Бонд эффективности внутренних дел Луч-Column шарниры с высокопрочных Укрепление
Четыре пучка колонки совместных испытаний с целью оценки точности Новой Зеландии дизайн норм, относящихся к прочности в пучке колонки суставов при применении к большого диаметра, высокой прочности арматуры. Отношение продольный диаметр пучка подкрепление в колонке глубины намеренно не отвечают требованиям дизайна Новой Зеландии стандарт для любой его части. Единиц были подвергнуты циклических перемещений до interstory углов дрейфа 5%. Бонд произошел сбой в двух из четырех блоков, испытания, в дрейф превышающим тех, кто получил международные коды. Считается, что неожиданно хорошей гарантией исполнения оставшихся двух блоков было связано с большим избытком вертикального сдвига и совместного потенциала момент в колонне.
Ключевые слова: балка-колонна суставов; связь; высокопрочной арматуры; нагрузки, железобетонные; соскальзывание.
(ProQuest-CSA LLC: ... означает формулы опускается.)
ВВЕДЕНИЕ
Там традиционно два сорта арматуры в Новой Зеландии. С течением времени, текучести этих материалов возросло. Совсем недавно, текучести укрепление повышенной прочности был увеличен с 430 до 500 МПа (62,4 до 72,5 KSI), известный как Оценка 500E. Это привело к изменениям в пути железобетонных конструкций должны быть разработаны. Настоящего исследования исследовали воздействие новых Оценка 500E подкрепления возникновения сбоя в связи пучка колонки суставов.
Для железобетонных конструкций функционировать правильно, важно, чтобы силы могут передаваться между бетона и арматуры. Одним из механизмов, по которой это происходит, связь, формы на границе между арматурой и бетоном. Эта связь механизм особенно важен в интерьере суставов пучка колонку, где усиление должно перехода от выхода на напряжение на одной стороне совместной быть как можно ближе к доходности при сжатии с другой стороны, и где Есть несколько альтернативных вариантов для закрепления подкрепления. Если максимальное напряжение облигации превысил и связь между пучком продольной арматуры и бетона в совместных нарушена, усиление свободно могли просочиться сквозь бетон, снижение жесткости совместных пучка колонки значительно. Это вряд ли вызовет катастрофические неудачи, но увеличит отклонение здания, если она подвергается дальнейшей погрузки. Кроме того, в связи провал изменяет механизм, посредством которого интерьера beamcolumn совместных сдвига сопротивляется.
Предыдущие исследования в Университете Auckland1, 2 показали, что Новая Зеландия конкретные стандартной конструкции, NZS 3101:1995,3 не обеспечивают достаточную защиту от разрушения сцепления при высокопрочной арматуры, используемых в пучке колонки суставов. Для того, чтобы исправить эту ситуацию, базы данных внутренних пучка колонки совместные результаты тестирования были собраны и проанализированы, чтобы определить соответствующий дизайн criteria.4 На основе этого исследования, поправки к Новой Зеландии правила проектирования для конкретных структурных был выпущен в конце 2003 года. Beam-столбец совместных испытаний, однако, что использовать луч продольной арматуры с пределом текучести 500 МПа (72,5 KSI) или более, бар диаметром более 20 мм не были доступны для включения в базу данных. Экспериментальные программы, описанные здесь представлена информация о такой комбинации силы подкрепления и диаметр, и дал возможность оценить в новой редакции правил дизайна.
ЗНАЧЕНИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
Хотя история внутренних пучка колонки совместные испытания, насчитывающая около 30 лет, несколько образцов испытания были высокопрочных пучков продольной арматуры большого диаметра. Использование большого диаметра, бары и высокопрочный усиление уменьшает усиление заторов по сравнению с использованием большего числа малого диаметра баров низкой прочности, что делает привлекательным вариантом для дизайнеров из-за высокого уровня усиления заторов, что характерно для пучка колонки суставах. Поэтому необходимо, чтобы разработать руководящие принципы дают реалистичное руководство по прочности, что можно ожидать, что развитие в интерьере совместных пучка колонку высокопрочные пучка продольного армирования.
НОВОЙ ЗЕЛАНДИИ подход к предотвращению разрушение сцепления в ИНТЕРЬЕР СОЕДИНЕНИЙ BEAM-COLUMN
Для предотвращения разрушения сцепления в интерьере суставов пучка колонки, дизайн кодексы включают положения, ограничивающие отношение прутка диаметром в колонке глубина (D ^ к югу Ь / ч ^ с ^ к югу). В Новой Зеландии произошли два альтернативных уравнений для определения этого предела в связи с введением в NZS 3101:1995.3 Это
... (1)
... (2)
где
г ^ к югу б = прутка диаметром;
ч ^ к югу с = колонке глубины;
е '^ к югу с = прочности бетона, а также
F ^ югу у ^ = номинальный предел текучести подкрепления.
бар ( Развития уравнения. (1) описывается Paulay и Priestley.5 уравнения (2) является упрощенной, более консервативной версии этой формуле. (1) для использования в тех случаях, когда максимизации г ^ к югу Ь / ч ^ с ^ к югу соотношение не является существенным.
Было показано Hakuto др. al.6, что во многих ситуациях, уравнение. (1) (и логически, уравнение. (2)) является более консервативным, чем эквивалентные ограничения на зарубежных правила проектирования. В зависимости от переменных говорилось выше, столбцы в Новой Зеландии, как правило, должны иметь глубину от 25 до 55 диаметра пучка бар, в отличие от требований ACI 318-05,7 которая указывает, что столбец глубине должны быть диаметром более 20 бар пучка .
Поправка 3 к NZS 3101:1995
NZS 3101:1995 были внесены поправки в третий раз в конце 2003 года. Эта поправка включены изменения в правила, регулирующие дизайн для предотвращения разрушения сцепления в интерьере суставов beamcolumn, что было сделано после исследования, проведенного Фенвик и Megget.4 Чтобы учесть низкую эффективность связи пучка колонки соединений содержащих Оценка 500E арматуры, 1, 2 Изменение факторов допустимых отношение прутка диаметром в колонке глубина была введена. Поправка требует соотношение г ^ к югу Ь / ч ^ с ^ к югу должна быть снижена с, что определяется формулой. (1) или (2), если один или более из ряда условий выполнено. К их числу относятся
* Усиление с меньшим характерным пределом текучести 300 МПа (44 KSI) используется;
* Interstory прогибов рассчитываются с использованием метода времени истории;
* Interstory дрейфа на предельное состояние предел ограничен меньше установленного доля максимально допустимого и
* Пучка колонки совместной зоны защищен от пластического шарнира образования на гранях колонны.
Если ни одно из этих условий не выполняется, соотношение г ^ к югу Ь / ч ^ с ^ к югу найти по формуле. (1) или (2) должна быть сокращена до 30%, в зависимости от соотношения дизайн interstory дрейфа допустимых interstory дрейфа. Для ряда конкретных преимуществ от 30 до 70 МПа (с 4,4 до 10,2 KSI), соотношение г ^ к югу Ь / ч ^ с ^ к югу колеблется в пределах от 1 / 75 и 1 / 25, в зависимости от других факторов, включенных в уравнение. (1). Для достижения этих D ^ к югу Ь / ч ^ с ^ к югу отношения, ширина колонки соединений необходимо использовать либо очень большие колонки или малого диаметра арматуры.
BEAM-COLUMN СОВМЕСТНОЕ SUB-АССАМБЛЕИ
Четыре интерьера пучка колонки совместных сборочных узлов были подвергнуты циклического нагружения. Пучка колонки суставы рассчитываться таким образом, что пучок сечением примерно 2 / 3 от полной шкалы, и соответствием размеров предыдущих тестов в Университете Auckland.1, 2 Чтобы избежать путаницы с этими предыдущих тестов, единиц назначенных единиц 1В к 4B. Размеры испытательной единиц можно увидеть на рис. 1.
Пучка колонки суставы разработан с использованием проектной мощности процедурами, изложенными в NZS 3101:1995, который требует изгиб колонн и сдвиговой прочности балок, колонн, а суставы более сил, которые бы, если бы луч пластических шарниров разработали максимально возможной (сверхпрочности) момент потенциала. При определении сверхпрочности момент мощность пучка раздел используется, то оно предполагается, что соотношение сверхпрочности на номинальной мощности момент для балок Оценка 500E продольной арматуры составил 1,4, как это рекомендовано Бык и Allington.8
Поперечного сечения пучка поддерживалась постоянной для всех четырех блоков теста. Раздел использовали 500 мм (19,7 дюйма) глубокое и 200 мм (7,9 дюйма) в ширину. Потому что предыдущие тесты были использованы сравнительно легко армированные балки, продольной арматуры, был выбран в качестве как можно ближе к максимальной укрепление разрешено NZS 3101:1995. В результате использования трех 25 мм (1,0 дюйма) диаметр арматуры, верхней и нижней (1,6% процента армирования на основе эффективной глубины раздел).
Две переменные рассматриваются в этой серии испытаний были глубине колонки и прочности бетона. Конкретные преимущества из четырех блоков, приведены в таблице 1. Два разных размеров колонки были использованы, позволяющие оценить отношение прутка диаметром в колонке глубина (D ^ к югу Ь / ч ^ с ^ к югу), необходимые для предотвращения разрушения сцепления в совместном пучка колонки. Колонке глубины были использованы 800 мм (31,5 дюйма) для единиц 1В и 2В и 675 мм (26,6 дюйма) для единиц 3b и 4b (Д ^ к югу Ь / ч ^ к югу с = 1 / 32 и 1 / 27 , соответственно). Все колонны 360 мм (14,2 дюйма) в ширину. Эти колонки глубине намеренно не отвечают требованиям NZS 3101:1995, который требует соотношение г ^ к югу Ь / ч ^ с ^ к югу (на основе реальных свойств материала), которые будут меньше, чем показано в таблице 1.
Подробная информация о колонке продольной арматуры и балки, колонки и совместных поперечной арматуры можно увидеть на рис. 2. За исключением совместных регионе, усиление поперечных количествах были продиктованы расстояние требования, содержащиеся в NZS 3101:1995, а не по прочности. Колонке укрепление единиц 1B и 2B (ч ^ с ^ к югу = 800 мм [31,5 дюйма]) был определен как 14 20 мм (0,8 дюйма) баров из мягкой стали (D20, F ^ югу у = 300 МПа [ 43,5 KSI]). Она была обнаружена на поставку подкрепление, что 20 мм (0,8 дюйма) барах, высокопрочных Оценка 500E арматуры (HD20, е ^ к югу у = 500 МПа [72,5 KSI]). Было принято решение приступить к строительству, так как изменение приведет к увеличению силы колонны, и, следовательно, не влияет на сильные колонки слабого пучка дизайн тест единиц.
МЕТОД ИСПЫТАНИЯ
Пучка колонки совместные сборочные узлы были испытаны лежали параллельно сильного пола в строительный испытаний зале Университета Окленда. Единиц подвергаются циклической истории погрузки до имитации землетрясения. Из-за горизонтальном положении испытания тяжести нагрузки не действуют в плоскости испытания.
Циклические силы были применены вблизи пучка советы по приводы двойного действия. Нет структурно значительное осевое усилие был применен к колонке, хотя и одностороннего действия приводов видно на рис. 1, были использованы для нанесите небольшое усилие на колонке концах для предотвращения жесткой перевод тела. Отсутствие значительных осевых сил в столбце представлены худшие условия связи для интерьера совместных пучка колонки. Боковое движение колонны помешали стали ограничения, а также показано на рис. 1.
Истории нагружения используется рис. 3. Тестирование началось с числом циклов до примерно 0,5 снос%. Эти циклы дало возможность проверить функциональность и калибровки всех датчиков. После этой проверки, единицы измерения были подвергнуты два полных циклов, чтобы угол отклонения 1%. Это был не ожидал, что будет происходить уступая ходе этих циклов в связи с высокой кривизной выход балок армированных высокопрочными steel.9 После завершения этих циклов, угол целевой дрейфа была увеличена на 1%, а еще два цикла были завершены. Эта процедура повторяется до ухудшения испытаний единицы является нецелесообразным продолжать. Как уже было типичным в Новой Зеландии, провал был определен как место, если сила устройство во время halfcycle была менее 80% от максимальной силы, ранее достигнутые в том же направлении loading.10
Тест единиц широко настраивается. Рисунок 1 показывает схему портала преобразователей калибровочных используется. Сетке расположение этих преобразователей позволило разложения общим водоизмещением отзыв пучка в результате перемещения луча и колонки сдвиговых и изгибных деформаций и совместной деформации сдвига. Луч отзыв перемещения измерялась потенциометров. Для оценки производительности связи из четырех блоков, испытания, датчики были установлены в области совместного специально для измерения скольжения пучка продольной арматуры в качестве испытательной прогресса. Эти датчики были прикреплены к шпильки приварена к внешней колонки продольной арматуры и на балку продольной арматуры в рамках совместного регионе. Колонке подкрепление считается фиксированной точкой в плоскости усиления скольжения. Таким образом, любое напряжение измеряется датчиков является результатом укрепления луч, двигающийся в совместных регионе. Композиция используется рис. 4.
Ожидания в отношении ЕДИНИЦ 1В к 4B
Единицы 1В к 4B были разработаны с использованием процедуры на проектную мощность, разработанные парка и Paulay, 11, который сейчас является основой Новой Зеландии дизайн standards.3, 12 В связи с этим ожидается, что режим отказа можно было точно прогнозировать для всех подразделений. В момент сопротивления кадров, создание дизайна как правило, требует "предохранитель" неспособность быть податливость продольной арматуры при изгибе потенциала пучков будет достигнут. Для устройств 1В к 4B, ожидается, что связь между укреплением пучка и бетона в регионе совместных потерпит неудачу на низком уровне, поскольку дрейф подразделения не обеспечивают колонке глубины требуется NZS 3101:1995. Предполагается, что группа будет выполнять 2B лучших, из-за относительно высокой прочности бетона и больших размеров столбца используется. 1B единиц, 3B, 4B и должны были выполнить так же основаны на долю требуемой глубины колонки, которая была предоставлена (см. Таблицу 1).
Сила предсказания
Два сильных были предсказаны для каждого блока. Сжатие укрепление регулярно игнорируются при расчете прочности при изгибе вязко пучков и, следовательно, срок номинальной прочности (M ^ п ^ к югу) был использован для определения силы изгиба, при котором луч уступая будет происходить, предполагая, что сечения пучка будет особенно усилена, и материалы, чтобы их заданными свойствами. Вероятным предел прочности при изгибе определяется как силу, при которой изгиб пучка уступая будет происходить, когда последствия укрепления сжатия пучка и измерять, а не указанные свойства материала были включены в анализ. Эти преимущества показаны для каждого элемента в таблице 2, а также соотношение между вероятными и номинальной изгиб потенциала. Для всех подразделений, за исключением 1B, существует разница примерно на 10% между номинальной и вероятных изгиб потенциала. Для группы 1B, разница была 15%. Это больше разница объясняется более низкой прочности бетона отдела 1B. Это увеличило глубину сжатого бетона в пучках, что приводит к сжатию укрепление испытывают большее напряжение и, таким образом, способствуя более существенный вклад в силу раздел ..
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ОБСУЖДЕНИЕ
Гистерезисных производительности
Рисунок 5 до 8 показывают, гистерезисных ответ единиц 1В к 4B, график, историю угол отклонения от относительного сдвига историю (фактор истории сдвига разделить на историю сдвига развивается, когда оба пучка одновременно достигают вероятным предел прочности при изгибе). Кроме того, показано на рис. От 5 до 8 относительная сила сдвига рассказ на номинальный предел прочности при изгибе единиц. Видно, что измеренные прочность на изгиб и прочность на изгиб вероятным соответствием также для всех подразделений. Рисунок 9 показывает, конверты относительный сдвиг в отношении история история дрейфа. Видно, что для положительных перемещения, все подразделения следуют тем же конверты. При отрицательных перемещения, Есть некоторые различия между конверты, но они незначительны.
Гистерезисных петель единиц 3b и 4b выставлены более щипать, чем единиц 1B и 2B. Это не видно на рис. 9, но он видел во время последующих циклов (те, на 4% дрейфа или более) на рис. От 5 до 8, что след от гистерезисных кривой перегрузки почти горизонтальной (то есть, жесткость близка к нулю) в случае единиц 3b и 4b, тогда как для единиц 1B и 2B, единицы сохранили некоторые жесткости при низких уровнях нагрузки до завершение испытаний. Zero жесткость при низких уровнях нагрузки характерно внутренних соединений пучка колонки, которые находятся на полном крепления failure.4 отсутствие этого нулевой жесткости поведения на рис. 5 и 6 показывает связь неудачи не произошло в условных единицах 1B и 2B.
Как видно из рис. От 5 до 8, что все четыре единицы хороших результатов до 4% дрейф, хотя силы двух единиц (наиболее очевидно Группа 2B) упала до менее чем 80% к предыдущему максимум в течение второй половины цикла до 4% дрейфа. Это превышает максимальный уровень дрейфа позволили Новой Зеландии дизайн standards.12 На 5% дрейфа, силы всех подразделений значительно сократился, в результате либо разрушения сцепления (Единицы 3b и 4b) или выпучивания продольной арматуры в балке пластического шарнира регионов (Единицы 1B и 2B).
Жесткость пучка колонки суставов
Priestley9 предположил, что выход дрейфа история железобетонных момент сопротивления кадров может быть предсказана
... (3)
где
л ^ к югу Ь = длина луча между колонкой центров, а также
ч ^ к югу б = пучка глубины.
Для устройств 1В к 4B, ч ^ к югу Ь было 500 мм (19,7 дюйма), давая выход предсказал перемещения, как показано в таблице 3. Они были в хорошем согласии с выходом сугробы, которые имели место во время тестирования. Эти высокие уровни доходности дрейфа оказать существенное влияние на проектирование зданий, где момент сопротивления кадров первичного боковой силой, противостоящей системы. На основании дрейфа пределах приблизительно 2,5% нашли в загрузке кодов ,13-15 максимально соответствующие пластичности смещения для структур, призванных наличие этих соединений момент сопротивления в качестве единственного боковой силой, противостоящей системы будет составлять приблизительно Хорошо известно, что сокращение перемещения пластичности, использованного в конструкции здания следует, что структура будет привлекать больше сил во время землетрясения.
Дрифт уровне и перемещения пластичность при разрушении
Бонд неудачи не произошло в условных единицах 1B и 2B. Для этих двух подразделений, причиной неудачи было выпучивания пучка продольной арматуры в пластическом шарнире зон, в результате чего оба луча скручиванию. Это произошло во время циклов до 5% дрейфа. Бонд неудачи имели место в условных единицах 3B, 4B, и было заметно в гистерезисных ответ подразделений в ходе циклов до 5% дрейфа.
На рисунке 10 показано соотношение сил между сохранить последовательных циклов за 4% дрейфа в том же направлении нагрузки. Циклов до 4% дрейфа отмечена точка, в которой сила тест единиц начал снижаться-до этого, численность единиц увеличилось с каждым циклом. Как видно из рис. 10 1B, что группа не удалось в ходе первого цикла до 5% дрейф в положительном направлении, группа 2B удалось во втором цикле на 4% дрейфа в отрицательном направлении, и что единицы 3b и 4b были на пределе провал во втором цикле до 4% дрейфа (отрицательном направлении), однако это, вероятно, уместно сказать, что они не в первый цикл на 5% дрейфа (положительном направлении). Это можно наблюдать на рис. 10, что неудачи единиц 1B и 2B является еще более суровым, чем единиц 3B, 4B. Хотя численность единиц 3b и 4b упал в размере около 10% в половине цикла, Единицы 1B и 2B как показал неожиданный капель численностью приблизительно 50% в одной половине цикла. Это может быть связано с резким снижением жесткости после потери устойчивости неудачи они испытали, по сравнению с постепенным увеличением связи скольжения, которые произошли в условных единицах 3B, 4B.
Перевод на выполнение всей структуры, внезапный отказ единиц 1B и 2B, скорее всего, имеют более серьезные негативные последствия, чем (относительно устойчивого) связи провал единиц 3b и 4b. Он также вновь подчеркнул, что все эти неудачи произошли в дрейф уровня, что значительно превышает типичные ограничения дизайн ..
Бонд производительности
Вопреки ожиданиям, произошел сбой связи только в двух из четырех столбцов пучка совместных подразделений испытания. Это показано на рис. 11, которая показывает показания датчиков, установленных на меры укрепления скольжения для единиц 1В к 4B. Обратите внимание, что вертикальные шкалы на рис. 11 применяются для обеих графах работает по всей странице. Наиболее важным аспектом рис. 11 является то, что маленький кусочек бар произошло в дрейф допустимых уровней в области дизайна (примерно до 3% дрейфа). Принимая во внимание относительную нехватку бар скольжения в условных единицах 1В к 4B в дрейф уровня, которые имеют отношение к выполнению здание реального мира, а также тот факт, что ни один из четырех колонн встретил NZS 3101:1995 требования, касающиеся обеспечения требуемой глубины разделе, Кажется, что эти требования в консервативной.
Ясно, что как верхний и нижний луч укрепление единиц 3b и 4b поскользнулся значительно больше, на более поздних стадиях тестирования, чем сопоставимые укрепление единиц 1B и 2B. В частности, усиление 2B группы остается фиксированной в течение почти всей совместных испытаний. Это может быть объяснено, признав, что прочность бетона отдела 2B (е '^ к югу с = 40,6 МПа [5,9 KSI]) был значительно выше, чем 1В группы (31,2 МПа [4,5 KSI]). Лучше гарантией исполнения единиц 1B и 2B единиц по сравнению с 3В и 4B, и единиц, ранее проверен Young1 (Y1) и др. Меггет al.2 (A1-A3) в университете Окленда, которые пережили неудачу в связи дрейфа уровнях от 1,6 до 4,0% (см. Таблицу 4), был менее предсказуемым, и более подробно обсуждаться в следующем разделе. Интересно отметить, что Leon16 рекомендует колонке глубина должна быть не менее 28 раз превышает диаметр пучка подкрепление при использовании подкрепление с пределом текучести 414 МПа (60 KSI). Если этот предел превращается в требование для армирования с пределом текучести 500 МПа (72,5 КСИ), колонна должна быть не менее 34 (= 28
Эта величина аналогична г ^ к югу Ь / ч ^ с ^ к югу соотношение единиц 1B и 2B (1 / 32), который особенно хорошо гарантией исполнения контракта. Единицы A1 и A2, проверенная др. Меггет и др., 2 однако, аналогичные г ^ к югу Ь / ч ^ с ^ к югу отношений (1/32.5) и выполняется плохо ..
Основываясь на результатах этих исследований, было рекомендовано пересмотреть комитета NZS 3101, что Новая Зеландия правила проектирования для предотвращения сбоя в связи beamcolumn соединений содержащих Оценка 500E усиление пучка может быть расслаблены, не затрагивая работу структур, содержащих такие соединения . Было отмечено, что максимальное снижение D ^ к югу Ь / ч ^ с ^ к югу от значения, указанного уравнения. (1) или (2) при использовании Оценка 500E усиление должно быть 20%, а не 30% как указано в поправках 3. При таком изменении правил проектирования нашли в NZS 3101:1995 будет по-прежнему более консервативны, чем в МСА 318-05 (в зависимости от факторов, включенных в уравнение. (1), коэффициент D ^ к югу Ь / ч ^ к югу с ^ будет колебаться в пределах от 1 / 66 и 1 / 22).
ЭФФЕКТ вертикального стыка УКРЕПЛЕНИЯ сдвига на гарантии исполнения
Как отмечалось ранее, ожидается, что 1B единиц, 3B, и 4В бы аналогичные гарантии исполнения контракта, признавая, что часть необходимой глубины колонки при условии был одинаков для всех трех подразделений (см. таблицу 4), и что разрушение сцепления для единиц 1B до 4B будет происходить при низком уровне дрейфа. Удивительно хорошая гарантия исполнения единиц 1В и 2В скорее всего, возникли в результате больших эксцессов момента и вертикального сдвига потенциала совместных показано в таблице 5. Эти силы эксцессов результате вышеупомянутых использования высоких укрепление колонке силы, что позволило снизить растрескивание бетон вокруг пучка подкрепление, где она прошла в рамках совместной зоны. Это не представляется возможным определить долю, в которой эти два эффекта сказалось на результатах этих тестов, так как момент в колонне потенциала и вертикального сдвига совместного потенциала тесно взаимосвязаны, в связи с тем, что NZS 3101:1995 позволяет промежуточных колонке продольной арматуры следует полагаться призыв обеспечить вертикальную совместных прочности на сдвиг ..
Была предпринята попытка определить влияние вертикального стыка укрепление связей сдвига на отказ в интерьере суставов пучка колонки. Многие испытания единиц, включенных в базу данных, собранных Фенвик и Megget4 были переосмыслены определить количество совместных усиление сдвига по отношению к этой требуется NZS 3101:1995. Рис 12 и 13 показано соотношение колонны глубины используется для столбца глубине требуется NZS 3101:1995 (с поправкой 3) по сравнению с, соответственно, соотношение горизонтального и вертикального сдвига укрепление совместных условии, которая требуется для единиц analyzed.1, 2 ,17-27
Как явствует из рис. 12, что количество совместных укрепление горизонтальных сдвига в каком-либо соединения, не влияют на возникновение связи провал. На рисунке 13 показана может быть связь между количеством вертикальных швов при условии укрепления сдвига и минимальная глубина колонки, необходимые для предотвращения разрушения сцепления. Пунктирная линия на рис. 13 представляет собой возможный разрыв между суставов, в которых сбой связи или маловероятно. Хотя в настоящее время недостаточно доказательств, чтобы рекомендовать разработать руководящие принципы основаны на рис. 13, пунктирная линия обсудили могут быть использованы для определения желательных колонке укрепление уровнях для будущих пучка колонки совместных испытаний. Более подробная оценка влияния вертикальной совместного укрепления потенциала и сдвига столбца момент может улучшить понимание того, когда сбой связи, вероятно, произойдет в интерьере суставов колонке пучка.
Дальнейших исследований
Планируется проверить еще два пучка суставов колонки в университете Окленда. Эти испытания повторить предыдущие совместные испытания, насколько это возможно, и отличаются только количеством промежуточных колонке продольной арматуры используются. Это усиление, будут объединены в середине третьей колонны глубине в целях предотвращения значительного различия в емкости колонки момент. Эти тесты позволит получить больше информации о влиянии вертикальной совместных количество усиление сдвига на прочность.
ВЫВОДЫ
Основываясь на результатах этого экспериментального исследования, следующие выводы:
1. Четыре луча колонке соединений содержащих большого диаметра, высокой текучести укрепления были протестированы. Эффективность этих соединений является удовлетворительной в дрейф уровней, соответствующих Новая Зеландия пределах дизайн, указав, что нынешние правила Новой Зеландии дизайн является консервативной. Была вынесена рекомендация комитета, ответственного за рассмотрение NZS 3101:1995, что консерватизм этих правил должны быть сокращены;
2. Бонд произошел сбой только в двух из четырех суставов испытания. Это было, несмотря на все четыре подразделений, циклическое дрейф уровня, что значительно превысило Новой Зеландии и зарубежных пределах дрейф, и, несмотря на все четыре единицы, имеющие колонке меньшего размера, чем указано современным требованиям дизайна Новой Зеландии;
3. Считается, что лучше, чем ожидалось, прочности разработаны единиц 1B и 2B было вызвано большим количеством столбцов продольной арматуры, включенных в эти подразделения. Это усиление дал колонны большой избыток момента и вертикальной совместного потенциала сдвига, которые требуют более, что позволило снизить ущерб (в частности, образование трещин расщепления) в совместные конкретные зоны, как тестирование прогресса, тем самым улучшая условия связи, а также
4. Изучения предыдущих пучка колонки совместных испытаний изучила, как количество горизонтальных и вертикальных швов усиление сдвига затрагивает гарантии исполнения внутренних соединений пучка колонки. Исследование показывает, что большое количество вертикальных швов усиление сдвига улучшает характеристики совместных связи зоне. При этом не было очевидным между производительностью и горизонтальных связей совместных усиление сдвига. Базы данных о результатах испытаний проанализированы предоставляет достаточных доказательств, на основе которых выработаны рекомендации.
Авторы
Авторы хотели бы поблагодарить Новой Зеландии Землетрясение Комиссии по исследованию фонда для финансирования этого проекта.
Ссылки
1. Молодой, Куала-Лумпур, "Анкоридж тарелки и механические муфты в Сейсмобезопасные железобетонных конструкций с резьбовыми Бар", магистерской, Университет Окленда, Окленд, Новая Зеландия, 1998, 233 с.
2. Меггет, LM; Фенвик, RC и Amso, N., "сейсмические характеристики внутреннего Луч-Column шарниры с 500 Оценка усиление", тихоокеанская конференция по сейсмостойкого строительства, Крайстчерч, Новая Зеландия, 2003, с. 1-10.
3. NZS 3101:1995, "Дизайн железобетонных конструкций" Стандарты Новой Зеландии, Веллингтон, Новая Зеландия, 256 с.
4. Фенвик, RC, и Меггет Л.М., "Влияние Использование Оценка 500 Усиление в колонке Луч совместных зон и жесткости железобетонных конструкций", Оценка 500 Укрепление проектировании, строительстве
5. Paulay, T., и Пристли, MJN, сейсмическая Дизайн железобетонных и каменных зданий, John Wiley
6. Hakuto, S.; Парк, R.; и Танака, H., "Влияние Ухудшение Бонд пучка бары Проходя внутренних дел Луч-Column соединений на изгиб прочности и пластичности", ACI Структурные Journal, V. 96, № 5 , сентябрь-октябрь 1999, с. 858-864.
7. ACI комитета 318 "Строительство кодекса Требования Железобетона (ACI 318-05) и Комментарии (318R-05)," Американский институт бетона, Фармингтон-Хиллз, штат Мичиган, 430 с.
8. Bull, Д. и Аллингтон, C., "коэффициент сверхпрочности тихоокеанских стали Micro-Марка сплава 500 Усиление: апрель 2002," Журнал структурной общества инженерной Новой Зеландии, V. 16, № 1, апрель 2003, с. 52-53.
9. Пристли, MJN, "Краткие комментарии к упругой Гибкость железобетонных конструкций и значение сейсмических Дизайн," Вестник Новой Зеландии Национальное общество по проектированию сейсмостойких сооружений, V. 31, № 4, декабрь 1998, с. 246-259.
10. Парк Р., "Оценка пластичность структур и структурных Сборки из лаборатории тестирования," Вестник Новой Зеландии Национальное общество по сейсмостойкого строительства, В. 22, № 3, сентябрь 1989, с. 155-166.
11. Парк Р., Paulay, T., железобетонных конструкций, М. Джон и сыновья ", Нью-Йорк, 1975, 769 с.
12. NZS 1170.5:2004, "Структурные Действия Дизайн, Часть 5: Землетрясение Действия и Новую Зеландию," Стандарты Новой Зеландии, Веллингтон, Новая Зеландия, 75 с.
13. Фенвик, RC; Лау, D.; и Дэвидсон, B., "Сравнение сейсмических Требования к конструкции в Новой Зеландии Нагрузки Стандартный с другими крупными Дизайн кодов," Вестник Новой Зеландии Национальное общество по проектированию сейсмостойких сооружений, V. 35 , № 3, сентябрь 2002, с. 190-203.
14. Бут, ED; Kappos, AJ, а также Парк Р., "Критический обзор международной практики по сейсмическим Дизайн железобетонных зданий", Инженер, В. 76, № 11, июнь 1998, с. 212-220 .
15. Король, AB, "Основы Землетрясение Стандарт" Вестник Новой Зеландии Национальное общество по проектированию сейсмостойких сооружений, V. 29, № 3, сентябрь 1996, с. 199-207.
16. Леон, RT, "Интерьер шарниры с переменной длины Анкоридж," Журнал строительной техники, ASCE, В. 115, № 9, сентябрь 1989, с. 2261-2275.
17. Берс, GR; Парк, R.; и Paulay, T., "Упругие Поведение сейсмостойкого железобетона внутренних дел шарниры Луч-Column," Университет Кентербери, Крайстчерч, Новая Зеландия, 1978, 96 с.
18. Cheung, ПК, "Сейсмическая Дизайн железобетонной балки-Column шарниры с плиты перекрытия," Университет Кентербери, Крайстчерч, Новая Зеландия, октябрь 1991, 328 с.
19. Йог, O.; Goto, Ю. и Шибата, T., "Влияние поперечного совместных и ширина Укрепление и переселения пластического шарнира области на луч-Column Совместное Ухудшение Жесткость," Дизайн Луч-Column Разъемы сейсмостойкости, С. П. -123, JO Jirsa, под ред. американские бетона институт, Фармингтон-Хиллз, штат Мичиган, 1991, с. 187-223.
20. Милберн, JR, и парк, Р., "Поведение железобетонных шарниры Луч-Column Предназначен для NZS 3101," Университет Кентербери, Крайстчерч, Новая Зеландия, февраль 1982, 108 с.
21. Рестрепо-Посада, СО "Сейсмическая Поведение Связи между сборного железобетона," Университет Кентербери, Крайстчерч, Новая Зеландия, апрель 1993, 385 с.
22. Стивенсон, ЕС, "Fibre железобетона в сейсмических Дизайн", Университет Кентербери, Крайстчерч, Новая Зеландия, 1980, 95 с.
23. Xin, XZ, "Поведение железобетонных Дизайн Луч-Column стыков Высокая прочность бетона и стали," Университет Кентербери, Крайстчерч, Новая Зеландия, июль 1992, 121 с.
24. Лин, C., "Сейсмическая поведения и проектирование железобетонных внутренних дел Луч Колонка суставы", кандидатская диссертация, Университет Кентербери, Крайстчерч, Новая Зеландия, 1999, 461 с.
25. Kitayama, K.; Ли, S.; Отани, S.; и Аояма, H., "Поведение высокой прочности R / C Луч-Column суставов," 10 Всемирная конференция по сейсмостойких сооружений, Мадрид, Испания, 1992, стр. . 3151-3156.
26. Монти Г., Нути, C., "циклических испытаний на нормальные и легкого бетона Луч-Column к югу от комплексов," 10 Всемирная конференция по сейсмостойких сооружений, Мадрид, Испания, 1992, с. 3225-3228.
27. Ногучи, H., и Касивадзаки, T., "Экспериментальные исследования по Shear Выступления RC внутренних дел Колонка-Beam шарниры с высокой прочности материалов", 10 Всемирной конференции по сейсмостойких сооружений, Мадрид, Испания, 1992, с. 3163-3168.
Николас Дж. Брук является преподаватель Университета Окленда, Окленд, Новая Зеландия Он получил BE из Университета Окленда и в настоящее время проводит докторскую степень в университете Окленда. Его исследовательские интересы включают сейсмические характеристики железобетонных конструкций, в частности, momentresisting кадров.
Les М. Меггет является старший преподаватель в университете Окленда. Его исследования включают в себя проектирование сейсмостойких и поведения железобетонных суставов.
Входящие в состав МСА Джейсон М. Ингам является адъюнкт-профессором в Департаменте гражданской и экологической инженерии в университете Окленда. Он является членом Совместного ACI-ASCE-TMS Комитет 530, Кирпичный стандартами Объединенного комитета и подкомитета ACI 530-P, предварительно напряженного масонства. Он получил докторскую степень в структурной инженерии Калифорнийского университета в Сан-Диего, Сан-Диего, Калифорния Его исследовательские интересы включают усиленный и предварительно напряженных железобетонных и каменных конструкций.