Стальное Волокно бетонных плит на земле: строительный материал. Документ Luca Г. Sorelli, Альберто Меда, и Джованни А. Plizzari / авторов ЗАКРЫТИЕ
Авторы попытались разработать предварительный дизайн метода при оценке несущей способности стали фибробетона (SFRC) наземного плит. Discusser оценивает авторов комплексная работа проведения тестирования и FE параметрический анализ плиты SFRC местах. Некоторые выводы интересны discusser, однако, были не очень хорошо выяснены. Дискуссия проводится следующим образом.
Экспериментальное исследование
Испытания показали значительное улучшение стального волокна на несущую способность и пластичность бетонной плиты на земле. В связи с этим отметил, что предельная нагрузка была определена как соответствующий внезапному изменению мониторинг перемещения доказательств формирования механизма распада полный развитой поверхности трещины вдоль медианы или диагонали. Создается впечатление, что максимальный уровень нагрузки на рис. 4 и 5 бумаги выше, чем конечная нагрузки приведены в таблице 6, а также плиты SFRC земле способны подвергнуть дальнейшей нагрузки даже после формирования механизма распада. Не ясно, какие критерии используются при определении предельной нагрузки для каждого образца. Это, судя по внезапному изменению контроля перемещения и, судя по пиковый уровень нагрузки в грузовом смещение кривых?
Для оценки влияния стали волокна на фундаментной плиты, уровни нагрузки (там, где трещины инициирует в фундаментной плиты), очень важно, особенно когда плиты дизайн регулируется трещины контроля. В то время как он не очень хорошо уточнить, когда первые трещины начало для каждого образца, которая была усилена с различными типами стальных волокон и в различных дозировках смешивания, они присущи подобного уровня нагрузки трещин, например, 100 кН?
Сравнение разрушения свойства приведены в таблице 5 первоначальной работе показано, что произошло значительное увеличение энергии разрушения G ^ ^ к югу F и трещины ш к югу ^ ^ ск для образцов SFRC над равниной конкретного образца (S6), но крекинга уровня стресса ( Рис показывает, что F / к югу F ^ ^ 0 зависит от энергии разрушения G F ^ ^ к югу, полученных из таблиц 5 и 6, где F есть крах нагрузку фундаментной плиты и суб F ^ ^ 0 является разрушение нагрузки контрольном образце S ^ югу 0 ^. Похоже, что добавление волокон в бетоне повышает разрушающей нагрузки земли плиты, однако несущая способность плит уменьшается энергия разрушения для плит с одного вида больше волокна (волокна стали 50/1.0), таких как Плиты S4 , S8 и S11, в объемном соотношении волокна 0,38 и 0,57% соответственно, но возрастает при Плиты S3 и S14 с гибридной длиннее и короче волокна, в объемном соотношении 0,57%. Это было бы объяснить более высокой эффективности более коротких волокон и, вероятно, что смешанные арматуры, является более эффективным ..
Окончательный модели трещины плит продемонстрировано на рис. 6 из оригинальной статьи весьма схожи, характеризуется трещины развивались вдоль средней линии и меньше по диагонали. С точки зрения простых пластиковых анализ, основанный на энергии метод, позволяющий различным нагрузки механизмы разрушения были бы другими. Могу объяснить, почему авторы численного развития трещины модели показаны на рис. 10 отличается? Например, Есть диагональные трещины в модели S0, S1, S4, S8, и S11, но средние модели трещины в S3, S5 и S14. Что регулирует эти трещины модели?
Конечных элементов модели
Существовал поднятия на плиту углы, как показано на рис. 11 из оригинальной статьи, и это явление наблюдалось и обсуждаются в литературе 26 и 27. Для оценки конечной реалистичные и услуг нагрузок фундаментной плиты, необходимо принимать во внимание этот нелинейности между фундаментом и плиты. В численное моделирование, упругий грунт был смоделирован на 616 линейных упругих элементов ферм, которые будут резко отличаться от реальной ситуации, как поднятий, разработанных на плиту углы, который вводил бы к значительному сокращению сил на плите. Односторонних нелинейной упруго-пластического кривой Уинкль типа модели, предложенной Cerioni26 будет лучше.
Следует отметить, что нагрузка-смещение кривых на основе анализа методом конечных элементов, хорошо согласуются с тест кривых. Тем не менее, будет загружать в числовых кривых дальнейшее увеличение или падение, когда крах механизм, разработанный, как они определены в оригинальной статье?
Метод расчета
Хотя, как представляется, хорошая корреляция между распада нагрузки аппроксимируется уравнение (уравнение (1) из оригинальной статьи), а модель NLFM, вклад и физическая интерпретация каждого параметра не ясно, и трудно применять его в практике проектирования. Анализ единицу масштаба уравнения. (1) приводит к [N] ^ ^ SUP 0,999 [мм] ^ ^ SUP 0,001. Семь коэффициентов ( откалиброваны образцах всех новых волокон и различных соотношениях объема принимается.
Увеличение вклада стального волокна на земле плит считается путем введения эквивалентных изгиб соотношение сил, ни R ^ югу е, 3 ^ (в 3 мм [0,118 дюйма] deformation28). Пусть F ^ ^ 0 югу быть разрушающей нагрузки из простого бетона фундаментной плиты; разрушающей нагрузки грунта SFRC плите, то выражается в
F ^ к югу и ^ = F ^ югу 0 ^ (R ^ 1 подпункта е, 3 ^) (4)
где R ^ югу е, 3 ^ является эквивалентом изгиб соотношение сил на основе испытаний на изгиб прочность в соответствии с JSCE-SF4.29 Для типичного крючковатым конец стального волокна (35/0.55, 0,38% по объему), R ^ югу электронной , 3 ^ составляет 0,62, а аналогичных крючковатым конец стального волокна (60/0.92, 0,35% vol30) R ^ подпункта е, 3 ^ является 0,43.
В принципе, эквивалентную прочность на изгиб соотношение R ^ югу е, 3 ^ будет зависеть от пропорции волокна и минимальных перекрываются шаг волокна внутри бетона. Нет значения R ^ югу е, 3 ^, по сообщениям, испытанных плит в оригинальной статье, поэтому можно предположить, что R ^ подпункта е, 3 ^ для испытания плит будет составлять приблизительно от 0,3 до 0,5. Сравнение распада нагрузки плиты SFRC землю от простого бетона фундаментной плиты, полученные из таблицы 6 из оригинальной статье приведен в таблице А. последней колонке показывает, R ^ 1 подпункта е, 3 ^, полученные из уравнения. (1) на основе результатов испытаний.
Кроме того, discusser заметил следующие возможные просчеты; может авторов, пожалуйста, комментарий?
* Югу K ^ W ^ = 0,0785 кН / мм ^ SUP 3 ^ (289,2 кг / в. ^ ^ SUP SUP 3) на стр. 555 и 0,21 кН / мм ^ 3 ^ SUP SUP (773,7 кг / в. ^ ^ SUP 3 ) на стр. 556 следует югу K ^ W ^ = 0,0785 Н / мм ^ SUP 3 ^ (289,2 кг / в. ^ ^ SUP 3) и 0,21 Н / мм ^ SUP 3 ^ (773,7 кг / в. ^ ^ SUP 3 ).
Ссылки
26. Cerioni Р., Mingardi Л., "Нелинейные Анализ железобетонных плит Фонда, Компьютеры и сооружений, V. 61, № 1, 1996, с. 87-106.
27. Chen, S ", прочность стали Fibre железобетонных плит землей", зданий и сооружений, В. 157, № SB2, 2004, с. 157-163.
28. Бетонные общество "Промышленные бетонные этажи-руководство по их проектированию и строительству" Технический отчет 34, Бетон общества, Слау, Великобритания, 1994.
29. JSCE-SF4, "Метод испытаний на изгиб и ударной вязкости при изгибе стали Fibre железобетона," Бетон Библиотека JSCE, 1984.
30. Роеслер, JR; Ланге, DA; Altoubat, SA; Ридер, K.-A.; Ulreich, GR, "Разрушение равнины и волоконно-железобетонных плит под монотонным Загрузка" Журнал материалы в области строительства, ASCE, В. 16, № 5, 2004, с. 452-460.
Авторов ЗАКРЫТИЕ
Авторы хотели бы поблагодарить discusser за интерес и за ценные обсуждения статьи.
Прежде всего, авторы хотели бы воспользоваться этой возможностью, чтобы подчеркнуть ошибки в таблицах 4 и 5 в оригинальной работе, где S6 должно быть исправлено в S0.
Что касается экспериментов, то оно должно быть отмечено, что несущая способность конкретных slabson местах не исчерпан даже после распада плиты, так как упругие пружины под нижней поверхности может нести дополнительный груз. Действительно, экспериментальные провала плит SFRC не было внезапным и не катастрофические, так как упругого основания продолжает проведение дальнейшей нагрузке. Другие researchers31, 32 определены разрушающая нагрузка, основанные на образовании трещины модель совместима с выходом механизм пластиковых линии. Выявлении таких схем трещины (по всей нижней поверхности плиты) во время испытаний плиту, однако, не является легкой задачей. Во всех экспериментальных результатов, авторы наблюдали внезапное изменение поля смещений (мониторинг 16 LVDTs), которая была определена как плиты механизм краха. Рисунок 9 из оригинальной статьи ясно показывает, процедура идентификации.
Первый нагрузки трещины земли плиты было очень трудно измерить, поскольку первая трещина, образовавшаяся на нижней поверхности пластины. По мнению авторов, однако, первые нагрузки трещины в фибробетона (FRC) плит зависит только от прочности бетонной матрице, а не от типа волокна и содержание, так как волокна усиление начинается после активации крекинга бетонной матрице и не в значительной степени способствовать до растрескивания.
Энергия разрушения GF является важным параметром для свойств материала, но не могут играть важную роль в структурах, где максимальное раскрытие трещины в связи с тем очень мала (десятые доли миллиметра), а в плитах-на-земле. В этих структурах, энергия разрушения не может полноценно развиваться в трещины поверхностей, но с более короткими FRC волокон развивается больше энергии, с меньшим трещины openings.33
Что касается численного анализа, то дело должно быть отмечено, что крах механизмы могут быть разработаны с трещинами по средней или по диагонали. Предыдущие численные исследования показали, что трещины картина зависит от жесткости плиты, связанных с жесткости почвы. В плите образцов, эти значения близки к пограничной линии, чтобы трещины могут развиваться либо по медиальной или диагонали.
Что касается модели конечных элементов (МКЭ), то следует отметить, что все численного моделирования плит-onground остановился (уже не сходились) на плите краха.
Кроме того, Беллетти и др. al.34 проанализированы экспериментальные результаты с помощью нескольких трещин модели, которые можно рассматривать как расширение один предложенный Cerioni и Mingardi, 26 и составил влияние односторонних источниках, и их результаты численного показали, что подъем на плите углов несовершеннолетнего влияние на несущую экспериментально определяется на основании плит.
Что касается разработки метода, то, авторы хотели бы подчеркнуть, что левые слагаемое. (1) в оригинале статья силу со следующими основными размерами физики: [Длина] ^ 1 ^ SUP [Mass] ^ 1 ^ SUP [Time] ^ ^ -2 SUP. Единицы, рассчитанные на discusser как [N] ^ ^ SUP 0,999 [мм] ^ SUP 0,001 / ^ SUP, вероятно, из-за ошибки округления численных решений и должны быть достаточно приближены к тесной чисел (то есть 0,9999 ~ 1 и 0,001 = 0). Пять коэффициентов ( B, L, к югу K ^ W ^, е ^ ^ к югу резолюция, а / ^ ^ Если к югу), которые имеют ясный физический смысл, как указано в оригинальной статье. Кроме того, уравнения. (1) соответствует более чем 1000 численного моделирования (на основе нелинейной механики разрушения) с поразительной точностью. Установку уравнение может иметь юридической силы в широком диапазоне применений (типа волокна и содержания, матрица силы, и плиты геометрия), которые были рассмотрены в оригинальной статье ..
Авторы оценить по сравнению с соотношением прочности при изгибе R ^ подпункта е, 3 ^, однако, поскольку трещины на падение в реальном плит очень мала, по мнению авторов, параметры, связанные с меньшим трещины может быть более представительным, пластинки-на-земле поведения.
Ссылки
31. Мейерхофа Г. Г. грузоподъемностью бетонных покрытий, "Журнал механике грунтов и Фонд отдела, В. 88, № 3, 1962, с. 89-115.
32. Оттосен Н. С. Невыполнение Критерий для бетона ", журнал Отдела механики, В. 103, № EM4, 1977, с. 527-535.
33. Sorelli, L.; Меда, A.; и Plizzari Г. А. Изгиб и однонаправленного испытания на растяжение на железобетонных с гибридными стальных волокон, "Журнал материалы в области инженерии, ASCE, V. 15, № 5, 2005, с. 519-527.
34. Беллетти, B.; Cerioni, R.; и Plizzari Г. А. Разрушение в SFRC плиты на оценки ", Труды 6-й симпозиум по RILEM Fibre железобетонных (FRC), М. ди Приско, Р. Felicetti, Г. А. Plizzari , ред., RILEM PRO 39, Варенна, Италия, сентябрь 2004, с. 723-732.
Обсуждение Shiming Chen
Профессор Школы строительный университет Тунцзи в Шанхае, Китай.
Shaketable Тестирование прямоугольных Стены после напряженной бетона Кирпичный
Бонд эффективности внутренних дел Луч-Column шарниры с высокопрочных Укрепление
Экспериментальные исследования по перфорации Поведение железобетонных Фундамент
К расчету железобетонных элементов, включая Shear воздействию