Усадка сдержанность и нагружения влияние на прогибы при изгибе членов
Последствия усадки сдержанность трещин и истории нагружения на отклонение железобетонных изгиб члены обсуждали. Установлено, что прогибы слегка усилить членов (менее 0,8% подкрепление) весьма чувствительны к усадке и сдержанность трещин и истории нагружения, а прогибы в большей степени усилить членов нечувствительны к этим эффектам при полной нагрузке службы. Результаты отклонения например представлены вместе с рекомендациями по внесению изменений в МСА 318 Строительный кодекс. Предлагаемые изменения являются: а) принятие растрескивание момент, равный две трети стоимости, указанной в настоящее время кодекс для учета усадки сдержанность напряжений, и б) оценки отклонения использованием эффективного момента инерции на основе полного мертвых плюс временная нагрузка услуг для учета предварительного натяжения от строительства нагрузки до установки бесструктурных элементов. Оба эффекта оценивается с помощью альтернативной формулировкой эффективного момента инерции, который хорошо работает в широком диапазоне укрепления отношений и для армированных волокном полимера (FRP) железобетонных ..
Ключевые слова: пучка; отклонения, погрузка истории, сокращение ограничений; плиты.
(ProQuest: ... означает формулы опускается.)
ВВЕДЕНИЕ
Время зависит от отклонения железобетонных членов включает сложные взаимодействия многих факторов, в том числе трещин, ползучести, усадки и загрузки истории. Неопределенность в отношении свойств материала и нагрузки усугубляют проблему дальше и сделать прогноз отклонения сложной задачей на этапе проектирования. Тем не менее, инженеры необходимость разработки структуры, которые выполняют в рамках сервисного нагрузки таким образом, что удовлетворяет требованиям работоспособности структуры, обеспечивая приемлемый уровень отклонения контроля.
Один из способов управления отклонением является вычислить отклонения при определенных условиях и сравнить с расчетным значением срока, установленного ACI 318 Строительный кодекс. В помощь инженеру, методологии или основы для расчета обычно предоставляется. Это не является необходимым для расчетный прогиб обеспечить точное соответствие отклонения, что на самом деле происходит в области, поскольку она признается, что это не представляется возможным из-за неопределенностей. Тем не менее, методика расчета должна учитывать наиболее важные факторы, влияющие на отклонение дать неплохие результаты и сделать расчет прогиба смысл.
В настоящем документе рассматриваются два наиболее важных вопросов, затрагивающих конкретные отклонения членов: 1) вклад в сокращение сдержанность к растрескиванию и его последующего эффекта от изгибной жесткости и 2) важность истории нагружения, в частности, на этапе строительства. Ранее документ (Бишофф и Сканлон 2007) рассматривается вопрос о том, что трещин и напряженности жесткости есть от изгибной жесткости и рекомендует новое выражение для эффективного момента инерции.
ЗНАЧЕНИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
Эта статья касается требований строительных норм для контроля отклонения, и содержатся рекомендации о внесении изменений в МСА 318 Строительный кодекс. Практические рекомендации по более низкой крекинга момент для учета усадки сдержанность и предварительного натяжения от строительства нагрузки установлено, что существенное влияние на отклонение легко железобетонных членов.
Эффективного момента инерции И ДОЛГОСРОЧНЫЕ мультипликаторов
В Северной инженерная практика американских, немедленного прогибов чаще всего рассчитываются с использованием инженерных пучка теории, в которой жесткость на изгиб балки характеризуется модуль упругости и постоянный момент инерции (второй момент площадь) члена сечения усредненного члена длины. Известно, что растрескивание снижает изгибной жесткости в конкретных членов, и этот эффект объясняется с помощью эффективного момента инерции I ^ е ^ к югу, чтобы модель постепенное снижение жесткости при увеличении нагрузки и растрескивание прогрессирует вдоль члена. Уравнения для моделирования постепенный переход от без трещин в трещины жесткости был внесен на рассмотрение Брэнсон (1963) и принят Кодекс ACI (ACI Комитет 318 1971).
Последующие исследования показали, что (1963) Брэнсона эффективного момента инерции выражение хорошо работает на средних высоким коэффициентом усиления (по 1%), но переоценивает член жесткость при более низких укрепление отношений типичных плит систем. Бишофф (2005) представил альтернативную формулировку для эффективного момента инерции выражение, которое было показано, что применимо для всех практических отношений подкрепление, а также FRP усиленный участников (Бишофф и Сканлон 2007). Новое выражение, рекомендованных для принятия ACI 318 Кодекса определяется как
... (1a)
или
... (1b)
, где I ^ е ^ к югу определяется для службы грузовой момент M ^ ^ к югу в критической секции и считается постоянной по всей длине члена обеспечить консервативную оценку отклонения, M ^ о ^ к югу определяет момент крекинга и контроля Сумма напряженности жесткости в странах-членах ответ I ^ г ^ к югу представляет брутто (без трещин) момент инерции, и I ^ о ^ к югу является трещины превращаются момент инерции.
Чтобы вычислить дополнительные долгосрочные прогибов при длительном учета нагрузки ползучести и усадки, зависящих от времени множитель, как правило, используются в качестве основы для расчета (ACI Комитет 318 2005). В рамках этого подхода незамедлительно (краткосрочные) отклонения вызваны длительной нагрузки
Зависящих от времени мультипликатор С. обычно колеблется в пределах значения 1 и 2 в зависимости от продолжительности нагрузки и уменьшается за счет присутствия сжатия арматуры в сечении.
МАГАЗИНИРОВАНИЕМ сдержанность и вдребезги МОМЕНТ
Известно, что растягивающие напряжения могут быть вызваны в конкретных членов из-за усадки при высушивании условиях, когда член сдержанный в отношении изменения объема (ACI Комитет 224 2001). Некоторые источники сокращение ограничений могут быть определены в бетонных балок и плит. К ним относятся встроенные арматура, жесткой опорных элементов, прилежащих плит размещены в разное время, и нелинейные распределение усадки по толщине члена.
Развитие этих растягивающие напряжения зависит от времени, как показано на рис. 1 (а) и (б), но чистый эффект снижения изгибной жесткости в результате образования трещин в результате комбинированного воздействия напряжений, вызванных усадкой сдержанность и прикладной нагрузки. Рисунок 1 также показывает взаимосвязь между развитием прочности на растяжение (рис. 1 (а) и (б)), истории нагружения (рис. 1 (с) и (г)), и последующие отклонения (рис. 1 (е) ).
Ограничение напряжения уменьшить растрескивание момент M ^ о ^ к югу члена при приложении нагрузки за счет снижения эффективной прочности или модуль разрыва бетона. Другими словами
F ^ югу повторно = е ^ ^ к югу г - е ^ ^ к югу разрешением (3)
... (4)
где разрыв модуля конкретных е ^ ^ г = 7,5 югу [квадратный корень из F] '^ с ^ к югу (фунтов на квадратный дюйм) уменьшается на сдержанность стресс е ^ ^ к югу резолюция. Значение M ^ о ^ к югу это безудержное крекинга момент на основе F ^ югу г ^ и у ^ ^ т к югу расстояние от центральной оси в разделе без трещин напряжения лицом этого раздела.
Член жесткость уменьшается, когда нижняя крекинга момент используется в выражении для эффективного момента инерции. Эта концепция впервые была представлена на Сканлон и Мюррей (1982). Они оценили сдержанность стресса в порядке, из одной половины напряжения определяется ACI 318-05 выражение для модуля разрыва (7,5 [квадратный корень из F] '^ с ^ к югу) и рекомендовал использовать сокращение эффективный модуль Разрыв е ^ ^ к югу повторно округляется до 4 [квадратный корень из F] '^ с ^ к югу расчета M ^ о ^ к югу в горизонтальной плоскости расчеты, основанные на (1963) выражение Брэнсона для эффективного момента инерции. Сканлон и Мюррей (1982) также отметил, что напряжение усадки сдержанность более значимый эффект от изгибной жесткости при уменьшении процента армирования. Поэтому более важным фактором для плит, чем в большей степени усилить балки.
Время зависит от напряжений, которые развиваются в члены сдержанно со встроенной арматуры могут быть рассчитаны на основе рассмотрения равновесия и деформации совместимость Предполагается, стоимость бесплатных деформации усадки (Там и Сканлон 1986, Гилберт 1999). Для встроенного баров изгиб члена Гилберт (1999) предложил следующее выражение для расчета напряжений сдержанность е ^ ^ к югу резолюция
... (5)
где
(1999) Гилберта уравнения. (5), в зависимости от допущений в отношении долгосрочных модульных шум бетона и глубина подкрепления, деревня, по отношению к членам высоте ч. Полный вывод выражения для / ^ ^ к югу резолюция приводится в Приложении, в результате чего выражение определяется формулой. (6) предположении 80% от конечной усадки деформации [varepsilon] ^ ^ ш к югу произошло по прямоугольного сечения пучка с D / H = 0,85.
... (6)
Для типичных конкретных при п = 20, формула. (6) дает остаточных напряжений F ^ югу резолюция = 2.1 Мурашев и др.. (1971) также предложил подобные выражения.
Рисунок 2 участков эффективный коэффициент напряжений е ^ ^ к югу повторно / ж ^ г ^ к югу использованием Жильбера (1999) уравнение. (5), и Скэнлон (1982) Мюррей, по оценкам, стоимость одной половине, а диапазон значений определяется формулой. (6) для различных конкретных преимуществ. Кроме того, показано это уравнение. (5) с 2,5 коэффициент изменен на 1,5, как это было принято австралийского стандарта (AS3600 2001), при усадке эффекты впервые были введены. Результаты показали типичный для усадки штамм 0,075% по скромным основе предполагается разрыв модуля 7,5 [квадратный корень из F] '^ с ^ к югу и имеют меньше влияния на бетон с разрывом модуля больше 7,5 [квадратный корень в] е '^ с ^ к югу.
Сюжет показывает, что одна половина фактор дает консервативную оценку эффективного показателя нагрузки по сравнению с другими подходами при низких соотношениях подкрепление, когда сдержанность в связи с встроенной решеткой только рассматривается. Одна половина фактор соответствует усадки сдержанность в изгиб члена с укрепления соотношение примерно 0,8%, тогда как коэффициент двух третей соответствует нижней укрепления отношение 0,5% и является более целесообразным при использовании (2005) выражение Bischoff за I ^ подпункт е ^, как показано в следующем. Значения зависят, конечно, от объема сокращения предполагается, и фактическое значение разрыва модуля.
Усадка ограничения воздействия на растрескивание начинают признаваться в строительный кодекс требованиям. Как отмечалось ранее, австралийского стандарта (AS3600 2001) первоначально принятые уравнения. (5) с 1,5 фактором в числителе вместо 2,5 ценность предложенных Гилберт (2001). Последние предлагаемый проект австралийского стандарта (AS3600 2005) в настоящее время использует 2,5 фактор. 50% снижения растрескивания момент был принят канадский стандартный A23.3 в 1994 году двусторонний плиты системы (CSA A23.3 1994), в то время как последние изменения в МСА 318 (ACI Комитет 318 2008) оценить полезной нагрузки прогибы тонких (наклон-вверх) стены с нижней крекинга момент, равный две трети код заданного значения.
Еврокод (CEN 2004) положения приходится timedependent потери изгибной жесткости с применением половины фактором напряженности жесткости термин, используемый для перспективных расчетов отклонения. Это соответствует 30% сокращения в момент трещин и эквивалентна использованию приведенный момент крекинга M '^ к югу кр = [квадратный корень] (7)
... (7)
, где Сравнение с формулой. (1b) и (4) дает
Рисунок 4 сравнивает вычисленный ответ членов с использованием как Брэнсона (1963) и в Bischoff (2005) уравнений для ряда укрепления отношений. Результаты представлены для прямоугольного сечения использованием 4000 фунтов на квадратный дюйм (27,6 МПа) бетона, Grade 60 (415 МПа) подкрепление, и предполагая, эффективной глубины толщина пучка (г / ч) равное 0,85. Результаты приведены для полного растрескивания момент без учета ограничения напряжения и по сниженным крекинга момент 0.67M югу ^ о ^ к (2005) уравнение Bischoff и 0.5M югу ^ о ^ к (1963) уравнение Брэнсона к ответственности за сдержанность стресса.
Принимая во внимание, сдержанность подчеркивает уменьшить растрескивание момент значительно более высокого укрепления отношений (рис. 2), это мало влияет на членов жесткости для укрепления отношений больше чем примерно 1% при эффективного момента инерции вычисляется по полной загрузкой службы (0.675Mn полагая мертвых к жизни нагрузки в соотношении 2:1). Аналогичные выводы были сделаны и Rangan Саркар (2001). Полной нагрузке службы составляет не менее три раза больше, чем крекинга момент, когда стали укрепление отношений больше, чем 1%, а величина трещин момент мало влияет на членов жесткости на этом уровне, поскольку нагрузка I ^ е ^ к югу [асимптотически =] I ^ о ^ к югу, когда M ^ ^ к югу / M ^ о ^ к югу> 3.
При более низких укрепление отношений (0,3 и 0,5%), участки на рис. 4 продемонстрировать чувствительность к ограничению отклонения напряжения в лице приведенной крекинга момент.
Усадка ограничения могут иметь существенное влияние на членов отклонения для слегка усилены членами при полной нагрузке услуг момент меньше или немного выше расчетных крекинга момент (на основании подпункта е ^ г = 7,5 [квадратный корень из F] '^ к югу с ^). В этом случае, даже если член изначально без трещин, трещин, вероятно, произойдет, как ограничение напряжения с течением времени. Вычислительная долгосрочного устойчивого изгиба под нагрузкой будет значительно недооценены, когда на основе раздела без трещин, как отметил Гилберт (1999). Для объяснения этого эффекта, расчет отклонения на основе эффективного момента инерции рекомендуется использовать (2005) уравнение Bischoff за I ^ е ^ к югу определяется формулой. (1), либо двух третей фактором применительно к растрескиванию момент или брать на себя Приведенный модуль разрыва е ^ ^ г югу = 5 [квадратный корень из F] '^ с ^ к югу фунтов на квадратный дюйм (0,4 [квадратный корень из F]' ^ с ^ к югу в МПа).
LOADING ИСТОРИЯ И УСТАНОВКИ бесструктурных ЭЛЕМЕНТЫ
Строительные конструкции часто подвергаются нагрузкам в период строительства до конкретных достигла своей указанного 28-дневного силы. Значительные нагрузки могут возникать из-опорная и reshoring процедур в многоэтажных строительства в дополнение к нагрузкам от персонала, оборудования и временного хранения строительных материалов, таких как гипсокартон или арматуры. Эти нагрузки может достигать уровня, приближающегося, а иногда и превышает дизайн мертвых плюс живой груз. Нередко величина нагрузки зависит от опорная / reshoring последовательность используется для строительства (Гранди и Kabaila 1963). Другие страны также подчеркнули важность грузов во время строительства на долгосрочную работоспособность напольных систем.
Требования к дизайн нагрузки во время строительства предоставляются SEI / ASCE 37-02 (2002). Этот стандарт определяет единую нагрузку 50 кг / м ^ SUP 2 ^ (2,4 кПа), для среднего строительства и 75 кг / м ^ SUP 2 ^ (3,6 кПа) для тяжелых строительства. Фактические нагрузки должны быть использованы при строительстве которых не соблюдались определений в стандарте. МСА 318 (2005) требует, чтобы строительство нагрузки не превышает сочетание наложенных мертвым грузом плюс указанных живой груз, если анализ показывает достаточную прочность для поддержки таких дополнительных нагрузок.
Рисунок 1 (с) дает представление типичной загрузки во время и после строительства. Загрузка на этапе строительства показано, как шаг функции представляют собой типичный опорная / reshoring последовательности, но также может представлять строительство нагрузки за счет персонала, оборудования и материалов. Устойчивый загрузки после окончания строительства состоит из мертвых нагрузки плюс устойчивый часть живого груза. Переменная временная нагрузка применяется с перерывами в течение срока эксплуатации конструкции.
ACI 318-05 Строительный кодекс предусматривает ограничения на живые отклонения нагрузки (если не поддерживает бесструктурных элементов может быть нанесен ущерб в больших прогибов) и дополнительные отклонения, происходящие после установки бесструктурных элементов. Принимая во внимание, ACI 318-05 Строительный кодекс не устанавливает ограничений на общее время зависит от прогиба, ограничения на дополнительные отклонения косвенно ограничивает общее отклонение. В большинстве случаев отклонения, происходящие после установки бесструктурных элементов является наиболее критическом состоянии. Это отклонение состоит зависящих от времени отклонения от устойчивого часть нагрузки и немедленное отклонение от остальных живых нагрузки. Потому что время зависит от отклонения, как правило, на основе мультипликатора немедленного отклонения от постоянной нагрузки (уравнение (2) и рис. 1 (е)), строительство нагрузки до установки бесструктурных элементов может повлиять на жесткость пола системы и должны быть приняты во внимание при расчетах отклонения.
Упрощенный истории нагружения на рис. 1 (г) использовать в качестве основы для отклонения проверок. Максимальная расчетная нагрузка строительства предполагается, должны применяться только до установки бесструктурных элементов и принимаются за указанный мертвых плюс живой груз, если более подробной информации. Немедленно изгиба под устойчивый уровень нагрузки, то рассчитывается с использованием эффективного момента инерции соответствующие полному мертвых плюс живой груз. Timedependent отклонения берется несколько этой расчетной стоимости. В тот же момент инерции также используется для расчета оставшихся жить отклонения нагрузки и гораздо проще, чем с учетом различных моментов инерции для мертвым грузом и мертвых плюс живой груз, как принято считать в прошлом.
Хотя методы доступны для расчета строительства нагрузки в связи с опорная и reshoring, метод строительства и опорная последовательность, как правило, неизвестных на этапе проектирования, когда отклонения проверки делаются. Не будет инженер знаю, на какой стадии бесструктурных элементы будут установлены, как это обычно ответственность подрядчика. Предлагается упрощенная загрузка истории признает, что эти нагрузки может достигать, а иногда и превышают расчетные нагрузки конструкции и, следовательно, оказывают существенное влияние на степень растрескивания в странах-членах до загрузкой сервисов.
После завершения строительства последовательность известно, соответствующий истории загрузки может быть использован для определения максимальной нагрузки ожидается во время строительства. ACI 318-05 требует, чтобы нагрузки в ходе строительства не должен превышать расчетные нагрузки дизайн, если анализ проводится, чтобы показать, что адекватное сопротивление доступна. Этот анализ, как правило, проводятся после этапа проектирования.
Совокупное воздействие УДЕРЖИВАЮЩИХ усадки и истории нагружения
В предыдущих разделах изложить необходимо учитывать как ограничения и сокращения загрузки истории эффекты при расчете немедленного и зависящими от времени прогибов конкретных членов. Чувствительности расчетных значений предположениям, сделанным по сравнению с этими двумя факторами обсудили в этом разделе.
5 показано изменение I ^ е ^ к югу / I ^ ^ к югу г по сравнению с укрепления отношение на полное обслуживание (DL) нагрузки, соответствующей M ^ югу = 0.675M ^ ^ п к югу и мертвых (D) загрузить только соответствующие 0,45 ^ югу п. В каждом случае, земельных участков производится на основе Т.е. рассчитываются с использованием 1) полной стоимости M югу ^ о ^ ^ для / к югу г = 7,5 [квадратный корень из F] '^ к югу с ^, 2) две трети полную стоимость M югу о ^ ^ и 3) M ^ о ^ к югу на основе рассмотрения сдержанность стресс рез, рассчитанная по формуле. (6).
При полной нагрузке, обслуживание, все участки асимптотически сходятся к линии представляющих I ^ о ^ к югу, как укрепление соотношение увеличивается за примерно 0,8%. Это происходит потому, эффективного момента инерции (уравнение (1)) начинает приближаться к югу I ^ о ^, а отношение к югу M ^ ^ М ^ о ^ к югу увеличивается с увеличением процента армирования. То есть стоимость становится нечувствительным к любой уровень нагрузки и растрескивание момент для укрепления отношений больше чем примерно 1,2%, как указано на рис. 5 (б), а также использование I ^ о ^ к югу отклонения в расчетах разумного приближения момента инерции в этом диапазоне. Интересно отметить, что 0,8%-го ограничения укрепления коэффициент при полной нагрузке услуги в соответствии с требованиями МСА 318 для отклонения расчеты до 1971 издание (Бишофф и Сканлон 2007).
Совсем иначе обстоит дело, как укрепление соотношение падает ниже 0,8% по отношению к минимальным требованиям, стали для плиты подкрепления. На этих низких укрепления отношений, I ^ е ^ к югу / I ^ г ^ к югу отношение начинает расходиться быстро от линии представляющих МЦР, в конечном счете достигая единства, когда M ^ югу = M ^ о ^ к югу. Таким образом, расчет т.е. становится очень чувствителен к растрескиванию момент и уровень нагрузки рассматривается. Например, при полезной нагрузки соотношение приближается к 0,3. Это соответствует более чем в три раза разница в странах-членах жесткости в зависимости от уровня нагрузки. С другой стороны, различия между I ^ е ^ к югу / I ^ г ^ к югу соотношение на двух уровнях нагрузки не так велики, при использовании сниженной крекинга момент. Для этого, например, разница составляет примерно 50% (при I ^ к югу е ^ / I ^ ^ к югу г коэффициент снизился с 0,3 на нагрузке лишь 0,2 на полной нагрузке услуги).
I ^ е ^ к югу / I ^ г ^ к югу соотношение, очевидно, весьма чувствительны к растрескиванию момент и уровень нагрузки для укрепления отношений между 0,2 и 0,4%. Это усиление диапазона, как правило, используются в системах плиты перекрытия. В этой области применяется момент близка или ниже крекинга момент. Эти наблюдения согласуются с результатами из Монте-Карло с указанием высокой изменчивости прогибов, когда их применение момент близок к растрескиванию момент (Ramsay и др.. 1979, Чой и др.. 2004).
Как видно из этих сравнений, что жесткость слегка усилены членами весьма чувствительны к наличию усадки ограничения напряжения и нагрузки на уровне или до момента отклонения считается.
СМЕЩЕНИЕ ПРИМЕР
Результаты отклонения расчетов для опертой один конец плиты с 18 футов (5500 мм) службы. Этот пример демонстрирует чувствительность вычисленные значения для предположений о крекинга момент и уровень нагрузки до установки бесструктурных элементов. Плиты, как показано на рис. 6, имеет толщину 8 дюймов (200 мм), которые не отвечают минимальным требованиям, толщины приведены в таблице 9.5 (а) ACI 318-05 (H ^ югу мин = L/20 = 10,8 дюйма [275 мм] ). Таким образом, члены отклонения необходимо вычислить.
Загрузка состоит из мертвых со нагрузки ^ к югу D = 100 кг / м ^ SUP 2 ^ (4,8 кПа) и временная нагрузка WL = 70 кг / м ^ SUP 2 ^ (3,4 кПа). Часть жить со нагрузки ^ к югу L (SUS) = 20 фунтов/фут2 (1 кПа) является устойчивым. Бетона указанным пределом прочности при сжатии 4000 фунтов на квадратный дюйм (27,6 МПа) и усилен Grade 60 (415 МПа), стальной арматуры. Сила требования удовлетворены использованием № 4 (12,7 мм в диаметре) баров расположенных на расстоянии 6 дюймов (150 мм) по центру для усиления отношение
В четырех случаях приведены в таблице 1 с участием двух загрузки истории и два значения растрескивания момент, чтобы продемонстрировать воздействие предварительного натяжения и ограничения на сокращение расчетных значений отклонения. Загрузка История LH1 соответствует постоянной нагрузки, ш ^ к югу DL (SUS) = 120 кг / м ^ SUP 2 ^ (5,8 кПа), применяются на 28 дней и затем остальные живут со нагрузки ^ к югу L (текущего месяца) ^ = 50 фунтов/фут2 (2,4 кПа), применяются по истечении 5 лет и более. Таким образом, эффективный момент инерции используются для расчета долгосрочных отклонения на основе изгибающий момент, соответствующий постоянной нагрузки от 120 фунтов/фут2 (5,8 кПа), в то время как немедленное отклонение от остальных живых нагрузка рассчитывается с использованием эффективного момента инерцию, основанную на момент соответствует полной нагрузке услуги (170 фунт / фут SUP ^ 2 ^ [8,2 кПа]).
Загрузка История LH2 похож на нагружения LH1 исключением того, что полный мертвых плюс жить со нагрузки ^ к югу DL = 170 кг / м ^ SUP 2 ^ (8,2 кПа) применяется на 28 дней, чтобы имитировать эффект от строительства precracking нагрузки до на какие-либо долгосрочные отклонения, происходящие из устойчивых нагрузок. Отклонение расчеты в данном случае все сделаны с помощью эффективного момента инерции на основе прикладной момент, отвечающий полный мертвых плюс временная нагрузка (170 фунтов/фут2 [8,2 кПа]). Оба момента полного растрескивания M ^ о ^ к югу и две трети M ^ ^ сг югу Рассматриваются нагружения LH2. Сравнение также делается на отклонение расчетов, предписанные в ACI 318-05 (ACI Комитет 318 2005), соответствующие нагружения LH1 с момента полного растрескивания M ^ о ^ к югу и использования (1963) выражение Брэнсона для эффективного момента инерции.
Дополнительные прогиб панели увеличилась на 35% от значения 0,74 дюйма (18,8 мм) в случае 1 до 1,0 дюйма (25,4 мм) в случае 2, когда были учтены предварительной нагрузки от строительных грузов. Прогрессивная растрескивание под действием нагрузки строительства сократились член жесткости и это еще более отклонения при длительном нагрузки при снижении непосредственной живой отклонения нагрузки, которая происходит после долгосрочного отклонения. Большая часть этой разницы происходит потому, что член в этом примере, без трещин под действием нагрузки устойчивый только. Остаточные напряжения, которые произошли от сдержанности к усадке снизил член жесткости далее и это еще более отклонения еще на 40% и дать окончательное значение отклонения 1,4 дюйма (35,6 мм) для случая 3. Дополнительные критерии отклонения не были удовлетворены окончательным расчетной стоимости составляет 1,4 дюйма (35,6 мм).
В отличие от расчетной стоимости дополнительных отклонения использованием данного подхода, предписанные в ACI 318-05 (ACI Комитет 318 2005) дает гораздо ниже, вычисляется отклонение 0,57 дюйма (14,5 мм), что легко выполняется L/240 (0,90 дюйма [22,9 мм]) критерий и не было далеко не удовлетворительным L/480 (0,45 дюйма [11,4 мм]) критерий. Расчетное значение 0,57 дюйма (14,5 мм), почти треть стоимости полученных при учете предварительного натяжения от строительных грузов, сокращение сдержанность эффектов, и без искусственных эффект наблюдается при жесткости (1963) уравнение Брэнсона для слабо армированных членов таких, как плиты.
Рекомендации к сдержанности усадки и загрузка истории лишь как ожидается, повлияет отклонения расчетов с небольшим процентом армирования членов. Например, расчетные значения отклонения для изгибных членов с более высоким 1% укрепления отношение только увеличится примерно на 6%, если учесть сокращение жесткости от строительства погрузки и нижней крекинга момент.
ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ
Было показано, что отклонение изгиба членов с низким уровнем соотношения арматуры (менее чем до 0,8%) обладает высокой чувствительностью к усадке сдержанности стресса и раннего возраста нагрузка во время строительства. Для укрепления отношений больше 1%, трещины момент инерции I ^ о ^ к югу могут быть использованы в качестве разумной и консервативной аппроксимации для эффективного момента инерции для большинства расчетов отклонения. Для низкого уровня арматуры, эффективного момента инерции предложенный Бишофф (2005) (уравнение (1)) рекомендуется для отклонения расчеты с учетом возможных ограничений усадки трещин и строительству погрузки, изложенные в следующем.
Ограничение стресс из-за встроенных баров и других источников пресечения может быть объяснено с помощью приведенной эффективной крекинга момент или модуль разрыва. Величину, равную 2 / 3 от M югу ^ о ^, указанных в ACI 318-05 Строительный кодекс рекомендован для использования в сочетании с эффективным моментом инерции определяется формулой. (1).
Строительство эффекты нагрузки могут быть приняты во внимание с помощью эффективного момента инерции соответствует полной нагрузке плюс временная нагрузка при расчете как непосредственных отклонения из-за постоянной нагрузки и немедленного отклонения из-за живой груз. Это значительно упрощает расчеты, так как эффективного момента инерции необходимо рассчитывать на одну загрузку случае.
Авторы
Авторы признают, поддержка со стороны естествознания и техники Научно-исследовательского совета Канады.
Нотация
^ К югу г = Общая площадь конкретного раздела
^ К югу с = площадь арматурной стали
Ъ = балки или плиты шириной
с = нейтральной оси глубины разделе
D = эффективная глубина усиление напряженности
E ^ к югу с = модуль упругости конкретных
E ^ к югу с ^ = возраст скорректированные долгосрочные модуля бетона (E ^ к югу с = E ^ к югу с ^ / (1
E ^ югу углепластика = модуль упругости из углеродного волокна армированной пластмассы (углепластика) бар
E ^ югу GFRP = модуль упругости стекловолокна армированной пластмассы (GFRP) бар
E ^ югу ы = модуль упругости арматурной стали
эксцентриситет е = подкрепления из центроидальный место валового сечения
F ^ к югу с = сила натяжения в бетоне (из-под стражи, чтобы усадка)
F ^ югу ы = сила сжатия в арматуре (из-под стражи, чтобы усадка)
е '^ с ^ к югу = заданная сжатие прочность бетона
F ^ югу C, S = напряжение в бетоне на уровне арматуры (из-под стражи, чтобы усадка)
F ^ югу г = разрыв модуля конкретных
F ^ югу повторно = эффективный модуль разрыва на основе сокращения сдержанность
F ^ югу резолюция = стресс из-под стражи к усадке
Н = толщина плиты или пучок высоте
H ^ мин к югу = минимальная толщина для управления отклонением
I ^ к югу кр = трещины превращаются момент инерции
I ^ е ^ к югу = эффективного момента инерции
I ^ к югу г = брутто (без трещин) момент инерции
L = длина пролета
M ^ югу = момент служебной нагрузки на критическую секцию
M ^ югу кр = крекинга момент (безудержного)
М '^ к югу кр = сдержанный крекинга момент
M ^ югу п = номинальный момент потенциал
п = модульной соотношение (Es / ЕС)
п = возраста скорректированные долгосрочных модульных соотношение (Es /)
W ^ югу D = мертвым грузом (равномерно распределенная)
W ^ югу DL = мертвых плюс временная нагрузка (равномерно распределенная)
W ^ югу DL (SUS) = устойчивым (мертвые плюс устойчивый жить) нагрузки
W ^ югу L = временная нагрузка (равномерно распределенная)
W ^ югу L (текущего месяца) = часть живой груз, который не выдержал
W ^ югу L (SUS) = устойчивого временная нагрузка (равномерно распределенная)
у ^ к югу т = расстояние от центральной оси без трещин в разделе напряженность лицом сечения
[Varepsilon] ^ югу с = деформаций в бетоне
[Varepsilon] ^ югу C, S = напряжение в бетоне на уровне усиления
[Varepsilon] ^ югу ы = напряжение в арматурной стали
[Varepsilon] ^ югу ш = дизайн или конечной деформации усадки
[Прямая фи] = коэффициент ползучести
Ссылки
ACI Комитет 224, 2001, "Управление растрескивания в бетонных конструкций (ACI 224R-01)," Американский институт бетона, Фармингтон Hills, MI, 46 с.
ACI Комитет 318, 1971, "Строительный кодекс Требования к железобетона (ACI 318-71)," Американский институт бетона, Фармингтон Hills, MI, 78 с.
ACI Комитет 318, 2005, "Строительный кодекс Требования Железобетона (ACI 318-05) и Комментарии (318R-05)," Американский институт бетона, Фармингтон Hills, MI, 430 с.
ACI Комитет 318, 2008, "Строительный кодекс Требования Железобетона (ACI 318-08) и Комментарии" Американский институт бетона, Фармингтон Hills, MI, 465 с.
AS 3600, 2001, "австралийский стандарт для железобетонных конструкций (AS 3600)," Стандарты Австралия, Сидней, Австралия, 165 с.
AS 3600, 2005 ", железобетонных конструкций (пересмотр AS 3600-2001)," Проект для общественного обсуждения Австралийский стандарт, DR 05252, стандарты Австралия, Сидней, Австралия, 194 с.
Бишофф, PH, 2005, "Переоценка отклонения прогноза для бетонных балок Усиленный стали и армированного волокном полимерные бары," Журнал структурной инженерии, ASCE, В. 131, № 5, с. 752-767.
Бишофф, PH и Сканлон А., 2007, "эффективного момента инерции для расчета Отклонения бетона членов содержащих арматурной стали и армированных волокном полимерные усиление", ACI Структурные Journal, В. 104, № 1, январь-февраль ., с. 68-75.
Брэнсон, DE, 1963, "мгновенное и зависящими от времени Отклонения простым и непрерывным железобетонных балок, Доклад № 7, штат Алабама Хайуэй Research Report, Бюро по дорогам общего пользования, Монтгомери, Л., 78 с.
ЕКС, 2004, "Еврокод 2: Проектирование железобетонных конструкций-Часть 1-1: Общие правила и правила для зданий," Европейский стандарт BS EN 1992-1-1:2004, Европейский комитет по стандартизации (CEN), Брюссель, 230 стр. .
Чой, B.-S.; Скэнлон, A.; и Джонсон, PA, 2004, "Монте Карло немедленному и зависящие от времени прогибы железобетонных балок и плит," Структурные ACI Journal, В. 101, № 5 , сентябрь - октябрь, с. 633 -641.
A23.3 CSA, 1994, "Проектирование железобетонных конструкций", CSA Стандартный A23.3-94 ", Канадская ассоциация стандартов (CSA), Рексдейл, ON, Канада., 199 с.
Гилберт, Р., 1999, "расчет прогиба для железобетонных конструкций" Почему мы иногда получаем Это неправильно ", ACI Структурные Journal, V. 96, № 6, ноябрь-декабрь, с. 1027-1032.
Гилберт, RI, 2001, "Расчет отклонения и Control-Австралийский кодекс поправки и усовершенствования," кодекс положения, касающиеся управления отклонением в бетонных конструкциях, SP-203, Е. А. Nawy Скэнлон, ред., Американский институт бетона, Фармингтон Hills, MI , с. 45-77.
Гилберт, RI, 2003, "Отклонение по упрощенной Расчет в AS3600-2001-Об определении F ^ ^ сз к югу," австралийский журнал зданий и сооружений, т. 5, № 1, с. 61-71.
Грунди П., Kabaila А., 1963, "Построение нагрузок на плиты с укрепили опалубки в многоэтажных зданий", ACI ЖУРНАЛ, Труды В. 60, № 12, декабрь, с. 1729-1738.
Мурашев, VI; Сигалов, EE и Байков В.Н., 1971, Проектирование железобетонных конструкций, второе издание, перевод Zhelezobetonnye конструкций, MIR Publishers, Москва, 596 с.
Рамсей, RJ; Мирза, SA, и Макгрегор, JG, 1979, "Монте-Карло Исследование коротких Отклонения Время железобетонных балок", ACI ЖУРНАЛ, Труды В. 76, № 8, август, с. 897-918.
Rangan Б.В., Саркар, К., 2001, "жесткость на изгиб бетона на изгиб членов железобетона с высокой прочностью стали," кодекс положения, касающиеся управления отклонением в бетонных конструкциях, SP-203, Е. А. Nawy Скэнлон, ред. Американские бетона Институт Farmington Hills, MI, с. 143-156.
Сканлон А., Мюррей, DW, 1982, "Практическая Расчет двусторонней плит прогибы," Бетон International, V. 4, № 11, ноябрь, с. 43-50.
SEI / ASCE Комитет по нормам 37, 2002, "Дизайн нагрузки на сооружения, на этапе строительства", SEI / ASCE 37-02, Американское общество гражданских инженеров, Рестон, В. А., 35 с.
Там, KS, и Сканлон А., 1986, "Анализ крекинг Благодаря Сдержанная изменение объема в железобетонных Участники" ACI ЖУРНАЛ, Труды В. 83, № 4, июль-август, с. 658-667.
Андрей Скэнлон, ВВСКИ, является профессор гражданского строительства в университете штата Пенсильвании, University Park, PA. Он является председателем комитета ACI 435, прогиб бетонных строительных конструкций, а также членом комитетов МСА 224, трещин, 342, оценка железобетонных мостов и элементов моста и 348, структурные безопасности. Его исследовательские интересы включают прочности и работоспособности железобетонных конструкций.
Входящие в состав МСА Питер Х. Бишофф является профессор гражданского строительства департамента в Университете Нью-Брансуик, Фредериктон, NB, Канада. Он является членом комитетов МСА 224, трещин; 360, Дизайн-плиты на земле, 408, Бонд и развития арматуры; 435, прогиб бетонных строительных конструкций, а также 544, армированного волокном бетона. Его исследовательские интересы включают работоспособности поведения железобетонных конструкций.