S пластичность плоских пластин: Сравнение Shear Укрепление системы, Карл Эрик Бромсом / АВТОРА ЗАКРЫТИЕ

(ProQuest: ... означает формулы опускается.)

Обсуждение Антонио Рамос Pinho

Доцент кафедры гражданского строительства, факультет естественных наук и техники, Университет Нью-Лиссабон, Лиссабон, Португалия

Автор представил интересную и хорошо написанная работа. Discusser, однако, хотел бы обратил внимание на следующее:

1. Автор утверждает, что образцы, 18a и 18b, "КСР-МФП Типовой кодекс 1990 серьезно переоценивает пробивая возможностей обеих плит" и что "Результаты испытаний образцов, 18а и 18Б показать, что положения КСР-МФП Типовой кодекс 1990 года, и ACI 421.1R-99 для пробивки потенциала плоских пластин с шипами сдвига может быть небезопасно ". Эти выводы основаны на значения, полученные автором отношение V ^ к югу тест ^ / V ^ ^ к югу известково представлены в таблице 2, которые значительно ниже 1,0 для образцов, 18a и 18b, в особенности, когда КСР-МФП Типовой кодекс 1990 был использован. Однако, если автор использовал вместо V ^ югу известково ^ V ^ ^ пред югу, определяемая как минимальное значение в диапазоне от номинальной мощности, пробивая с поперечной арматуры (V ^ ^ к югу N1) ограничена верхняя граница для штамповки потенциала (V ^ югу n1, тах), номинальная мощность сдвига вне зоны сдвига армированных (V ^ ^ N 2 к югу), а также силы Vy соответствующий выход все ведущие изгиб арматуры, представленные в таблице, Результаты, полученные для образцов, 18а и 18Б были бы аналогичны тем, что для образцов, 19а и 19b с пластичностью подкрепление, не давая очевидные преимущества системы сдвига усиление использования пластичности арматуры в это отделение.

В самом деле, средняя V ^ югу тест ^ / V ^ ^ к югу пред для образцов, 18а и 18Б составляет 1,15 использованием ACI 421.1R и 1,03 при использовании КСР-МФП Типовой кодекс 1990 года. Для образцов, 19а и 19b, что среднее соотношение равно 1,26 использованием ACI 421.1R и 1,03 использованием КСР-МФП Типовой кодекс 1990 года. Хотя кажется, что коды представлены не предсказывают отказов очень хорошо, только образца, где предсказал возможность слегка небезопасным является образцов 18b, и только при использовании КСР-МФП Типовой кодекс 1990 ..

2. Автор сообщает, что площадь стремена используется на образцах с пластичностью подкрепление того же порядка величины сечения сдвига шпильки (площадь поперечного сечения сдвига шпильки была 8100 мм ^ 2 ^ SUP [12,56 дюйма SUP ^ 2 ^] образцами 18a и 18b, и площадь поперечного сечения хомутов была 7200 мм ^ 2 ^ SUP (11,16 дюйма ^ SUP 2 ^) для плит и 19а 11200 мм ^ 2 ^ SUP (17,36 дюйма ^ SUP 2 ^) для плит 19, б). Потому что, однако, стремена есть две ноги, общая площадь сдвига для укрепления 19а и 19b образцы на самом деле в два раза значения, представленные автором. Это убеждение discusser о том, что лучше пластичного поведения образцов с пластичностью подкрепление из-за их большой общей площади поперечного сечения поперечной арматуры в виде стремян (2 х 7200 мм ^ 2 SUP ^ [2 х 11,16 дюйма ^ SUP 2 ^]) и 2 х 11200 мм ^ SUP 2 ^ (2 х 17,36 дюйма SUP ^ ^ 2), соответственно, для образцов, 19а и 19, б) по сравнению с общей площадью поперечного сечения сдвига шпильки для образцов и 18а 18Б от 8100 мм ^ 2 ^ SUP (12,56 дюйма ^ ^ SUP 2) ..

ОТ АВТОРА ЗАКРЫТИЕ

Генеральный ответить

Дизайн философии Похоже, что все discussers должно быть обращено на тот факт, что испытания были проведены для изучения возможности наилучшей имеющейся традиционной концепции дизайн и новая концепция дизайна обеспечивают пластичного поведения плоских пластин в случае случайного нагрузка в связи с Например, взрыв газа или судебной деятельности.

Gayed утверждает, что "это не трудно разработать опытный образец проявлять пластичность аналогично Образцы 19а и 19b, сделав номинальной сдвига и изгиба сильные близко друг к другу, поэтому ожидать обширной уступая изгибных подкрепление". Это распространенное заблуждение, что пластичного поведения плоской пластины является оправданным, если его номинальная мощность пробивая превышает номинальную вместимость изгиб. В действительности, это не так просто.

Испытательные образцы 18а и 18Б со сдвигом шипы были разработаны в соответствии с предложением Gayed с номинальной мощностью пробивая превышает изгиб потенциал, но они не проявляли пластичного поведения. Такие результаты испытания, характерных для традиционных образцов дизайна с вертикальными стремена или сдвига studs.15 Когда изгиб укрепление начинает приносить в колонке (как правило, при нагрузке около 70% на изгиб потенциала соответствующих урожайности всех подкрепление по образцу ширина ), кривизна плиты и наклонных трещин при изгибе колонке быстро расти. Сжатия зоне панели у колонны тем самым уменьшить в высоту и вдруг являться определяющим для сдвига потенциала вместо поперечной арматуры.

Действительно, пластичного поведения предполагает, что усиление изгиба в колонке может выставить деформации растяжения значительно выше доходности деформации без перфорации происходит. Стержней, следовательно, являются наиболее важной частью концепции укрепления пластичности. Они предназначены для полной реакции столбца, вешалки, которые могут моста через зоны с большим изгиб трещин при урожайности петля образуется в колонке, тем самым исключая общего типа неудача с обычными усиление сдвига, описанных выше.

Дизайн положения пластичности усиление подобных положений Кодекса ACI 318-0816 для разработки поперечной арматуры в сейсмостойкий beamcolumn кадров. Максимальная сила сдвига, которые могут развиваться в плоской пластине, связанных с изгиб плоской пластины вместо предусмотренных учтены нагрузки тяжести.

Сумма поперечной арматуры-Все discussers являются поблагодарил за то, что обнаружили роковую ошибку автора в отношении количества предоставляемых стремена. Цифры на общую площадь поперечного сечения хомутов должна быть удвоена на рис. 8 и 9. Данной номинальной мощности сдвига образцов является правильным, однако.

Сдвига потенциала плиты, конечно, не пропорционально общей сумме стремян discussers подразумевают. Большой общей площади поперечного сечения из стремени клетки связано с тем, что они рассчитаны на высокие напряжения сдвига в плите на небольшом участке возле колонки, но для покрытия больших площадей перекрытия до достижения зоны где сдвига прочность бетона, уже достаточно. Это overdesign большинства стремена является экономически возможным, поскольку в стремя каркасов дешевые условных единиц арматуры. Просьба также отметить, что, несмотря на большое количество хомутов, количество единиц установки только 12 и 14 образцами 19а и 19b соответственно. Общий вес стремя клетки для 19а образца составляла менее 50 кг (112 фунтов), материал, стоимость которых должна быть по сравнению со стоимостью 72 сдвига шпильки в виде 24 единиц установки шипов три каждый.

Испытания показывают, что примерно 20% от необходимого изгиба верхней подкрепление в колонке полосы может быть детализирован, как стержней, а, которая вызывает лишь незначительное снижение нагрузки из-за изгиба. Эта сумма, как правило, достаточно для формирования изогнутых компонентов бар концепции укрепления пластичности. Чистая стоимость стержней поэтому ограничено.

Несоблюдение режима "Несколько discussers утверждают, что плиты с шипами не удалось сдвига при изгибе и штамповки отказа, что сразу же последовал второй, тем самым обвиняя хрупкого разрушения на изгиб уступая подкрепления.

Поперечной арматуры в балках выполнила свою задачу провести поперечной силы даже тогда, когда обширные уступая изгибных усиление происходит. Это важнейшее требование является более важным для плоских пластин, чем для пучков. Верхний изгиб арматуры в плоских пластин именно разработан в предположении, что он будет проявлять значительную уступая в колонке учтены загрузки, так что предполагается равномерно распределены изгибающий момент в колонке полосы может быть достигнута. Сдвига шпильки в настоящее испытаний, однако, даже не выполнить это основополагающее требование, несмотря на то что они были с завышенным запасом прочности.

Закрытие на обсуждение Гали

Discusser утверждает, что якорь свойства во главе шпильки превосходят стременах и конкретные дробления будет происходить внутри изгибов стремена задолго до того, они достигли своего предела текучести. На этот раз, пожалуйста, считают, что установленный минимальный диаметр оправки 6 5 за стремя поворотах соответствует минимальный диаметр изгиба в соответствии с МСА 318-0816 для изгибных арматура диаметром 25 мм (1 дюйм) или меньше. В соответствии с комментарием к Кодексу, этот минимум поворотом диаметром предписано, чтобы избежать дробления конкретных внутри поворота.

Слип измерения сдвига подкрепления, сообщили Риган, 20 который обнаружил, что 10 мм (3 / 8 дюйма) во главе шпильки натянут до 500 МПа (70 KSI), выставленных скольжения 0,4 мм (0,016 дюйма) с каждой стороны при встраивании 60 мм (2,4 дюйма) в бетоне. Stirrups 8 мм (5 / 16 дюйма) диаметр натянут до 450 МПа (65 КСИ) и с 90-градусной дуге радиусом примерно 3.5 мм (0,016 дюйма) скольжения при помещении их в конкретные до 0,2 мм (0,08 дюйма) в ширину трещины. Разница между сдвига шпильки и стремена, таким образом, не велика. Нижняя поведение стремена в некоторых, но не все, опубликованных испытаний следует скорее отнести к ненадлежащее детализации. Так, например, сослаться на собственный discusser в tests.19

Прочность арматуры и поперечной арматуры обеспечить плита с изгибной потенциала и срез, соответственно. "Пластичность подкрепление" сочетание известных типов поперечной арматуры, который никогда не испытывал прежде 198815-предназначен для пластичности на плите. Укрепление сама, конечно, размерами не сдаваться.

Сравнение discusser этого свойства этих двух типов поперечной арматуры, полностью вводит в заблуждение, как описано в ответ генерал. Сравнение также не согласуется; discusser претензий на один экземпляр, что "предел текучести в стремена, о чем подробно автор не может развиваться". Тем не менее, на следующий раз он утверждает, что при условии стремена обладают способностью 600 МПа (87 KSI). Это почти на 50% выше, чем ограничение текучести проектирования до 420 МПа (60 KSI) для хомутов в соответствии с МСА 318. Такой спорный метод не внушает доверия. Более того, показательно, что discusser предпочитают игнорировать только важным параметром при условии номинального пробивая емкость V ^ ^ N 1 к югу, которое было почти одинаковым для обеих систем. Регулирующие разделе стремена, конечно, тем самым, размещаются вне стержней, как подробно описано в статье. Расчетной прочности был взят 500 МПа и 420 МПа (73 и 60 KSI) для сдвига шпильки и стремена, соответственно, в соответствии с МСА 318-08.16.

Discusser утверждает, что неудачи хрупких образцов 18а и 18Б должны иметь место за пределами поперечной арматуры. Однако, ни кодов, ни профессоров всегда правы. Последние испытания в Университете Calgary21 показать, что неудачи плит с эффективным глубинах больше 120 мм (4,7 дюйма) произошли в течение сдвига армированных зоне, несмотря на это ACI 421.1R-99 предсказал провал штамповки за пределами этой зоны.

Поведение два понятия четко продемонстрировано на рис. B и C. образцов 18а со сдвигом шпильки неудачу в хрупких пробивая в сдвига армированных зоны и образцами 19а с пластичностью укрепление проявил очень пластичного поведения, достигнув плиты наклона отклонения от 7% (с постоянно возрастающей нагрузкой мощности) до принятия окончательного сдвига неспособность вне зоны с стремена.

Discusser пытается продемонстрировать, что опасную зону OAD на рис. 4, не существует. Тем самым он делает большую ошибку, используя количество 0.5C вместо C в формуле. (23). Же ошибку сделал коллеги discusser в Биркл и Дилгер в формуле. (6) из последних paper.21

Уравнение (23) дает данный момент условия равновесия за счет вентилятора типа линии выхода в колонке полосы плоской пластины с квадратными панелями и уравнения. (26), равномерно распределенных изгибающий момент в колонке полосу в соответствии с МСА 318-08.16

В фактических свойств образцов 18а

...

В этом случае номинальный изгибающего момента моего проектирования изгиба арматуры в колонке полосы в соответствии с МСА 318-08 (уравнение (26)) только 82,4% (0.112/0.136 = 0,824) необходимых изгибающего момента для выполнения условия равновесия для вентиляторов типа выхода линий (уравнение (23)).

Последствия изображен на рис. D. пластине соответствующие испытания образцов 18а должны быть рассчитаны на колонке реакции 800 кН (179,85 кип). Положения ACI 318-08 приведет к необходимости верхней изгиб отношение усиление в колонке полосе 0,90%. Условия равновесия за счет вентилятора типа линии выхода в колонке полосы требуют армирования на 1,1%. Если бы только 0,9% арматуры при условии, грузоподъемность уменьшается до 650 кН (146,13 кип).

Discusser предлагает формулу. (23) может быть дополнительным средством проверки прочности при изгибе в непосредственной близости от колонны. Пожалуйста, то заметим, что в непосредственной близости на самом деле почти во всю ширину столбцов полосы, так как величина С в уравнении. (23) соответствует примерно 80% от ширины полосы колонки в соответствии с МСА 318-08. Более строгий подход, справедливо и для плоской пластины прямоугольной панели, предлагается в статье.

Если образцов 18а были проверены в рамках Университета Калгари, где по углам квадратных образцы помешали поднять, иная картина линии выход разрабатывает и уравнения. (23) изменения

...

Этот тест кадра таким образом, дает образцы с примерно 24% больше, изгиб грузоподъемностью Vy, чем на изгиб грузоподъемности для круглого или квадратного образцов с углами свободный ход (0.136/0.110 = 1,24). Площадь испытательных образцов, где углы не имеют возможности поднятия Поэтому часто обладают большей мощностью, чем штамповки круглых образцов или квадратные образцов, испытанных в сложившихся стандартных уголками свободной поднять. Великий осторожностью следует принимать при оценке таких испытаний, поскольку они не имитировать изгибающий момент распространения на колонку в реальном плоской пластины.

Закрытие на обсуждение Дилгер

Discusser пытается показать, что пластичность подкрепление "сильно завышенным запасом прочности". Тем самым он делает серьезную ошибку, рассмотреть вопрос о разделе контроля близко к колонке в качестве руководящего для проектирования стремена. Регулирующих раздел, конечно, вне изгибы стержней. В таблицах 2 и 3 показывают, что номинальная мощность пробивая V ^ ^ N 1 к югу почти идентичны для обеих систем. Стремена, таким образом, не более, чем с завышенным запасом прочности сдвига шипов, но только за стремя концепция может обеспечить пластичного поведения.

Стержней не были завышенным запасом прочности. Максимальной реакции колонке в ходе испытаний были 990 и 1190 кН (222,56 и 267,52 кип) для образцов, 19а и 19b соответственно. Напряжение в 16 мм (3 / 5 дюйма) стержней разработана как вешалки затем

что близко к их предел прочности 666 МПа (96,6 KSI).

Закрытие на обсуждение Gayed

Голые испытания прочность сварного шва в соответствии с ASTM A185 является очень серьезным испытанием, поскольку сварки в тестовом подвергается эксцентричный силы сдвига, эксцентриситет которого меньше, когда блок встроен в бетоне. Вот почему КСР-МФП Типовой кодекс 1990 предусматривает, что для сварки одного бара для крепления стремян должен либо противостоять силу соответствующего полного предела текучести на якоре бар при испытании встроенные в бетон, или 60% от его доходности силы при испытании голые.

Discusser далее утверждает, что установки пластичности подкрепление разработки на практике. Опыт шведских подрядчиков напротив, по сравнению со сдвигом шипами.

Нагрузкам доход за стремена ограничена 420 МПа (60 KSI), в соответствии с положениями ACI 318-05 для поперечной арматуры, как описано в Приложении А.

Discusser, очевидно, совершенно неправильно текст в газете о философии дизайна. Изгибных армирование, конечно, быть рассчитаны на предусмотренных учтены нагрузки. Сумма пластичности подкрепление, то приспособились к этому определенное количество изгиб арматуры.

Закрытие на обсуждение Megally

Стержней не может рассматриваться как изгиб подкрепление, потому что они уже наклонился в колонке края. Их влияние на изгиб потенциала плите, а лучше, захваченных в предположении, что их внешний вид в конечном итоге поворотах поддержку плиты (см. Приложение).

Положения ACI 421.1R-99 действительно переоценить возможности штамповки сдвига образца 18а. Несмотря на это, номинальной мощности, пробивая превысил фактический изгиб потенциала, а также образец не удалось в довольно хрупкого пробивая в зоне с поперечной арматуры, не доходя до изгиба потенциала (см. рис. 12 и B).

Предсказал пробивая потенциала 1028 кН (231 кип) для образцов 18а предполагает чрезвычайно завышенным запасом прочности изгиба арматуры в соответствии с процедурой тестирования использовались в университете Calgary22, чтобы избежать неблагоприятной ситуации для шипов широкий изгиб трещины из-за выхода на изгиб подкрепления. Автор утверждает, что в результате таких испытаний не имеет никакой ценности для дизайнера, который бы не предоставить необходимые чрезмерное усиление изгиба, если сообщил о его необходимости для предотвращения перфорации. В связи с этим примечательно, что ни ACI 318-08, ни ACI 421.1R-99 указывается, что выражения для штамповки потенциала со сдвигом шпильки предполагают чрезвычайно завышенным запасом прочности изгиба подкрепление, когда нагрузка приближается к допустимого верхнего предела для штамповки потенциала.

Два образца со сдвигом шпильки были созданы для перфорации номинальной мощности превышает изгиб потенциала в соответствии с проектом принципа пластичности подкрепления. Их изгиб потенциала Vy были в том же диапазоне, изгиб потенциала два пластичности образцов с подкреплением. Требование одной переменной поперечной арматуры типа Поэтому выполнены в ходе испытаний.

Закрытие на обсуждение Рамос

1. Автор соглашается, что если предсказал потенциала V ^ ^ к югу пред были использованы вместо V ^ ^ к югу известковый, прогноз результаты будут лучше. Однако, это опасный способ оценки ранее использовались другие researchers6, чтобы доказать, что их рекомендации дизайна являются безопасными. Автор утверждает, что неспособность режима для прогнозирования и фактических отказов (штамповка, сдвиг или изгиб) должны быть одинаковыми, в противном случае ложные выводы будут сделаны.

2. Вопрос о сумме стремена и его влияние на поведение пластичных, как мы надеемся удовлетворительно рассматриваются в ответ, и в Генеральной закрытия в обсуждение Гали Дилгер, Gayed и Megally.

Ссылки

20. Риган, PE, "сдвиг Усиление плоских плит," Труды Международного семинара по перфорации Shear Емкость RC плиты, Королевский технологический институт, Стокгольм, Швеция, 2000, с. 99-107.

21. Биркл Г., Дилгер, W., "Влияние толщина плиты по перфорации Прочность на сдвиг," Структурные ACI Journal, V. 105, № 2, март - апрель 2008, с. 180-188.

22. Штайн, T.; Гали, А. и Дилгер, W., "Различие между кулаками и изгиб видов отказов плоских пластин", ACI Структурные Journal, В. 104, № 3, май-июнь 2007, с. 357 - 365.