Возглавлял Коты в бетоне: современное состояние. Документ Амин Гали и Самер А. Youakim / авторов ЗАКРЫТИЕ

Обсуждение Keith М. Томпсон, Джеймс О. Jirsa, и Джон Э. Брин

Доцент, Университет Висконсин-Платтевилл, Платтевилл, Висконсин.; ВВСКИ, Джанет С. Кокрелл Сентенниал Председателя в области инженерии, Университет штата Техас в Остине, Остин, Техас, и ACI Почетный член I. Насер аль-Рашид председателя по гражданским инженерия, Университет штата Техас в Остине.

Авторы собрали ценные резюме возглавлял исследования бар и их использованием. В частности, использование doubleheaded шпильки, как заключение для сжатия членов или поперечной арматуры для плоских пластин дает много преимуществ по сравнению с обычными крючковатым связи или стремена как с точки зрения конструктивности и структурной производительности. Тем не менее, discussers хотел бы затронуть некоторые важные понятия, которые не были включены в документ:

1. Покрытие размерности с ^ 1 ^ к югу, используемый в формуле. (2) и (3) документа, и первоначально представленные Томпсон, 20 следует тем же определения с ^ к югу Ь использоваться для прямого стержня развития длина уравнений, представленных в ACI 318-05, раздел 12.2.21 То есть, покрытия размер определяется как меньшее из (а) расстояние от центра стержня до ближайшей бетонной поверхности; или (б) половину центра к центру расстояние баров в стадии разработки. Таким образом, авторы утверждают, что "расщепление покрытие не должно быть проблемой, когда [покрытия] C ^ к югу Ь согласно второму условию в определении для прикрытия измерение. Кроме того, по краю баров, которые работают параллельно и близко к только один наружной поверхности, если половина центра к центру расстояние не контролирует и с ^ ^ 1 к югу, то второй размер покрытия с ^ 2 ^ к югу будет ограничена этим условием . Таким образом,

2. Исследований Thompson20 также пришли к выводу, что стойка и галстук моделирования (СТМ) является важным условием для использования формулы. (2) и (3) бумаги. Если это правда, что панели могут быть полностью разработана в голову, если крышка с ^ 1 ^ к югу и глава области к югу ^ ^ NH достаточно велики, и прочность бетона е '^ ^ к югу с высока, это не означает, что развитие длина стержня равна нулю. Рассмотрим совместное показано на рис. Ответ: Потому что обычные интерпретации критического сечения на основе момент максимум приходится на совместные лицо, если руководитель достаточно, чтобы развить отмели, он не может быть истолковано, что во главе бар требуется лишь минимальное заливки в суставе. Если STM применяется для совместного как на рис. B (), однако, это может быть доказано, что такие заливки явно недостаточно, потому что бар не пересекается критический узел ЧМТ из стойки и галстук модели. Правильный способ встроить во главе бар показано на рис. B (б), где во главе бар занимается ЧМТ узла. На основании ограничения его тестовые данные, Thompson20 рекомендует адвокатов должны быть включены по крайней мере 6D ^ югу Ь в узел, поэтому нижняя граница представлена для уравнения.

(4) бумаги. Это ограничение не столько нижней границы крепления длина L ^ ^ к югу, так как нижняя граница для размера расширенной узловой зоне.

3. На странице 665 этого документа, авторы заявили, что в области головы, используемых в испытаниях, проведенных Thompson20, в котором во главе баров были использованы в качестве сквозных связей в узлах "десять раз площадь поперечного сечения стойки." Это было неправильно. Относительная области головы (за вычетом области головы, деленная на бар) варьировала от 0,0 (что соответствует не-главе бар) до 10,4. Маленьких глав использоваться в ходе этих исследований были 2,2 раза больше площади бар (или относительная площадь глава 1.2). Кроме того, эти результаты испытаний показали, что так было не всегда нужно иметь голову области 10 раз бара в бар, чтобы развивать свой предел текучести;

4. В обзоре исследований двуглавого шпильки, как поперечной арматуры в бетоне I-балки, авторов, указанных Бернер и Hoff's6 выводы, что "ACI неоправданно ограничивает е ^ у ^ к югу для поперечной арматуры до 413 МПа (60 КСИ) и ее вклад в прочность на сдвиг (2 / 3) [радикальных] е '^ с ^ к югу МПа (8 [радикальных] е' ^ с ^ к югу фунтов на квадратный дюйм) ". Этот вывод был основан на необыкновенной способности достигнуто Бернер и испытания Гоффа пучков. Верхний предел для сдвига конце мощностью от стремян (который устанавливается в ACI 318-05, раздел 11.5.6.921) вытекает из условия обслуживания, а не конечной прочности. Предел (2 / 3) [радикальных] е '^ с ^ к югу МПа (8 [радикальных] е' ^ с ^ к югу фунтов на квадратный дюйм) определяется для предотвращения чрезмерного шириной в сдвиговых трещин на эксплуатационные нагрузки. Мак-Грегор и др. al.40 обсуждает этот вопрос в его текст на железобетонные конструкции и оригинальные рекомендации для этого ограничения была предоставлена ACI Комитет 426,41 Кроме того, выполнение необходимых V югу ^ с ^ с помощью менее стремя области V ^ ^ и к югу выше предела текучести к югу F ^ у ^ может вновь привести к чрезмерному сдвига ширина трещины на эксплуатационные нагрузки из-за потери жесткости в стременах.

Бернер и Хофф использовать неверные основой для заключения, что сдвиговая вклад стремена излишне ограничены, когда во главе баров. Без доказательств, свидетельствующих о повышении уровня производительности службы, ограничения для / ^ у ^ к югу и к югу V ^ S ^ должно остаться. Из-за верхнего крепления шипов во главе, тестирование может действительно показывают, что они характеризуются более низкими сдвиг ширины трещины на эксплуатационные нагрузки при использовании в качестве поперечной арматуры в двутавровых балок, чем аналогичный двутавровых балок армированных с обычными стремена. Тем не менее, эти данные еще не были представлены, и.

5. В то время как бумаги рассматриваются многие виды главе бар или шпилька исследований, он только представляет цифры одного типа во главе бар, который головой с площадью, равной 10 раз стволовых области и относительно небольшой толщины. Если это действительно хорошо разработанные голове много преимуществ, они не представляют различные руководителей, которые сейчас доступны на рынке. Дизайнеры могут оказаться многие сталкиваются с ситуациями, в которых различные типы головы предпочтительнее ввиду их стоимости, наличие региональных или конкретных вопросов, конструктивности. Некоторые различных типов голове показано на рис. C (фирменные наименования исключаются из этой дискуссии). Трение сварных головки с чистой подшипника области 10 раз бар доступны с круглыми или квадратными головками (рис. C ()). Циркуляр головки с чистой районах залегания четыре раза бар доступны с конической или прямо с резьбой вложений в зависимости от производителя (рис. C (б)). Наконец, существует технология для производства малых поддельных головы в поле (рис. C (с)).

Ссылки

40. Мак-Грегор, JG, и Wight, JK, железобетон: механики и дизайна, 4-е издание, Prentice Hall, Верховья реки седла, NJ, 2005, 1132 с.

41. Совместное ACI-ASCE Комитет 426 ", сдвиговой прочности железобетонных членов-главы с 1 по 4," Журнал структурного подразделения, ASCE, В. 99, № ST6, июнь 1973, с. 1091-1187.

Авторов ЗАКРЫТИЕ

Discussers раскрыть понятия, которые повышают ценность этого документа. Расщепление, боковые фонтан или отслаивание бетона более критически на якорной стоянке множественности во главе шпильки, по сравнению с одной шпильки, параллельно внешней поверхности одного из участников. В этом случае, discussers обоснованно предположить, что с расстояния от центра стад на поверхности бетона не менее 3D югу ^ Ь, при условии, что шпильки находились на расстоянии не менее чем в два раза это расстояние. К счастью, связь предела текучести 0,3 раза урожайности силу во главе шпильки размещены в непосредственной близости от головы, в плоскости, перпендикулярной к шпильки, может предотвратить ущерб из-за конкретных несущей способности в головах. Когда такие связи будут предоставляться, с меньшим и / или меньше расстояние между прутьями быть положен конец. В кронштейнах, с закрытыми стремена, сообщила в аль Биркл и др., 12 шаг во главе баров было меньше 6D ^ югу Ь и крышка была меньше, чем 3D югу ^ Ь (рис. 6).

Несущей способности не могут развиваться текучести стад при прорыве или фасад, обращенный к выбросу конкретных за голову происходит. Рис является пример, когда прорыв провал может иметь место до появления на спрос на выход силу в студ. Во всех приложений во главе шпильки, где вывода или прорыв может произойти сбой, то должна быть достаточно конкретные за голову провести несущей способности. Стойки и галстук модель является хорошим средством для определения подходящего места головы, как это было сделано discussers на рис. B (б). Нужно найти голову таким образом, не следует путать с требованием развития длиной в дополнение, в связи, действие голову на относительно небольшой площади (

Возглавлял шпильки, выступающей в качестве связующих в стойку и галстук модель, аналогичная рис. RA.1.5 (б) или (с) ACI 318-05, следует распространить через узел на якорь головой в бетон на внешней стороне от узла, то есть, где галстук силу необходимости. На основании решения инженерных, якорь руководитель должен, в большинстве случаев может быть расположен как можно ближе к лицу члена; эта рекомендация не обязательно основано на стойку, и галстук модели, это можно сделать стойку- и галстук аналогично модели, которая на рис. B (б) во главе бар не распространяется на наружную поверхность элемента. Руководители должны охватывать больше или равно до минимума, необходимого для защиты. Когда главы достаточно велики, чтобы развивать силу в галстуке на подшипник, узел в стойку, и галстук модель должна быть представлена, как показано на рис. D. критического сечения шпильки на вращающемся лице своего главы может быть безопасно предназначена для полной текучести и бетон в узловых треугольной призмы можно считать только по несущей способности руководителей.

Рисунок B (б) представляет стержень с относительно маленькую голову (

В разделе "Анкоридж сочетанием Бонд и принимая", документ признает законность использования во главе шпильки из деформированных баров и главы меньшую площадь, чем к югу 10A ^ Ь ^. Работы в Университете штата Техас в Остине, Остин, Техас ,18-20, включая обширные испытания Томпсон, 20 разработала уравнений для длин связей между головкой и раздел, на котором номинальный предел текучести можно считать развитым. Исследования в разделе "Расщепление Обложка" относится к Томпсона tests20 и уравнений, в которых глава области 10A ^ югу Ь, здесь должно было быть указано, что глава области не 10A ^ югу Ь в тестах все Томпсона .

Возглавлял шипов, которые должны связи в дополнение к подшипника в развивающихся е ^ у ^ к югу не подходят для применений, где максимальное напряжение в шпилька может произойти в отношение лица головы. Примеры штырями с двумя головками используется в качестве удерживающего шпал в колоннах, стенах, а в граничных элементов shearwalls или в качестве средства предотвращения расщепления конкретные за счет концентрации сил на подшипники или креплений предварительного напряжения сухожилий или поперечной арматуры. Это потому, что в этих приложениях, связь, не способствует в развитии напряженности в баре. Рисунок E (а) (закрытия) показывает, двуглавый стержень подвергается ограничиваясь силу индуцированных бетон, который имеет тенденцию к расширению в сторону стойки. Фигура может представлять собой стержень в одном из перечисленных приложений. Стрелками показаны направления напряжений оказывают бетона на главе стада. Внешний отношение напряжения, оказываемого на якорь головы, в то время как напряжение связи, если таковые имеются, действует в противоположных направлениях. Таким образом, максимальное напряжение, и спрос на е ^ у ^ к югу может произойти в племенной сечения на вращающемся лицо головой.

Во главе стада на рис. E (б) подвергается несущей способности по голове и связи стресса на стебле, действующих в одном направлении. В этом заявлении, что составляет стержень подвергается вывода силы, возникающей в верхней арматуры в консоль на его связь с колонной, в разделе максимальных напряжений в шпилька находится на стыке между колонкой и кронштейн. Здесь, крепления могут быть комбинацией связи и принимая ..

ACI 318-05 разрешений е ^ ^ к югу у Возглавлял шпильки были использованы в тестах Бернер и Хофф 6, которые не сообщают о трещины шириной. Испытания в пучках с двуглавым шпильки поперечной арматуры, как сообщили в номер 5 указал, что шпильки с головой, площадь которого равна 10A ^ югу Ь, может быть разработан как поперечной арматуры, с / ^ к югу у = 500 МПа (72 КСИ) ; не чрезмерно широких трещин не наблюдалось. Аналогичный вывод был сделан на обширной измерения ширины трещины в испытаниях, проведенных в Университете Лейпцига, Germany.42

Discusser описывает шпильки с приваренными глав таких как показано на рис. C (). Главы куется в поле (рис. C (с)), в области головы ниже 5A ^ Ь к югу, пока не оказались достаточно эффективными в приложениях обсуждаются в статье. Бары с резьбовым глав, рис. C (б), с площадью, равной 5A ^ югу Ь включены в tests.20 резьбовых Томпсон головы имеют толщину много больше толщины, необходимой для изгиба или сдвига прочность головы. Толщина головы, на рис. 3 (б), вероятно, выбран в соответствии с длиной резьбовой части цилиндрической или конической концах стержней. Что такое чистая площадь поперечного сечения стержня? Как чувствительна силы во главе препятствием для затяжки? Хотя резьбовой головки, упомянутых в ASTM 970, авторы не знают о опубликованные экспериментальные данные, ответить на эти вопросы.

Ссылки

42. Кениг, G.; Шнайдер, H.; и ВТ, N., "Структурные Поведение равнины недеформированного Коты в члены больших глубинах," Технический отчет по DEHA Анкор Системы кг, Университет Лейпцига, Германия, 2 февраля , 2002, 36 с. (плюс пять приложений). (На немецком)