Дизайн для Shear основании Условия нагрузки
Из опубликованных отчетов, базы данных по 1200 испытаний был составлен с целью изучения воздействия загрузки типа и расположения нагрузки на сдвиговой прочности железобетонных балок. Двадцать четыре дополнительные испытания проводились с целью изучить различия в сдвиговых реагирования в связи с концентрированной и равномерной нагрузки, где данные отсутствуют. Экспериментальные результаты показали, что прочность на сдвиг может зависеть от типа нагрузки. Было отмечено, что значительное количество балок, концентрированных нагрузок между 2D и 6d с лица поддержке удалось при нагрузках ниже номинальной сильные рассчитанного с использованием действующих положений дизайна. Простое изменение текущей ACI 318 методика расчета сдвига предлагается балок, сосредоточенных нагрузок.
Ключевые слова: нагрузка; сдвига; железобетону.
(ProQuest-CSA LLC: ... означает формулы опускается.)
ВВЕДЕНИЕ
В 1962 году Совместной ACI-326 ASCE Комитет опубликовал доклад1 в области проектирования и балок отсутствии из-за сдвига и диагональных напряженности. Для разработки безопасных рекомендации дизайн, базы данных по 194 испытаний пучка без поперечной арматуры, был составлен. Эта база данных состоит из 130 лаборатории образцов, испытанных в одно-и нагрузки doublepoint и 64 пучков под действием равномерно распределенной нагрузкой. Основываясь на этих данных, следующее уравнение дизайн был разработан (рис. 1) и входит в ACI 318-05 (или ACI 318M-05 для уравнения SI) 2, как и уравнение. (11-5)
... (1)
...
где
V ^ к югу с ^ = номинальный предел прочности на сдвиг предоставляемый бетона;
е '^ с ^ к югу = заданная прочность на сжатие бетона;
V ^ к югу и ^ = учтены силы сдвига в разделе;
M ^ к югу и ^ = учитываться момент раздела;
Ь к югу ш = ширина полотна;
D = эффективная глубина разделе, а также
^ ^ К югу с = площадь nonprestressed усиление напряженности.
За определенное количество изгиб подкрепления, так как расстояние между сосредоточенной нагрузки и поддержка уменьшается соотношение Vd / M возрастает и допустимый предел прочности на сдвиг члена увеличивается. Для опертой члена с одной сосредоточенной нагрузки в середине пролета, количество Vd / M изменяется от бесконечности в поддерживает до нуля в середине пролета. Чтобы обойти какие-либо проблемы, ACI Комитет 326 рассчитывается Vd / M в той части, где сдвиг произошел сбой в лабораторных образцов. Поскольку место сдвига отказа неизвестны дизайнер, правильное значение Vd / M также неизвестно. Пренебрегая член с Vd / M, упрощенный, консервативный вариант формулы. (1) могут быть получены (уравнение (2)).
V ^ к югу с ^ 2 = [квадратный корень из F] '^ к югу с ^ Ь югу W ^ г США (2)
...
Используя формулу. (2), 2,5% от результатов тестирования в 1962 базы данных не удалось при сдвиге значения, меньшие, чем те, рассчитывается как видно на рис. 1.
Через два года после ACI Комитет 326 доклада, как представляется, Kani3 опубликовал статью, в которой сдвиг пролета к глубине отношение (/ г) был использован для определения прочности на сдвиг пучка. В частности, он количественно спектр / сут, в которой луч не смогут в тот момент, менее чем на изгиб потенциала пучка. Прочность конверт Кани развитых показано на рис. 2. Вертикальной оси на рис. 2 представляет собой отношение измеряется прочность на изгиб к расчетной прочности при изгибе балки. Области, где сокращение прочности на сдвиг может произойти, это показано на рис. 2 между 1,1
Кани определены две критические значения / D: (A / D) ^ ^ к югу MIN и (/ г) ^ ^ TR югу. Во-первых, (а / г) ^ ^ к югу MIN является / сут, при котором минимальная сила пучка происходит, и (/ г) ^ ^ к югу TR является / сут, при котором полный изгиб потенциала пучка может быть достигнута. Значения этих двух критических / д зависит от свойств материала и геометрии поперечного сечения.
прочность конверт Кани был разработан с использованием модели mechanicsbased сдвига провала. Кани позже подтвердили результаты механических моделях с обширных экспериментальных исследований. Он подверг несколько сотен балки, с учетом и без поперечной арматуры, чтобы две точки нагрузки.
Он был очевидным на протяжении более 40 лет, что тип загрузки и расположения нагрузок влияние на поведение сдвига критической железобетонных балок. 1962 ACI Комитет 3261 докладе особо подчеркнул различия в крекинге балок с сосредоточенными или равномерного нагрузок. Связь между расположением применяется сосредоточенной нагрузки и прочность на сдвиг представлена в учебниках Макгрегор и Wight, 4 Ferguson и др.., 5 и Коллинз и Mitchell.6 рис 3 взят из Ferguson и др. al.5, чтобы проиллюстрировать наблюдаемые отношения между а / д и прочность на сдвиг. Не простой способ включить эти параметры в уравнения проекта в коде ACI была принята, однако. В связи с увеличением в тестовом данным с 1962 года, кажется, подходящее время для изучения этих данных.
Нынешние положения МСА 318 признать этот факт качественно в разделе 11.5.6.1 (а) и (б), освобождаются плит, фундаментов, бетонных конструкций балки из минимальных требований, поперечной арматуры. Эти исключения решения структурных компонентов, которые, как правило, под действием равномерно или почти равномерно распределенной нагрузкой. Плиты, как правило, подвергаются нагрузкам, которые распространены на обширных территориях. Хотя опор может поддерживать сосредоточенные нагрузки, положение само поддержку распределенной нагрузки. В бруса строительство, балки, как правило, близко расположенных (менее 30 дюймов [762 мм]). Это близко расположенных балки загружаются через плиты, которая с монолитной балки. Плита служит для распространения сил балки и балки, поддерживающие балки. Потому что эти структурные компоненты, освобождаются от минимальных требований поперечной арматуры, код положения безоговорочно признают, повышенной прочности на сдвиг этих типов государств-членов. Кроме того, при проектировании балка нагружена равномерно распределенной нагрузкой, дизайн сдвига меньше, чем пик сдвига осуществляется пучком.
При проведении испытаний в отношении прочности на сдвиг железобетонных балок в лаборатории, одной сосредоточенной нагрузки или парой сосредоточенных нагрузок, как правило, применяется для испытания образцов. Распределенной нагрузки были использованы в относительно небольшом числе испытаний. Поэтому многие исследователи представили результаты, которые показывают ACI 318 положения о прочности на сдвиг будет тревожно unconservative. На практике, однако, неудачи железобетонных конструкций являются редкостью. В лаборатории, сосредоточенных нагрузок используются, но в полевых условиях, многие нагрузки распределяются определенным образом.
ЗНАЧЕНИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
Тесты show7-27, что разрушение при сдвиге может произойти в железобетонных балок на уровнях нагрузки, которые ниже, чем указано МСА 318-05.2 В этом исследовании, тесты были проведены с целью изучения влияния типа загрузки и / сут, а также результаты были добавлены в базу данных, которая была составлена для выявления последствий продольной арматуры, поперечной арматуры, а также размеры поперечного сечения на прочность на сдвиг. На основе этого исследования, внести изменения в действующие процедуры дизайн для сдвига предлагается адрес членов геометрии и загрузки конфигураций в диапазоне наибольшее беспокойство.
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ
Большинство опубликованных испытаний сдвига состоит из пучков с один или два сосредоточенных нагрузок располагаются симметрично по образцов. Результаты сравнительно мало испытаний с равномерно распределенной нагрузкой были опубликованы. Ни одно из испытаний включены в базу данных включены образцы с нагрузками, которые были размещены асимметрично на образцах. Для заполнения пробелов в технической литературе, тесты пучков загружается с асимметричными концентрированных и распределенных нагрузок были проведены. Симметричные испытания были проведены также изучить различия между сдвигу членов подвергаются концентрированных и распределенных нагрузок.
В общей сложности 24 образцов были разработаны, подробный и протестированы в соответствии с различными типами загрузки и конфигурации. Десять испытаний подробно рассматриваются в настоящем документе для описания эффектов при загрузке и / сут по сдвиговой прочности железобетонных балок. Данные из 24 испытаний, проведенных в этом исследовании и 1200 испытаний, извлеченные из литературы, используемых при оценке текущего положения МСА 318 на прочность на сдвиг.
Бетон используется для бросил все образцы содержали 3 / 8 дюйма (10 мм) агрегат (речной гравий). Пучков были отлиты в ту же ориентацию, они были позже проверены. Образцы были мокрые вылечить в течение 7 дней под слоями мешковины насыщенных и пластиковых панелей. Пучков затем подвергаются нормальных атмосферных условиях до момента испытания. Пучков были испытаны между 30 и 60 дней с момента литья.
Воздействие при загрузке
Чтобы изучить влияние нагрузки типа, четыре номинально идентичных пучков были построены. Подробнее испытания образцов приведены на рис. 4. Каждый из пучков был подвергнут различных типов нагрузки (рис. 5 по 8). Образцы 1 было ни одной точке нагрузки в середине пролета, 2 образца были две точки нагрузок на L / 4 и 3L / 4, 4 образца были четыре точки нагрузок на L / 8, 3L / 8, 5L / 8, и 7L / 8 и образца U подвергался равномерно распределенной нагрузкой. Равномерной нагрузки для образцов U был произведен с 24 гидравлических баранов подключены к одному гидравлических многообразии и действующий на 24 идентичных опорных пластин. Все четыре пучков были построены без стремян между опорами. Прочность на сжатие бетона чуть меньше 4000 фунтов на квадратный дюйм (27 МПа), когда лучи были протестированы.
Одной концентрированной нагрузки, приложенной к образцу созданы равными 1 / сут по обе стороны от нагрузки (рис. 5). В сутки в течение 1 образца было 3,0, которая ближе к точке минимума сдвига конверт силы Кани (рис. 2). Таким образом, относительно низкая прочность на сдвиг (20,4 кип [90,7 кН]) этого пучка не должно вызывать удивления. Пик сдвига перевозимых 2 Образцы, 4 и U увеличилось распределение нагрузки стала более однородной. Увеличение численности, однако, был самым драматичным между образцов 1 и 2. Образцы U несли наибольшую пик сдвига (75,8 кип [337,2 кН]) из четырех тестов. В соответствии с МСА 318 процедур, однако, поперечная сила на пучке должна быть рассчитана на расстоянии и от лица поддержки (50,5 кип [224,6 кН]) для целей проектирования. Важно отметить, что об сдвига сильные стороны всех четырех пучков включить сдвига за счет собственной массы. Сдвига за счет собственной массы была оценена в критической секции, как это определено ACI 318-05.
Для образца с сосредоточенной нагрузки, одной стойки образуется от точки загрузки и реакции опоры. Это стойка сосредоточила силы, действующие на луч небольшой объем конкретных пределах стойки. Как только эта стойка достигнута пиковая производительность, пучок не удалось. Для образцов с более равномерной нагрузки, объем конкретных подвергаются большой упор был больше. Таким образом, потенциал этих образцов была основана не только на способность одной стойки.
Образцы 4 и U были аналогичные сильные сдвига и ориентации провал трещины. Сходство крекинга отражает тот факт, что четыре точки нагрузки распределения нагрузки почти равномерно по размаху. В результате, образцы и 4 U было больше, чем прочность на сдвиг образцов 1.
Концентрированные по сравнению с равномерной нагрузки
Десять испытания проводились с целью изучить влияние нагрузки типа на напряжение распределения в поперечном сечении. Подробнее двух образцов приведены на рис. 9. Первый из образцов был подвергнут равномерную нагрузку более половины ее размаха и второй образец подвергался одной сосредоточенной нагрузки. Однократной нагрузки был помещен в центр тяжести равномерной нагрузки для спутника образца. Обратите внимание, что только равномерной загрузке образца показана на рис. 9. На рисунке 10 показана фотография гидравлических баранов используется для производства равномерно распределенной нагрузкой. Равномерная нагрузка был подготовлен 30 идентичных гидравлических баранов подключены к одному гидравлических многообразии. Аналогичные гидравлические системы был использован для разработки равномерной нагрузки в предыдущей серии испытаний (образцов U).
Тензометры были размещены на поверхности образцов, как показано на рис. 11. Тензометров были размещены в точно том же месте на обоих образцах. Такое расположение датчиков была предназначена для захвата распределение напряжений в стойку, которая формирует между моментом нагрузки и поддержка сосредоточена образца нагрузки. Затем те же данные были собраны из образца с равномерно распределенной нагрузкой для сравнения.
Измеряется напряжение распределения обоих образцов при максимальной нагрузке приведены на рис. 11. Величина пика напряжения в обоих образцов аналогичных (~ 600 Распределения, однако, были совсем иными. Распределение, соответствующее образца с сосредоточенной нагрузки показывает отчетливый пик в центре участка (и, следовательно, центр стойка). Измеряется штаммов, то распад около нуля по мере движения от центра стойки. Для образца с равномерно распределенной нагрузкой, пик находится ближе к напряженности лицо пучка (х = -6 дюйм = -150 мм). Кроме того, пик слабее, чем в случае концентрированной нагрузки. Деформации распределения равномерной нагрузки гораздо более однородны, чем для сосредоточенной нагрузки. Большое растяжения был записан только в равномерной нагрузки. Деформации распределения представлены на рисунке, только из двух образцов, но те, распределения характерны для дополнительных образцов не сообщается в настоящем документе.
Эти деформации распределения дальнейшего укрепления заявления, сделанные в отношении четырех образцов используется для изучения воздействия типа нагрузки. Там, как представляется, значительная разница между однородным и сосредоточенных нагрузок. ACI Комитет 326 доклад1 отметил, что для образцов, нагруженных равномерно распределенной нагрузкой, сдвиговых трещин происходит на некотором расстоянии от лица поддержку, но и для сосредоточенной нагрузки трещины произошло в лицо поддержки. Деформации распределения показана на рис. 11 показывают, что пик напряжения для балки при равномерной нагрузке ниже оси ребра, а максимум деформации для образца с сосредоточенной нагрузки непосредственно на оси. Деформации распределения согласны с места трещин наблюдается в ACI Комитет 326 доклада.
Асимметричная сосредоточенной нагрузки испытаний
Четыре испытания были проведены с помощью одного концентрированной нагрузкой несимметрично относительно поддержки, с тем, что поведение охватывает два различных сдвига можно наблюдать в тот же тест. Сегмент пучков с меньшими сдвига службы был подвергнут высшей поперечной силы, чем с большей сдвига службы. Другие переменные (прочности бетона, продольной арматуры, а расстояние между стремя) были постоянными в пределах данного теста.
Два разных сечений были использованы на этом этапе тестирования (рис. 12). Перед образца N-1 был испытан, предполагалось, что разрушение при сдвиге будет происходить в сегменте образца с большей поперечной силы, то есть в конце с меньшим сдвига службы. Тем не менее, произошел сбой на стороне света с более сдвига пролета и меньшей поперечной силы. С / д 1,7 и 5,8, применяется сдвига силу на короткий промежуток был в 3,4 раза, что на длительный срок, но сдвиг произошел сбой по длинной части пролета. Несоблюдение всех четырех образцов произошло в районе нижней сдвига. Фотографии образцов после неудачи на рис. 13. Только часть образца N-1 видна на рис. 13. Левой реакции не показывается в фотографию, потому что оно не будет заблокировано загрузки аппарата. Результаты всех испытаний четыре асимметричной приведены в таблице 1.
В короткий промежуток сдвига, прямые стойки, образовавшийся между реакцией и точка приложения нагрузки, однако в долгосрочной сдвига диапазона, более сложный механизм фермы сформирован. Эти два механизма привело к существенному различных сильных сдвига. Сила более сложных механизмов (более сдвига службы) была достаточно низка, чтобы производить разрушение при сдвиге на более низких уровнях нагрузки, чем прямой механизм стойка (короткий промежуток сдвига).
Образцы N-1, W-1 и W-2 не удалось на сдвиг при поперечной силы ниже, чем определяется с использованием положений Vc в ACI 318-05. Потому что эти образцы содержали поперечной арматуры, конкретный вклад рассчитывался как V ^ к югу с = V ^ ^ к югу тест - V ^ S ^ к югу. Только образца W-3 достигнута прочность на сдвиг превышает на прочность на сдвиг луча. Длительный срок сдвига всех четырех пучков в пределах сдвига конверт силы Кани, тем самым низким сильных нет ничего удивительного. В рассмотрении каждого охватывает два различных сдвига в этих четырех образцов, данные свидетельствуют о том, что а / д является важным параметром при определении конкретный вклад в прочность на сдвиг.
DATABASE сдвига ИСПЫТАНИЯ
Для изучения различий в измеряемом сдвига сильные балок, сосредоточенных нагрузок и балок, равномерной нагрузки, базы данных публикаций результатов испытаний был составлен. Краткое описание пучков, включенные в эту базу данных включены в таблице 2. База данных включает тесты, которые представляют собой последние 50 лет исследований в области прочности на сдвиг железобетонных балок. Балки, которые были описаны в оригинальных авторов, имеющих недостаточность любой режим, кроме сдвига не были включены в базу данных. Сдвига за счет собственной массы исследуемых образцов в базе данных была включена в расчет провал сдвига.
Некоторые ограничения были размещены на образцах, включенных в базу данных. Только прямоугольного поперечного сечения, поддерживаются простые охватывает без осевой нагрузки, были рассмотрены. Normalweight бетона и обычных арматуры, были использованы для построения всех пучков. Эти ограничения были введены для обеспечения простой и четко определенной геометрии, которая позволила бы сравнительно легко определить конкретный вклад в прочность на сдвиг к югу V ^ с ^.
Положения о прочности на сдвиг МСА Комитета 326 в 1962 году были основаны на базе данных из 194 тестов. Из этих испытаний, 18 были Т-лучей и 15 были непрерывными пучками в то время как на практике большинство пучков непрерывного и Т-секции. Таким образом, ограничения, налагаемые на образцы собраны в базе данных в настоящем документе представляется оправданным. Фланцы Т-разделы как правило, не считает, существенно повлиять на прочность на сдвиг секций. Дополнительные исследования необходимы, однако, для изучения влияния непрерывности на сдвиговой прочности железобетонных балок.
Из 1200 испытаний, которые составляют базу данных, 104 были балок, равномерно распределенной нагрузкой. В тех случаях, балок, равномерная нагрузка, измеренная мощность сдвига V ^ ^ к югу испытания берется как сдвиг происходит на расстоянии и от лица поддержки в соответствии с МСА 318 процедур дизайна.
Номинальное сопротивление сдвигу при условии конкретные V ^ с ^ к югу
Для оценки конкретный вклад в прочность на сдвиг в базе данных, только пучков без поперечной арматуры, были рассмотрены. Из 1200 испытаний, 758 пучков не веб подкрепления. Для определения поперечной силы предоставлены веб арматуры, стремена должны быть оборудованы и количество стремена преодоления сдвиговая трещина должна быть известна. В целом, испытания образцов, включенных в базу данных, не содержат таких приборов или измерения деформации не сообщалось в газетах. За относительно небольшое число испытаний, при которых напряжение приборов присутствовал, не все стремена были оборудованы таким образом, что точной оценки стали вклад в прочность на сдвиг трудно определить. Следовательно, только пучков без поперечной арматуры были рассмотрены при оценке V ^ с ^ к югу. Образцы, которые включали поперечной арматуры будет обсуждаться в следующем разделе для оценки номинальной мощности, сдвига (V ^ югу п ^ = V ^ с ^ к югу V ^ S ^ к югу).
Из 758 образцов без веб арматуры, 57 удалось при нагрузках, меньше, чем по формуле. (11-3) от ACI 318-05 (уравнение (2)). Текущий коэффициент сокращения силы ACI 318-05 ([прямой фи]) является недостаточным для решения unconservative число испытаний. Опытных образцов, которые не под силу позволило МСА 318 были обречены на испытания балок с сосредоточенной нагрузки, действующие между 2D и 6d с подставки (рис. 14).
На рис. 14, разница между реакцией балок, равномерной нагрузки и сосредоточенных нагрузок является очевидным. МСА 318 положений конкретный вклад в прочность на сдвиг результате консервативной оценки силы для всех единый нагрузочных тестов, за исключением испытания, проведенные Shioya.23 Эти испытания будут обсуждаться в дальнейшем. Только факторы, общие для тестов, выявивших у V ^ с ^ к югу
Равномерное испытаний Shioya23
13 испытаний, проведенных Shioya23 собой ряд тщательно проведенных крупномасштабных испытаний целью изучить влияние размеров и влияния максимального совокупного размера общей численности. Результаты были тщательно проанализированы и причины низкого потенциала можно объяснить. Три из пучков удалось при изгибе и не включены в базу данных. Два остальных пучков не удалось из-за "ненормального диагональных напряженности", как в Shioya.23 Эти лучи не имеют очевидного сдвига или диагональные трещины, но усиление изгиба не дали в ходе испытания, и поэтому они на которые ссылается как "ненормальные". Эти два луча были также исключены из базы данных.
Для шести из восьми остальных образцов, которые не в сдвиге продольной арматуры не была постоянной по длине пучка. Место, где продольных балок, были вырезаны был 1.5D от опоры. Шесть пучков не удалось в трещина сдвига, что начало близко, что пороговая величина. Было установлено, что прочность на сдвиг может быть уменьшен на месте лонжероном граненые off.5 учитывается собственный вес из крупнейших пучка в серии (D = 118,1 дюйма [3000 мм]) подготовила момент больше факторинговой потенциала момент ([прямой фи] M) с помощью дизайна положения ACI 318-05. Таким образом, луч не обладают достаточным потенциалом, чтобы ее собственный вес. Все лучи в серии испытаний с минимальным продольной арматуры. Пучков проверен Shioya было соотношение продольной арматуры ( Для сильных конкретных используемых Shioya, 23 Минимальный коэффициент усиление регулируется 200B югу ^ W ^ д / е ^ у ^ к югу (US
... (3)
...
где / ^ к югу у = указанного предела текучести на nonprestressed подкрепления.
Связь между продольной коэффициент усиления и прочность на сдвиг можно увидеть на рис. 15. Таким образом, параметры испытаний Shioya считаются около или за пределы для армирования деталей и минимальной пропускной способности, которые даются в МСА 318.
Влияние поперечной арматуры
На рис. 16, мощность 444 образцах с поперечной арматуры приведены. Из этого рисунка видно, что выводы относительно образцов без Сети провести армирование для образцов с веб подкрепления. Сходство рис. 16 и 17 следует, что unconservative оценки конкретный вклад в прочность на сдвиг (V ^ с ^ к югу), являются основной причиной низкой прочности балок, сосредоточенных нагрузок.
На рис. 16, низкие значения прочности при испытании / д меньше, чем 2,0, находятся в диапазоне, что в соответствии с МСА 318-05 положения должны быть разработаны с использованием Приложение ", Strut-и-Tie модели". Следовательно, предел прочности при сдвиге образцов с / сут между 2,0 и 6,0 имеют важное значение для секционных модель сдвига (V ^ югу п ^ = V ^ с ^ к югу V ^ S ^ к югу).
Число unconservative результаты проверки образцов с поперечной арматуры составляет 22 из 442 таких образцов. Соответствующее количество unconservative результаты проверки образцов без поперечной арматуры составляет 57 (из 758 тестов). Если бы только образцов, которые удовлетворяют требования максимальной интервал для поперечной арматуры, рассматриваются, количество результатов, которые unconservative снижены с 22 (из 442 тестов) по 12 (из 269 тестов).
На рис. 19, прочность образцов приведена в зависимости от отношения к Vs Vc. Большинство unconservative результаты тестов, с низким уровнем поперечной арматуры (V ^ S ^ к югу / V ^ с ^ к югу
ДИЗАЙН РЕКОМЕНДАЦИИ
Текущего ACI 318-05 код положений сдвига выхода unconservative силу оценки только для балок, концентрированных нагрузок между 2D и 6d от опоры. Из раздела 11.3.1.1 МСА 318-05:
Для членов учетом сдвига и изгиба только
V ^ к югу с ^ 2 = [квадратный корень из F] '^ к югу с ^ Ь югу W ^ D (США) (2)
...
Чтобы включить влияние нагрузки типа и сдвига пролета до глубины соотношение в действующие положения кодекса, следующее заявление следует добавить, что положение:
Для членов, в которых более 1 / 3 от факторинговой сдвига в критической результаты участке от сосредоточенной нагрузки находится между 2D и 6d лица поддержки
V ^ к югу с = 1 [квадратный корень из F] '^ к югу с ^ Ь югу W ^ D (США) (4)
...
Такое снижение прочности на сдвиг позволит значительно сократить количество тестов, которые представлены ниже код значения (табл. 3 и рис. 18). К реализации предлагаемого положения только один результат теста в базе данных unconservative (из 269 образцов, которые удовлетворяют требованиям поперечной интервал) по сравнению с 12 (из 269 образцов) с использованием текущего положения. Подобные изменения приводят для образцов с поперечное армирование отсутствует. Распределение отношения измеренной силы номинальной прочности рассчитывается с использованием предложенных положений показана на рис. 21. Всю базу данных (образцы с учетом и без поперечной арматуры) входит в рис. 21.
Максимальный предел прочности на сдвиг позволило МСА 318-05 является 10 [квадратный корень из F] '^ к югу с ^ Ь югу W ^ г (US единицы) (5 / 6 [квадратный корень из F]' ^ с ^ к югу Ь к югу W ^ Л [СИ]). Данных, приведенных на рис. 22, из тестовых образцов с сосредоточенных нагрузок находится между 2D и 6d поддержки. Кроме того, данные, представленные на рис. 22, из тестовых образцов, которые удовлетворяют текущим ограничение на максимальное расстояние между продольной арматуры и минимальное количество поперечной арматуры в ACI 318-05. Использование предлагаемых положений сдвига для V ^ с ^ к югу, максимально допустимая стали вклад V ^ S ^ югу девять раз выше, чем к югу V ^ с ^, так что максимальный предел прочности на сдвиг остается на 10 [квадратный корень из F] ' ^ к югу с ^ Ь югу W ^ г (US единицы) (5 / 6 [квадратный корень из F] '^ с ^ к югу Ь к югу W ^ Л [СИ]), как показано вертикальной линией на рис. 22. Почти все данные на рис. 22 преимуществ выставки больше, чем у обвиняемых ACI 318-05, даже для образцов с большим количеством поперечных подкрепления.
РЕЗЮМЕ И ВЫВОДЫ
В этом исследовании, результаты 1200 пучков испытаний были рассмотрены. Определяя влияние нагрузки типа, а расстояние от приложенной нагрузки, чтобы поддерживать некоторые небольшие изменения в код были разработаны положения. Эти предлагаемые положения распространяются только на элементы конструкции подвергаются узко определенный тип нагрузки. Сдвига проектировании многих структурных компонентов остается неизменным.
1. Сдвига сильных членов подвергаются равномерной или почти равномерной, нагрузки выше, чем у членов подвергаются усиленной нагрузки. Действующие положения код обеспечить безопасное оценки прочности для балок, равномерной нагрузки;
2. Испытаний образцов, которые сильные выставки сдвига меньше, чем разрешено МСА 318-05 в общем и целом ограничивается образцов, сосредоточенных нагрузок, которые применяются между 2D и 6d с лица поддержки;
3. Первичного воздействия предлагаемых положений будет увеличить размер передачи балки или другие элементы, при наличии сосредоточенных нагрузок и, следовательно, увеличить прочность на сдвиг таких важнейших структурных элементов;
4. Большинство пучков в железобетонное здание загружаются через плите или серии балок. Такие нагрузки намного ближе к равномерной загрузки и сдвига положения дизайн для этих членов будет оставаться неизменным, а
5. Текущий верхний предел прочности на сдвиг, 10 [квадратный корень из F] '^ с ^ к югу Ь к югу W ^ г (US единицы) (5 / 6 [квадратный корень из F]' ^ с ^ к югу Ь к югу W ^ Л [СИ]), должен оставаться на месте, если предлагаемые положения будут приняты, то есть, если уравнение. (4) используется для сосредоточенных нагрузок, действующих на расстояниях между 2D и 6d с лица поддержки.
Авторы
Авторы хотели бы поблагодарить J. Брин и С. Вуд за их помощь в интерпретации данных. Авторы также хотели бы поблагодарить Техас Департамента транспорта за предоставление финансовой поддержки для этой программы исследований, I. Орнелас и H.-J. Шин за помощь в экспериментальной программе, Т. Окадзаки за помощь в интерпретации доклада Shioya. Мнения, выводы, выводы и рекомендации, содержащиеся в данном документе, являются мнениями авторов.
Ссылки
1. Совместное ACI-ASCE Комитет 326 ", сдвиг и диагонали напряженность", ACI ЖУРНАЛ, Труды В. 59, № 1, январь 1962, с. 1-30, № 2, февраль 1962, с. 277-334; и № 3, март 1962, с. 352-396.
2. ACI комитета 318 "Строительство кодекса Требования Железобетона (ACI 318-05) и Комментарии (318R-05)," Американский институт бетона, Фармингтон-Хиллз, штат Мичиган, 2005, 430 с.
3. Кани, GNJ, "Загадка Shear Неспособность и его решение", ACI ЖУРНАЛ, Труды V. 61, № 3, март 1964, с. 441-467.
4. Мак-Грегор, JG, и Уайт, Д. К., 2005, железобетона: механики и дизайна, 4-е издание, Prentice Hall, 1132 с.
5. Ferguson, г.; Брин, JE, а Jirsa, JO, железобетонных Основ 5th Edition, John Wiley и сыновья ", 1964., 746 с.
6. Коллинз, член парламента, и Митчелл Д., предварительно напряженных железобетонных конструкций, борьбе с публикации, 1997, 766 с.
7. Ахмад, SA, и Lue, DM, "изгиб-Shear Взаимодействие железобетонных высокопрочных пучков", ACI Структурные Journal, В. 84, № 4, июль-август 1987, с. 330-341.
8. Angelakos, D.; Бенц, E.; и Коллинз, М., "Влияние прочности бетона и минимального Stirrups Прочность на сдвиг на больших членов", ACI Структурные Journal, В. 98, № 3, май-июнь 2001, с. 290-300.
9. Бажант, ZP, а Каземи, MT, "Размер диагонали влияние на разрушение при сдвиге на пучках без стремян," Структурные ACI Journal, В. 88, № 3, май-июнь 1991, с. 268-276.
10. Цао, С. В. Влияние размера и влияния продольной арматуры на Shear Ответ больших железобетонных членов, диссертацию магистра университета Торонто, Торонто, Онтарио, Канада, 2001, 186 с.
11. Кларк, А. П. Диагональ Напряженность в железобетонных балок, "ACI ЖУРНАЛ, Труды В. 48, № 10, октябрь 1951, с. 145-156.
12. де-Пайва, HAR, и ЗИС, CP, "Сила и поведение глубоконеупругой Балки", ASCE Структурные Journal, В. 91, № 10, 1965, с. 19-41.
13. Ferguson, премьер, "Некоторые Причастность Последние Диагональ Тесты напряженности", ACI ЖУРНАЛ, Труды В. 53, № 1, январь 1955, с. 157-172.
14. Фостер, С. Дж, Гилберт, RI, "Экспериментальные исследования по высокопрочного бетона Глубокая Балки", ACI Структурные Journal, В. 95, № 4, июль-август 1998, с. 382-390.
15. Джонсон, М. К., и Рамирес, JA, "Минимальные поперечной арматуры в пучки с более высокой прочности бетона", ACI Структурные Journal, В. 86, № 4, июль-август 1989, с. 376-382.
16. Кани, МВт; Хаггинс, МВт, и Витткопп, РР, Кани на сдвиг в железобетонных университета Toronto Press, 1979, 225 с.
17. Krefeld, WJ и Терстон, CW, "Исследование прочности на сдвиг и диагонали Сила натяжения опертой железобетонных балок," ACI ЖУРНАЛ, Труды В. 63, № 4, апрель 1966, с. 451-474.
18. Laupa, A.; ЗИС, CP, и Ньюмарк, М., "Прочность на сдвиг железобетонных балок," Гражданское исследований Техника: Структурные Серия исследований № 62, университете штата Иллинойс, 1953.
19. Lubell, A.; Шервуд, T.; Бенц, E.; и Коллинз, М., "Безопасный Shear Дизайн большие, широкие пучки," Бетон International, V. 26, № 1, январь 2004, с. 67 - 78.
20. Морроу, J., и Viest, IM, "Прочность на сдвиг в железобетонный каркас членов без веб усиление", ACI ЖУРНАЛ, Труды В. 53, № 9, сентябрь 1957, с. 833-869.
21. Роговский, DM; Макгрегор, JM и Онг, SY, "Испытания Железобетонные балки Глубокая", ACI ЖУРНАЛ, Труды В. 83, № 4, июль-август 1986, с. 614-623.
22. Валик, JJ, и Рассел, HG, "Прочность на сдвиг высокопрочных бетонных балок с веб Усиление", ACI Структурные Journal, V. 87, № 2, март-апрель 1991, с. 191-198.
23. Shioya, T., "Shear свойства больших железобетонных Участники" Специальном докладе, технологический институт, корпорации "Симидзу", № 25, 1989, 198 с. (На японском)
24. Смит, К., и Vantsiotis А.С., "Прочность на сдвиг глубокой балки," ACI ЖУРНАЛ, Труды В. 79, № 3, март 1982, с. 201-213.
25. Узел А., Shear проектирования больших опор, докторская диссертация, Университет Торонто, Торонто, Онтарио, Канада, 2003, 185 с.
26. Юн, Ю.; Кука, WD и Митчелл, Д., "Минимальные поперечной арматуры в нормальном, Средний и высокопрочных бетонных балок," Структурные ACI Journal, V. 93, № 5, 1996, с. 1 - 9.
27. Есида, Ю. ", поперечной арматуры для больших Слегка железобетонных Участники" Диссертация магистра, Университет Торонто, Торонто, Онтарио, Канада, 2000, 150 с.
28. Бреслер, Б. и Scordelis, AC, "Прочность на сдвиг железобетонных балок", ACI ЖУРНАЛ, Труды В. 60, № 1, январь 1963, с. 51-72.
29. Chang, TS, и Кеслер, CE, "Статические и усталостной прочности на сдвиг пучков с растяжение усиление", ACI ЖУРНАЛ, Труды V. 54, № 6, июнь 1958, с. 1033-1057.
30. де Коссио, RD, и ЗИС, CP, "Поведение и прочность на сдвиг от балок и рам Без Web усиление", ACI ЖУРНАЛ, Труды В. 56, № 2, февраль 1960, с. 695-735.
31. Сюн, W., и Франц, GC, "Поперечные Стеррап интервал в R / C Балки", ASCE Структурные Journal, В. 111, № 2, 1985, с. 353-363.
32. Гонконг, пыл и Rangan Б. В. Прочность на сдвиг высокопроизводительных бетонных балок, "Структурные ACI Journal, В. 95, № 6, ноябрь-декабрь 1998, с. 677-688.
33. Гонконг, FK; Робинс, PJ и Коул, DF, "Web Усиление влияния на глубокой балки," ACI ЖУРНАЛ, Труды В. 67, № 12, декабрь 1970, с. 1010-1016.
34. Moody, кг; Viest И.М., Элстнер, RC и Hognestad Е. "сдвиговой прочности железобетонных балок Часть 1-тесты простых Балки", ACI ЖУРНАЛ, Труды V. 51, No 12, декабрь 1954, с. 317-322.
35. Ах, JK, и Шин, Ю, "Прочность на сдвиг железобетонных высокопрочных пучков Глубокая", ACI Структурные Journal, В. 98, № 2, март-апрель 2001, с. 164-173.
36. Ozcebe, G.; Эрсой, У. и Tankut, T., "Оценка минимального сдвига Требования Арматура повышенной прочности бетона", ACI Структурные Journal, V. 96, № 3, май-июнь 1999, с. 361 - 368.
37. Раджагопалан К. С., Ferguson, ТЧ, "Поисковое Тесты Shear подчеркивая Процент Продольная стали, 'ACI ЖУРНАЛ, Труды В. 65, № 8, август 1968, с. 634-638.
38. Ramakrishnan В., Ananthanarayana Ю., "Предел прочности глубокой балки на сдвиг", ACI ЖУРНАЛ, Труды В. 65, № 2, февраль 1968, с. 87-98.
39. Риготти, М., "диагональных трещин в железобетонных Глубокая Балки-экспериментальное исследование", диссертация магистра, Университет Конкордия, 2002, 220 с.
40. Sarsam, KF, и аль-Мусави, JMS, "Shear дизайн с высокой и нормальной прочности бетонных балок с веб усиление", ACI Структурные Journal, В. 89, № 6, ноябрь-декабрь 1992, с. 658-664.
41. Шин, S.; Ли, K.; Луны, J., и Гоша, СК "Сила сдвига армированных высокопрочных бетонных балок с Shear Span до глубины соотношения между 1,5 и 2,5", ACI Структурные Journal, В. 96, № 4, июль-август 1999, с. 549-556.
42. Субеди, Н. К.; Варди, А. Е. и Kubota, N., "Железобетонные балки Глубокая-Некоторые результаты тестов," Журнал конкретных исследований, V. 38, № 137, 1986, с. 206-219.
43. Tan, KH, и Лу, HY, "Shear поведении при больших Железобетонные балки Глубокая и Кодекс сравнения", ACI Структурные Journal, V. 96, №, 5, сентябрь-октябрь 1999, с. 836-845.
44. Tan, K.; Kong, F.; Дэн, S.; и Гуан, Л., высокопрочный бетон с глубокой балки Эффективное Span и Shear Span Вариации ", ACI Структурные Journal, В. 92, № 4, июль -августе 1995, с. 1-11.
45. Tan, K.; Kong, F.; Дэн, S.; и Вэн, Л., "Эффект веб Армирование высокопрочного бетона Глубокая Балки", ACI Структурные Journal, В. 94, № 5, сентябрь - Октябрь 1997, с. 572-582.
46. Tan, HK; Дэн, S.; Kong, F.; и Лу, H., "Главная стали Напряженность в высокопрочного бетона Глубокая и коротких балок", ACI Структурные Journal, В. 94, № 6, ноябрь - Декабрь 1997, с. 752-768.
47. Урибе, CM, а Алькосер, С. М., "Поведение глубокого Балки Разработанный с Strut-и-Tie модели", Национальным центром Prevenci
48. Ван ден Берг, FJ, "Прочность на сдвиг железобетонных балок Без Web Укрепление Часть 2-Факторы, влияющие на нагрузки на диагональных трещин", ACI ЖУРНАЛ, Труды В. 59, № 11, ноябрь 1962, с. 1587-1599.
49. Watstein Д., и Матей, RG, "Деформации в балок диагональные трещины", ACI ЖУРНАЛ, Труды В. 55, № 12, декабрь 1958, с. 717-728.
50. Се, Ю.; Ахмад, SH; Ю., T.; и Чунг, W., "Shear пластичность железобетонных балок нормальной и высокопрочный бетон", ACI Структурные Journal, В. 91, № 2, март -апреле 1994, с. 140-149.
51. Ян, K.; Чунг, H.; Ли, E.; и Юн, H., "сдвиг характеристики высокопрочного бетона балок без глубокого сдвига подкрепление", инженерных сооружений, V. 25, 2003, с. 1343-1352 .
52. Леонхардт Ф., Вальтер Р., "За вклад в лечение Shear Проблемы из железобетона," Бетон-унд Stahlbetonbau, В. 57, 1962.
53. "AASHTO LRFD мост проектной документации", 2-е издание, Американская ассоциация шоссе государства и перевозки должностных лиц, Вашингтон, DC, 1998, 1334 с.
Входящие в состав МСА Michael D. Браун доцент строительства в Университете Огайо, Афины, штат Огайо. Он получил ОЧЭС, MSE, и докторскую степень в Университете штата Техас в Остине, Остин, Техас, в 2000, 2002 и 2005 годах, соответственно. Он является членом Совместного ACI-ASCE Комитет 445, сдвига и кручения.
Входящие в состав МСА Огузханского Байрак является профессором строительства в Университете штата Техас в Остине. Он является членом комитета ACI 341, сейсмостойкость железобетонных мостов и совместной ACI-ASCE Комитет 445, сдвига и кручения. Он также является членом и председателем Совместной ACI-ASCE комитета, 441, железобетонные колонны, и E 803, факультет сети Координационного комитета.
Джеймс О. Jirsa, ВВСКИ, проводит Джанет С. Кокрелл столетия кафедра инженерии в Университете штата Техас в Остине. Он Экс-президент МСА и входит в состав бетона Научно-образовательный фонд (ConREF), бетона научно-исследовательского совета (КПР), Международного комитета, комитета по персональной награды, Совет по стандартам Международного партнерства и ACI комитетов 318, Железобетона кодекса потенциала; 318-SC, Руководящего комитета; 318-WA, семинар Участники и 408, Бонд и развития для их укрепления.