Сейсмостойкий Соединения внутренних колонн с предварительно напряженных плит

Разработана методика по разработке пробивая сдвига пост-натянутой плиты столбцов соединения подвергаются тяжести нагрузки в сочетании с боковым смещением вызванных несбалансированным моменты из-за землетрясения. Методика основана на существующей конструкции рекомендации по nonprestressed плит, на серии из семи натурных испытаний, представленные в работе внутренних соединений столбец с пост-натянутой плит и аналогичных спутника серии на краю столбца перекрытия соединений. В семь испытаний, отношение к предварительно напряженных nonprestressed укрепление изменялась, а прочность на изгиб был сохранен то же самое. Колонны подвергались постоянной осевой силы, имитируя эффект тяжести нагрузки в сочетании с циклической откат перемещения увеличения амплитуды до отказа. Плиты были усилены шпильки усиление сдвига. Испытания, дополненных анализа, показали, что существующие рекомендации дизайн nonprestressed плит также может быть использован для пост-натянутой плиты, имеющие средний эффективный предварительного напряжения от 0,4 до 1,4 МПа (от 60 до 200 фунтов на квадратный дюйм).

Ключевые слова: плоские пластины; после натяжения; из предварительно напряженного железобетона, удары руками; сдвига; плиты.

(ProQuest-CSA LLC: ... означает формулы опускается.)

ВВЕДЕНИЕ

Обширная tests1-7 на усиленный nonprestressed slabcolumn соединений, подвергнутых тяжести грузов, или на сочетание поперечной силы и циклических откат перемещения были зарегистрированы в литературе. Ограниченные исследования ,8-10 однако, не сообщил о предварительно напряженных соединений slabcolumn подвергается землетрясениям моделирование эффектов. Настоящий документ представляет собой тест из семи соединений внутренних столбец с пост-натянутой плит. Цель этой серии, в дополнение к данным о Ричи и Ghali11 о пост-натянутой соединений плиты края колонки, заключается в изучении применения методики расчета Megally и Ghali12 для nonprestressed плиты в сейсмическом дизайн пост-натянутой плит.

Испытания плит представлены в следующих были подкреплены после натянутый несвязанных сухожилий и nonprestressed стальных стержней. Количество два подкрепления были разнообразны, не меняя сумму своего вклада в предел прочности при изгибе пластины. Стад поперечной арматуры (SSR) в том же объеме и будет предоставляться во всех образцах. ССР, удовлетворяющих требованиям ASTM 1044,13 состояли из простой (не деформироваться) вертикальных стальных прутьев (полосы), с поддельными якорь главы в их торцов, их нижние концы были сварены стальной ленты (железнодорожный), служащие в качестве якоря и прокладку, держа шпильки в соответствующие пробелы. Стад-рельсы побежал перпендикулярной к колонне лица и расширить, таким образом, чтобы максимальное напряжение сдвига за сдвига армированных зона была достаточно низкой, чтобы на сопротивление бетона. ACI 421.1R-9914 дает правила для проектирования ССР и справочниках тестов, которые показывают эффективность ССР в обеспечении прочности и пластичности.

Опытных образцов, представленных в этом документе, в натуральную величину соединения типичного интерьера столбец с posttensioned плиты, не имея балки или столбца столицах. Прототип структура была рассчитана на совместное действие учитываться тяжесть нагрузки и неупругих дрейфа отношение DR ^ к югу и ^, определяется как разница неупругих боковых смещений (дрейф) в течение двух последовательных этажей на пике силы разделены по истории высоте. Каждый образец состоит из квадратных плит, монолитного с колонной по алфавиту выступающие выше и ниже ее поверхности (рис. 1). Плита просто поддерживается на его краях. Колонке передается плите контролируемых поперечной силы V и ^ ^ к югу в сочетании с циклической введенных обратимым контролируемых перемещений Амплитуда циклических Повышение циклических перемещений прекращаются, когда максимальное значение M ^ и ^ к югу от несбалансированного момент упала до M ^ югу u80 = 0.8M ^ и ^ к югу.

После этого первичного отказа, остаточного потенциала соединения для передачи тяжести нагрузки после землетрясения была испытана. В силу увеличения величины был применен к колонке, не введенных бокового смещения до второй сбой произошел в V ^ г ^ к югу ..

Аналогичные серии тест Ричи и Ghali11 представлены связей края колонны к тому же прототип предварительно напряженных плит. Результаты показали, что рекомендации Megally и Гали, 12, первоначально предназначенный для nonprestressed плиты, может также применяться к пост-натянутой плит.

ЗНАЧЕНИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ

Исследования способствовали развитию разработки рекомендаций для пост-натянутой плоских пластин, которые могут выдержать бокового смещения индуцированные землетрясения при проведении тяжести нагрузки без перфорации разрушение при сдвиге.

Проектные условия для штамповки НОЖНИЦЫ

ACI 318-0515 и МСА 421.1R-9914 используется линейное изменение напряжения сдвига модель расчета напряжения сдвига на плите столбцов соединения. Shear стресс, вызванный вертикальной поперечной силы V и ^ ^ к югу в сочетании с несбалансированной момент M ^ ^ иу югу рассчитывается путем (рис. 1 (с))

... (1)

... (2)

где Ь ^ ^ к югу 0 периметр длина сдвига критической секции, г среднее расстояния от крайнего волокна сжатия центроиды напряженности подкрепления работает в двух ортогональных направлениях; х координаты точки, в которых г ^ к югу и ^ рассчитывается; осей, соответственно, I ^ к югу у ^ равна г умножается на второй момент по периметру около оси у. Для любого полигональных периметру, I ^ к югу у ^ рассчитывается по

... (3)

где суммирование ведется по всем сторонам многоугольника; югу л ^ ^ т, х ^ ^ я к югу, и к югу х ^ J ^, являются продолжительность и конец координаты типичных т стороне. В отличие от ACI 421.1R-99, 14 ACI 318-0515 заменяет мне в формуле. (1) по параметру J ^ с ^ к югу определяется как "аналогичные полярного момента инерции". Комментарий МСА 318-0515 дает уравнение для J ^ с ^ к югу для сдвига критической секции которого периметру замкнутый прямоугольник; уравнения дает величину J ^ с ^ к югу немного больше, чем I (разница в большинстве плит перекрытия меньше, чем 4%). Позитивные направления V югу ^ и ^ и M ^ ^ иу югу указаны на рис. 1 (с); стрелки представляют силы передаются из колонки в плите. ACI 318-0515 требует, чтобы

V ^ к югу и ^

где [прямой фи] (равный 0,75) является фактором силы сокращения; V ^ югу иг максимальной учтены напряжения сдвига в критический раздел D / 2 от колонны лицо (уравнение (1)), и V ^ к югу п ^ является номинальной прочности на сдвиг.

Для предварительно напряженных плит колонки соединения, ACI 318-0515 и МСА 421.1R-9914 считают благотворное влияние предварительного напряжения по номинальной прочности на сдвиг (стресс) на

... (5)

где , или угол колонны, соответственно, е '^ с ^ к югу является указанных конкретных прочность на сжатие; е ^ ^ к югу ПК является средняя величина сжимающих напряжений в бетоне, благодаря эффективному предварительного напряжения сил в двух направлениях плиты, а также V ^ к югу р вертикальная составляющая эффективной силы предварительное напряжение в сухожилиях пересечения сдвига критической секции. Code15 не требует часть колонны сечением быть ближе к краю разрывными чем в четыре раза толщина плиты, если это условие не выполняется или / ^ ^ к югу шт же, как для nonprestressed плит

... (6)

где В отличие от ACI 421.1R-99, 14 318-0515 ACI не распространяется на проектирование ССР. Для стремена, ACI 318-0515 дает

... (7)

... (8)

Для оформления ССР, ACI 421.1R-9914 дает

... (9)

... (10)

В сейсмических дизайн

... (11)

ACI 421.1R-9914 рекомендует уравнения. (11) для учета снижения прочности на сдвиг циклической откат момент землетрясения. Указанные два references14, 15 использовать следующую формулу для расчета до V ^ S ^

V ^ к югу ы = ^ к югу V ^ е ^ ^ к югу уу / (Ь югу 0 ^ ы) (12)

где V ^ ^ является югу области вертикальной ноги поперечной арматуры на один периферической линии, параллельной колонке лицо; е ^ ^ к югу Ю.В. является указанного предела текучести поперечной арматуры, а также с это расстояние между периферийными линии поперечной арматуры . Сдвига армированных зоны должны расширить таким образом, чтобы учитываться V напряжения сдвига к югу ^ и ^ (уравнение (1)), в д / 2 от внешних периферической линии поперечной арматуры, удовлетворяет уравнению. (4), с V ^ югу п ^ рассчитывается по

... (13)

Проектирование сейсмостойких ПОРЯДОК SLAB колонки CONNECTIONS12

Для плоских пластин в сейсмических зонах, боковые силы сопротивления системы должна быть предоставлена такая, что неупругие interstory соотношения дрейфа, DR ^ и ^ к югу находится в допустимых пределах, DR ^ к югу и ^ МКБ-2003,16 Для того, чтобы соединения колонн с nonprestressed плит может выдержать без распада дрейф lateralforce сопротивление системы, выполните следующие действия дизайн рекомендуют Megally и Ghali.12

Шаг 1: Определение максимальной упругой interstory

где л ^ с ^ к югу история высота (расстояние между midsurfaces плит из двух последовательных этажей); C ^ Sub D ^ и I ^ E ^ югу безразмерные факторы, указанные IBC-2003, представляющих 16 присущего неупругих деформируемости латеральной силы сопротивления системы и размещение значение структуры, соответственно.

Шаг 2: Вычислить учтены силы сдвига и несбалансированного момента от нагрузки учитываются силы тяжести на эквивалентную кадра в соответствии с разделом 13,7 МСА 318-05.15 Определение поперечной силы и несбалансированным момент из-за введенных перемещения упрощенный эквивалент кадра на рис. 2 (а), в котором л ^ ^ 1 к югу и к югу л ^ ^ 2 являются охватывает параллельно и нормально к валового момент инерции. Положения раздела 13,7 МСА 318-0515 которые должны соблюдаться при определении моментов инерции плиты и колонки частей, связанных с совместной B (рис. 2 (б)), а также эквивалентные столбце I ^ ^ ес к югу (с учетом кручения полосы). Определить V ^ и ^ к югу и к югу M ^ и ^ для сочетания нагрузок (раздел 21.11.5 МСА 318-0515): U = 1.2d 1.0E 0.2S (1.0L для гаражей, в общественных местах собраний, а этажей, где живут нагрузка превышает 4,80 кПа [100 фунтов/фут2] или 0.5L для других заселенности); где D, L, S, E и мертвые, живые, снег и сейсмических нагрузок, соответственно.

M ^ югу верхний предел = M ^ ^ к югу пр. /

где М ^ ^ к югу пр. представляет собой сумму вероятных изгиб сильных противоположных сторон критической части шириной с ^ ^ 2 подпункта д; несбалансированного момента M ^ ^ к югу пр. создает напряженность в лучших баров одной стороны критического сечения и в нижний бар на противоположной стороне; M ^ ^ пр югу есть сумма абсолютных величин прочности при изгибе двух сторон; M ^ ^ к югу пр. должна определяться с использованием растяжения 1.25f к югу ^ у ^ в nonprestressed стали и / ^ ^ к югу пс для предварительно напряженных стали; е ^ ^ пс югу это напряжение, при номинальной прочности при изгибе (статья 18.13.4 МСА 318-0515); C ^ 2 ^ к югу является параллельное измерение в колонке момент оси; и