Прочность на сдвиг РК оболочке внутренних дел Луч-Column суставов без горизонтальной поперечной арматуры
Интерьер совместных прочность на сдвиг nonductile кадров укрепить железобетонными (RC) куртки, но без каких-либо новых совместных обручи сдвига и не дюбель якорей установлены в новых и старых бетонных интерфейс, был исследован. Семь один конец интерьера пучка колонки совместных subassemblages были протестированы в соответствии квазистатическом циклического нагружения для наблюдения за совместной прочности на сдвиг и общую производительность рамы. Тестовых измерений используются также для проверки два аналитических моделей, используемых для прогнозирования горизонтальной прочность на сдвиг оболочке суставов без горизонтальной совместных усиление сдвига. Результаты показывают, что RC рубашкой схема позволяет эффективно реабилитировать nonductile кадры с очень плохими совместных деталей. Эмпирическая формула для расчета совместного прочность на сдвиг RC рубашкой кадров предлагается в данном исследовании.
Ключевые слова: интерьер суставов пучка колонки; оболочки; совместных прочность на сдвиг; сейсмических поведения; сдвига деградации.
(ProQuest: ... означает формулы опускается.)
ВВЕДЕНИЕ
Более 90% из железобетона (RC) зданий в Тайване, особенно в малоэтажном RC жилья, строятся по монолитно-место и конкретные методы. В отличие от сборного железобетона, монолитно-бетонного здания более подвержена включение некачественных усиление details1, 2, такие как некачественные сейсмических крючки в поперечное армирование колонн или балок, или нет поперечной арматуры (пучка барах или горизонтальные обручи и связи) , проходящей через луч колонки совместных ядра. В 1999 землетрясения на Тайване, Чи-Чи, было установлено, что в дополнение к базовому провал сдвига столбца, было много совместных ущерба сдвига RC buildings.2 причин для этого типа отказ в основном из-за низкой прочности бетона и не поперечной совместных подкрепления.
Несколько методов модернизации, в том числе с использованием конкретных пиджаки, на болтах стальные пластины, а также из армированных волокном полимера (FRP) листах, были предложены в literature3-6 для структурной модернизации. Среди этих методов модернизации, применения RC оболочки к столбцам был наиболее широкое распространение в Тайване после землетрясения 1999 года. Это потому, что конкретные оболочки больше соответствует как-сооружений в RC по сравнению с другими модифицированных материалов, так что недостатки в колонны и балки столбцов соединения могут быть легко усилены оболочки RC. Кроме того, модернизация схема проста и, соответственно, более экономичной, чем другие схемы модернизации.
В данном исследовании, а встроенно-RC рубашкой интерьера beamcolumn совместных subassemblages, которые не имеют горизонтальный шов обручи испытаны для проверки выполнения сейсмических бедных суставов пучка колонки укрепить с куртками RC. Влияние перекрытия не рассматривается в данном исследовании. Особое внимание будет уделяться разработке RC оболочки или оценки прочности на сдвиг в качестве построенных и конкретные оболочке суставов пучка колонки.
ЗНАЧЕНИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
RC оболочки без шпонки якоря между новым и старым конкретных интерфейс, который отличается от обычного метода строительства было принято модифицированной пучка колонки суставов без каких-либо совместных укрепление горизонтальных сдвига. Экспериментальные испытания были проведены для наблюдения за сейсмической поведение рубашкой кадров. Относительная скольжения, что произошло между новой и старой бетонной в общей зоне была измерена с целью оценки его влияния на общую сейсмическую исполнении рубашкой кадров. Другая цель исследования заключалась в сравнении сдвига сильные стороны, как-создать и укрепить суставы измеряются и вычисляются с помощью двух предсказал models.7, 8
Оценки совместных Прочность на сдвиг
Основной интерес авторов пучка колонку без горизонтальной суставов усиление сдвига, которые относятся к разряду нестандартных укрепления деталей. Это означает, что совместное? FS прочность на сдвиг не может быть предсказано на основе уравнений, указанных в ACI 318-05.1 В этом исследовании, смягчился strutand галстук model7 и сдвига деградации model8 затем принята в качестве альтернативных вариантов для вычисления поведения некачественных соединений.
Умягченной стойки и галстук модели
Размягченный стойки и галстук model7 была основана на концепции, что после пучка и столбцов баров, проходящей через совместные ухудшились, бетон диагональных механизм стойка может стать одной из основных причин совместных прочности на сдвиг, который был представлен на рис . 1.
Оболочке сустава как показано на рис. 1 предполагается, как вновь построенные совместных рассчитать прочность соединений при сдвиге смягчил стойки и галстук модель. Для оценки диагональных прочности бетона, так называемые диагональные силу стойки C ^ ^ дп югу необходимо провести оценку (см. рис. 1, и уравнение. (1)). Это означает, что коэффициент К для благотворное влияние горизонтальной и вертикальной, проходящей через усиление рубашкой совместных основных и конкретных совместных смягчил коэффициент
C ^ югу дп = K
где К-индекс рассчитывается по горизонтальной и вертикальной, проходящей через усиление рубашкой совместных ядро, а
где / '^ ^ ш к югу представляет собой средневзвешенное прочности бетона на оболочке сустава (уравнение (7)), а ^ ^ ул югу является эффективная площадь диагональной стойки в совместном ядра.
^ К югу ул = ^ S ^ югу
, где ^ с ^ к югу глубина диагональной стойки (см. рис. 1).
^ к югу ы = [квадратный корень] ^ SUP 2 ^ ^ с ^ к югу ^ SUP 2 ^ ^ к югу Ь (4)
к югу, где Ь ^ S ^ ширина диагональной стойки, а к югу ^ C ^ ширина зоны сжатия в колонке рядом с joint.9
... (5)
где ^ к югу Ь ширина зоны сжатия в пучке, прилегающих к сустава.
^ к югу Ь = H ^ югу Ь / 5, удовлетворяющая уравнению. (6с) (6а)
^ к югу Ь = H ^ югу Ь / 3, не отвечающей формуле. (6с) (6, b)
где N является осевое усилие на колонке; югу ^ г ^ является общая площадь сечения колонны; ч ^ к югу С ^ общей глубины колонки; ч ^ к югу Ь является общей глубиной пучка;
Уравнение (6а), предложенной оригинальной модели, 7 оценивает примерный эффективная глубина зоны сжатия пучка при пластической шарнирное крепление происходит в пучки, прилегающих к совместной лицо. В случае, отличается от вышеупомянутой, однако, уравнения. (6b), предложенный авторами могут быть использованы. В исследовании, прочность на сдвиг в оболочке интерьера совместных без поперечной арматуры в совместных основных оценивается, как показано на рис. 1. Параметры вероятно, будет Номинальный диагональный силы сжатия C ^ ^ к югу дп являются коэффициент благотворное влияние связующих сил, K, и эффективная площадь диагонального стойки, ул ^ ^ к югу.
Для вычисления силы рубашкой соединения, где Существуют два различных конкретных преимуществ содержатся в совместном сути это необходимо оценить конкретные эффективные strength3 следующим
^ К югу J ^ [квадратный корень из F] '^ к югу ш = ^ 1 ^ к югу [квадратный корень из F]' ^ ^ к югу c1 югу ^ 2 ^ [квадратный корень из F] '^ к югу с2 ^ (7)
где / '^ ^ ш к югу эффективная прочность бетона на оболочке совместной сердечник, Aj является эффективная площадь сдвига в оболочке сустава, А1 валового существующих области, А2 области колонке куртку, включенных в общую зону сдвига , е '^ ^ к югу c1 является прочность бетона на совместном существующих в колонке, а /' ^ ^ с2 югу является оболочкой прочности бетона в суставе.
Сдвиг в горизонтальном направлении сила V ^ ^ JH югу получить C ^ ^ дп к югу в формуле. (1), теперь становится
V ^ к югу JH = C ^ ^ дп югу cos
параметров 1.
Числовой пример, иллюстрирующий порядок расчета с использованием вышеупомянутых уравнений представлена в Приложении .*
Совместное сдвига модели деградации
Прочность на сдвиг внутренних совместных пучка колонки, особенно совместно с некачественные детали усиления или без горизонтального сдвига подкрепление, таких, как описывается в исследовании, могут быть оценены с использованием вышеупомянутых смягчил стойки и галстук модели, но этот метод может слишком сложным для обычного использования дизайна. Для решения этой проблемы, авторы использовали совместных деградации сдвига model8, 10 предсказать горизонтальный шов прочность на сдвиг RC рубашкой пучка колонки суставов.
Первоначальная модель деградации сдвига предложенный Park10 включены сдвиг колонки и совместных сдвига деградации. Полный совместной модели деградации сдвига, как показано на рис. 2 было показано. Это может быть использовано для оценки сейсмической РК минуту сопротивление кадров. Введенных пластичности показано на рис. 2 определяется в зависимости от кривизны коэффициент пластичности [прямой фи] ^ к югу и ^ / [прямой фи] ^ у ^ к югу в шарнирах пучка пластик на гранях колонны. Hakuto др. al.8 проведена серия испытаний на beamcolumn суставов без поперечного армирования в совместных основных для проверки максимальной совместной прочности на сдвиг, и тенденция к деградации сдвига прочность при циклической нагрузке. То есть, на рис. 2 подтверждается Hakuto? Фс экспериментальных результатов.
Указанные результаты, однако, не включает эффект колонны осевой нагрузки на совместной прочности на сдвиг. Для изучения эффекта осевой нагрузки, Park? FS10 уравнения был принят к оценке прочности на срез RC оболочке суставов интерьера пучка колонки, как это показано в уравнении. (10).
... (10)
где К = 1,0 для внутренних соединений луч-столбец (МПа) [А = 12,0 для внутренних соединений луч-столбец (фунтов на квадратный дюйм)], а А / полезная площадь совместных ядра.
Уравнение было выведено считая совместных прочности на сдвиг достигнут на этапе первоначального диагональных напряженности крекинга, понесенных в совместных ядра. Она отменяет, что присутствие колонке осевая нагрузка возрастет совместные силы сдвига. Для этого, в исследовании, часть тестирования пучка колонки совместных subassemblages с колонной осевой нагрузки ^ к югу 0.14f 'с ^ ^ ^ г югу будут изучать влияние колонке осевой нагрузки на совместные силы сдвига. Хотя совместная модель деградации сдвига, как показано на рис. 2 является более полным, для описания поведения пучка колонки суставов без поперечного армирования в совместной сердечник, максимальная прочность соединения, такие как сдвиг представлены в формуле. (10), представляющих особый интерес для исследований.
Экспериментальная программа
Описание испытания единиц
В общей сложности семь один конец интерьера пучка колонки совместных подразделений, были построены и испытаны. Рис 3 и в таблице 1, показывают, размеры узлов и деталей арматуры. Как построенных рубашкой единиц (Ko-JI1 и Хо-JI1) характерна для строительства используется в старых RC малоэтажных зданий в Тайване. Основным недостатком является то, что не было совместных укрепление горизонтальных сдвигов в совместной, как показано на рис. 3 (а) и (б). Это может привести к возникновению преждевременной разрушение при сдвиге в суставе.
Две серии пучка колонки совместных subassemblages (Ко серии и Хо-серии), рассматриваются в данной статье. Все подразделения, в том числе модернизированных единиц, были отлиты в горизонтальной плоскости. RC оболочки +100 мм (3,94 дюйма) толщиной было принято во внимание.
Для всех единиц рубашкой, Ко единиц были предназначены для иллюстрации совместной отказов сдвига, а Хо единиц были предназначены для иллюстрации изгиб движущиеся режим на концах бруса. Цель единиц Ко было изучить влияние новой для старых бетонных поверхностное скольжение по оболочке совместные силы сдвига.
Все, за исключением единиц рубашкой Ko-JI2 были отлиты в два наливает имитировать обычную процедуру строительства работы модернизации. Дюбели не закреплено в новой к старой конкретных интерфейс схема модернизации. Ko-JI2, однако, был брошен в один налить имитировать рубашкой конкретные достаточно якоря дюбель, как идеальное поверхностное состояние связи и служить эталоном, с которым Ko-JIR1 было сравнивать. Цель вышеупомянутых было наблюдать эффект связи проскальзывания на прочность сдвига.
Единицы Ko-JI1 и Ko-JIR2 подвергались осевой нагрузки колонке CAG 0.14f. Это должно было имитировать реальные условия для малоэтажных зданий с небольшой тяжести нагрузки на колонны. Сравнение между колоннами и без осевой нагрузки рассмотрено влияние осевой нагрузки колонке на поведение оболочке суставов пучка колонки.
Единиц Хо серии были использованы для проверки выполнения сейсмических nonductile конкретных соединений пучка колонки оснащаться предложены конкретные оболочки. Разрушение при сдвиге прототипа группы Хо-JI1 будет происходить, тогда как единицы Хо-JIR1 и Хо-JIR2 восстановлены с помощью оболочки RC можно ожидать, что неудача с в режиме сильных и слабых колонке пучка. Дюбели не были использованы для закрепления новых к старым конкретных интерфейс, аналогичный интерфейсу единиц Ko-JIR1 и Ko-JIR2.
Обратите внимание, что продольные и поперечные усиление оболочки вокруг колонок для обеих серий и Ко единиц Хо серии были разработаны в соответствии с МСА 318-05.1 поперечной арматуры в оболочке суставов не организованы, как упоминалось ранее. Таким образом, сдвиг сильные стороны всех оболочке суставов без поперечной арматуры были рассмотрены смягчил стойки и галстук, и модель совместной сдвига модели деградации, описанных выше.
Испытательная установка
Пучка колонки совместные испытательные образцы были подвергнуты сейсмических нагрузок помощью загрузки системы, изображенной на рис. 4 (а). Концы членов subassemblage совпало с середине пролета и midheight точки исследовали каркаса здания. Циклические горизонтальным способом погрузки был применен к началу конца колонок с использованием двойного действия гидравлического домкрата. В ходе испытаний, постоянной колонке осевой нагрузки КАГ 0.14f "применялся для проверки единиц Ko-JI1 и Ko-JIR2, которые также были подвергнуты шаг за шагом горизонтальной циклического нагружения. Других подразделений тест сохранить лишь горизонтальные циклического нагружения без колонки осевой нагрузки.
Рисунок 5 показывает последовательность применяется горизонтальная загрузка. Два цикла горизонтальной загрузкой до ± 0,5 H ^ N ^ к югу и ± 0.75H ^ п ^ к югу были изначально претендовал, которая определяется как циклы нагрузкой. Переменной H ^ п ^ к югу был боковой нагрузки в верхней части столбца, связанного с достижением теоретической прочности при изгибе в критических сечений балок или столбцы, в зависимости от того мере. Это была рассчитана с использованием обычных сжимающих напряжений блока для бетона с крайнего волокна бетона на сжатие штамм 0,003, и измеряется сильные материала. Для прогнозирования сильных испытанных образцов не фактором силы сокращения была применена. Уступая перемещения После нагрузки достигнуто H ^ п ^ к югу, перемещения была использована для контроля нагрузки. Опытные образцы были подвергнуты два цикла перемещения по на провал, где
Рисунке 4 (а) также показывает, приборы для измерения горизонтальной нагрузки H и горизонтального перемещения Сила сдвига V ^ ^ JH к югу (см. формулу. (11)), а также совместные деформации сдвига (12).
... (11)
где L ^ югу b1 ^ и L ^ ^ к югу b2-длины пучков (см. рис. 4 ()) и J ^ ^ Sub D является изгиб рычага пучка разделов.
... (12)
где .
Между тем, вызывающих особую озабоченность является наблюдение связи отставании в области новых к старым конкретных совместных межфазной области рубашкой единиц, как показано на рис. 4 (б). Различие между двумя измеренными деформаций сдвига в оболочке и в построенных конкретных совместных основных затем обсудили наблюдать возможность проскальзывания связи куртку.
Свойства материалов
Таблица 2 содержит краткую информацию о механических свойств конкретных и арматуры используются для построения прототипа и модернизированных серий Ко и Хо единиц серии. Для измерения конкретных преимуществ, три цилиндра 150 мм (5,91 дюйма) в диаметре и 300 мм (11,81 дюйма) в высоту были отлиты для каждой отливки. Цилиндры бетона были протестированы на ту же дату в качестве единицы был загружен. Среднее значение из трех баллонов было принято, как показано в Таблице 2. Прочностью на разрыв в три мм 1000 (39,4 дюймов) образцов для каждого диаметра арматурной были также обнаружены и средняя величина на трех образцах укрепления бар принимается.
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
Общие замечания
Сдвига столбца по сравнению с боковым смещением и сбоев в конце тестирования представлены на рис. 6 до 12 лет. В таблице 3 приведены результаты измерений сдвига столбца и горизонтальный шов сдвига. Чтобы отказаться от влияния различных конкретных преимуществ в связи с различными конкретными наливает среди тестирование образцов, измеренные сдвига столбца и горизонтальный шов напряжений сдвига затем были нормированы квадратный корень из эффективных прочности бетона, [квадратный корень из F] '^ ^ ш к югу , как показано в таблице 3. Результаты для различных серий испытаний описаны в двух частях.
Ко единиц серии
Ко единиц серии были разработаны для иллюстрации совместной провал сдвига (см. рис. 6 до 9). В качестве построенных группы Ko-JI1 с постоянной колонке осевой нагрузки КАГ 0.14f, колонки сдвига начала унижающие при максимальных касательных колонна подошла 134 кН (30,1 KIPS) и дрейфа соотношение составляло 2%. При этом коэффициент дрейфа, сдвига щипать разработан в связи с возникновением совместных провал сдвига.
В модернизированных группы Ko-JI2, без колонки осевой нагрузки, максимальный сдвиг колонки 321 кН (72,2 KIPS), что эквивалентно напряжений сдвига столбца 0,23 [квадратный корень из F] '^ ^ ш к югу МПа (2,8 [квадратных корень] е '^ ^ ш к югу фунтов на квадратный дюйм), был достигнут и поддерживается до достижения 3% дрейфа отношение к отрицательным цикла, после чего начал щипать сдвига. Обратите внимание, что группы Ko-JI2 был похож на оболочке группы Ko-JIR1, но был брошен монолитно представлять модернизированная рама с идеальной связи на границе между новым и старым бетоном. Это означает, что не было никакого эффекта межфазного скольжения связи на совместной силы сдвига и деформации. Для модернизированных группы Ko-JIR1, максимальных касательных колонке стресс 0,23 [квадратный корень из F] '^ ^ ш к югу МПа (2,8 [квадратный корень из F]' ^ ^ ш к югу фунтов на квадратный дюйм), достигла примерно 3 соотношение% дрейфа. Из сравнения максимальных напряжений сдвига столбца (нормированные на [квадратный корень из F] '^ ^ ш к югу) и соответствующий коэффициент дрейфа между Ko-JI2 и Ko-JIR1, они вели себя подобным образом.
Считалось, что различные условия межфазных связи для Ko-JI2 и Ko-JIR1 не влияет на колонны и горизонтальный шов сильные сдвига. Только другой результат для обеих зачетных единиц нашли это треск модели, как показано на рис. 7 (б) и 8 (б). То есть, Ko-JI2 повреждения равномерно через совместные ядро, в то время как растрескивание Ko-JIR1 может произойти в новом бетона в совместных основных ..
В модернизированных группы Ko-JIR2 с осевой нагрузки КАГ 0.14f "(см. рис. 9) тот же сдвиг колонки максимум как Ko-JIR1 было получено, но раньше сдвига деградации был создан в дрейф соотношение примерно 2%. Разница в сдвиговых деградации между Ko-JIR1 (начало в 3 коэффициент дрейфа%) и Ko-JIR2 (начало в соотношении 2 дрейфа%) может быть связано с последствиями осевой сжимающей нагрузки на newand-старый бетон поверхностное связи. Это вызвало проскальзывание происходить на ранней отношение дрейфа. В отличие от Ko-JIR1, растрескивание картины, образованной в Ko-JIR2, состоящий из диагональные трещины растяжения на совместном ядра. Откола от новых бетона на стыке основных Было также установлено, подобно Ko-JIR1.
единиц Хо серии
Единиц Хо серии были разработаны для подтверждения выполнения сейсмических nonductile суставов пучка колонки восстановлены с помощью оболочки RC. Оболочки схема была близка к серии Ко в этом дюбель якоря не были использованы в новых и старых бетонных-интерфейс. Как видно на рис. От 10 до 12, что, как построенный группой Хо-JI1 был загружен в совместных разрушение при сдвиге в то время как рубашкой единиц Хо-JIR1 и Хо-JIR2 были повреждены в результате возникновения изгибных шарнирное крепление на концах лучей. Другими словами, схема RC оболочки, предложенные в этом исследовании можно улучшить nonductile рамках совместной провал сдвига, гарантируя, что код requirements1 для сильных и слабых колонке режимов пучка будут выполнены.
Разница между конкретные сильные куртку Хо-JIR1 и Хо-JIR2, с нормальной и повышенной прочности бетона, соответственно, показано в таблице 2. Как видно на рис. 11 и 12, и модернизированных единиц выставлены аналогичные сейсмические поведения в терминах пучка конце изгиба шарнирное крепление.
Влияние межфазного скольжения на конкретных совместных
Межфазного скольжения могут возникнуть на новых и старых-интерфейс, если штифты не используются для закрепления оболочки RC, которые могут повлиять на прочность соединения на сдвиг рубашкой рамы и общей сейсмической деятельности. Диагональные совместной деформации сдвига измеряется в старых и новых совместных основных были сопоставлены и обсудили результаты (см. рис. 4 (б)).
На рисунке 13 показана разница в совместной деформации сдвига, измеренные для новых конкретных куртку и, как построенный бетонного ядра. Ко ряд узлов и агрегатов Хо серии следует сравнивать отдельно, потому что их различных отказов и повреждений. В серии Ко единиц, Ko-JI2, Ко-JIR1 и Ko-JIR2 удалось благодаря совместным сдвига, как указано в общих замечаний. Максимальная прочность соединения сдвига получены и поперечных сил начало деградации в связи с дрейфом соотношения были обозначены. На рис. 13, Ко-JI2, вылитой монолитно, может рассматриваться в качестве стандарта не поверхностное скольжение связи по сравнению с остальной частью рубашкой единиц.
Максимальная прочность соединения на сдвиг Ko-JI2 был получен при дрейфа составляет 2%. Ее сила деградации начали дрейф в соотношении 3%, из-за характера растрескивание бетона на совместном ядра. Для Ko-JIR1 было четкое различие между двумя совместной деформации сдвига при максимальной прочности на сдвиг совместных достигли дрейфа соотношение примерно 2%. Сдвига деградации не начала на 2%, однако, лишь на 3%. Он действовал, как подобное поведение в совместном прочности на сдвиг и его деградации, как Ko-JI2. То есть, влияние межфазного скольжения облигаций на оболочке суставов привязки и не является очевидным.
Проскальзывание связи уже не казалась такой очевидной для Ko-JIR2 как Ko-JIR1, но была близка к Ко-JI2. Тем не менее, совместная деградация сдвига начала в то же время максимальная прочность соединения сдвига до 2% от дрейфа отношение. Это означает, что важным фактором, влияющим на совместной деградации сдвига не было связи соскальзывание. Проскальзывание самом деле происходит в RC привязки и рубашкой кадра, а не вред сейсмические характеристики рамки. Применяются осевые нагрузки сделал разницу Ko-JIR1 и Ko-JIR2. Влияние осевой нагрузки КАГ 0.14f "на Ko-JIR2 и стало основной причиной для причинения им ранее деградации совместные силы сдвига.
Отказов пучка конце шарнирное крепление формируется в оболочке единиц, Хо-JIR1 и Хо-JIR2, как показано на рис. 13 (D) и (е), и стало основной причиной для причинения меньшего напряжения сдвига навязанных совместных ядра. Совместных деформаций сдвига измеряется в обоих совместных области рубашкой конкретные и, как построенный конкретные показали меньшие значения и отреагировал последовательно.
Горизонтальные совместных сильных сдвиговых
Максимальная колонны и совместные сдвига введенных были выведены из сырых данных, представленных в таблице 3. Для борьбы с изменением конкретных сил, введенных колонны и совместные напряжений сдвига были нормированы по [квадратный корень из F] '^ ^ ш к югу представлять свои сильные сдвига.
Измеряется напряжение сдвига столбца, как показано в таблице 3, в диапазоне от 0,09 [квадратный корень из F] '^ ^ ш к югу до 0,27 [квадратный корень из F]' ^ ^ ш к югу МПа (1,1 [квадратный корень] е '^ ^ ш к югу до 3,3 [квадратный корень из F]' ^ ^ ш к югу фунтов на квадратный дюйм), а горизонтальный шов измеряется напряжение сдвига составляла от 0,53 [квадратный корень из F] '^ ^ ш к югу до 1,49 [квадратных корень] е '^ ^ ш к югу МПа (6,4 [квадратный корень из F]' ^ ^ ш к югу до 17,9 [квадратный корень из F] '^ ^ ш к югу фунтов на квадратный дюйм). Измеряется совместные силы сдвига составляет приблизительно шесть раз сильнее колонке сдвига.
Таблица 4 показывает, точность анализа совместного сильные сдвига оценивается смягчил стойки и галстук модели (SSTM) и сдвига модели деградации (SDM). Среднее и ковариация в соотношении предсказал к измеренных значений для каждой модели предсказал представлены для обсуждения точность предсказания. Видно, что отношения для обеих моделей одинаковы, близко к единице, а ковариации значения для обеих моделей различны. Это, SSTM с 19,8% больше, чем SDM с 12,6%. То есть, SDM предсказания, как построенные и рубашкой совместных сильные сдвига более устойчивы, чем достигается использованием SSTM. Кроме того, совместные силы сдвига предсказывали SDM в формуле. (10) является более удобным для инженеров, для использования в качестве легче вычислить. Таким образом, SDM более практичен для совместной оценки сдвига прочность.
Для использования SDM для проектирования интерьера RC оболочке суставов beamcolumn без совместного поперечной арматуры в asbuilt и рубашкой совместных ядер, эффект колонке осевой нагрузки представлены в формуле. (10), обсуждается. Измеряется совместного повышения сдвига за счет эффекта колонны осевой нагрузки путем сравнения Ko-JIR1 и Ko-JIR2, как показано в таблице 4, 11% (с 0,97 [квадратный корень из F] '^ ^ ш к югу, чтобы 1,08 [квадратный корень из F] '^ ^ ш к югу), что меньше, чем предсказал один из 32% больше (с 1,00 [квадратный корень из F]' ^ ^ ш к югу до 1,32 [квадратный корень из F] '^ ^ ш к югу). Ограниченные результаты испытаний показывают, что это неконсервативных включить полный предсказал осевой нагрузки эффект колонке рубашкой внутренний сустав. Таким образом, рекомендуется по соображениям безопасности, что эффект колонке осевую нагрузку не следует рассматривать в оценке совместных оболочке прочности на сдвиг. Таким образом, уравнение. (13), принятой в настоящее время.
V ^ ^ к югу JH = K [квадратный корень из F] '^ ^ ш к югу (13)
где К = 1,0 для RC оболочке суставов интерьера пучка колонки (МПа) [А = 12,0 для RC оболочке суставов интерьера луч-столбец (фунтов на квадратный дюйм)].
* Приложение также дает пример для определения толщины куртку RC рубашкой интерьера совместных с помощью уравнения. (13).
Практическое применение RC оболочки без шпонки якоря
В исследовании, RC оболочки без установки шпонки якоря в новый и старый бетон-интерфейс был применен к укреплению пучка колонки суставов без каких-либо других горизонтальный шов усиление сдвига. Не только структурные безопасности, но и выгоды от стоимости строительства и принимаются во внимание. Опираясь на опыт, накопленный в строительстве тестирования кадров, некоторые рекомендации по применению оболочки RC может быть сделано.
Несмотря на то, необходимой толщины куртки в соответствии с вышеупомянутым результате расчетная модель может быть менее 100 мм (5,91 дюйма), минимальная толщина куртка 100 мм (5,91 дюйма) рекомендуется для практического применения. Это связано с характером работы арматурного проката в клетку и на месте конкретного места размещения. Для установки арматурного проката клетки для оболочки, необходимо, чтобы чип от существующих бетонная колонна покрова и перфорированные плиты, как показано на рис. 14. Предполагается, что новый продольной арматуры быть собраны в оболочке углы столбца (см. рис. 14 (б) и (с)). Продольных балок, в колонке "теперь могут быть связаны и сварных легко в зоне соединения. Стали углов ужесточить рубашкой баров колонке, проходящих через район, где совместные части будут подвергаться сильным диагональным сил стойки. Между тем, стали углы должны быть распространены на и сварные с первого столбца рубашкой обручи, прилегающих к совместной лица. Таким образом, стальной клетке образуется чтобы создать более широкую заключения, расположенных вокруг сустава, похож на предыдущий research.3 расположении поперечных обручи и связи в оболочке колонке представлены на рис.
Дальнейших исследований
Прочность на сдвиг внутренних соединений пучка столбец с рубашкой RC была подтверждена экспериментально в настоящей работе. Дальнейшие исследования по расследованию прочность на сдвиг внешнего соединения beamcolumn с рубашкой RC рекомендуется. Влияние колонке осевой нагрузки также входит в дальнейшем изучении. Между тем, предполагается, что общая два отсека и два этажа минуту сопротивления кадра (например, как это характерно для Тайваня малоэтажном строительстве RC) испытываются лучше проверить дизайн метод, предложенный в соответствии с настоящим результаты исследования.
ВЫВОДЫ
Интерьер пучка колонки совместных subassemblages без каких-либо горизонтального сдвига совместного укрепления были усилены за счет куртки RC опалубка, как построенный столбцов. Традиционный метод строительства, который включает в себя установку дюбель якоря между новой и старой бетонной-интерфейс, не был принят в предложенной схеме модернизация для упрощения конструкции. Последствия новых и старых бетонных-поверхностное скольжение и столбцов осевой нагрузки на совместной сильные сдвига этих модернизированных кадры были изучены экспериментально. На основании результатов испытаний, следующие выводы можно сделать:
1. Совместные сильные сдвига RC рубашкой рамках совместной сдвига режима отказа (Ко единиц серии испытаний) менее вероятно, будет затронуто совместными сдвига проскальзывания, чем осевые нагрузки, приложенной к верхней части колонны. Результаты испытаний показали, что запуск совместного деградации сдвига зависит от осевой нагрузки испытанных кадров, но, казалось, не соотносятся с конкретными поверхностное скольжение в общей зоне;
2. RC рубашкой кадров единиц Хо серии предназначены для пластичного поведения с неспособностью режиме сильных и слабых колонке пучка, где основной изгиб трещины образовались на пучках рядом с рубашкой колонке лица. Поперечное армирование в оболочке столбец был разработан в соответствии с сейсмической устойчивостью обеспечение ACI 318-05 (1), за исключением совместных основных, где не было горизонтальных усиление сдвига. Уравнение (13) был использован для изучения совместных сильные сдвига оболочке суставов интерьера или определения толщины куртки. Некоторые практические предложения арматурного проката в клетку в области совместных и компоновка поперечной арматуры в оболочке колонке не было сделано;
3. Результаты тестирования с совместным отказов сдвига RC рубашкой кадров, были использованы для проверки два предсказания модели: SSTM и SDM. Был сделан вывод, что обе модели могут предсказывать рубашкой совместные силы сдвига, с возможным точности. Для технического применения, однако, SDM является более полезным, чем SSTM, поскольку методика расчета SDM является проще выполнить, и
4. В соответствии с этими ограниченными экспериментальных результатов совместной прочность на сдвиг RC рубашкой кадр, где asbuilt и оболочке суставов нет поперечных обруча в совместных ядер и не дюбель крепления на новый и старый бетон-интерфейс, могут быть консервативно оценивается формулой . (13), без учета влияния колонке осевой нагрузки. Экспериментальные результаты показали также, что он не консервативной, если рубашкой совместных прочности на сдвиг в колонке подвергаются осевой нагрузки было предсказано формулой. (10). Вместе с тем он должен быть более экспериментальной проверки на оболочке суставов beamcolumn с эффектом колонке осевой нагрузки, если совместное прочности на сдвиг будет более точно предсказать, рассматривая колонке осевой нагрузки.
Авторы
Авторы хотели бы выразить свою признательность и искреннюю благодарность Национального научного совета Тайваня для финансирования этого научно-исследовательской работы в течение 2 лет, в рамках проектов NSC93-2211-E-008-019 и NSC94-2625-Z-008-015.
Ссылки
1. ACI комитета 318 "Строительство кодекса Требования Железобетона (ACI 318-05) и Комментарии (318R-05)," Американский институт бетона, Фармингтон, М., 2005, 430 с.
2. Тайвань Национальный центр по исследованиям в области сейсмостойкого строительства ", доклад по результатам обследования на Тайване Чи-Чи землетрясения 21 сентября 1999-Здания и мосты", NCREE об 99-054 и 99-055, Тайпей, Тайвань, 1999. (На китайском)
3. Алькосер С. М., Jirsa, JO, "Прочность железобетонных соединения Frame восстановлено оболочки", ACI Структурные Journal, В. 90, № 3, май-июнь 1993, с. 251-261.
4. Родригес, М., Парк Р., сейсмических исследований нагрузка на железобетонные колонны усилены оболочки ", ACI Структурные Journal, В. 91, № 2, март-апрель 1994, с. 150-159.
5. Ghobarah, A.; Азиз, TS и Biddah, A., "Реабилитация железобетонных соединения Frame Использование гофрированной стали оболочки", ACI Структурные Journal, В. 94, № 3, май-июнь 1997, с. 283-294 .
6. Wang, YC и Рестрепо, СО, "Исследование концентрически загружено железобетонных колонн замкнутых со стеклом из армированных волокном Куртки полимер," Структурные ACI Journal, В. 98, № 3, май-июнь 2001, с. 377-385.
7. Хван, SJ, и Ли, HJ, "Сила прогноза для разрыва регионов по умягченной Strut-и-Tie Модель" Журнал строительной техники, ASCE, В. 128, № 12, декабрь 2002, с. 1519-1526.
8. 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.
9. Paulay, T., и Пристли, MJN, сейсмическая Дизайн железобетонных и каменных зданий, John Wiley
10. Парк, Р. ", статических сил основе процедуры оценки сейсмической существующих железобетонных Момент Противостояние Рамы," Вестник Новой Зеландии Национальное общество по сейсмостойкого строительства, В. 30, № 3. 1997, с. 213-226.
Входящие в состав МСА Юн Чи Ван является адъюнкт-профессором на факультете гражданского строительства Национального центрального университета (НКБ), Тайвань. Он получил диплом бакалавра и магистра с НКБ, и степень доктора философии в Университете Кентербери, Крайстчерч, Новая Зеландия. Его исследовательские интересы включают сейсмических поведения железобетонных конструкций и модернизация бетонных конструкций.
Входящие в состав МСА Сюй Кай является аспирант в Департаменте строительства в НКБ. Его исследовательские интересы включают аналитическое исследование поведения железобетонных конструкций.