Циклические нагрузки Поведение железобетонных Subassemblages Луч-Column современной структуры
Сейсмические характеристики четырех половины внешнего масштаба subassemblages пучка столбец рассматривается. Все subassemblages были характерны для новых структур и включить полный сейсмических подробности в текущих строительных кодексов, таких, как слабая балка-сильный философии дизайна колонке. Subassemblages подвергались большое количество неупругих циклов. Испытания показали, что существующие процедуры дизайн иногда может привести к чрезмерному повреждению совместных регионов.
Ключевые слова: балка-колонна кадров; связи; циклических нагрузок; железобетона; структурного анализа.
(ProQuest-CSA LLC: ... означает формулы опускается.)
ВВЕДЕНИЕ
Ключом к разработке пластичных минуту сопротивление кадров является то, что балка-колонна соединений и столбцов должны остаться по сути упругих всей истории нагрузки для обеспечения поперечной устойчивости структуры. Если соединения или столбцы выставки жесткости и / или силу с ухудшением езда на велосипеде, крах из-за P-. эффекты и к образованию история механизм может быть unavoidable.1, 2
Четыре одна половина пучка масштаб столбца subassemblages были спроектированы и построены в свою очередь, в соответствии с Европейским 2 3 и 8,4 Еврокод в соответствии с МСА 318-055 и МСА 352R-02, 6 и в соответствии с новым греческим сейсмостойкость и Code7 новый греческий кодекс для проектирования железобетонных Structures.8
Subassemblages подвергались циклической истории боковой нагрузки, с тем чтобы обеспечить эквивалент серьезный ущерб землетрясения. Результаты показывают, что существующие процедуры дизайна может иногда привести к серьезному повреждению сустава, несмотря на использование слабых балки-сильный философии дизайна колонке.
ЗНАЧЕНИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
Экспериментальные данные и опыт показывают, что землетрясения потери мощности могут возникнуть в суставах, которые являются частью старых железобетонных (RC) кадр structures.9-12 Существует скудных экспериментальных данных и достаточных данных, однако, об эффективности работы суставов разработан в соответствии с текущие коды во время сильных землетрясений. Это исследование обеспечивает инженеров-строителей, с полезной информацией о безопасности новых каркасных структур, которые включают RC сейсмических деталей из текущих строительных норм. В некоторых случаях, безопасность может оказаться под угрозой во время сильных землетрясений преждевременной неудачи совместной сдвига. Соединения может иногда остаются слабым звеном и для структур, призванных в соответствии с действующими строительными нормами и правилами модели.
ОПИСАНИЕ опытных образцов материала СВОЙСТВА
Четыре половины внешнего масштаба subassemblages пучка колонки были спроектированы и построены для этого экспериментальных и аналитических исследований. Укрепление детали subassemblages приведены на рис. 1 (а) и (б). Все subassemblages (^ ^ 1 к югу, к югу E ^ 1 ^ E ^ 2 ^ к югу, и к югу G ^ ^ 1) ведут к тому же и размеры поперечного сечения, как показано на рис. 1. Subassemblages E ^ подпункта 1 ^ E ^ 2 ^ к югу, и G ^ ^ 1 к югу имел тот же продольной арматуры колонки, восемь баров с диаметром 14 мм, а продольная арматура колонке ^ ^ 1 к югу состоял из восьми баров диаметром 10 мм (0,4 дюйма). Продольной арматуры колонке ^ ^ 1 к югу ниже, чем у трех других subassemblages (E ^ ^ 1 к югу, к югу E ^ 2 ^ и G ^ ^ 1 к югу) в связи с ограничениями МСА 352R-026 для столбец баров, проходящих через соединение. Subassemblages E ^ югу 1 ^ и G ^ ^ 1 к югу имели такой же процент продольной арматуры, балки ( E ^ 2 ^ к югу также тот же процент от продольной арматуры, балки ( в процентах от Е к югу ^ 1 ^ и G ^ ^ 1 к югу.
Продольной арматуры пучка ^ ^ 1 к югу состояла из четырех баров диаметром 10 мм, в то время как усиление пучка E югу ^ ^ 2 состоит из двух баров с диаметром 14 мм. Subassemblage ^ ^ 1 к югу имели меньшие пучка арматуры, чем к югу Subassemblage E ^ 2 ^ из-за ограничений МСА 352R-02 6 баров пучка, проходящего через соединение. Совместных подкрепления сдвига subassemblages, использованных в экспериментах, являются следующие: (б)), Все subassemblages включены сейсмических деталей. Цель Subassemblages ^ ^ 1 к югу, к югу E ^ 1 ^ E ^ 2 ^ к югу, и G ^ ^ 1 к югу было представить подробную информацию о новых структур. Как хорошо видно на рис. 1 (а) и (б), все было subassemblages высокой изгибной соотношения сил M ^ R ^ к югу. С целью использования M ^ R ^ югу соотношение (сумма изгиб потенциала столбцов, что и луч (ы)) значительно выше, чем 1,00 в сейсмостойких конструкций должна добиваться формирования пластического шарнира в пучках, так что безопасность (то есть, падение профилактики) структуры не jeopardized.1 ,2,4-7, 9,10,13 Таким образом, во всех этих subassemblages, луч, как ожидается, потерпеть неудачу в режиме изгибных во время циклического нагружения ..
Конкретные 28-дневного прочность на сжатие, так Subassemblages ^ ^ 1 к югу и к югу E ^ 2 ^ 35 был МПа (5075 фунтов на квадратный дюйм), а конкретные 28-дневного прочность на сжатие, так Subassemblages E югу ^ 1 ^ и G ^ югу 1 ^ было 22 МПа (3190 фунтов на квадратный дюйм). Усиление выхода сильных заключаются в следующем: 3], и 4]) находятся бары с диаметром 6, 10 и 14 мм).
Около 10-электрического сопротивления тензодатчиков были связаны на арматурный прокат каждого subassemblage программы.
Экспериментальная установка и последовательность нагружения
Общая схема экспериментальной установки показана на рис. 2 (а). Все subassemblages были подвергнуты 11 циклов применяться постепенно вытесняя свободный конец луча в зависимости от нагрузки истории показано на рис. 2 (б), не достигая предела ход привода. Амплитуды пиков в истории перемещения были 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55, 60 и 65 мм. Один цикла нагружения проводилось на каждом амплитуда смещения. Осевая нагрузка, равная 200 кН, был применен к столбцам subassemblages и остается постоянной на протяжении испытания. Экспериментальных последовательность загрузки используется типичный один, обычно используется в предыдущих studies.1, 11,13 Это не цель данной работы исследовать влияние других, нестандартных историй нагрузки на ответ subassemblages.
Как уже упоминалось ранее, все subassemblages были загружены медленно. Скорость деформации нагрузку соответствует статических условиях. В случае сейсмической нагрузки, скорости деформации Soroushian и Sim14 показали, что увеличение с
F ^ к югу с, дин = [1,48
Скотт и др. al.15 испытания subassemblages столбец с различными количествами обруч усиление деформации под ставки в диапазоне от 0,33 . Их результаты испытаний соответствовала с результатами, полученными по формуле. (1).
Использование вышеупомянутых выражение, предполагается, что при скорости деформации = 0,0167 сек ^ -1 ^ SUP, бетонные увеличение сильные примерно на 20% (по сравнению со статическими один). Выражение, аналогичное формуле. (1) можно найти в КСР code.16
Таким образом, сильные экспозиции Subassemblages югу ^ 1 ^ E ^ ^ 1 к югу, к югу E ^ 2 ^ и G ^ ^ 1 к югу в ходе испытаний, несколько ниже, чем сильные стороны они будут проявлять, если под нагрузкой истории похожи на фактические сейсмических событий.
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
Несоблюдение режима Subassemblages югу ^ 1 ^ E ^ ^ 1 к югу, к югу E ^ 2 ^ и G ^ ^ 1 к югу
Неспособность режима Subassemblages ^ ^ 1 к югу и к югу E ^ ^ 2, как ожидается, связано с образованием пластического шарнира в пучке на колонке лицо. Образование пластических шарниров вызвало сильное растрескивание конкретных вблизи закрепленного конца пучка каждого subassemblage (рис. 3). Поведение Subassem-blages ^ ^ 1 к югу и к югу E ^ 2 ^ было как ожидалось, и как это отражено в сейсмических философии дизайна современных коды как будет объяснить в following.4-7
Значительное место неупругих деформаций в пучков продольной арматуры в обоих Subassemblages ^ ^ 1 к югу и к югу E ^ 2 ^ (штаммы более 40.000 Рисунке 4 () показывает, тензометрических данных совместного укрепления обруч для Subassemblages ^ ^ 1 к югу и к югу E ^ 2 ^. Как ясно показано на рис. 4 (а), максимальное напряжение зафиксированных в Совместном укрепление обруч для subassemblages была ниже доходности штамм 2.500
Одно из различий между отказов от Subassemblages ^ ^ 1 к югу и к югу E ^ 2 ^, что волос трещины в совместном области к югу E ^ 2 ^, а также частичной потерей бетона в задней торцевой части стыка E ^ 2 ^ к югу состоялось в течение трех последних циклов нагружения (девятый, десятый и одиннадцатый), когда угол отклонения R соотношение превышало 4,5, а совместное области Subassemblage югу ^ 1 ^ сохранилась в конце испытания (см. к рис. 3).
Соединений, так Subassemblages E югу ^ 1 ^ и G ^ ^ 1 к югу, вопреки ожиданиям, показал разрушение при сдвиге на ранних этапах циклического нагружения. Повреждение произошло как в общей зоне, и в критических регионах колонны. Рисунке 4 (б) показывает, тензометрических данных для совместного укрепления обруч для Subassemblages E подпункта 1 ^ ^ и G ^ ^ 1 к югу. Как показано на рис. 4 (б), максимальное напряжение зафиксированных в Совместном укрепление обруч как Subassemblages E подпункта 1 ^ ^ и G ^ ^ 1 к югу был значительно выше, чем доходность деформации 2,500 Совместное сдвига ущерба было показано, уступая место после совместного укрепления обруч, что находится в согласии с ущербом наблюдается в суставах этих subassemblages.18 максимального напряжения записанные в продольных балок пучков, так Subassemblages E югу ^ 1 ^ и G ^ ^ 1 к югу был ниже 2.500 На рис. 6, прогрессирование растрескивания Subassemblage E югу ^ ^ 1 во время испытаний показали.
Нагрузки угол отклонения кривых
Земля прикладных поперечной силы по сравнению с углом дрейфа для всех Subassemblages (^ ^ 1 к югу, к югу E ^ 1 ^ E ^ 2 ^ к югу, и к югу G ^ ^ 1) приведены на рис. 7. Пучка рассчитывается изгиб потенциала subassemblages отображаются в виде пунктирных линий на рис. 7.
Одной из основных проблем в сейсмических проектирования конструкций RC является возможность членам в разработке их прочность на изгиб до неудачи в сдвига. Это особенно верно для членов разработки на совместном пучка колонке (балки и колонны), где важно развивать свои сильные стороны изгиба до отказа совместного сдвига. Кроме того, путем разработки изгиб сильные столбцов в структурах RC рамки удовлетворения сильной колонки слабого пучка правило, все члены от преждевременного выхода из строя сдвига, а также подробно пластического шарнира (критическое) регионов для пластичности, структуры RC кадр как было показано, Выставка контролируемые и очень пластичного неупругих response.2, 4,9
Как видно на рис. 7, пучок Subassemblage югу ^ 1 ^ развитых максимальные усилия сдвига выше, чем тех, которые соответствуют его конечная прочность на изгиб до шестого цикла нагружения. Это указывает на то изгибных ответ этого пучка, поскольку он разработал свою прочность на изгиб до угла сноса R отношение 4,0 было достигнуто и перевыполнены. Кроме того, разрушение при изгибе наблюдался для этого луча, вызванных дробления бетона продольной арматуры, а также последующих неупругие потери устойчивости продольных балок. Пучка Subassemblage E югу ^ 2 ^ также разработала максимальные усилия сдвига выше, чем соответствующий ее конечная прочность на изгиб до одиннадцатой верхней половине цикла погрузки и до седьмого нижней половине цикла нагружения. В частности, в течение последних циклов нагружения за угла сноса R соотношения 4,5 при больших перемещениях были введены, дробление бетона подкрепления произошло, и обручи пучка не может обеспечить адекватную поддержку продольной арматуры.
Пучка Subassemblage E югу ^ 1 ^ развитых максимальных касательных сил в непосредственной близости от тех, которые соответствуют его конечной прочности при изгибе только во время второго и третьего цикла нагружения. Для остальных циклов (четыре по 11), преждевременное совместных провал сдвига не позволяют пучка в этом subassemblage развивать свой потенциал изгиб (рис. 6 и 7).
Преждевременного отказа совместного сдвига G Subassemblage югу ^ 1 ^ также не позволяют пучка в этом subassemblage развивать изгиб потенциала. Как видно на рис. 7, пучок Subassemblage G югу ^ 1 ^ развитых максимальных касательных сил значительно меньше, чем тех, которые соответствуют его конечная прочность на изгиб.
Одним из основных положений всех современных структурных кодов является обеспечение структуры с достаточной прочностью и достаточной пластичностью пройти после упругой деформации, не теряя значительную долю их strength.2, 4,7,9 Как видно на рис. 7, этот критерий выполняется для Элементы конструкции подпункта 1 ^ ^ и Е ^ 2 ^ к югу. С другой стороны, это не выполняется для Элементы конструкции E югу ^ 1 ^ и G ^ ^ 1 к югу, потому что они выставлены значительной потере прочности при циклической нагрузке.
Пучка колонки Subassemblages ^ ^ 1 к югу, к югу E ^ 1 ^ E ^ 2 ^ к югу, и G ^ ^ 1 к югу подобны реальной современной структуры кадра. Если последовательность в структуре цепи сопротивления этих реальных структур кадра следующим желательным иерархии во время катастрофического землетрясения, образование пластических шарниров в лучах этих структур можно было бы ожидать, потому что использование слабых балка-колонна Философия дизайна принимается современной codes.2, 4,5,7,9 вышеупомянутых желательно отказов (с образованием пластического шарнира в пучке) был разработан Subassemblages ^ ^ 1 к югу и к югу E ^ 2 ^. Таким образом, величина нагрузки сопротивление Subassemblages ^ ^ 1 к югу и к югу E ^ 2 ^ согласуются с ожидаемыми значениями от реальных событий. История сугробы позволило современной коды порядка 2% от истории height.4, 7,8 Хотя отрадно, что история дрейфует в размере до 4% от высоты истории были достигнуты в большинстве испытаний сообщила со ссылкой на сейсмическую ответ пучка колонку образцов, следует помнить, что сугробы свыше 2% не могут быть легко размещены в рамках высокого роста.
Subassemblages ^ ^ 1 к югу и к югу E ^ ^ 2, которая разработала пластических шарниров в их пучков (рис. 3 и 7), показал стабильный гистерезисного поведения до угла сноса R соотношение 4,0. Они показали значительное снижение их прочности, жесткости и нестабильные гистерезисного поведения, но и за угол сноса R соотношение 4,5 (рис. 7).
Subassemblages E ^ ^ 1 к югу и к югу G ^ ^ 1, которые выставлены преждевременного отказа совместного сдвига (см. рис. 3 и 7) показал значительное снижение их прочности, жесткости и нестабильные унижающие гистерезиса за угла сноса R соотношение 2,5 и 2,0 %, соответственно (рис. 7).
Требований Международного кодекса
Несмотря на то, что все subassemblages были разработаны в соответствии с их соответствующей современным кодов, два развитых видов отказов преобладают совместных провал сдвига (рис. 3). По этой причине она рассматривается как требования этих кодов, используемых для разработки суставов Subassemblages ^ ^ 1 к югу, 5,6 E ^ подпункта 1 ^ E ^ 2 ^ к югу 3,4 (для DC "M" структур), и G ^ ^ 1 к югу 7,8 были удовлетворены.
Таблица 1 наглядно показывает, что совместное А ^ 1 ^ к югу удовлетворил требования в МСА 318-055 и МСА 352R-026 для внешнего соединения балка-колонна для сейсмических нагрузок.
Таблица 2 показывает, что суставы обеих E подпункта 1 ^ ^ и Е ^ 2 ^ к югу удовлетворил проектные условия для внешних соединений луч-столбец Еврокод 23 и 84 Еврокод для DC "M" структур.
В обоих subassemblages, два 8 мм в диаметре коротких стержней были размещены и были тесно связаны на вершине изгибы пучка арматуры и два на дне, работает в поперечном направлении совместных, как показано на рис. 5. Это установки рекомендовано Еврокод 8, когда требование ограничения пучка бар диаметра (D ^ ^ Ы к югу), чтобы обеспечить надлежащее закрепление в рамках совместной не выполняется (табл. 2). Было сочтено целесообразным, однако, определить пучка бар выдвижной. Тензометрические измерения были использованы для определения пучка бар выдвижной. Если максимальное напряжение в продольной бар пучка в течение каждых двух последовательных циклов нагружения остались прежними или уменьшились, пока выпучивания этом баре не произошло, был сделан вывод о том, что вывода этого бара было occurred.13 18, а показано на рис. 5, продольное усиление пучка в Subassemblages E подпункта 1 ^ ^ и Е ^ 2 ^ к югу сохранить адекватное крепление в ходе всех испытаний из-за коротких стержней размещены и тесно связаны в поворотах группы арматуры (см. рис.
В таблице 3 также ясно показывает, что стык G югу ^ ^ 1 выполнено проектирование положения о внешних соединений луч-столбец как новый греческий codes.7, 8
Коды устанавливать минимальные значения MR. Так что, как видно из Таблицы 1 до 3, минимальное значение M югу ^ R ^ соотношения в соответствии с МСА 318-05 и МСА 352R-02, а также в соответствии с Европейским 8 (DC "M"), является 1.20.4-6 минимальное значение M югу ^ R ^ соотношения в соответствии с новым греческим сейсмостойких кодекса 1.40.7 Таким образом, хорошей мишенью MR для большинства структур между 1,20 и 1,40.
Ни Новый греческий кодекс для проектирования RC Structures8, ни новый греческий сейсмостойких Code7 требуют ограничений для совместной напряжения сдвига. Конечно, оба этих кодов необходимо добавить требования ограничить совместных напряжения сдвига.
Теоретические соображения
Новая формулировка, опубликованных за последние studies20-26 предсказывает пучка колонки совместных конечной прочности на сдвиг и был использован в настоящей работе для прогнозирования отказов от Subassemblages югу ^ 1 ^ E ^ ^ 1 к югу, к югу E ^ 2 ^ и G ^ ^ 1 к югу. Резюме этого формулировка представляется.
Рис 8 () показывает, RC внешних совместных пучка колонке момент сопротивления кадра и рис. 8 (б) показывает, внутренних сил вокруг этой joint.10, 12 поперечных сил, действующих в совместных основных сопротивляются частично диагональной стойки сжатия, которая действует между диагонально противоположных углах совместных основных фондов (см. рис. 8 (с) ) и частично за счет механизма фермы образована горизонтальной и вертикальной арматуры и бетона сжатия struts.10, 12,19 горизонтальной и вертикальной арматуры, обычно выделяемый горизонтальных обручах в совместном ядро, вокруг продольных балок, колонки и продольных балок колонке между углу бара в боковых гранях column.10, 12,27 Оба механизма зависит от конкретных основных сил. Таким образом, конечной прочности бетона совместной основных при сжатии / напряжение контроля прочности соединения. После провала бетона, прочность в совместном ограничивается постепенное дробление по кросс-диагональные трещины, особенно на потенциальных самолетов неудачи (рис.
Так, например, считает, что Раздел II в середине совместных высоте (рис. 8 (а)). В этом разделе изгибающий момент, практически равна нулю. Сил, действующих в конкретном приведены на рис. 8 (г) .27,28 Каждая сила, действующая в совместных основных разлагается на две компоненты вдоль осей х и у (рис. 8 (г)). Т ^ ^ к югу я это напряжение сил, действующих на продольных балок колонке между углу бара в боковых граней колонны. Их результирующая является Равных и противоположных сил сжатия (Sgr; T ^ ^ я к югу), должны действовать в совместных основных сбалансировать вертикальных растягивающих сил, возникающих в арматуре. Это сила сжатия была порождена равнодействующая вертикальных составляющих диагональных сжатия фермы механизма сил D ^ ^ 1 к югу, к югу D ^ 2 ^ ... D ^ V ^ югу .27 Таким образом, D ^ ^ 1г югу D ^ к югу 2y ^ ... D ^ к югу \ у = Sgr; T ^ югу я = T ^ ^ 1 к югу T ^ 2 ^ к югу T ^ ^ 3 югу T ^ ^ 4 к югу. 27 колонке осевой нагрузки сопротивляется сжатию стойка mechanism.12 суммирование вертикальных сил равна вертикального сдвига совместные силы V ^ ^ к югу СП.
... (2а)
Суммирования горизонтальных сил равна горизонтальной поперечной силы совместных V ^ ^ JH к югу
D ^ к югу сх ^ (D ^ к югу 1x ^ D ^ ^ 2x к югу ... D ^ к югу УХ) = D ^ ^ сх югу D ^ к югу SX = V ^ ^ к югу JH (2b)
Вертикальной нормальных сжимающих напряжений ы и касательное напряжение (3) и (4)
... (3)
... (4)
^ ^, Где Н 'к югу с ^ и Ь' к югу с ^ являются длина и ширина совместных ядра, соответственно.
Теперь необходимо установить связь между средней нормальных сжимающих напряжений ы и среднего Т. напряжения сдвига Из уравнения. (3) и (4)
... (5)
Было показано, что
... (6)
где
Принципа (
... (7)
Уравнение (8) 29 был принят для обозначения конкретных двухосных силы curve30 по параболе пятой степени
... (8)
где / ^ с ^ к югу является увеличение совместных конкретных прочность на сжатие за счет лишения свободы по укреплению совместной обруч, который предоставляется в рамках модели Скотт и др. al.15 в соответствии с уравнением
... (9а)
Кроме того, е '^ с ^ к югу является конкретным прочностью на сжатие и K является параметром model15 высказаны
... (9b)
где
Подставляя. (5) через (7) в формуле. (8) и используя ... дает следующее выражение
... (10)
Предположим, что здесь
... (11)
и
... (12)
Тогда уравнение. (10) превращается в
(Х
Решение системы уравнений. (11) к (13) дает луч колонки совместных прочности ... (МПа).
Эта система решается каждый раз при заданном значении совместной пропорции с использованием стандартного математического анализа. Совместных конечной tult Прочность зависит от более широкого совместного бетона на сжатие прочность из-за ограничиваясь Ь и о совместном пропорции А. Таким образом, типичные значения tult для сравнения со значениями ACI 318-05,5 МСА 352R-02, 6 и 8 Еврокод 4 не представляется возможным получить. Особую ценность, однако, для каждого сустава будет рассчитываться, как в следующем примере.
Пример для Subassemblage ^ ^ 1 к югу
А = 1,5 и решение системы уравнений. (11) к (13) дает х = 0,1485 и у = 0,248; е '^ с ^ к югу (к югу ^ 1) = 35 МПа, К (к югу ^ 1) = 1,558 в соответствии с "Аль-Скотт и др. 15 модели и / ^ к югу с ^ (^ ^ 1 к югу) = K (1 ^ ^ к югу)
Уравнение (11) дает
...
и, наконец ... (См. Таблицу 4).
Сравнение прогнозов и экспериментальные результаты
Предложенная формулировка прочности на сдвиг может быть использован для предсказания сбоев в subassemblages и, таким образом фактических значений связи напряжения сдвига. Таким образом, при расчетной совместных напряжения сдвига т ^ ^ к югу кал больше или равна совместных прочности ..., то предсказать действительную стоимость связи напряжения сдвига будет рядом ... Это потому, что соединение не раньше, чем соседние пучка (ы). При расчетной совместных напряжения сдвига т ^ ^ к югу кал меньше, чем предел прочности соединения ..., то предсказать действительную стоимость связи напряжения сдвига будет близок к югу T ^ ^ кал, так как соединение позволяет прилегающих пучка (ы) доходности. ... рассчитывается из решения системы уравнений. (11) к (13). Значение Тпр рассчитывается по горизонтальной совместные силы сдвига в предположении, что укрепление верхнего луча дает (рис. 8 (а)). В этом случае горизонтальные совместные силы сдвига выражается в виде
V ^ к югу jhcal = 1.25A югу ^ ^ S1
, где ^ ^ к югу S1 является верхней продольной арматуры, балки (рис. 8 (а)), е ^ у ^ к югу является текучести такое усиление, и V ^ ^ к югу коллег есть сила сдвига столбца (рис. 8 ( а)). Для типа 2 суставов, дизайн силы света в соответствии с МСА 352R-026 должна быть определена с помощью стресс значение
Улучшение сохранения силы в пучке колонки subassemblages, а значения отношения т ^ ^ к югу кал / т ^ к югу прошлого месяца = Для т ^ ^ к югу кал / т ^ к югу прошлого месяца = 20-26
Действия формулировка была проверена на тестовых данных из более чем 120 внешних и внутренних subassemblages пучка колонки, которые были испытаны в лаборатории строительной техники в Университете Аристотеля в Салониках ,20-26, а также данные из подобных опытов, проведенных в США, Японии и Новой Zealand.1 ,12,13,31-36 часть этой проверки приведены в таблице 5, где показано сравнение между экспериментальными и предсказал результаты предыдущих методологии 39 наружных и внутренних пучка колонки совместных subassemblages из литературы. Очень хорошая корреляция наблюдается (табл. 5). В таблице 5, предельные значения напряжения сдвига совместных соответствии с МСА 318-055 и МСА 352R-02 6 (1,0 ... МПа для внешних соединений пучка колонки и 1,25 ... МПа для внутренних соединений пучка колонки) включены для каждой ссылки subassemblage. В таблице 5, предельные значения напряжения сдвига совместных соответствии с Европейским 84 (к югу 15
Сдвига потенциала соединений Subassemblages ^ ^ 1 к югу, к югу E ^ 1 ^ E ^ 2 ^ к югу, и G ^ ^ 1 к югу были рассчитаны с использованием вышеупомянутой методологии. Одним из мотивов этого исследования была проверка сдвига разработке силы, представленные здесь для пучка колонки суставов разработан в соответствии с современными кодексами.
Горизонтальный шов касательные напряжения в основном производятся в продольной арматуры пучка как четко описывается уравнением. (14). Продольной арматуры пучка Subassemblages ^ ^ 1 к югу и к югу E ^ 2 ^ нарочно выбрали для производства низких напряжений сдвига совместных во время тестов, то есть соотношение T ^ ^ к югу кал / т ^ к югу прошлого месяца = кал ^ /
Таблица 6 показывает, что в Subassemblage E ^ к югу 2 ^ (т. е. ниже, чем 0,5). Таким образом, образование пластического шарнира в лучах возле колонок и ожидалось, без серьезного ущерба в совместной регионах и, как следствие, не будет удовлетворительной работы для Subassemblages ^ ^ 1 к югу и к югу E ^ 2 ^. Как и предсказывалось, как subassemblages удалось при изгибе, демонстрируя замечательную сейсмические характеристики (рис. 3 и 7). Значения tpred А ^ 1 ^ к югу и к югу E ^ ^ 2, которые показаны в таблице 6, равны их значения Тпр (потому что
Процент продольной арматуры пучка Subassemblages E югу ^ 1 ^ и G ^ ^ 1 к югу нарочно выбрали, будет выше, чем у Subassemblages югу ^ 1 ^ и Е ^ 2 ^ к югу для получения большего совместных напряжениях сдвига, чем тех, которые соответствуют Конечная их потенциала. Совместных области E югу ^ ^ 1, однако, отвечает всем требованиям к конструкции, Еврокода 23 и Еврокод 8 (4) и совместные регионах к югу G ^ 1 ^ удовлетворяет всем требованиям к конструкции из двух греческих codes.7, 8
Таблица 6 показывает также, что для обоих Subassemblages E ^ югу 1 ^ и G ^ ^ 1 к югу, рассчитанные совместных напряжения сдвига ... когда лучи достигают предела прочности выше, чем совместные предельных ... . Таким образом, соединения этих двух subassemblages не удастся раньше, чем их пучков в соответствии с вышеупомянутым методологии, потому что суставы обеих E подпункта 1 ^ ^ и G ^ ^ 1 к югу достичь своей конечной прочности на сдвиг в ходе испытаний, прежде чем лучи достигают конечной силы. Таким образом, в соответствии с вышеупомянутым методологии совместного отказа сдвига ожидается как Subassemblages E югу ^ ^ 1 и G 1 без каких-либо серьезных повреждений в своих лучей и, как следствие, производительность обоих subassemblages не будет удовлетворительным. Как и ожидалось, обе Subassemblages E ^ югу 1 ^ и G ^ ^ 1 к югу продемонстрировали преждевременного отказа совместного сдвига, начиная с ранних стадиях сейсмических нагрузок и повреждений они сконцентрированы главным образом в этой области (рис. 3). Кроме того, как предсказал, как Subassemblages E 1 и G ^ ^ 1 к югу выставлены бедных сейсмические характеристики, которая была характерна значительная потеря прочности, жесткости, а также способность к рассеянию энергии в ходе испытания.
Кроме того, объем отношений совместной поперечной арматуры для Subassem-blages E ^ югу 1 ^ и G ^ ^ 1 к югу были 0,025 и 0,017, соответственно. Таким образом, стык Subassemblage E югу ^ ^ 1 был более ограничен, чем стыке Subassemblage G югу ^ ^ 1, что объясняет, почему гистерезисных ответ первый был лучше, чем у последних (рис. 7). Конкретные прочность на сжатие существенно повышает конечную т совместных сил ^ ^ к югу прошлого месяца. Таким образом, если Subassemblages E ^ югу 1 ^ и G ^ ^ 1 к югу имеют более высокие значения с бетона на сжатие сильные, они вели бы себя, а также Subassemblages ^ ^ 1 к югу и к югу E ^ 2 ^. Это произошло бы, для значений с бетона на сжатие численностью приблизительно 50 МПа, что привело бы значения коэффициента Значение конкретных 28-дневного сжимающих преимущества 22 МПа для Subassemblages E югу ^ 1 ^ и G ^ ^ 1 к югу, однако, является приемлемым для Еврокод 2,3 Еврокод 8,4 и греческом codes.7, 8.
Возникает вопрос о том, как бетонные плиты, которые являются типичными в зданиях, влияет на работу суставов, таких как subassemblages югу ^ 1 ^ E ^ ^ 1 к югу, к югу E ^ 2 ^ и G ^ ^ 1 к югу. Ehsani и Wight31, что "прочность на изгиб отношение к югу M ^ R ^ в связи существенно снижается из-за вклад продольного армирования плиты". Они рекомендовали, чтобы обеспечить изгиб движущиеся в потоке, изгиб соотношения сил должна быть не меньше, чем 1.20.31 изгиб соотношение сил всех Subassemblages югу ^ 1 ^ E ^ ^ 1 к югу, к югу E ^ 2 ^ и G ^ ^ 1 к югу испытания в этом исследовании, были значительно выше, чем 1,20 (см. рис. 1 (а) и (б)), поэтому наличие плиты не было бы никакого влияния на реакцию этих subassemblages.
Это было бы интересно узнать, является ли упрощение процедур, прибывающих в пучке колонки совместных прочности таких, как предложенный парка и Paulay, 10 привело бы к таким же выводам, как меры, вытекающие из решения системы уравнений. (11) к (13). С этой целью таблице 4 представлены совместные прочности и нормы, т к югу ^ ^ пред / т ^ ^ ехр к югу и к югу , E ^ 2 ^ к югу, и G ^ ^ 1 к югу в соответствии с вышеуказанными процедурами. Конечная совместных сильные сдвига Subassemblages ^ ^ 1 к югу, к югу E ^ 1 ^ E ^ 2 ^ к югу, и G ^ ^ 1 к югу, полученные из решения системы уравнений. (11) (13), зависят от более широкого совместного бетона на сжатие прочность из-за ограничиваясь FC, а также о совместных пропорции А. Эти значения существенно отличаются от парка и Paulay, 10, которые в основном зависят от доли верхней продольной арматуры балки. Таким образом, Таблица 4 показывает, что значения конечной совместных сильные сдвига Subassemblages ^ ^ 1 к югу и к югу E ^ 2 ^, полученные из решения системы уравнений.
(11) (13), выше, чем к югу Subassemblages E ^ 1 ^ и G ^ ^ 1 к югу полученные той же методологии. Это наглядно объясняет, почему парк и Paulay10 значения конечной совместных прочности на сдвиг в таблице 4 больше, чем значение по формуле. (11) к (13) для E ^ ^ 1 к югу и к югу G ^ ^ 1 и меньше значения по формуле. (11) к (13) для ^ ^ 1 к югу и к югу E ^ 2 ^. Наконец, как видно из таблицы 4, формулирование прочности на сдвиг предсказал провал режима Subassemblages югу ^ 1 ^ E ^ ^ 1 к югу, к югу E ^ 2 ^ и G ^ ^ 1 к югу со значительной точностью, в то время Парк и Paulay10 процедуры предсказал только неспособность режима Subassemblages ^ ^ 1 к югу и к югу E ^ 2 ^ ..
ВЫВОДЫ
На основании результатов испытаний, описанные в этом документе, следующие выводы могут быть сделаны.
1. Поведение Subassemblages ^ ^ 1 к югу и к югу E ^ 2 ^ было как ожидалось, и как это отражено в сейсмических философии дизайна ACI 318-05,5 ACI 352R-02, 6 и Еврокод 8,4 пучка колонки суставов обеих Subassemblages ^ ^ 1 к югу и к югу E ^ ^ 2 выполняется удовлетворительно во время циклических последовательности загрузки на провал, что позволяет образование пластических шарниров в смежных балок. Оба subassemblages показали высокую прочность без заметного ухудшения после достижения их максимальной вместимости;
2. Несмотря на то что Subassemblages E ^ югу 1 ^ и G ^ ^ 1 к югу представлены пучка колонки subassemblages современных структур, они выполняют плохо в обратном циклической деформации боковых. Суставов обеих Subassemblages E югу ^ 1 ^ и G ^ ^ 1 к югу, в отличие от ожиданий, основывающихся на Еврокод 2,3 Еврокод 8,4 и два греческих codes7, 8 выставлены разрушение при сдвиге на ранних этапах циклического нагружения. Это произошло потому, что, как E-Subas semblages ^ югу 1 ^ и G ^ ^ 1 к югу, рассчитанные совместных напряжения сдвига Амаж произошло как в общей зоне, и в критических регионах колонны. Этот эффект нельзя недооценивать, как это может привести к преждевременной боковой нестабильности в пластичных минуту сопротивление рамках современной структуры и
3. Было показано, что проектные предположения Евро-кода 2,3 Еврокод 8,4 и те, в греческом codes7, 8 не избежать преждевременного совместных неудачи сдвига, так как в результате проект не может гарантировать, что совместные напряжения сдвига будет значительно ниже, чем совместных конечной tult силы и не обеспечить развитие оптимальный механизм отказа с пластическими шарнирами, происходящих в пучках а в колонках остается упругой, в соответствии с необходимыми тысячная колонна слабых пучка. Таким образом, положения Еврокод 23 и 84 Еврокод и те, в два греческих codes7, 8, связанные с проектированием пучка колонки суставов нуждаются в улучшении.
Нотация
= коэффициент сверхпрочности
б '^ к югу с = ширина совместных основных
е '^ к югу с = сжатие прочность бетона
ч ^ к югу б = общая глубина пучка
^ Ч 'к югу с ^ = длина совместных основных
ч ^ к югу с = общая глубина и ширина квадратных колонке
M ^ югу R ^ = сумма изгиб потенциала столбцов, что и луч
N = применяться столбец осевой нагрузки в ходе испытаний
V ^ к югу JH = горизонтальный шов усилие сдвига
V ^ к югу СП = вертикальной совместные силы сдвига
Ссылки
1. Леон, RT ", прочность на сдвиг и гистерезисных Поведение внутренних дел шарниры Колонка Beam," Структурные ACI Journal, V. 87, № 1, январь-февраль 1990, с. 3-11.
2. Penelis Г. Г. и Kappos, AJ, сейсмостойкость железобетонных конструкций, E
3. Технический комитет ЕКС 250/SC2 ", Еврокод 2: Проектирование железобетонных конструкций-Часть 1: Общие правила и правила для зданий (ENV 1992-1-1)," ЕКС, Берлин, Германия, 1991, 61 с.
4. Технический комитет ЕКС 250/SC8 ", Еврокод 8: проектирование сейсмостойких сооружений структур-Часть 1: Общие правила и правила для зданий (ENV 1998-1-1/2/3)," ЕКС, Берлин, Германия, 1995, 192 стр. .
5. ACI комитета 318 "Строительство кодекса Требования Железобетона (ACI 318-05) и Комментарии (318R-05)," Американский институт бетона, Фармингтон-Хиллз, штат Мичиган, 2005, 430 с.
6. Совместное ACI-ASCE Комитет 352 ", рекомендации по проектированию пучка-Column соединений в монолитных железобетонных конструкций (ACI 352R-02)," Американский институт бетона, Фармингтон-Хиллз, штат Мичиган, 2002, 37 с.
7. "Новые греческие сейсмостойких кодекса (ERC-1995)", Афины, Греция, 1995, 145 с. (По-гречески)
8. "Новый кодекс греческих для проектирования железобетонных конструкций (CDCS-1995)", Афины, Греция, 1995, 167 с. (По-гречески)
9. Hakuto, S.; Парк, R.; и Танака, H., "сейсмические нагрузки Испытания интерьера и экстерьера Луч-Column Суставы не соответствующими стандартам Укрепление Подробности", ACI Структурные Journal, В. 97, № 1, январь-февраль . 2000, с. 11-25.
10. Парк Р., Paulay, T., железобетонных конструкций, John Wiley Публикации, Нью-Йорк, 1975, 769 с.
11. Парк Р., "Сводные результаты имитации сейсмических исследований Нагрузка на железобетонной балки-Column шарниры, Балки и колонны с Субстандартное Укрепление Подробная информация" Журнал сейсмостойких сооружений, V. 6, № 2, 2000, стр. 147. -174.
12. Paulay, T., и парка Р., суставов железобетонных конструкций предназначена для сейсмостойкости ", Research Report 84-9, Департамент строительства, Университет Кентербери, Крайстчерч, Новая Зеландия, 1984, 71 с.
13. Ehsani, MR, и Wight, JK, "Внешний железобетонных соединения балка-колонке, подвергнутого Загрузка Землетрясение-Type," ACI ЖУРНАЛ, Труды В. 82, № 4, июль-август 1985, с. 492-499.
14. Soroushian П., Sim., J., "Осевые Поведение железобетонных колонн при динамических нагрузках", ACI ЖУРНАЛ, Труды В. 83, № 6, ноябрь-декабрь 1986, с. 1018-1025.
15. Скотт, BD; Парк, R.; и Пристли, MJN ", напряженно-деформированного поведение конкретных ограничена Перекрытие обручи при низких и высоких скоростях деформации", ACI ЖУРНАЛ, Труды В. 79, № 1, январь-февраль 1982, с. 13-27.
16. КСР-FIP, "Типовой кодекс 1990," Вестник д 'Информация, CEB, Лозанна, Швейцария, 1993, 490 с.
17. Митчел Д., "Спорные вопросы при сейсмическом Дизайн связей в железобетонных конструкций", последние события в горизонтальной передачи сил в зданиях, SP-157, Н. Пристли, М. Коллинз, Ф. Seible, ред. Американские бетона Институт, Фармингтон-Хиллз, штат Мичиган, 1995, с. 75-96.
18. Ehsani, MR; Мусса, А. Е. и Вальенилья, CR, "Сравнение неупругое поведение Железобетонная Обыкновенные и рамки высокопрочного бетона", ACI Структурные Journal, В. 84, № 2, март-апрель 1987, с. 161-169.
19. Paulay, T., "Сейсмическая Поведение Beam-Колонка Стыки железобетонных конструкций пространства, государство-оф-искусство доклад" Труды девятой Всемирной конференции по сейсмостойкого строительства, В. VIII, Токио, Япония, 1988, с. 557-568.
20. Tsonos А. Г., "На пути к новому подходу в конструировании R / C Луч-Column суставов," Техника Chronika, научный журнал Технической палаты Греции, V. 16, № 1-2, 1996, с. 69 - 82.
21. Tsonos, А. Г. сдвиговой прочности железобетонных пластичные соединения балка-колонка для сейсмостойкого структуры ", журнал Европейской Ассоциации сейсмостойкого строительства, № 2, 1997, с. 54-64.
22. Tsonos А.Г., "Поперечная Ответ нагрузка Укрепление железобетонных шарниры балка-колонна" ACI Структурные Journal, V. 96, № 1, январь-февраль 1999, с. 46-56.
23. Tsonos А. Г. Сейсмические Модернизация R / C Луч-колонна суставов с помощью локальной трехсторонней Куртки, "Журнал европейской сейсмостойкого строительства, № 1, 2001, с. 48-64.
24. Tsonos А. Г. Сейсмические реабилитации железобетонных суставы, удаление и замену техники, "Журнал европейской инженерной землетрясения, № 3, 2001, с. 29-43.
25. Tsonos А. Г. Сейсмические Ремонт наружных R / C Луч-колонна стыков двусторонней и трехсторонней Куртки, "Проектирование зданий и сооружений и механики, т. 13, № 1, 2002, с. 17-34.
26. Tsonos, А. Г., "Эффективность углепластика-куртки и RC-Куртки в пост землетрясения и предварительного Землетрясение Модернизация Луч-Column Subassem-blages, финальный отчет, грант № 100/11-10-2000, землетрясений по планированию и организации защиты (ЕППО), сентябрь 2003, 167 с. (по-гречески).
27. Paulay, T., "Равновесие Критерии для железобетонных шарниры Луч-Column", ACI Структурные Journal, В. 86, № 6, ноябрь-декабрь 1989, с. 635-643.
28. Парк Р., Paulay лет "," Последние изменения в горизонтальной передачи сил в зданиях, SP-157, Н. Пристли, М. Коллинз, Ф. Seible, ред. Американские бетона институт, Фармингтон-Хиллз, штат Мичиган, 1995 , с. 1-30.
29. Tegos И.А., "За вклад в исследование и совершенствование сейсмостойких механические свойства Стройность Низкие структурные элементы", кандидатская диссертация, Приложение 13, V. 8, Университет Аристотеля в Салониках, 1984, с. 185. (По-гречески)
30. Купфер, H.; Hilsdorf, HK и Руш, H., "Поведение бетона при двухосном подчеркивает, что" ACI ЖУРНАЛ, Труды В. 66, № 8, август
1969, с. 656-667.
31. Ehsani, MR, и Wight, JK, "Влияние поперечной балки и плиты на поведение железобетонных соединения балка-колонна" ACI ЖУРНАЛ, Труды В. 82, № 2, март-апрель 1985, с. 188-195.
32. Дуррани, AJ, и Wight, JK, "Поведение внутренних дел Луч-колонна соединения при землетрясении типа Идет загрузка", ACI ЖУРНАЛ, Труды В. 82, № 3, май-июнь 1985, с. 343-349.
33. Фудзии, S., и Морита, S., "Сравнение интерьера и экстерьера RC Луч-Column Совместное поведение", "Дизайн Луч-Column Разъемы сейсмостойкости, SP-123, JO Jirsa, под ред. Американский институт бетона, Фармингтон Хилс, штат Мичиган, 1991, с. 145-166.
34. Как, T., и Асакуса, H., "Пластичность Оценка Внешний Луч Колонка Subassemblages в железобетонных конструкций," Дизайн Луч-Column Разъемы сейсмостойкости, SP-123, JO Jirsa, под ред. Американский институт бетона, Фармингтон Хилс, штат Мичиган, 1991, с. 167-185.
35. Uzumeri, СМ ", прочность и пластичность литых-на-Месте Луч-Column суставов," Железобетонные конструкции в сейсмических зонах, SP-53, американский институт бетона, Фармингтон-Хиллз, штат Мичиган, 1977, с. 293-350.
36. Attaalla С.А., Agbabian, MS, "Performance внутренних дел Луч Колонка шарниры Актеры из высокопрочного бетона при сейсмических нагрузок," Журнал Достижения в области строительной техники, V. 7, № 2, 2004, с. 147-157.
Входящие в состав МСА Alexandros Г. Tsonos является профессором железобетонных конструкций, Отдел структурной инженерии, Университет Аристотеля в Салониках, Салоники, Греция. Он получил докторскую степень от Университета Аристотеля в Салониках в 1990 году. Его исследовательские интересы включают неупругое поведение железобетонных конструкций, конструкций, фибробетона, сейсмические ремонт и восстановление железобетонных конструкций, а также сейсмических ремонт и реставрация памятников архитектуры.
Минимизация статистической погрешности определения размера Эффект от луча Shear базы данных