, У. и Tankut, T., "Оценка минимальных требований Shear Арматура повышенной прочности бетона", ACI Структурные Journal, V. 96, № 3, май-июнь 1999, с. 361 - 368.
39. Гонконг, пыл и Rangan В., Прочность на сдвиг высокопроизводительных бетонных балок, "Структурные ACI Journal, В. 95, № 6, ноябрь-декабрь 1998, с. 677-688.
Работа Томас аспирант Индийского института науки в Бангалоре, Индия. Он получил диплом бакалавра и магистра в строительстве из Университета штата Керала, Индия, в 1995 и 1997 годах, соответственно. Его исследовательские интересы включают поведение высокопрочных частично предварительно напряженного бетона балок с и без волокон.
Ananth Рамасвами является адъюнкт-профессор Индийского института науки. Он получил диплом бакалавра в области гражданского строительства из Индийского технологического института в Мадрасе, Индия, в 1985 году степень магистра по гражданской инженерии Калифорнийского университета в Дэвисе, Калифорния, в 1986 году, и его кандидат от Университете штата Луизиана, Батон-Rogue , Луизиана, в 1992 году. Его исследовательские интересы включают фибробетона композитов, структурной оптимизации и контроля вибрации.