Испытания сборного железобетона Рамки с Соединения построенные вдали от Колонка лица
Изменение конфигурации собрал вводится для сборного железобетона рамки, в которых соединения построены на пучок службы и держался в стороне от колонки лица, чтобы избежать совпадает с пластического шарнира регионов во время проведения сейсмических возбуждений. Экспериментальное исследование сейсмических выступления две полномасштабные подрамники железобетонных принятия вышеупомянутой конфигурации и монолитно-литой подрамником подвергаются квазистатического моделирования сейсмических нагрузок представлена. Переменных исследуемой соединения деталей. Выступления сборных железобетонных кадров оцениваются на основе пластичность, способность к рассеянию энергии, соединение силы и дрейфа потенциала. На основании результатов испытаний, сборного железобетона кадры способны сопоставлять эффективность работы монолитного соединения и тем самым обеспечивая минуту сопротивление поведения.
Ключевые слова: пластичность; кадров; сборного железобетона; сейсмики.
ВВЕДЕНИЕ
Структурные системы использования сборного железобетона оказались весьма эффективным в повышении производительности труда и качества управления, а также об их экономической эффективности. В таких странах, как Новая Зеландия и США, сборного железобетона с различными системами связи детали были широко применяются в строительстве минуту сопротивление кадров обеспечить адекватное сопротивление землетрясения. Тем не менее, сборного железобетона промышленность не достигло своего полного потенциала операционных из-за нескольких проблем, которые остались нерешенными многие годы. Проблемы, возникающие при связи между сборных компонентов стали серьезной проблемой, стоящей перед сборного железобетона промышленности. Некоторые сборных железобетонных конструкций продемонстрировали провал во время землетрясения в прошлом, как в результате недостаточного внимания к связи дизайна.
Отсутствие законодательной принципы дизайна также препятствие для комплексного использования сборного железобетона структурных систем в строительной отрасли. Нееман и др. al.1 заявил, что Code2 UBC позволяет большую свободу в разработке пластичных минуту сопротивление рамки, однако мало дано разъяснение о том, как положения могут быть применены к сборных железобетонных конструкций. Дизайн коды в США, как правило, принимают требование проверенных железобетонных соревнование за сборного железобетона сейсмостойкий structures.3 доверия при использовании сборного железобетона кадров в районах с высокой сейсмичностью, в конечном счете на основе лабораторных испытаний для проверки их работы. Существует также отсутствие общепринятых методов проектирования для районов, от низкого до умеренного сейсмичности, в которой пластичность спроса может быть ниже. Представляется нецелесообразным и нерентабельным обеспечить такой же уровень сейсмостойкости для сборного железобетона кадров в малых и умеренных сейсмических районах, как в районах с высокой сейсмичностью ..
Существующая практика сборного железобетона конструкция рамы, показывает, что связи между сборной пучков, как правило, находится в пучке колонки совместных ядер, или, по середине пролета балки. Обеспечение связи в beamcolumn совместных регионе, очевидно, так как неблагоприятные нарушает непрерывность подкрепления. Перегруженных детали арматуры в суставах всегда создают трудности в период монтажа сцены. Кроме того, балка-колонна суставах могут быть уязвимы при сейсмических действия, как они подвергаются обратной изгибающих моментов и поперечных сил. Индуцированного сдвига сил в регионе совместные как правило, могут быть в порядке пять раз колонке сдвига force.4 сборных пучка, как правило, сидя на колонке края, что совпадает с присущей пластиковых движущиеся области. Эта ситуация, вероятно, будет самым невыгодным при сейсмических действия, если соединения должным образом не предназначена для прочности и пластичности. С другой стороны, в рамках принятия в середине пролета балка-балка связей, отметил, что Park5 сборных компонентов этой системы может быть очень тяжелым и трудным для транспорта в связи с их относительно большими размерами.
Французский и др. al.6, 7 заглянул в вопросе продвижения соединений от колонны лицо. В своем исследовании связи были переведены на балку пролета на расстоянии от колонны лица. Такая конфигурация предполагает, что луча колонки основных совместных с короткими, выступающие пучка статьи могут быть сформулированы в рамках сборного столбца, а луч охватывает между колонн образуют другой член сборной. Связи между этими компонентами сборных были созданы путем плеск крючками на концах бруса сборных, которые затем были помещены в castinplace бетона. Рисунок 1 схематически иллюстрирует вышеупомянутые системы. При такой конфигурации рама, балка-колонна совместных ядро, в котором усиление детали сложным, может быть сборные именно в заводских условиях. Укрепление преемственности будет способствовать дальнейшему укреплению целостности стыков и предотвращения преждевременного выхода из строя. Самое главное, совпадающий состояние между присущие пластического шарнира местах и связи области можно избежать.
ЗНАЧЕНИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
Исследований, касающихся использования сборного железобетона системы тяжести доминируют кадров в странах, расположенных в регионах, от низкого до умеренного сейсмичности, где соединений, необходимых для передачи силы возникла сдвига и изгиба. Это исследование имеет важное значение в предоставлении информации о сейсмической поведение сборных минуту сопротивление кадров с монолитно-место соединения находится в регионе, чем в других условно находится колонна лицо или в середине пролета балки. Экспериментальные результаты, представленные здесь, могут иметь важное значение для обеспечения доказательств по структурной адекватности и монолитно-место строительства эмуляции возможностей сборного железобетона систем.
Описание экспериментальной программы
Подробная информация о образцах
Акцент в этой экспериментальной программы на один конец сборного железобетона subassemblages пучка колонки характерно периметру каркас многоэтажного здания в малых и умеренных сейсмических зон риска, таких как в Сингапуре и на восточной и центральной части США три единицы испытательных образцов, обозначим, соответственно, как группы с 1 по 3 группы, равные по размерам и укрепление детали, как показано на рис. 2, были построены и испытаны для оценки сейсмической производительности и характеристик пучка сборных колонки subassemblages описано. Подробнее о подключении, рассмотренные в этом документе, были аналогичные тому, который используется др. Рестрепо и др.; 8,9 они сообщили результаты предыдущих испытаний на аналогичные виды связи, но связь была построена в середине пролета пучка. Образцы полномасштабного прототипа subassemblages учета внешних соединений пучка колонки и образовали Н-образные структуры. Эти кадры были ограничены категории кадров с ограниченной пластичности. По NZS 3101,10 структур ограниченной пластичности, процедуры на проектную мощность, не являются обязательными и менее строгий подробные требования указаны при условии, что определенные требования повышения прочности поддержал.
Переменных в этих образцах был связующим подробно между балками. Группа 1 был отлит монолитно выступать в качестве контрольного образца. Соединения для энергоблока № 2 были составлены перекрытия 90-градусной крючки. Все пучком продольных балок были сращиваются с использованием таких крючков и дублирования начали около 1.8d из колонки лицо, где А является эффективная глубина луча. Два комплекта стремена расположенных на 120 мм были установлены на перекрытие крючки. Подключение Группа 3 состояла перекрытия 180-градусной крючками, начиная с 1.75d из колонки лицо. Группа 3 также два комплекта стремена расположенных на 120 мм в связи регионов.
Все кадры были предусмотрены для обеспечения механизма sidesway пучка при воздействии на загрузку землетрясения типа и для достижения сильного колонка слабого пучка поведения. В соответствии с этим, соотношение расчетных столбцов tobeam изгиб сильные, в среднем, 1,86 для всех образцов теста. Прочность на изгиб был рассчитан на основе подхода, штамм совместимость равновесия, измеренная напряженно-деформированного отношения на сталь и эквивалентные прямоугольного блока стресс для бетона и при условии, что самолет разделе остается плоскости.
Образцы строительства
Коммерческая цементную смесь ([функция ^ к югу] 'с = 60 МПа), используемых во всех литья образцов. Максимального значения, указанного совокупный размер был 20 мм. Все продольные и поперечные подкрепления, используемые для испытания образцов highyieldstrength бары-го класса 460 ([функция] ^ югу у = 460 МПа). T25 (пруткового с 25 мм, номинальным диаметром) баров были использованы для продольной подкрепление в то время как бары Т13 и T10 сформировали поперечной арматуры. Для удобства, образцы были собраны в горизонтальной плоскости и поднял к вертикальной плоскости для тестирования.
Загрузка договоренности
Все испытательные образцы были загружены при квазистационарном моделирования сейсмических нагрузок. Набор загрузку кадров, который ранее был разработан по Restrepo9, 10 был принят в этом исследовании. При такой конфигурации (рис. 3), равного бокового смещения могут быть применены одновременно обе колонны опытных образцов, с тем чтобы побудить изгибающий момент в том, что генерируется в пучках в условиях землетрясения. Для смещения обе колонки одновременно, перемещение вверх был применен двойного действия гидравлического домкрата на одной стороне в то время как перемещение вниз применении к другому гнезду на противоположной стороне. Направления этих два гнезда были среди обращенных для создания нагрузки обращения таким образом, чтобы имитировать последствия землетрясения вызванного боковых сил на раме.
Образцы подвергались циклической пересмотр неупругих перемещения в соответствии с рекомендациями Парк, 11, как показано на рис. 4. Первые два циклов нагружения, находились под контролем нагрузки шагом в упругой области. В этих циклов, образцы квазистатическом загружены до ± 0.75P ^ ^ й к югу, где P ^ ^ й к югу теоретическая общей боковой несущей способности образцов рассчитывается с использованием измеренных свойств материала и предполагая, эквивалентную прямоугольного напряжения для сжатого бетона и билинейной зависимости напряжения от деформации для стальной арматуры. Соответствующие положительные и отрицательные бокового смещения измеряется в колонке вершины в пик этих двух циклов были усреднены. Полученное значение является перемещение на Таким образом, начальное смещение доходности Перемещение контролируемых циклов применяется с третьего циклов вперед с точки зрения факторов перемещения пластичности
Измерительные приборы
Опытные образцы были в значительной степени установлен или установлен с измерительными устройствами как внутри, так и за ее пределами. Две единицы электрического сопротивления деформации клеток калибровочных нагрузки, по одному с каждой стороны, были использованы для определения нагрузку от гидравлических домкратов. Бокового смещения в верхней части колонны измерялась с помощью перемещения преобразователей, которые были поддержаны на стальные рамы крепится непосредственно на пол. Диапазон перемещения преобразователей также располагаются вдоль безвыходном положении и связи регионов для оценки изгибных и сдвиговых деформаций. С другой стороны, электрические датчики деформации сопротивление, были использованы для измерения локальных деформаций в арматуре при загрузке ухудшилось.
ОПИСАНИЕ ИСПЫТАНИЯ ПОВЕДЕНИЕ
Общее поведение испытанных образцов был выявлен, основанные главным образом на видимой модели трещины, loaddisplacement гистерезисных ответов, и местные сорта наблюдается в арматуре. Все результаты теста описанных здесь в соответствии с введенной перемещения пластичности факторов выражается в сокращенном виде, например, DF ± 1. Положительные и отрицательные признаки указывают направления циклов нагружения при ФР 1 обозначает фактор перемещения пластичности 1.
Рисунок 5 иллюстрирует наблюдаемые закономерности трещины в каждом испытании образцов на различных уровнях пластичности в ходе испытания. Окрашенные части в условных единицах 2 и 3 указывают на связи регионов. Обратной циклической производительности отражается через нагрузки смещение петли гистерезиса на рис. 6. Боковые нагрузки на рисунках это суммирование нагрузок на обе колонки, которая также общая история индуцированного сдвига. По оценкам теоретической боковой нагрузки, P ^ ^ й к югу также указал. Рисунок 7 экспонатов растяжения профили пучка нижней продольных балок, измеренные на пике смещения каждого пластичности уровне.
Группа 1 (образец контроля)
В циклов нагружения в ± 0,75 ФР, несколько трещин напряжения изгиба были начаты в верхней и нижней аккорды безвыходном положении. трещин сдвига на изгиб стала очевидной, когда тест прогресса в циклов нагружения до ± DF 1 и все, распространяющихся в диагональном направлении по отношению к колонке лица. В пучка колонки совместных ядер, блочно-диагональные трещины tocorner напряженности были найдены. Было очевидно, что диагональные стойка и панель действий фермы были разработаны для сопротивления сдвигу в суставах. Кроме того, наблюдается в пучке колонки совместных нуклеусов связи расщепления трещин начало от границы пучка колонки и продлил согласования с пучком продольных балок. Как правило, все трещины, найденные при упругих циклов нагружения (± ФР 0,75, ± DF: 1) не расти. Как показано на рис. 6, измерялась начальная жесткость для группы 1 было 10,5 кН / мм.
В пост-упругих циклов нагружения (± ФР 2 и далее), больше трещин в балке-Сети распространяется в направлении сжатия зоны границы пучка колонки для формирования типичных fanshaped картины. На данном этапе, было сочтено, что ряд конкретных стоек был полностью сформирован в пучке на конец регионах с целью разработки ферм любил действий, которые предоставили postcracked прочность и жесткость рамы. В первом цикле к DF ± 2, петли гистерезиса показали очевидные признаки бар уступая сразу после превысил теоретические боковые нагрузки P ^ ^ й к югу, в которой цикл плоским драматически. Это свидетельствует точный прогноз P югу ^ ^ е значение. Что касается деформации профиля для блока № 1 на рис. 7, уступая из продольных балок, распространения на расстояние около 1.4D из колонки лица, что свидетельствует о концентрации пластических шарниров в непосредственной близости от этого района. Крупнейших растяжения были обнаружены на 0.92d из колонки лицо, которое было в порядке 2.95 никогда не превышала предела упругости.
Таким образом, можно заключить, что пластические шарниры были успешно ограничивается пучка конца. Это было доказано в закрытых трещин в других частях пучка колонки совместных ядер, как испытание продолжается в postelastic циклов нагружения ..
Группа 1 выставлены резкое ухудшение в пластическом шарнире регионах в течение циклов нагружения в ± DF 3. Трещины в этих регионах стали шире, а ранее открытых трещин, не близки по обратной загрузке работает, что приводит к удлинению пучка. Дробление бетона видимых на углах пучка колонку интерфейсы. Shear деформации стали преобладать пластического шарнира регионов которой увеличена диагональные трещины не наблюдалось. Петли гистерезиса в циклов нагружения в пределах ± 3 ФР стал более ущипнул, и показал большую жесткость деградации, а также потери в качестве диссипации энергии. Тем не менее, записанные деформации растяжения в барах на данном этапе были значительно меньше, чем измеренные в ± DF 2. Это можно объяснить сильное растрескивание и сдвига бетона в пластическом шарнире регионах, что привело к потере связи между арматурой и конкретные, и поэтому в результате проскальзывание бар и мобилизации сил в подкреплении.
В качестве тестового приступил к DF ± 4, группа 1 впечатляющих ухудшение прочности и жесткости деградации из-за чрезмерной деформации сдвига. Сокращение на 27,2% от боковой нагрузкой был записан, подразумевая гипотетические провал рамки.
Группа 2 (с перекрытием 90-градусной крючковатым соединений)
В упругой циклов нагружения (± ФР 0,75 и ± DF: 1), образование и развитие трещин были характерны, которые наблюдались в группы 1, однако, были вертикальные трещины по строительству совместного между членами сборных бетонных и связи . Кроме того, входящие в связи регионов, диагональные трещины в углах, где изгиб 90-градусной крючки имели место. Эти трещины были определены как трещины связи расщепления. Подробнее трещины были обнаружены в связи регионов в качестве тест-прогресс в DF ± 1. Начальная жесткость 2-го энергоблока был меньше, чем у группы 1, и только приходилось 8,6 кН / мм.
Когда аппарат был загружен до ± DF 2, трещины на пучке конец регионах расширить трещины в то время как в других странах, в том числе в связи регионов, остается закрытой, что свидетельствует о пластическом шарнире может по-прежнему развиваться в конце пучком, несмотря на существование в связи в непосредственной близости. Со ссылкой на рис. 7, уступая усиления в блоке 2 распространяться от колонки лицо расстояние, почти равное по глубине эффективного пучка Л и пик штамм 2.24 До ± DF 2, не видно было образовывать проникновения в связи регионов, однако связь расщепления трещин в связи стал плотнее и выходит за рамки строительных швов.
В DF ± 3, основным видом деформации пучка регулируется сдвига, как указано на расширенном диагональные трещины в пучке на конец регионов. Тем не менее, трещины в связи регионов были довольно стабильными. Как видно на рис. 6 для энергоблока № 2, потеря бокового грузоподъемность и ущемление петли гистерезиса были весьма значительными, поскольку в результате большей деформации сдвига пучка. В общем, группа 2 имела большую мощность рассеяния энергии, о чем свидетельствует большая площадь охваченных петель. Это может быть связано с прекращено детали арматуры в связи регионов, что привело к более плотной трещин и помогло рассеять энергию. Измеряется боковые нагрузки в ходе второго цикла достигнуто лишь 74% от максимальной нагрузки записанные ранее. Таким образом, тест был прекращен на данном этапе и образец был признан не увенчались успехом.
Рисунок 8 представляет напряжений вдоль продольных балок, в связи единиц 2 и 3. Эти напряжения были оценены с использованием измеренных бар деформации профиля и испытания stressstrain отношения стали. Видно, что некоторые передачи сил произошло между полосами в пересекающихся областях. Следует отметить, однако, что меньше напряжения в напряжение были переведены в качестве тест-прогресс, вероятно, в связи с развитием трещин в связи региона и начальной ухудшение связи. Продольных балок, в связи региона вели себя в упругой образом в ходе испытания, но вторжение бар уступая место на заключительном этапе испытаний.
Группа 3 (с перекрытием 180-градусной крючковатым соединений)
Растрескивание бетона в этом блоке показал аналогичную картину, которая наблюдалась в предыдущих двух единиц. Трещины в области связи Группы 3, однако, меньше, чем в 2 группы, возможно, из-за улучшенного крепления стали с предоставлением 180-градусной крючки в соединениях. Первоначальный упругой жесткости этого подразделения составил 10,1 кН / мм, что почти эквивалентно, что измеряется в контрольном образце. Как кадр был загружен в неупругих цикла, ± DF 2, трескаться в пучке на конец регионах разработаны в сотрудничестве с податливость продольных балок. Распределения растягивающих напряжений в баре было довольно равномерным по всей области между торцом колонны и связи лицо, средняя штамм 2.18 Как и в Группе 2, неупругие растяжения в колонке лицо было значительно больше. Как показано на рис. 6 для группы 3, ущемление петли гистерезиса начались во второй цикл ± DF 2, при деформации сдвига в пучке, как представляется, очевидно ..
До ± 2 ФР, трещины в связи регионов не было ни увеличить, ни расширить, показав, что жесткость деградации каркаса в основном из-за деформаций в пластическом шарнире регионов. Интересно также отметить, что диагональные трещины, начатого в середине пролета пучка не распространяться через соединения. Укрепление подробности в связи, скорее всего, заблокировали трещин. Как показано на рис. 8 для группы 3, похоже, что произошла передача сил между пересекающимися баров в области связи, в самом деле, растягивающие напряжения в промежуточной части двух соединений были почти равны. Считалось, однако, что передача силы не через доводочные действий из-за короткого дублирования длины. Это также могло быть связано с креплением потенциал 180-градусной крючки.
Было очевидно, что луч сдвига стала доминирующей сбоев во время циклов нагружения в ± DF 3, как показано на основные диагональные трещины в пучке-концевой области группы 3 на рис. 5. В сотрудничестве с этой деформации сдвига была связь ухудшения в пучке продольной арматуры. Тем не менее, до этой стадии соединений наблюдались не имеют пагубное воздействие на общее циклических исполнении группы 3. Погрузка бежать в первый цикл ± ФР 4 выставлены огромные деградации жесткости, которая, несомненно, вызвано проскальзывания продольной арматуры в пластическом шарнире регионов после больших кусков бетона распался. Максимальный боковой нагрузки, достигнутые в этой нагрузки работать лишь 78% от максимального значения записаны, ведущий к концу испытания. В общем, группа 3 осуществляется в порядке, почти идентичны группы 1 в плане нагрузки смещение гистерезисных реагирования и энергетические характеристики рассеивания.
ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИСПЫТАНИЯ
Первоначальная жесткость и боковой нагрузкой
Она обсуждается, что первоначальная жесткость subassemblages могут быть оценены с применением первых двух циклов нагружения в упругой области. В самом деле, начальная жесткость каждого subassemblage было предсказано до начала испытания, на основе анализа с использованием упругих свойств валового части колонны и балки. Для учета образования трещин в балок и колонн, только половина валового свойства разделе изгиба и сдвига были рассмотрены. Таким образом, эффективный момент инерции был взят 0.5I ^ югу г ^, где I ^ ^ к югу г-момент инерции основе без трещин валового конкретной области.
Оказалось, однако, что жесткость оценивается от бокового смещения измеряется гораздо ниже, чем теоретически, при котором в среднем разница составляет примерно 50,4%, как это видно на рис. 6. Это может быть связано с большим фиксированной конце вращения пучка в результате проникновения деформации в продольных балок в пучок колонки сустава. Такие деформации, по сути, способствовали высокий процент разложения общего бокового смещения. Вместе с тем, что было проигнорировано при расчете теоретической жесткости. Рекомендуется, чтобы меньшие значения жесткости следует рассматривать в разработке минуту сопротивление рамки для сейсмостойкости, так что фактическое interstory дрейфа не следует недооценивать. Рисунок 9 показывает сравнение между нагрузкой перемещений оболочки сборного железобетона subassemblages и контрольного образца. Очевидно, что группа 3, сборные блок связан с 180-градусной крючки, показал почти идеальное соотношение для монолитно-место образца с точки зрения жесткости и прочности.
В отличие от группы 2 не сможет достичь первоначальной жесткости сравнима с группы 1, но уровень прочности аналогична Группа 1 постепенно развивается. Жесткость измеряется в ходе испытания 2-го энергоблока составляет приблизительно 18% меньше, в результате преждевременного ухудшения связей в соединениях. Как явствует из ответов боковой нагрузки перемещения, максимальной боковой нагрузки достигается каждым subassemblage превысили свои соответствующие теоретические боковые нагрузки рассчитывается на основе измеренного свойства материала. Изгибных сверхпрочности каждого модульного тестирования для загрузки направлениях, перечисленных в таблице 1. Поскольку измеряется текучести стали была принята в предсказания теоретической боковой нагрузкой, сверхпрочности из-за изменчивости фактического предела текучести выше указанной номинальной стоимости, которая определяется как сверхпрочности фактором при разработке кода, вряд ли возможно. Таким образом, луч изгиба сверхпрочности в основном из-за силы из-за повышения strainhardening эффект подкрепления.
Средний изгиб сверхпрочности пучка, измеренная в опытах 1.17P ^ ^ й к югу, где P ^ ^ й к югу теоретическая общей боковой нагрузки. В соответствии с рекомендациями NZS 3101,8 сверхпрочности фактор следует рассматривать как 1,25, чтобы для упрочнения и фактической текучести которые больше, чем характерное значение доходности ..
Разложение interstory дрейфа
Общий дрейф interstory зарегистрированы в верхней части колонны состояли из нескольких компонентов. Основных компонентов состоит боковых смещений в связи с пучком фиксированной конце вращения, балки на изгиб и деформации сдвига пучка, а также сжато-изогнутого стержня совместных искажения сдвига. Данные, захваченные LDVTs установлены на образцах, были использованы для получения различных источников деформации после процедуры, описанные в Рестрепо др. al.8, 9 Рисунок 10 представляет вклад interstory компоненты дрейфа на каждом уровне пластичности для всех частей теста. В целом, общая рассчитывается боковых смещений, способствующих компоненты были меньше, чем измеряется interstory дрейфа. Бесчисленных бокового смещения могут быть отнесены главным образом для вращения твердого тела, которая не смогла быть захвачены в ходе испытания. Колонка деформации, возможно, способствовали, но это было сравнительно незначительным на протяжении всего испытания. В циклов нагружения в упругой области, ± ФР 0,75 и ± DF 1, фиксированной конце поворота в колонке лицо и изгибных деформаций в балке на конец являются основными источниками бокового смещения, оба из которых вклад в Всего более 50% от interstory дрейфа.
Это соответствует модели видимой трещины на тест единицы, в которых напряжение изгиба трещины в пучке и вертикальные трещины вдоль луча колонку интерфейсы доминирующей трещин. В упругой области, перемещения в результате деформации сдвига в потоке относительно невелик по сравнению с деформацией сдвига в совместном пучка колонки. Это может быть проверена путем плотного распределения диагональные трещины в пучке колонки совместных ядер по сравнению с, что в безвыходном положении. В качестве тестового приступил к неупругих диапазоне ± DF 2 и ± DF 3, луч фиксированной конце вращения стал очень важным в связи с штамм проникновения пучка продольной арматуры в совместных пучка колонки. В отличие от этого, интересно отметить, что вклад от изгибных перемещений в пучке постепенно уменьшается по мере прогресса испытания. Вместо бокового смещения за счет сдвига пучка был заметный рост, причем взнос в размере приблизительно 15% от interstory дрейфа была записана в конце испытания.
Это была зачислена на больших сдвиговых деформаций в пластическом шарнире регионов, в которых по сечению пучка, как правило, скользят по взаимосвязанных трещин. Распределение тенденция свидетельствует изгиба пучка и пучка сдвига явно свидетельствуют об ухудшении положения режим, когда луч был подвергнут комбинированных изгиба и поперечных сил. С другой стороны, деформации сдвига в совместном пучка столбце также способствовало довольно значительно, но все еще относительно небольшой на протяжении всего испытания. Примечательно также, что деформации сдвига в совместном пучка колонки постепенно сокращалась в неупругих циклов нагружения после пластических шарниров в безвыходном положении были полностью разработаны, чтобы ограничить основных деформаций. Сборных элементов и абсолютно монолитно-место блок показал довольно Аналогичная тенденция в разложении interstory дрейфа. Соответствует большей interstory дрейфа зарегистрированы для группы 2, деформации изгиба балок с помощью этого устройства был наибольшим среди всех подразделений. Считается, что преждевременный износ связи в балка-балка соединений этой группы, введенные в определенной степени вращения к лучу ..
Относительное удлинение распределения в пластическом шарнире регионов
Профили демонстрации деформации растяжения в пучке нижней продольной арматуры на различных уровнях пластичности три испытания образцов приведены на рис. 7. Эти цифры свидетельствуют о распределении деформации растяжения в пучке пластического шарнира регион, регион балка-балка связи, а также в совместных пучка колонки. Примечательно, что тенденция деформации распределения сборных единиц (единиц 2 и 3), как в упругих и неупругих циклов нагружения, совершенно отличаются от показанных на монолитно-место блока (группа 1). С начала испытаний, деформации растяжения в пучке продольной арматуры Группы 1 распространяются с меньшей стоимостью и максимумом при расстоянии около г из колонки лицо, где А является эффективная глубина луча. Максимальная неупругих растяжения в пластическом шарнире области была выявлена на 0.92d из колонки лицо, на порядок 2.95 Максимального растяжения в колонке лицо было только 1.23
Деформации растяжения записанные для сборных элементов в обеих упругих и неупругих циклов, однако, распространяется довольно равномерно по всей области пучка-энда, на расстоянии г от колонны лицо. Средний неупругой деформации в ± 3 ФР был 2.24 Считается, что большая доля стали в области балка-балка соединения в результате сплайсинга существенные детали были включены в раздел развивать большую жесткость при изгибе, Е. И., по сравнению с другими разделами в непосредственной близости, таким образом, поддержание меньше напряжения. Это могло бы увеличить тенденцию к увеличению значения деформаций в колонке лицо.
Тем не менее, можно утверждать, что уступки не проникают в дальнем конце арматуры в beamcolumn суставов во всех испытанных образцов, как показывает записанный деформации растяжения быть меньше, чем выход напряжения. Считается, что использование высокопрочного бетона ([функция ^ к югу] 'с = 60 МПа), был способствовали сохранению прочность связи между стальной арматуры и бетона в пучке колонки суставов, так что эффективная развития длина крепления может быть всегда доступен для поглощения текучести бар.
Деформации в поперечной арматуры пучка колонки совместных
Растяжения профили поперечной арматуры в пучке колонки сустава при DF ± 3 для всех подразделений, показаны на рис. 11. Очевидно, что поперечное армирование не показывал никаких признаков уступая в ходе испытания. Это объясняет, почему наблюдаются трещины в пучке колонки совместных основных не расширить протяжении всего испытания. Максимальное зарегистрированное растяжения только 0.73 В общем, деформации профиля показать типичный форму арки с высотой. Штаммов измеряется в прямоугольной связей помещается в колонке были гораздо меньше, чем связей помещается внутри сустава. Такое распределение означает, что тенденция сдвига сила, приложенная к совместной пучка колонке больше, чем в других столбцов. По словам аль Лин и др., 4 усилие на сдвиг в области совместных, как правило, на порядок пять раз силы сдвига столбца. Это заявление может быть проверено иллюстрированный деформации профиля, в которых разница также в пять раз. Деформации профиля так показали также находятся в согласии с наблюдаемой структуры крекинга тому, что многие диагональные трещины напряжения были найдены в пучке колонки совместной группы по сравнению с колонки.
В общем, детали соединения в пучке-tobeam связи не влияет на производительность beamcolumn соединений при обратном циклического нагружения. В самом деле, сборных кадров образом связаны даст простой дизайн для пучка колонки суставы подвергаются загрузкой землетрясения ..
Воздействие перекрытия 90 - и 180-градусной подключили связь
Балка-балка соединений в узлах 2 и 3 были созданы с использованием 90 - и 180-градусной крючки, соответственно. Чтобы свести к минимуму длину монолитно-место соединения балки, предоставление крючковатым крепления бар необходимо способствовать развитию полную силу в баре, и обеспечить передачу сил с баром. Как видно на рис. 2, перекрытия длина прямой части крючковатым баров в связи слишком коротка, и, следовательно, неэффективным в передаче силы через доводочные действий.
Как показано на рис. 5, обширные трещины были замечены в связях 2-го энергоблока на ранней стадии тестирования. Эти трещины были определены как трещины связи расщепления. Когда силы натяжения индуцируется в продольных балок, подчеркивает, будет создан вдоль изгиба и быстро передаются в бетон. Крепления стержня устанавливается с помощью опирающихся на конкретные и посредством фрикционной связи напряжения вокруг вогнутой стороне изгиба. Радиальной компоненты напряжений, действующих на конкретные контакты с бар будет оказывать давление на окружном поверхности бетона, который будет уравновешивают так называемых окружных растягивающих напряжений в бетоне. Бетонные расщеплению вдоль поворота, как показано на диагональные трещины в связи, будет иметь место при прочности бетона превышен. Считается, что эти преждевременные трещин расщепления привело к значительной деформации в местные соединения как такового, и привело к снижению первоначальной жесткости, как это наблюдается в тесте Группа 2 ..
Кроме того, следует признать, что изгиб представляет концентрации напряжений в бетоне в контакте с вогнутой стороне изгиба. Показано на рисунке 12 ферм модель связности detail участием перекрывающихся крючки. Из-за отсутствия преемственности между пересекающимися крючковатым баров, весь сдвига пучка должна быть передана местной напряженности связь между верхней и нижней решеткой. В результате диагонального поле сжимающих напряжений будет сосредоточена на повороте, и это также увеличит тенденцию разделения в бетоне.
Со ссылкой на рис. 5, видно, что 180-градусные крючки представили крепления выше 90-градусной крючки под действием нагрузки откат за предоставление достаточно встроенных длины. Трещины возникли на повороте на 180 градусов крючки были меньше и не проникают прогресса загрузки. Другим благоприятным для наблюдений 3 группы в том, что соединения были свободны от трещин связи расщеплению вдоль прямой части крючковатым баров до каркаса перемещенных лиц в больших перемещений. Такие крепления удовлетворительном состоянии был способствовали развитию силы в барах в пластическом шарнире регионах, и, следовательно, привело к увеличению достижимый прочность и жесткость по сравнению с группой 2.
Значительное удлинение пучка вопрос
Луч удлинение стала очевидной в неупругих циклов нагружения в процессе испытаний всех образцов. Удлинение может быть оценена путем измерения горизонтальных смещений на контактный поддержку бесплатно-раздвижного механизма в испытательной раме. Измеренные удлинение пучка в этих опытах было примерно 50 мм. Основным источником пучка удлинение было остаточной неупругих растяжения в продольном усиление света. Для пучков с равным количеством верхней и нижней арматуры, удлинение стержней, как правило, накапливаются в течение защищены циклического нагружения, так как сжатие арматуры в пластическом шарнире регионов сохранила значительные растягивающие напряжения по его предыдущему состоянию, когда он был в напряжении.
ВЫВОДЫ
Квазистатический отменил циклического нагружения эксперименты проводились на двух типах сборного железобетона системы подрамником и монолитных коллегой. Из этого исследования можно сделать следующие выводы выводы:
1. Очевидно, что изменение конфигурации сборных рама с переехала балка-балка соединений возможно, как репликация монолитно-место минуту сопротивление кадров. "Сильной связи" подход, принятый в данном исследовании имеет особое значение в достижении упругая связь с тем чтобы обеспечить для развития предел текучести в подкрепление в пластическом шарнире регионов. Изменение сборных кадр был разрешен для формирования пластических деформаций в балке на конец регионах и в непосредственной близости от о эффективная глубина пучка г из колонки лица. Неспособность всех испытанных subassemblages сборных была определена как были вызваны существенной деформации сдвига в пластическом шарнире регионах;
2. Все кадры могут быть загружены на DF, по крайней мере 3. Все эти значения оказались обладание ограниченным поведение пластичности. Что касается прочности, то очевидно, что изгиб потенциала силы можно сохранить до уровней, при interstory дрейфа за 2,5%. Характерная энергия диссипации также является удовлетворительным. Таким образом, включение subassemblages переехал соединения сообщили в настоящем документе, соответствующие в обеспечении достаточной сейсмостойкости в районах с низкой или умеренной сейсмичности;
3. Было отмечено, что плеск крючковатым барах связи начал в непосредственной близости от 1.5D из колонки лица, а не 2D, как того требует ACI 318. Как правило, результаты тестов показали, что связь может выполнить удовлетворительно под нагрузкой разворота. Швов между сборных и монолитных бетонных не вызывает отрицательное воздействие. Тем не менее, большую неупругих деформаций растяжения были записаны в столбце лицо для сборных испытания. Потому что только один пролет углубленного соотношение было проверено, экспериментальные испытания на пучках с различными службы углубленного коэффициенты связи с этим необходимо установить доверие, необходимое для размещения соединения в 1.5D из колонки лицо и
4. На основании результатов испытаний энергоблока № 2, значительное ухудшение связи, которая наблюдалась в связи регионов из-за недостаточной длины крепления, когда 90-градусная крючки были использованы. Это преждевременного выхода из строя связь была определена в качестве основной причины ухудшения жесткости в пределах всего кадра. Поэтому такие соединения деталей не рекомендуется для мелких пучков. Считается, однако, что 90-градусная крючок с увеличенной длиной крепления могут быть использованы в пучки с большей глубины. Связи подробно установленном дублирования 180-градусной крючки рекомендуется для применения как он проявил ближайших репликации монолитных структурных характеристик по прочности, жесткости, пластичности и диссипации энергии. Поперечные стержни эквивалентного размера рекомендуется поместить в контакт с вогнутой стороне крючков, чтобы помочь распространить отношение напряжения, действующие в отношении книг. Достаточные поперечной арматуры должны быть также предоставлены для передачи всей силы сдвига ввода области связи ..
Авторы
Исследований финансовых средств, предоставленных Nanyang Technological University, Сингапур, с благодарностью признана.
Нотация
DF = коэффициент пластичности перемещения
D = эффективная глубина пучка
EI = Жесткость разделе
[Функция ^ к югу] 'с = цилиндра сила сжатия конкретных
I ^ к югу г = момент инерции без трещин на основе валового конкретные области
К ^ к югу испытаний = измеряется начальная жесткость испытываемого образца
К ^ к югу й = Теоретический начальная жесткость испытываемого образца
P ^ югу й = теоретических общей боковой несущей способности исследуемого образца
Ссылки
1. Нееман, АЕ Wight, JK, а Абду, H., "SIFCON соединения для сейсмостойкого Рамы," Бетон International, т. 9, № 11, ноябрь 1987, с. 34-39.
2. ВКС ", единые строительные нормы (UBC: 91)," Международная конференция строительных служащих, Whittier, Калифорния, 1991, 1050 с.
3. Пристли, MJN, "Сейсмическая Философия дизайна для сборного железобетона Рамы," Журнал структурной Engineering International, январь 1996, с. 25-31.
4. Лин, CM; Рестрепо, СО, а также Парк Р., "Сейсмическая Поведение и проектирование железобетонных внутренних дел шарниры Луч-Column", Research Report 2000-1, Департамент строительства, Университет Кентербери, Новая Зеландия, 2000, 471 с.
5. Парк Р., "Взгляд на проектирование сейсмостойких сборных железобетонных конструкций в Новой Зеландии," PCI Journal, V. 40, № 3, 1995, с. 40-60.
6. Французский, CW; Аму, О. и Tarzikhan, C., "Связи между сборных элементов-Неспособность пределами региона подключения," Журнал строительной техники, ASCE, В. 115, № 2, 1989, с. 316-340.
7. Французский, CW; Хафнер, M.; и Jayashankar В., "Связи между сборных элементов-неисправности подключения Регион" Журнал строительной техники, ASCE, В. 115, 12 №, 1989, с. 3171-3192.
8. Рестрепо, СО; Парк, R.; и Бьюкенен, АГ, "Сейсмическая Поведение Связи между сборных бетонных балок," Research Report 93-3, Департамент строительства, Университет Кентербери, Крайстчерч, Новая Зеландия, 1993, 380 с.
9. Рестрепо, СО; Парк, R.; и Бьюкенен, АГ, "Дизайн Соединения сейсмостойкий сборных железобетонных конструкций зданий и сооружений Периметр", PCI Journal, V. 40, № 5, с. 68-81.
10. SANZ "Кодекс практики для проектирования железобетонных конструкций (NZS 3101:1995)," Standards Association Новой Зеландии, Веллингтон, 1995, 256 с.
11. Парк Р., "Оценка пластичность структур и структурных Сборки из лаборатории тестирования," Вестник Новой Зеландии Национальное общество по сейсмостойкого строительства, В. 22, № 3, 1989, с. 156-166.
Jyh-Хао Khoo является старшим инженером Utraco структурной системы, Сингапур. Он получил от BEng Universiti Teknologi Малайзии и Мэн из Nanyang Technological University, Сингапур. Его исследовательские интересы включают преднапряжения, precasting, структурные укрепления и подъема тяжелых работ.
Входящие в состав МСА Бинг Ли доцент в школе гражданской и экологической инженерии, Nanyang технологический университет. Он получил докторскую степень в Университете Кентербери, Новая Зеландия. Его исследовательские интересы включают железобетонных и сборных железобетонных конструкций, в частности, в конструкции для землетрясения и взрыв сопротивления.
Входящие в состав МСА Вун-Kwong Yip является доцентом и заместителем декана факультета гражданской и экологической инженерии, Nanyang технологический университет. Его исследовательские интересы включают microfailure бетона, только бетон и сборных железобетонных конструкций.