Механизм анализа для бетона Breakout Создание единого Якоря напряженности
Численного метода, основанного на теории пластичности разработанная для прогнозирования оптимальной разрушения поверхности образующей и конкретные возможности прорыва одного якоря от края при высоких нагрузках. Бетон считается жесткой, прекрасно пластического материала, повинуясь изменение кулон провал критериев эффективного сжатия и прочностью на разрыв. Отказов идеализируется как сборка из двух жестких блоков, разделенных провал поверхности перемещения разрыва. Минимизация разрушающей нагрузки предсказывает уравнение энергии создает оптимальную форму отказа поверхности образующей. Упрощенное решение также разработан аппроксимирующих поверхность разрушения, как две прямые линии.
Влияние различных параметров на конкретные возможности прорыва якорей рассматривается развернутого анализа механизма, ACI 318-05, а также результаты испытаний 501 монолитно-место и 442 после установленного якорь образцов. Форма отказа поверхности и конкретные возможности прорыва якорей предсказал по механизму анализа существенное влияние на соотношение между эффективным растяжение и сжатие сильные бетона. Для якорей установлены в конкретных, имеющих низкий соотношение между эффективным растягивающих и сжимающих сил, гораздо большей степени горизонтальные отказа самолетов в бетонную поверхность, согласно прогнозам механизм анализа, чем это рекомендуется ACI 318-05, как и результаты тестов. Экспериментальные конкретные возможности прорыва якорей ближе к предсказанию получить от механизма анализа, чем ACI 318-05. ACI 318-05 положения якоря резко недооценивают потенциал прорыва монолитно-место и после установленных якорей с эффективной глубины вложенности превышает 200 и 80 мм (7,87 до 3,15 дюйма), соответственно, устанавливается в бетон прочность на сжатие больше 50 МПа (7250 фунтов на квадратный дюйм) ..
Ключевые слова: якорь, недостаточность; напряженности.
(ProQuest: ... означает формулы опускается.)
ВВЕДЕНИЕ
Якоря для передачи нагрузки от бетона и стали членами позволяют проявить гибкость при проектировании железобетонных конструкций. Якоря могут быть разделены на две группы: 1) монолитно-место якоря, таких как шипы или во главе во главе болты и 2) postinstalled якоря, такие как расширение якоря, подневольный (клей) якоря, а также не допустить anchors.1-3 в зависимости от прочности бетона, глубина вложенности и стали текучести с якоря и краем расстояние, пять провал modes2 якорей подвергаются напряженности могут быть определены, как сталь, дающий (или разрыв), конкретные взрывается, якорь обрыва, конкретные расщепление и конкретные неудачи прорыва . Среди этих отказов, конкретные неудачи прорыва является наиболее распространенным и ломкими. Таким образом, правильная оценка конкретных возможностей прорыва якорей при высоких нагрузках позволит номинальный якорь силы контролируется пластичного уступок.
Фукс и др. al.3 показали, что конкретные неудачи прорыва можно обоснованно предсказать по конкретным проектную мощность (ПЗС), метод, на которых проектные условия для крепления системы ACI 318-05 ^ ^ SUP 2 основаны. Кэннон, 4 однако, отметил, что подход ПЗС практичный дизайн ограничивается якоря с эффективной глубины вложенности менее 250 мм (20 дюймов), потому что она была разработана с ограниченной якорь размера и глубины вложенности. Primavera и др. al.5 к выводу, что конкретные возможности прорыва в монолитно-место якоря в бетон прочность на сжатие выше 50 МПа (7250 фунтов на квадратный дюйм) был весьма завышенными методом КБО, и угол отказа самолеты конкретных членов продольной оси составляла от 21 до 28 градусов, в отличие от предположения о ACI 318-05.2 Таким образом, ACI 318-05 2 положения для якорей необходимо пересмотреть высокой прочности бетона и заливки больших глубинах. Кроме того, механизм анализа для конкретных неудачи прорыва якорей разработан в дополнение к методу ПЗС на основе равновесия подход и откалиброван с ограниченной результаты тестирования ..
Это исследование представляет собой численный метод использования поверхностный теоремы теории пластичности для прогнозирования оптимальной геометрии провал поверхности и, следовательно, получить верхнюю границу конкретные возможности прорыва отдельных якоря при высоких нагрузках. Влияния конкретных прочности на провал поверхности образующей и конкретные возможности прорыва якорей рассматривается. Влияние различных параметров на конкретные возможности прорыва якорей также рассмотрены с использованием механизма анализа, ACI 318-05,2 и базы данных, составляемой из испытаний на растяжение +501 литой Inplace и 442 после установленных якорей.
ЗНАЧЕНИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
ACI 318-05 ^ ^ SUP 2 положения для конкретных возможностей прорыва отдельных якоря при высоких нагрузках применимы для ограниченного пределах конкретного прочностью на сжатие и эффективного заливки глубиной так как они основаны на эмпирическом методе ПЗС. Горизонтальная протяженность предполагаемого прорыва тело всегда фиксировано. Механизм анализа, разработанные в настоящем исследовании показано, что форма отказа поверхности и конкретные возможности прорыва якорей загружены на провал напряжения существенно зависят от соотношения между эффективной растяжение и сжатие сильные бетона.
БЕТОН прорыва ПРОЧНОСТЬ якорей на МСА 318-05
Идеализированной отказов конкретных прорыва отдельных якоря при высоких нагрузках принятой в ACI 318-05 ^ ^ SUP 2 на рис. 1. Хотя конические бетонный блок с нелинейной разрушения поверхности образующей был обычно наблюдаются в связи с тем, 1,3,5,6 ACI 318-05 ^ 2 ^ SUP идеализированная удалось блокировать, как пирамиды с наклоном около 35 градусов измеряется от провал поверхности в плоскости, перпендикулярной оси якоря. В результате, горизонтальная протяженность отказа самолетов в бетонную поверхность берется три раза эффективной глубины вложенности ч ^ ^ к югу эффектов якорей и расстояние между отказом самолетов образована в бетонной поверхности и в центре анкер 1.5h ^ к югу Ф ^, как показано на рис. 1.
ACI 318-05 ^ SUP 2 ^ определяет конкретные возможности прорыва N ^ ^ сЬ к югу от одного якоря при высоких нагрузках в области конкретных членов, где анализ указывает на отсутствие трещин и не краевого эффекта, как следует
... (1)
где к ^ к югу с = 12,5 (30 для прочности бетона в PSI) для монолитно-место якоря и 9,8 (23,8 по прочности бетона в PSI) в период после установленного якорями и / '^ с ^ к югу равно бетона на сжатие силы.
Практическом применении уравнения. (1) ограничена прочности бетона, размер и глубину вложенности якорей, поскольку он основан на методе ПЗС, который был откалиброван в ограниченном диапазоне тестовых данных. Таким образом, е '^ с ^ к югу использовать в формуле. (1) не должно превышать 70 МПа (10150 фунтов на квадратный дюйм) для монолитно-место якоря и 55 МПа (7975 фунтов на квадратный дюйм) на должность установленных якорей, и глубины вложенности якорей должны быть не ниже 635 мм (25 дюйма). Кроме того, для монолитно-место во главе шпильки и болты с глубиной вложенности между 280 и 635 мм (11 и 25 дюйма), верхний предел N ^ югу сб, тах конкретных возможностей прорыва якорей в бетон без трещин опционально данной следующим
... (2)
Значение, полученное из уравнения. (2) превышает рассчитанное по формуле. (1) для якоря с эффективной глубины вложенности превышает примерно 285 мм (11 дюйма).
АНАЛИЗ МЕХАНИЗМА
Механизм ошибки
Рисунок 2 показывает осесимметричной поверхности конкретные неудачи прорыва отдельных якоря под напряжением наблюдается широкое конкретные прорыва specimens.1, 3,5,6 При неудаче, конкретный элемент может быть идеализируется как два жестких блоков, разделенных провал поверхности, один из которых вертикально движется относительно продольной оси других стационарного жесткого блока сумму Разделенных блока с якоря имеет форму усеченного конуса с образующей нелинейных отказа поверхностей. Таким образом, горизонтальная протяженность d1 отказа плоскости на бетонную поверхность и угол 2. Для идеализированной механизм отказа, деформации
Моделирование конкретных
Бетон считается жесткой, прекрасно пластического материала, повинуясь изменение кулон провал критериев эффективного сжатия и прочностью на разрыв, 7,8, как показано на рис. 3, для плоского случая деформации. Nielsen8 показали, что во многих отношениях, бетон могут быть смоделированы как изменение кулон материала. Эффективное сжатие е * ^ с ^ к югу и растяжение е * ^ ^ т к югу сильные бетона может быть выражен как follows8
е * ^ к югу с =
е * ^ к югу т =
где
Верхние решения
Для оценки геометрии поверхности образующей провал, провал глубиной делится на сегменты, как показано на рис 2. Для каждого слоя, вертикальная координата у ^ ^ я к югу устанавливается в зависимости от количества сегментов, а также горизонтальных координат х ^ ^ к югу я достаточно разнообразна и будут получены после минимизации разрушающей нагрузки в соответствии с теорией пластичности. Нормальности состояние изменение кулон материала в состоянии плоской деформации требует, чтобы угол между относительное смещение и дают линии должна быть больше угла трения. в связи с тем, как самолет оказался в Nielsen, 8 а именно, к югу я-1 ^)). . Nielsen8 и Brastrup9 также показали, что угол трения. конкретные, имеющие изменение критериев кулон выход может быть разумно предположить, как 37 градусов. Верхняя анализ использует энергию принцип расчета нагрузки на кинематически допустимых механизм разрушения. Из рис. 2, внешние работы W ^ E ^ к югу на провал.
W ^ югу E = N ^ ^ к югу ЦБ
Внутренней энергии (W ^ югу I ^) ^ ^ к югу я рассеивается в каждом конкретном слое я бы оценивается следующим образом
(W ^ ^ к югу я) ^ к югу я = (W ^ ^ к югу) ^ ^ к югу я ^ югу я ^ (6)
где (W ^ ^ к югу) ^ ^ я к югу и к югу ^ я ^ равных рассеянной энергии на единицу площади и площади провал поверхности бетонного слоя я, соответственно. Диссипации на единицу площади is7, 8
... (7)
где L = 1 - 2 / ж * ^ ^ к югу с собой соотношение между эффективным растяжение и сжатие сильные из железобетона. Невыполнение площадь ^ ^ я к югу от слоя я имеющих форму усеченного конуса находится интегрированием по глубине слоя, как следует
... (8)
Приравняв полная внутренняя энергия рассеивается в конкретных внешней проделанной работы, конкретные возможности прорыва N ^ ^ сЬ югу от одного якоря могут быть получены в виде
... (9)
Конкретные возможности прорыва N ^ ^ сЬ к югу от одного якоря неявно выраженный в зависимости от геометрии поверхности образующей провал предложенного уравнения. (9). По верхняя теоремы, то происходит коллапс минимум силы. Минимальное значение конкретных возможностей прорыва могут быть получены путем изменения горизонтальной координаты х ^ ^ я к югу от каждого слоя, так как вертикальная координата у ^ ^ я к югу каждого слоя известен как показано на рис. 2. Следует отметить, что угол Процесса корректировки горизонтальной координации XI в каждом слое для оценки оптимальной геометрии провал поверхности образующей достигается за счет надежных численных методов оптимизации запрограммировано в компьютере software.10
generatrixes Отказ поверхности
Примеры оптимального generatrixes разрушения поверхности для различных г ^ к югу B ^ / ч, Ф ^ ^ к югу, где г ^ к югу B ^ тот якорь, диаметр головки, полученные из предыдущего анализа механизма приведены на рис. 4: Рисунок 4 (а) для отношения между эффективным растяжение и сжатие сильные 4 (б) для На этом же рисунке, провал поверхности образующей, указанных в ACI 318-05 ^ ^ SUP 2 также представлены. Форма отказа поверхности generatrixes предсказал по механизму анализа в значительной степени зависит от Механизм анализа похож на МСА 318-05.2 гораздо более крупные самолеты расширенной провалом для якоря установлен в конкретных, имеющих 5, что горизонтальная протяженность отказа самолетов, указанных в ACI 318-05 ^ 2 ^ SUP был unconservative для якорей установлены в высокопрочного бетона выше 50 МПа (7250 фунтов на квадратный дюйм).
Это будет иметь существенное влияние на прогнозирования конкретных возможностей прорыва группы якоря или близко к краю якоря установлен в высокопрочного бетона. В частности, максимальное расстояние между якорями в группе или критическое расстояние края для якорей должны быть разработано с учетом надежного generatrixes разрушения поверхности, хотя ACI 318-05 ^ SUP 2 ^ определяет постоянную форму отказа поверхности, независимо от типа и якорь конкретных прочность на сжатие. Таким образом, простые, рациональные процедуры оценки generatrixes провал поверхности развивается в следующих ..
Упрощенное решение
Предыдущий итерационная процедура для нахождения оптимального разрушения поверхности образующей и соответствующие конкретные возможности прорыва якорей не подходит для практического дизайна, поэтому упрощенного анализа разработан и представлен ниже. Оптимального разрушения поверхности generatrixes показано на рис. 4 может быть упрощена, как две прямые линии, приведены на рис. 5. Из уравнения. (9), конкретные возможности прорыва якорей для конической поверхности провал с двумя прямыми generatrixes может быть следующим
... (10)
где Н югу ^ 0 ^ глубина нижней зоне неудачи, как представлена на рис. 5. Таким образом, первое и второе слагаемые в правой части уравнения. (10) дают энергии рассеивается в зоне АВ с углом. до н.э. и в зоне с угла 5. Предполагая, что угол. равна (10) является функцией югу ч ^ ^ 0 и Таким образом, низкая верхняя решение может быть получено, позволяя Когда
... (11)
где
Как
... (12)
Подставляя. (11) в уравнение. (12), а затем с помощью численных методов решения нелинейных уравнений, угол На рисунке 6 показан угол Угол Если бетон прочности игнорируется (е * ^ ^ к югу т = 0), угол Нормированные ч глубина ^ югу 0 ^ / ч ^ Ф ^ к югу от провала зона также не зависит от H ^ Ф ^ к югу, когда г ^ к югу B ^ / ч ^ Ф югу = 0, но сократился на высших г ^ к югу B ^ / ч, Ф ^ ^ к югу.
Простые выражения для угла 6. Nielsen8 к выводу, что коэффициент трения Как Таким образом, угол (12).
С другой стороны, ч ^ ^ к югу 0 / ч ^ ^ к югу эффект также зависит от 6, указав, что г ^ к югу B ^ / ч, Ф ^ ^ к югу увеличивается с ростом Несмотря на то, ч ^ ^ к югу 0 может быть рассчитана по формуле. (11), для большинства практических приложений, ч ^ ^ 0 югу бы просто выразил нелинейным регрессионного анализа следующим
... (14)
Коэффициент эффективности конкретных
В предыдущем верхняя анализа конкретных считается идеально пластического материала. Бетон, который является типичным хрупкого материала, однако, имеет ограниченную пластичность при сжатии, а также экспонаты крутой смягчения деформации при растяжении. Для исправления этого и других недостатков применения теории пластичности, коэффициент эффективности бетона представил. Различные формулы ,7-9, 11,12, основанное на конкретных свойств, член геометрия, нагруженном состоянии, были предложены для эффективности фактором бетона на сжатие. В настоящем анализе, как конкретные свойства и размерный эффект представлены в выражение для сжатия коэффициент эффективности бетона. Exner12 показали, что пластиковые коэффициент к югу ^ Пластиковые коэффициент сжатия обычно уменьшается с увеличением конкретных прочность на сжатие, как крутой наклон нисходящей части кривой деформации конкретных развивается в высшей прочности бетона ..
Из статистического анализа цилиндрических образцов, имеющих конкретные прочность на сжатие менее 50 МПа (7250 фунтов на квадратный дюйм), и др. Roikjar al.12 предложил значение коэффициента сжатия пластиковых следующим
... (15)
Пластичность бетона также сильно зависит от размера образца. Eligehausen и Ozbolt13 и др. Eligehausen al.14 указал, что штамм уклона в конкретные неудачи прорыва самолеты увеличивается с увеличением H ^ Ф ^ к югу, указав, что номинальное напряжение в связи с тем уменьшается пропорционально 1 / [квадратный корень] ч к югу ^ ^ Ф ^ ACI 318-05 SUP 2 ^ также рекомендует, чтобы конкретные возможности прорыва якорей должны быть изменены фактор размерного эффекта. Использование нелинейной механики разрушения, Ba.ant и Planas15 показали, что поперечные растягивающие напряжения несущей способности бетона при диагональной поверхности трещины уменьшается пропорционально (1 г / сут к югу ^ 0 ^) ^ ^ -12 SUP, где О эффективная глубина конкретного члена, а D0 это коэффициент, определяющий точку перехода между критерием силы и линейно-упругой механики разрушения. В настоящем исследовании, Ba.ant и Ким? Fs16 модели ниже используется для учета размерного эффекта
... (16)
, где г ^ ^ к югу максимальный размер агрегата. Коэффициент эффективности
... (17)
Много сил и нижней предельной деформации, а также крутой наклон нисходящей части кривой деформации бетона наблюдается в осевом растяжении, чем в осевой сжимающей испытаний. Было отмечено, что это так трудно найти коэффициент эффективности предел прочности на сжатие эффективного прочность бетона будет находиться в пределах данного следующим
... (18)
СОПОСТАВЛЕНИЯ И ОБСУЖДЕНИЯ
Экспериментальные данные
Результаты большого числа испытаний на различных якорей в конкретных подвергаются растяжения или сдвига нагрузки, проведенные в Европе и США, были первоначально составленный Фукс и др. al.3 Другие результаты тестирования собранных Клингнер и Mendonca6 были добавлены базы данных. Дополнительные результаты проверки прочности бетона выше 50 МПа (7250 фунтов на квадратный дюйм), осуществляется др. Primavera и др., 5 были также включены в базу данных, в данном исследовании. Чтобы сравнить с предсказаниями получены от механизма анализа, следующие критерии рассматриваются в выборе образцов в базе данных: испытание образцов осуществляется в неограниченном без трещин и бетона, одного якоря подвергались краткосрочным растягивающие нагрузки, а также образцы отсутствии конкретные прорыв и, не краевого эффекта, как указано в МСА 318-05.2 В результате, общее количество образцов, отобранных для данного исследования составляет 943: 501 образцов для монолитно-место якоря и 442 образцов на пост установленных якорей.
Частотное распределение основных параметров, влияющих на конкретные возможности прорыва отдельных якорей представлены на рис. 7: Рис. 7 (а) для бетона на сжатие и на рис. 7 (б) для эффективной глубины вложенности якорей. Испытания образцов из бетона с очень низким пределом прочности при сжатии 7,5 МПа (1087 фунтов на квадратный дюйм) и высокой прочностью на сжатие 83 МПа (12035 фунтов на квадратный дюйм), но конкретные прочность на сжатие менее 40 МПа (5800 фунтов на квадратный дюйм) был доминирующим для большинства образцов . Эффективная глубина вложенности в монолитно-место и после установленных якорей составлял от 36 до 525 мм (1,14 до 20,7 дюйма) и от 18 до 203 мм (0,7 до 8,0 дюйма), соответственно, что указывает на меньшую эффективную заливки Глубина работал в должности установленных якорей чем монолитно-место якорей. Большинство якорей в конкретных образцах проверенных эффективной глубины вложенности ниже 125 мм (4,92 дюйма).
Сравнение между прогнозами и результатами тестов
Конкретные возможности прорыва якорей предсказал итерационным методом (формула (9)) и упрощенная метода (формула (10)) были достаточно близки друг к другу как разница в прогнозах был в диапазоне от 3 до 7% на все якоря в базе данных. Таким образом, упрощенный механизм анализа будут использоваться для прогнозирования конкретных возможностей прорыва N ^ ^ к югу ЦБ якорей в сопоставлениях и параметрические исследования приведены в следующем. Рисунок 8 представляет влияние получены от механизма анализа и измеренных конкретные возможности прорыва (N ^ ^ к югу КБ) ^ к югу Exp. ^ якорей в базе данных. Максимальный размер совокупного и диаметр головы якорь считаются 20 мм (0,79 дюйма) и 0.15h ^ ^ к югу эффект, соответственно, если они не будут измерены и приведены в базе данных. Бетонные прорыва потенциала якорей предсказал от механизма анализа реагирует чувствительно к изменению
6). Кроме того, пластиковые анализа для штамповки сдвига в slabs17, похожее на конкретные неудачи прорыва якорей показали, что реалистичные результаты могут быть получены при Средняя Для верхний предел к югу сз ^ м и Рисунок 8 показывает, что предсказаниями, полученными из анализа механизма находятся в хорошем согласии с результатами испытаний, когда (18) ..
Сопоставление прогнозов, полученных от ACI 318-05 ^ SUP 2 ^ и механизм анализа с использованием 9; различных статистических параметров эти сравнения также приведены в таблице 1. ACI 318-05 ^ SUP 2 ^ консервативной оценки конкретных возможностей прорыва якорей, а именно, к югу 0,17, соответственно, после установленных якорей. С другой стороны, прогнозы по механизму анализа были ближе к экспериментальным результатам, чем ACI 318-05.2 полученного прогноза по механизму анализа с использованием Коэффициент вариации 1. Таким образом, упрощенная процедура развитых будет практически полезной для прогнозирования конкретных возможностей прорыва отдельных якорей и разрушения самолета преодоления ограничения ACI 318-05 ^ ^ SUP 2 положения, упомянутые ранее.
Влияние конкретных прочность на сжатие
Влияния конкретных прочность на сжатие е '^ с ^ к югу от конкретных возможностей прорыва к югу N ^ ^ сЬ якорей на рис. 10 с использованием тестовых результатов, а также прогнозы ACI 318-05 ^ SUP 2 ^ и механизм анализа с использованием Конкретные возможности прорыва N ^ ^ к югу ЦБ якорей увеличивается с увеличением е '^ с ^ к югу, однако, все более быстрыми темпами зависит от эффективной глубины вложенности ч ^ ^ к югу эффектов якорей, соглашаясь с нейронной сети подготовку для оценки конкретных возможностей прорыва якорей при растяжении на Ашур и Alqedra.18 для монолитно-место с якоря ч Ф ^ ^ к югу выше 200 мм (7,87 дюйма), предсказаниями, полученными из ACI 318-05 ^ ^ SUP 2 больше консервативным, чем механизм анализа. За период после установленного якоря, ACI 318-05 ^ SUP 2 ^ прогнозы весьма консервативны в образцах, имеющих прочность бетона выше 50 МПа (7250 фунтов на квадратный дюйм), а механизм анализ показывает, лучше согласуются с результатами испытаний, независимо от прочности бетона.
Внутренняя энергия, рассеиваемая в конкретных значительной степени зависит от пластической прочности на сжатие бетон. Пластиковые коэффициент сжатия определяется формулой. (15), эмпирические модели, основанной на сжатие цилиндра испытания прочности бетона, имеющие менее 50 МПа (7250 фунтов на квадратный дюйм). Это будет основной причиной небольшое завышение Ncb для образцов, имеющих прочность бетона выше 50 МПа (7250 фунтов на квадратный дюйм). Поэтому, чтобы предсказать, консервативно Ncb в высокопрочных бетонных, нижнюю пластиковую сжатия коэффициент конкретные, например, 2 / [квадратный корень из F] '^ с ^ к югу который является нижним пределом предложенный Nielsen, 8 будет использоваться.
Влияние эффективной глубины вложенности якорных
На рисунке 11 показано влияние эффективной глубины вложенности ч ^ ^ Ф югу от конкретных возможностей прорыва Ncb якорей. Конкретные возможности прорыва якорей увеличивается с увеличением H ^ ^ эффектов к югу. Выше увеличением скорости Ncb против ч ^ ^ Ф югу наблюдается в высокопрочного бетона и монолитно-место якоря, чем в конкретные, имеющие силу ниже 40 МПа (5800 фунтов на квадратный дюйм) и после установленных якорей. Консерватизм ACI 318-05 ^ SUP 2 ^ увеличивается с увеличением H ^ ^ эффектов к югу, в частности, монолитно-место с якоря ч Ф ^ ^ к югу> 200 мм (7,87 дюйма) и после установленных якорей, имеющих ч Ф ^ к югу ^> 80 мм (3,15 дюйма), в то время как механизм анализа достаточно предсказывает результаты тестов. Это означает, что размерный эффект определяется формулой. (16) успешно представлены в эффективности фактора.
Влияние якоря диаметром шляпки
Влияние нормированные диаметра якоря головой к югу D ^ B ^ / ч, Ф ^ ^ к югу от конкретных возможностей прорыва в монолитно-место якорей представлены на рис. 12. Конкретные возможности прорыва в монолитно-место якоря несколько возрастает с увеличением D ^ ^ к югу B / ч EF ^ ^ к югу, как указал Primavera и др. al.5 влияние якоря диаметром шляпки от конкретных возможностей прорыва и горизонтальной степени отказа плоскостей в бетонной поверхности, не рассматривается в МСА 318-05,2, но должным образом отражены в механизм анализа, как показано на рис. 4 и 12.
ВЫВОДЫ
Механизм анализа, основанного на верхней теорема разработанная для прогнозирования оптимальной разрушения поверхности образующей и конкретные возможности прорыва одного якоря при высоких нагрузках. Влияние различных параметров на конкретные возможности прорыва якорей также исследованы. Сравнение обширные результаты испытаний и предсказаниями, полученными из ACI 318-05 ^ SUP 2 ^ и развернутого анализа механизма осуществляется. Следующие выводы могут быть сделаны:
1. Форма отказа поверхности образующей предсказал по механизму анализа в значительной степени влияет на отношение эффективного растяжение и сжатие сильные бетона. Для якорей установлены в конкретные, имеющие отношение между эффективной растяжение и сжатие преимущества 0,0025, гораздо больше горизонтальных размеров отказа самолетов в бетонную поверхность, согласно прогнозам механизм анализа, чем рекомендовано ACI 318-05,2 согласившись с результатами испытаний;
2. Бетонные прорыва потенциала якорей предсказал от механизма анализа реагирует чувствительно к изменению соотношения между эффективной растяжение и сжатие сильные бетона. Предсказаниями, полученными из анализа механизма, лучше согласуются с результатами испытаний, когда соотношение между эффективным растяжение и сжатие сильные бетона 0,0025;
3. Консерватизм ACI 318-05 ^ SUP 2 ^ резко возрастает в образцах, имеющих прочность бетона выше 50 МПа (7250 фунтов на квадратный дюйм), а механизм анализ показывает, хорошо согласуются с результатами испытаний, независимо от прочности бетона;
4. Выше увеличением скорости конкретные возможности прорыва якорей в отношении эффективной глубины вложенности наблюдалось в высокопрочного бетона и монолитно-место якоря, чем в конкретные, имеющие силу ниже 40 МПа (5800 фунтов на квадратный дюйм) и postinstalled якорей. В монолитно-место и после установленных якорей, имеющих эффективную глубину вложенности выше 200 и 80 мм (7,87 дюйма и 3,15), соответственно, консерватизм ACI 318-05 ^ SUP 2 ^ резко возрастает с увеличением эффективной глубины вложенности в якоря, а предсказаниями, полученными из анализа механизма, лучше согласуются с результатами испытаний, а также
5. Экспериментально измеренные конкретные возможности прорыва якорей слегка возрастает с увеличением отношения диаметра головы эффективной глубины вложенности якорей, в отличие от ACI 318-05 ^ ^ SUP 2 положения, которые игнорируют якоря диаметром шляпки. Механизм анализа в разумной степени отражает влияние диаметром шляпки от конкретных возможностей прорыва якорей.
Авторы
Авторы выражают благодарность за финансовую поддержку в рамках областной программы Научно-исследовательские центры (Bio-Жилищно-исследовательский институт) при спонсорской поддержке корейского министерства образования
Нотация
= Площадь поверхности провал
г ^ к югу 1 = горизонтальная протяженность отказа самолетов в бетонную поверхность
г ^ к югу = максимальный размер совокупной
г ^ к югу B = диаметр якоря голову
е '^ к югу с = прочности бетона сжатие
е * ^ к югу с ^ = эффективная сила сжатия конкретных
F ^ югу т = конкретные прочности на растяжение
е * ^ к югу т = эффективное предел прочности конкретных
H ^ Ф = югу эффективной глубины вложенности якорных
H ^ югу 0 = глубина донной зоне неудачи, как показано на рис. 5
N ^ к югу CB = конкретные возможности прорыва отдельных якоря при высоких нагрузках
W ^ югу = рассеянной энергии на единицу площади
W ^ югу E = внешнее работу приложенной нагрузки
W ^ югу I ^ = полная внутренняя энергия рассеивается в провал поверхности
[Varphi] = угол трения конкретных
Ссылки
1. ACI Комитет +349 "Кодекс требования к ядерной безопасности, относящиеся структур (ACI 349-85) и Комментарий (349R-85)," Американский институт Бетон, Фармингтон Hills, MI, 1985, 132 с.
2. ACI комитета 318 "Строительство кодекса Требования Железобетона (ACI 318-05) и Комментарии (318R-05)," Американский институт бетона, Фармингтон, М., 2005, 430 с.
3. Фукс, W.; Eligehausen, R.; и Брин, JE, "Бетон проектной мощности (ПЗС) подход для крепления к бетону," Структурные ACI Journal, В. 92, № 1, январь-февраль +1995, С. 73-94.
4. Кэннон, RW, дискуссии на тему "Бетон на проектную мощность (ПЗС) подход для крепления к бетону," на FW Eligehausen и JE Брин, ACI Структурные Journal, В. 92, № 6, 1995, с. 787-791.
5. Primavera, EJ; Пайнли, JP и Kalajian, EH, "Предел Поведение Монолитные Место и подрыве" Якоря в высокопрочного бетона ", ACI Структурные Journal, В. 94, № 5, сентябрь-октябрь 1997, с. 583-594.
6. Клингнер, RE и Mendonca, JA, "Предел созданию коротких анкерные болты и сварные Коты: Обзор литературы", ACI ЖУРНАЛ, Труды В. 79, № 4, апрель 1982, с. 270-279.
7. Chen, WF, пластичности в железобетоне, McGraw-Hill, Нью-Йорк, 1982, 474 с.
8. Nielsen, член парламента, анализ и конкретные предельные пластичности, Prentice-Hall, Englewood Cliffs, NJ, 1984, 420 с.
9. Brastrup, МВт ", Штамповка Shear в бетонных плит, пластичности из железобетона, вводный доклад, коллоквиум Международной ассоциации мостостроения и строительной техники, Копенгаген, 1979, с. 115-136.
10. Чапман, SJ, MATLAB программирования для инженеров, Thomson, США, 2004, 540 с.
11. Ашур, А. Ф. и Морли, CT, "Эффективность фактор бетонных сплошных глубоких Балки," Журнал структурной инженерии, ASCE, В. 122, № 2, 1996, с. 169-178.
12. Экснер, H., "Теория пластичности материалов для кулоновского", диссертации, Технический университет Дании, Lyngby, Дания, 1983, 258 с.
13. Eligehausen Р., Ozbolt, J., "Размер эффекта в Анкоридж, поведение," Известия Европейская конференция по разрушению механики разрушения поведения и проектирование материалов и конструкций, Турин, октябрь 1991, с. 17-44.
14. Eligehausen, R.; Bouska, P.; Сервенка, В. и Pukl Р., "Размер Влияние на бетон Load Failure анкерных болтов," Механика разрушения железобетонных конструкций, Elsevier прикладных наук, 1992, с. 517 - 525.
15. Бажант, ZP, а Planas, J., разрушения и размерного эффекта в бетон и другие материалы квазихрупком, CRC Press, 1988, 616 с.
16. Бажант, ZP, а Ким, Ю. К., "Размер эффекта в Shear Отказ продольно Железобетонная балка," ACI ЖУРНАЛ, Труды В. 81, № 5, май 1984, с. 456-468.
17. Brastrup, МВт; Nielsen, депутат; Jensen, BC; и Баха, Ф., "Осесимметричная Штамповка равнинных и железобетона", доклад № R-75, Технический университет Дании, Структурные научно-исследовательская лаборатория, Копенгаген, 1976, 33 стр. .
18. Ашур, А. Ф. и Alqedra, MA, "прочности бетона Breakout Единой Якоря напряженности с помощью нейронных сетей," Прогресс в области разработки программного обеспечения, т. 36, 2005, с. 87-97.
Гын-Hyeok Ян Доцент Национального университета Мокпхо, Мокпхо, Jeonnam, Южная Корея. Он получил степень магистра и докторскую степень от университета Chungang, Сеул, Корея. Научные интересы: пластичность, укрепление, пластичность и сдвига железобетонных конструкций.
Ашраф F. Ашур, старший лектор в Университете Брэдфорда, Брэдфорд, Великобритания. Он получил степень бакалавра и магистра по Мансура университет, Мансура, Египет, и степень доктора философии Кембриджского университета, Кембридж, Великобритания. Его исследовательские интересы включают сдвиг, пластичность, ремонт, укрепление и оптимизация железобетонных и каменных конструкций.