Экспериментальная проверка и Strut-Tie метод комплексной Регионы
Стойки и галстук модели (СТМ) МСА 318-02 введены новые положения кодекса для проектирования регионов в бетонных конструкциях, подверженных сложных напряженных состояний. Эти положения предположить, что структура является достаточно пластичными для поддержки нагрузки в порядке, предусмотренном дизайнера. Это предположение и связанных с ACI положения Кодекса были лишь должным образом подтверждены испытаний на структурах с несколькими членами фермы, например, путем испытания на глубокой балки. В данной работе представлены результаты трех серии экспериментов STM проверки на более сложных D-области, в которой каждый регион был разработан несколько стойки и галстук модели, которые до 37 членов и были статически неопределимой. Принимая во внимание результаты показывают, что использование подхода СТМ и ACI 318-02 положения ведут к консервативным дизайном, проведенный анализ свидетельствует о потенциальной озабоченности по поводу услуг уровень производительности и применимости СТМ для разработки весьма сложных D-регионах.
Ключевые слова: дизайн, подробно; стойки и галстук; проверки.
(ProQuest: ... означает формулы опускается.)
ВВЕДЕНИЕ
Стойки и галстук модели (СТМ) имеет свои истоки в фермы аналогии, который был представлен M С помощью этой аналогии, силы идеализированной проходить через тонкий луч по путям нагрузки сопротивление параллельного фермы аккорд. STM, как это предлагается Schlaich и Шефера, 3 является расширение фермы аналогии с регионами по железобетону, в котором находится комплекс напряженное состояние, так называемых разрыва (D), или Сен-Венана регионов. Примеры D-регионы включают dapped конец балки, кронштейны, глубокие балки и стены с отверстиями. При использовании этого подхода STM, сопротивление нагрузки фермы является идеализированной провести войска через D-область его поддерживает. Дизайнер свободен в выборе формы сопротивления нагрузки фермы лишь с ограниченным руководства и ограничений. Безопасности STM подхода будет зависеть от правильности предположения снизу теории пластичности, что структура является достаточно пластичными, чтобы нагрузка в поддержке образом выбранных дизайнером ..
Кодекс положений дизайн STM (или фермы модели) подхода были включены в некоторые кодексы практики и руководящие документы, включая Канадская ассоциация стандартов, 4 AASHTO LRFD мост проектной документации, 5 Строительный кодекс положения американского института бетона, 6 , 7 и КСР-МФП Guidelines.8, 9 Кодекса положения состоят из размеров правила и ограничения для стресса стоек, галстуки и суставов (узловые зоны) идеализированной фермы. Как показано на рис. 1,10 идеализированной фермы считается достаточным потенциалом, если дизайн сила каждого стойки и галстук больше, чем расчетная потребность, и если силы могут передаваться между членами в суставах фермы.
Безопасности стойки и галстук подхода зависит от наличия или отсутствия напряжения в пределах кодексов практики и пластичности предположение применимо к D-области и была предназначена для выбранной формы СТМ. Для дизайна, в котором статически определимых ферм не выбран, разработчик может быть уверен в безопасности конструкции, если оно обоснованно считается, что возможности государств-членов не будут уменьшены на заполнение пустых регионов идеализированной фермы , например, путем заполнения пространства между штриховыми линиями на рис. 1 сформировать глубокие балки. Стойки и галстук подхода и связанных с ними код положения были наиболее тщательно апробирован для простых типов структур, таких как глубокие beams11-14 и кронштейнов, 15,16 но достигнут лишь ограниченный проверки для более сложных D-regions.17, 18
Это не возможно в полной мере проверки STM подхода и связанных с ними положений, поскольку код STM могут быть использованы для разработки всех регионов по железобетону, где разработчик может выбрать форму сопротивления нагрузки фермы. Для проектирования сложных D-регионы, дизайнер должен проявлять большую осторожность при выборе соответствующих идеализированных фермы, и в его определение применимости STM кодекс положения, пластичность предположения, а также выполнение структуры при обслуживании нагрузок. В качестве примера потенциальной обеспокоенности со слепым применение STM, рассмотрим STM для разработки dapped пучка с открытия, как показано на рис 2 (а). Идеализированной сопротивление нагрузки фермы показан на рис. 2 (б). В то время как ферма вполне допустимо, то разумно предположить, что трещина может распространяться от внутреннего угла dapped конца и привести к полному провалу структуры до его номинальной мощности, а рассчитывается с использованием пластиковых предположение ферма, реализуется. Даже тогда, когда, используя имеющиеся guidance3 ,19-21 для выбора формы фермы, дизайнер должен признать, что идеализированный сопротивление нагрузки фермы просто что-идеализации.
ЗНАЧЕНИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
Эта статья рассматривает безопасности и применимости STM философии и связанных с ними ACI кодекса положения о проектировании более сложных регионов структур, в которых идеализированной внутреннего сопротивления нагрузки фермы много членов. Эта оценка была осуществлена путем экспериментальных исследований, в которых каждый из трех различных D-регионов был разработан несколько СТМ, а затем загрузить проверенные на провал. Если философия СТМ и ACI положения были замечены быть консервативной для этих проектов, необходимо позаботиться при выборе STM избежать плохого исполнения по уровням обслуживания нагрузки.
Экспериментальная программа исследований
Для исследования применимости стойки и галстук подхода и связанных с ACI дизайн код положения в Приложении А, 6,7 три комплекса D-регионах были разработаны несколько моделей фермы, а затем загрузить проверенные на провал. Традиционные и современные системы измерительные приборы были использованы для измерения подробный ответ, из которого оценка STM для этих форм может быть достигнут. Эти испытания были завершены в рамках аспирантуры уровня по механике железобетона (CEE561) при Университете штата Иллинойс в Урбана-Шампейн, которое было предложено в ходе осенней семестра 2004, 2005 и 2006 годах. В этом разделе дается описание 11 опытных образцов.
Три разных D-регионов, каждый из которых предназначен различных моделей, фермы, были изготовлены и испытаны нагрузки на провал. Габаритные размеры этих структур приведены на рис. 3: а) за просто при поддержке глубокой балки с прямоугольным отверстием под пункт погрузки, б) подпер консольной балки с открытия и в) просто-балки с зарубка на одном конце и открытия, прилегающих к Поддержка на другом конце. Каждый из этих D-регионов был выбран в качестве примера, в которых не было четкого STM для использования в конструкции и, таким образом, где было бы разумно ожидать, что различные инженеры придумать разные и самые различные СТМ для использования в дизайне. Общий размер этих структур была выбрана таким образом, что регулярные пруткового усиление может быть использован для связи, несколько баров будут необходимы для тяжело нагруженных связей и крепления требования могут быть удовлетворены.
Цифры от 4 до 6 настоящего СТМ, которые были использованы для каждой из этих конструкций. На рисунке 4 показано четыре СТМ использованы для разработки просто при поддержке глубокие балки с открытия под погрузки. Они взяты из моделей, подготовленных Reineck и представлены в МСА 208,22 SP-модели на рис. 4 (а) состоит из трех-контактный фермы, что передача нагрузки по наклонной сжатия стоек к нижней фермы. Модель на рис. 4 (б) состоит из верхней статически неопределимых ферм, в которых силы с точки зрения загрузки может протекать по двум различным путям нагрузки на наклонных стоек сжатия нижней фермы. Модель на рис. 4 (с) также статически неопределимых, если горизонтальная связь непосредственно над открытием достигает своего потенциала, то любые дополнительные силы будет осуществляться по cantilevering ферм, которые простираются за открытия. В модели, представленной на рис. 4 (г), есть не ниже, фермы, так что силы из верхней части структуры потока прямо вниз к основанию пучка. В этой статье, эти модели (или опытных образцов) будет передан в качестве модели 4а, 4b, 4c, и 4d, это так же делается для моделей, представленных на рис.
5 и 6. Первый номер удобно соответствует год (200
5 приведены три выбранных СТМ для подпер консоли с открытия, которые были испытаны в осенью 2005 года. В модели 5а, нагрузка от верхней колонки течет вдоль одной прямой стойкой простой поддержку во время ее течет вдоль верхней и нижней ферм мимо открытия в постоянной поддержке. В модели 5b, нагрузка потоков, а косвенные стойка слева поддержки и диагональных связей используются для перевозки сил прошлого и в связи с открытием в постоянной поддержке. В модели 5c, нагрузка течет прямые и косвенные пути к левой поддержку и вдоль плоской фермы, чем в модели 5а, мимо открытия в постоянной поддержке.
Рисунок 6 представлены четыре выбранные для СТМ simplysupported пучка, который удить рыбу на одном конце и открытия, прилегающих к поддержке на другом конце. Эти четыре модели были отобраны для оценки из первой группы из 31 моделей для захвата диапазон конструкций, которые отличаются от того, что считается более традиционных тем, в которых высказывались опасения, что модели могут иметь плохой производительности при обслуживании грузов и может не при распространении местных повреждений до учитываться нагрузка может быть поддержано. В модели 6a, силу с верхней загрузкой потоков вдоль трех стоек. Он поднял к концу dapped по диагональной галстук, две фермы нести нагрузку в связи с открытием в другую поддержку. В модели 6b, прямоугольные фермы подъемники и несет нагрузку на левой поддержки, а другой фермы несет нагрузку в связи с открытием на право поддержки. В этой модели, член предназначен почти как если бы это пучка с глубиной, равной, что и верхняя половина членов и как бы не существует структуры в период между 10 узлов и право поддержку.
Модель 6C, пожалуй, скорее всего дизайна, в котором осуществляет полный фермы погрузки до конца dapped в то время как две фермы нести нагрузку в связи с открытием в другую поддержку. Модель 6D является более рискованной дизайна, в котором силы потоки от нагрузки точки по пять длинных стоек к левому поддержки и простой фермы возле правого поддержки ..
Все проекты удовлетворяют требованиям STM в Приложении А ACI 318-02.6 В каждой из 11 моделей, структура была разработана почти максимальную нагрузку, что может быть поддержано выбранной формы фермы в соответствии с положениями ACI. Это включало корректировки положения узлов в ферме, количество арматуры, и размеры распорок, узлов и связей, пока ключевые стоек были ограничены размерами структуры и напряжены до предела допускается ACI 318 - 026 положений. Это создало ситуацию, в которой помимо более арматуры в связи не приведет к увеличению в расчетных мощностей. Сетка сварная подкрепления проволоки была представлена во всех образцах, чтобы бутылочной формы стоек имеют трещины усиление контроля, то есть (2% смещение) и конечной сильные стороны 710 и 724 МПа (103 и 105 KSI), соответственно.
Дизайн каждой структуры было завершено с помощью компьютера program.23 Эта программа предоставляет графический пользовательский интерфейс с инструментами рисования, решает для сил в члены фермы, а также выполняет простой расчет нагрузки = сила / область предоставить пользователю прозрачный дизайн инструмента, который позволяет перейти к исследованию стойка-andtie дизайна и оптимизации каждой конструкции. Одно из окон в рамках этой программы позволяет пользователю отображать уровень использования (UR) (F ^ югу спроса ^ / F ^ ^ к югу потенциала) для каждого члена, как это показано на рис. 7 для модели 6c. Это свидетельствует о том, что в силу этого фермы ограничены возможности галстуков 16-3, которые были определены на рис. 6 (с) с пропускной способностью 20-21 Strut внимательно следит. К разработке каждой модели для их максимально возможной мощности в соответствии с добавлением МСА 318-026 для различных отдельных ферм, это исследование дает достаточно широкое признание этих положений дизайн, с учетом ограничений, обсуждались во введении. На основании конструкции завершила в компьютерной программе, крепления проверки проводились для связи, а также изготовление чертежей были произведены.
Например подкрепления детали для одного образца, модели 6C, представлена на рис. 8 ..
Дизайна, в том числе членов размеры, напряжение ограничения, и количество предоставляемых укрепление представлены для всех СТМ для каждого из трех типов D-регионы в таблицах 1 и 3; местах узлов и узлов чисел, используемых в этих таблицах, определяются на рис. 4 до 6.
Нагрузки и деформации ОТВЕТ тестовых структур
Измеряется нагрузки и деформации, ответ представлены на рис. 9 на три группы тестов. В 2005 и 2006 годах испытаний, рис. 9 (б) и (с), соответственно, ответ представляется для членов, которые содержатся лишь приваренными проволочной сетки. Из анализа этих нагрузки и деформации, ответов, следует отметить, что структура связующих подкрепление с переменным уровнем влияния на жесткость ответ до служебной нагрузки уровнях; мало влияния на модели 4 образцов и довольно существенное влияние для модели 5 и 6 образцов. Кроме того, после пика ответ Модель 4 экземпляров уже не является значительной степени зависит от структуры связующих подкрепления, в то время как после пика ответ Модель 6 образцов значительное влияние. Наименее пластичных ответы, в которых мощность была ограничена конкретной дробления или расщепления. Если стойка и галстук компонентов вел себя как членов в пластиковых фермы (допущение при расчете член потенциала), то структура будет призвана поддерживать тесные ее предельных несколько раз деформации в начале пика плато нагрузка ..
Сравнение расчетных и измеренных СИЛЬНЫЕ
В таблице 4 представлены сравнения расчетных номинальной мощности и измеряется сильные стороны каждого из 11 СТМ. Рассчитывается потенциал фермы не ограничивается расчетной прочности узловых зонах, чтобы обеспечить более критическую оценку STM и в признании того, что все узлы в пределах континуума, не всегда полностью разработан и потому, что размеры этих узлов, зачастую двусмысленны . Как показано в последнем столбце, среднее соотношение сил (Ptest / Р ", МСА) является 1,54 с коэффициентом вариации 15%. Это означает, что стойка и галстук положения в Приложении А ACI 3186,7 были консервативны в отношении конструкции оценивается в этой исследовательской программе. Целесообразности стойка-дизайн andtie процессуального кодекса и Кодекса положения также могут быть оценены путем сопоставления, что указывает на STM является условием член в ее предельном состоянии по сравнению с измеряемой режим отказа в проведении экспериментов. В процессе этих сравнений, необходимо признать, что ACI положения прочность на сжатие были сознательно выбраны для консервативной, с тем чтобы потенциал членов будет контролироваться уступая связей и тем самым обеспечить некоторые пластичности для перераспределения нагрузки ..
На рисунке 10 представлены различные виды разрушения, которые были замечены в экспериментах, описанных в рис. 6 и в таблице 3. Как показано на рис. 10, четыре различные виды разрушения наблюдались в течение этих четырех образцов теста. Потенциала 6a Модель была достигнута, когда диагональных Strut 29-30 начал давить. После грузоподъемность этого стойка была истощена, что соответствует значительному уменьшению жесткости, нагрузка смещается к ведется по ферме, растянувшихся над проемом. Это ферма была не в состоянии нести это дополнительное бремя и быстро не удалось, как показано на рис. 10 (а). Потенциала 6B Модель была достигнута, когда продлен до растрескивания от основания к горизонтальной связь, которая находится выше открытия из узлов 3 до 5, а затем конкретные стойка из узлов от 2 до 4 дробленая и ушел. Эта ошибка показана на рис. 10 (б). Потенциала 6C Модель была достигнута, когда стойка из узлов 20-24 сокрушен, раздроблен, а затем продлен до трещины сдвига сжатия. Рис 10 (с) показывает этот провал. Потенциала 6D Модель была достигнута, когда стойки между узлами 34 и 36 раздавлен, как показано на рис.
Сравнение UR представлены в таблице 3 с штаммов измеряется в стойки и связи в ходе экспериментов, служит указанием на способность выбранных СТМ для прогнозирования событий, приведших к неудаче, и режим отказа. STM дизайн для модели 6a показывает, что потенциал находится под контролем стоек подключения 10-12 узлов, 22-16 и 23-26 (UR = 1,0). Модель 6a, однако, не из-за дробления стойки, что связано узлов 29 и 30. Дизайн СТМ для 6B Модели, 6c, и 6d показывает, что потенциал всех ограниченных по силе связей. Это немного другое, чем в оригинальной конструкцией и из-за более высоких, чем указанные конкретные преимущества. Для модели 6b, STM правильно определяет критическую связь между узлами 3 и 5, в котором уступил и ускорило провал образца. STM потенциала дизайн 6C Модель находится под контролем галстук подключения узлов 16, 3, но наблюдается провал был вызван податливость связь между узлами 19 и 16, которые имели место до дробления стойка подключения узлов 20 и 24 .
Емкость STM дизайн 6д Модель под контролем галстук подключения узлов 23 и 28. Экспериментальных неудачи, однако, было вызвано подавлением стойка подключения узлов 34 и 36, которые UR лишь 0,41. STM правильно предсказал общего режима отказа в трех из четырех случаях (стойка дробления или галстук уступая) и правильно определил расположение провалом для модели 6b. В целом, способность STM для прогнозирования отказов меньше, чем идеал. Это не удивительно, потому что фермы статически неопределенных, относительная жесткость стойки и связи, не рассматриваются, а некоторые модели могут не проявили достаточной пластичностью для пластичности предположение STM, которым должны отвечать ..
Эта статья продолжает изучение подробных экспериментальных данных, собранных для испытания модели 6c. Это позволяет более полной оценки целесообразности стойки и галстук методологии и код положения для разработки D-Регионы, которая рассматривает производительности при обслуживании грузов, в учтены расчетным нагрузкам, а в предельном состоянии предела. Модель 6C широко настраивается как частично показано на рис. 11. Эта аппаратура включает использование малых, 6 мм (1 / 4 дюйма) тензодатчиков об усилении на 18 мест и 50 мм (2 дюйма) тензодатчиков, которые наклеиваются на поверхность бетона на 25 мест. Эти приборы используются для измерения развития и распространения штаммов вдоль основных стоек и связей. Бесконтактных координатных измерений machine24 также используется для записи разработки моделей перемещения. Это дало в плоскости движения 77 точках на поверхности теста структуры. От относительного движения, можно оценить напряжение вдоль оси стойки и галстук компонентов, а также других перемещений тест структуры.
РАЗВИТИЕ трещин в тестовых структур
Потому что STM только порядок расчета потенциала, а также учитывая гибкость, чтобы дизайнер в выборе STM, есть законные опасения, что структуры могут наблюдаться очень значительное и нежелательных трещин под уровень обслуживания нагрузки. Влияние присутствия тяжелых галстук подкрепления контроля растрескивания также мало изучен. Результаты этих экспериментов используются для изучения влияния расположения связующих подкрепления крекинга на различных уровнях нагрузки. Рисунок 12 представляет то состояние измеряется крекинга на том же уровне нагрузки P = 222, 356 и 534 кН (50, 80 и 120 KIPS) в модели 6a через 6D и развития трещин в тестовой структуры только сварной проволоки арматура (ВВР). Полезно сравнить степень растрескивания ВВР-единственный экземпляр, и что измеряется в модели 6a через 6D, содержащих связующих подкрепления. Рис 12 (е) показывает, что значительное растрескивание образцов ВВР произошло в 98 кН (22 KIPS), и что там было несколько очень крупных и capacitylimiting трещины в конечную мощность Р = 191 кН (43 KIPS).
С другой стороны, по несколько большей нагрузки в моделях 6a через 6D, очень ограниченное растрескивания не наблюдалось. Трещины, что первоначально созданной в модели 6a через 6D вообще не увеличивать нагрузку, как подошел провал. Как применяется нагрузка увеличилась и внутренние напряжения перераспределяются, трещины развивались в новых местах, как показано на рис. 12. Модель 6B было более значительным трещин на службе уровни нагрузки в нижней части образца, потому что был без галстука, чтобы смягчить трещин (см. также рис. 10). Это пример правильного дизайна STM, что экспонаты для обслуживания уровень производительности ..
СПРОС И напряжение в отношениях
Если структура действительно состояла из визитки фермы, в которой только укрепление расширенной между узлами каждого галстук, то расчетная, или на основе модели, напряжение в каждой галстук будет равна силе спроса, которые связывают разделить его осевой жесткость, A = (F) / (асов). Это может быть удобно рассчитывается для любой точки загрузки истории
... (1)
где Р приложенной нагрузки; UR является коэффициент использования (C / D) из Таблицы 1 по 3; Ай является выход деформации связей и Р "номинальной мощности рассчитывается по 318-026 ACI для выбранного СТМ. Полезно сравнить эту модель основе штамма, что экспериментально измеренные для отдельных связей. Рис 13 (а) представляет это сравнение для горизонтальной связь, которая простирается между узлами 21 и 19 в модели 6c. Толстые диагонали представляет на основе модели деформации формулой. (1), пунктирная линия представляет измеряется напряжение в тензометрических об укреплении, который был расположен на полпути вдоль галстук и тонкая линия представлена расчетная средняя нагрузка по длине галстук, рассчитываемый с использованием координатной измерительной машины. Пунктирные горизонтальные линии расчетной номинальной мощности P ^ п ^ к югу, а пунктирная вертикальная линия напряжения на выход укрепления галстук. На нагрузке P = P ^ п ^ к югу, на основе модели деформации формулой. (1) равна этого члена? Фс UR?
Как и следовало ожидать, и на рис. 13 (а), при низких уровнях нагрузки, измеренные ответ гораздо жесткие, что на основе модели прогнозирования из-за растяжения взносов бетона. С увеличением нагрузки, наклон средней измеряется ответ становится более плоским, чем наклон на основе модели деформации, указав, что спрос на этот галстук, больше, чем предполагается в модели. Это также показывает, что диагональ силы сжатия, впадающих в поддержку на среднем угол, льстить, чем предполагалось в модели 6C, как ожидается, если прямые формы стойки между узлами 24 и 21 или если растягивающие силы, которую поднял на связь с узлами 19 и 20 начинает поступать в поддержку, без верхней части галстука передачи всей силы.
Рис 13 (б) представляет собой аналогичные сравнения для галстука, которая простирается от 17 узлов до 19. Это дает интересное исследование как это может быть заподозрен в том, что эта связь не будет нести всю силу, для которой он был разработан в этом статически неопределимых ферм. При нагрузке достигает 500 кН (112,4 KIPS), резкий скачок в измеряемом усиление деформации отмечается развитие значительные трещины по всей галстук. Сходство всех склонах при нагрузке превышает 500 кН (112,4 KIPS) показывает, что спрос на этот галстук был чрезвычайно близка к предполагается, в этом статически неопределимых модели. Это подтверждает основную мысль в разработке этого статически неопределимых ферм, что груз будет осуществляться в порядке, для которых он предназначен. Аналогичное замечание было сделано для многих, но не все, что связи в этой модели.
СПРОС И Натяжной В Struts
Подобное сравнение, как и для связей на рис. 13 можно сделать для развития деформаций в распорки. В этом случае, предсказать среднее напряжение в стойки могут быть рассчитаны как на силу, в стойке, разделенная на осевой жесткости. Потому что максимально допустимое напряжение в стойки, как правило, менее чем двух третей прочность на сжатие бетона, F ^ югу у.е. = 0.85 ^ к югу с = 5000 [квадратный корень из F] ^ C ^ югу МПа (60208 [квадратный корень из F] '^ с ^ к югу фунтов на квадратный дюйм). В этом случае среднее напряжение в стойку на загрузку истории можно удобно рассчитывается как стойка сила, деленная на его осевой жесткости E ^ к югу с ^ ^ с ^ к югу.
В отличие от, как это было в случае связей, размеры модели стоек являются идеализацией. Реального ребра находятся bottleshaped и изменения ширины за их длины. Рис 14 () сравнивает предсказать на основе модели деформации и измеряется штаммов для стойки с 20 узлов до 21, впадающей в левой поддержки. Результаты показывают, что измеряется реакция этого члена, которая является функцией спроса, стойка размеры и жесткость стойки, было предсказано очень хорошо модели. Рис 14 (б) сравнивает расчетные modelbased штаммов и измерить напряжение в стойке, которые работают в верхней части структуры между узлами 20 и 24. Результаты показывают, что измеряется штаммы значительно больше, чем на основе модели деформации. Это различие может быть обусловлено либо недооценки в модели спроса на стойки или переоценка в модели области стойка. Последнее объяснение, скорее всего после рассмотрения UR показано в таблице 3 и рис. 7, а также экспериментальные наблюдения трещины прогрессии.
В то время как это может быть возможным, чтобы уменьшить эту ширину около 24 узлов, это не представляется возможным уменьшить ширину этого стойка около 20 узлов, не влияя на размеры и, следовательно, качестве, Strut 20-21. Следовательно, стойки и галстук ограничение призматических стоек означает, что это не позволит значительно увеличить рассчитанные номинальной мощности этой структуры или лучше предсказать поведение и образ неудачи за счет уменьшения ширины верхней горизонтальной стойки ..
Подробные экспериментальные данные теста могут быть также использованы для оценки целесообразности обозначения ACI для стойки типов. Например, Strut 20-21 предназначен быть bottleshaped стойки, в которых поперечные растягивающие напряжения перпендикулярной к оси стойки как ожидается, приведет к снижению потенциала сжимающих напряжений. Рисунок 15 представляет развитием поперечных напряжение вдоль центральной 75% от длины Strut 20-21, измеряемый между внешней линии светодиодных цели показаны на рис. 11. Поперечной деформации наибольшая вблизи середины длины стойки, как ожидалось в бутылочной формы стойки. Рядом с конечной измеряется мощность Р = 1265 кН (284 KIPS), среднего поперечного растяжения в этом районе 5,0 millistrain. В соответствии с сжатия смягчение отношения к Vecchio Коллинз, 25 как указано в формуле. (2), рассчитанные дробления прочность бетона составляет 0,61 f'c, который очень близок к ACI предполагается значение 0,64 f'c
... (2)
Поведение тестовых структур в настоящее время более подробно рассмотрены как часть проекта, в котором реакцию этих D-регионы в настоящее время предсказать по нелинейной сплошной метод конечных элементов анализа методов.
ВЫВОДЫ
STM подход предполагает, что область разрыва и компонентов идеализированной сопротивление нагрузки фермы являются достаточно пластичными для перевозимого груза по пути предполагается в разработке с грузоподъемностью не менее расчетной прочности пластической фермы. STM подход и связанные с ними положения Кодекса были главным образом было оправдано испытаний на простых структур, которые имеют только несколько стойки и галстук членов. В этом исследовании, целесообразность такого подхода STM, его положения Кодекса в ACI 318-02, а также свободы, если для дизайнеров в выборе формы loadresisting фермы рассматривается с 11 экспериментов по комплексному регионов, которые содержат до 37-и стойки галстук членов. Результаты этого исследования показывают, что:
1. Сильные рассчитывается по ACI STM положения Кодекса дали консервативные оценки потенциала для испытания 11 структур, даже если умышленно сомнительной формы фермы были отобраны;
2. Члены обычно мало пластичности после пика. Это означает, что структуры не ведут себя как пластиковые ферм, которая является основой для расчета потенциала неопределенного STM фермы;
3. Нагрузки и деформации, ответ по уровням обслуживания нагрузка может быть значительно повлияли на выбранной формы сопротивления нагрузки фермы;
4. Бедный выбор для формы STM может привести к неприемлемым уровням трещин и повреждений при обслуживании грузов;
5. Жесткости связей может быть предсказано хорошо STM предположений и
6. Жесткость основных стоек можно предсказать с помощью СТМ предположения, когда у стойки максимально допустимой ширины и высокой УР.
Авторы
Авторы хотели бы отметить вклад студентов CEE561 за падения семестра в 2004 году до 2006 в Университете штата Иллинойс. Они также обязаны Кайнц М. М. Fegerl, приезжие студенты из Технического университета Вены, стойка для проектирования и галстук модели 6a через 6d. Эта работа стала возможной благодаря финансированию со стороны национального фонда науки КАРЬЕРА премии "Инструменты и научно-исследовательского расширению использования Strut-и-Tie метод в области образования и дизайна". Далее авторы признают поддержку от Департамента гражданской и экологической инженерии в Университете штата Иллинойс в Урбана-Шампейн и структурных сотрудников лаборатории под руководством Т. и Г. Prunkard Банас.
Ссылки
1. Риттер, W., "Die Bauweise Hennebique", Schweizerische Bauzeitung, В. 33, № 7, февраль 1899, с. 59-61.
2. Морша Е., железобетонная Строительство, EP Goodrich, переводе, McGraw-Hill, Нью-Йорк, 1909, 368 с.
3. Schlaich, J., и Шефер, К., "Дизайн и Детализация Железобетона Использование Strut-и-Tie Модели," Structural Engineer, В. 69, № 6, март 1991, с. 113-125.
4. CSA A23.3 комитета, "Проектирование железобетонных конструкций (CAN3-A23.3-М84)," Канадская ассоциация стандартов, Рексдейл, ON, Канада, 1984, 281 с.
5. AASHTO ", AASHTO LRFD мост проектной документации," Американская ассоциация государственных автомобильных дорог и транспорта должностных лиц, первое издание, Вашингтон, DC, 1994, 1091 с., В том числе временные изменения в 1996 и 1997 годах.
6. ACI комитета 318 "Строительство кодекса Требования к Железобетона (ACI 318-02) и Комментарии (318R-02)," Американский институт Concrete, Фармингтон, М., 2002, стр. 443.
7. ACI комитета 318 "Строительство кодекса Требования Железобетона (ACI 318-05) и Комментарии (318R-05)," Американский институт бетона, Фармингтон, М., 2005, 430 с.
8. Комитет Евро-International-дю-Beton ", КСР-МФП Типовой кодекс 1990 года, Томас Телфорд Services, Ltd, Лондон, Великобритания, 1993, 437 с.
9. МФП Комиссии 3, "Практическая Дизайн Железобетона", Международной федерацией де-ла-Pr
10. Polla, М., "Изучение обращения регионов Strut и галстуков-модели", MASC тезис, Департамент строительства, Университет Торонто, Toronto, ON, Канада, 1992, 130 с.
11. Роговский, DM, и Мак-Грегор, JG, "Прочность на сдвиг глубокого железобетонных неразрезных балок" Структурные Доклад инженерно № 110, Департамент строительства, Университет Альберты, Эдмонтон, Альберта, Канада, ноябрь 1983, 178 с.
12. Роговский, DM, и Макгрегор, JG, "Проектирование глубоких железобетонных неразрезных балок," Бетон International, V. 8, № 8, август 1986, с. 49-58.
13. Sundermann, W., и Mutscher П., "Нелинейные Поведение глубокой балки," Штутгарт IABSE коллоквиум 1991: Железобетона Международной ассоциации мостостроения и строительной техники, Цюрих, Швейцария, март 1991, с. 385-390.
14. Хван, SJ; Лу, WY, и Ли, Х. J ", Shear Прогнозирование прочности для глубокой балки," Структурные ACI Journal, В. 97, № 3, май-июнь 2000, с. 367-376.
15. Мэтток, A.; Chen, К. и Sonswang, К., "Поведение железобетонных Консоли", PCI Journal, В. 21, № 2, 1976, с. 52-77.
16. Ен, Ю. и Balaguru П., "Поведение железобетонных высокопрочных Консоли" Журнал строительной техники, ASCE, В. 120, № 4, апрель 1994, с. 1182-1201.
17. Максвелл, BS, и Брин, JE, "Экспериментальная оценка Strutand-Tie Модель прикладной к глубокому пучка с Открытие", ACI Структурные Journal, В. 97, № 1, январь-февраль 2000, с. 142-148.
18. Chen, BS; Hagenberger, МДж, а Брин, JE, "Оценка и Strut-Tie моделирования в применении к Dapped пучка с Открытие", ACI Структурные Journal, В. 99, № 4, июль-август 2002, с. 445-450.
19. Лян, QQ; Уй, B.; и Стивен Г. П., "Performance основе оптимизации для Strut-Tie Моделирование Железобетона" Журнал строительной техники, ASCE, В. 128, № 6, июнь 2002, с. 815 -823.
20. Парк, JW, и Юн, М., "GS-STM подход к Ultimate Анализ прочности железобетонных балок", Труды, Корейский институт бетона, 2003.
21. Бьондини, F.; Bontempi, F.; и Малерба, П., "Оптимальные Strut-и-Tie модели в Железобетонные конструкции", компьютерного механики и инженерных наук, Институт фундаментальных технологических исследований Польской академии наук, В. 6 , № 3-4, 1999, с. 279-293.
22. Reineck, К.-Х., "Моделирование структурных Бетон с Strut-и-Tie Models-Резюмируя обсуждение Примеры согласно приложению МСА 318-2002," Примеры для проектирования Железобетона с Strutand-Tie модели, С. П. -208, К.-Х. Reineck, под ред. Американские бетона институт Farmington Hills, MI, 2002, с. 225-242.
23. Tjhin, TN, и Кучма, Д. А., "компьютерные технологии для проектирования по Strut-и-Tie Метод: достижения и вызовы", ACI Структурные Journal, В. 99, № 5, сентябрь-октябрь 2002, с. 586-594.
24. <a target="_blank" href="http://www.metris.com/optical_cmm/k-series_optical_cmm/" rel="nofollow"> http://www.metris.com/optical_cmm/k-series_optical_cmm/ < />
25. Vecchio, FJ, и Коллинз, М., "Compression Ответ Треснувший железобетона," Журнал структурной инженерии, ASCE, В. 119, № 12, декабрь 1992, с. 3590-3591.
Даниил Кучма, ВВСКИ является доцент кафедры гражданского и экологического инжиниринга в Университете Иллинойса в Урбана-Шампейн, Урбана, Иллинойс. Он получил докторскую степень в Университете Торонто, Toronto, ON, Канада. Он является председателем Совместной ACI-ASCE Комитет 445, сдвига и кручения, а также является членом Комитета 318 ACI-E, сдвига и кручения (Железобетона Строительство кодекса).
Sukit Yindeesuk является кандидат кандидата в Департаменте гражданской и экологической инженерии в Университете Иллинойса в Урбана-Шампейн. Он получил степень бакалавра Касетсарт университет, Бангкок, Таиланд, а также степень магистра в Университете Нового Южного Уэльса, Сидней, Австралия.
Томас Нагл является инженер Висс, Джани, Элстнер Associates, Inc Northbrook, IL. Он получил степень бакалавра в Университете штата Айова, Iowa City, IA, и его МС и кандидатскую степень в Университете штата Иллинойс в Урбана-Шампейн.
Джейсон Харт кандидат кандидата в Департаменте гражданской и экологической инженерии в Университете штата Иллинойс в Урбана-Шампейн. Он получил диплом бакалавра и Мэн из Техаса
HEUI Хван Ли кандидат кандидата в Департаменте гражданской и экологической инженерии в Университете штата Иллинойс в Урбана-Шампейн. Он получил диплом бакалавра и магистра в Сеульском национальном университете, Сеул, Южная Корея.