Прочность Поведение железобетонных колонн укрепляясь трос и T-Plate единиц
Это исследование представляет изгиб поведения железобетонных колонн укреплены несвязанных трос и Т-образных единиц стальной пластиной. Семь укрепить колонны и unstrengthened колонке были протестированы на провал под постоянной осевой нагрузки и циклических нагрузок боковой изучить значение и ограничения укрепления методике, разработанной для сопротивления землетрясения. Основных переменных были исследованы соотношения между объемами трос и осевые нагрузки уровне, а также присутствие раствора покрытия для укрепления стальных элементов. Кроме того, теоретические монотонной кривой нагрузки боковых смещений укрепления колонн просто, полученных с использованием сочетания метода разделе пластинок и идеализированные отношения кривизны перемещения. Изгибных потенциала колонны укрепить без раствора покрытия была несколько выше, чем у unstrengthened колонке. С другой стороны, изгиб потенциал укрепления колонны с 60 мм (2,36 дюйма) в толщину покрытия раствор, по крайней мере в 2,5 раза выше, чем у сопоставимых укрепить колонны без раствора покрова.
Разработанная методика укрепления особенно эффективно в повышении пластичности колонны, показывая, что смещение соотношения пластичности и работать ущерб показателей в усиленном колонны были гораздо выше, чем в unstrengthened колонке. Монотонной боковой отношения нагрузки перемещения колонны образцов предсказал из предлагаемого численного анализа находится в хорошем согласии с основой кривые из измеренных циклической боковой нагрузки отношения перемещения. ACI 318-05 недооценивает изгиб возможности укрепить колонны, однако, как размерный эффект не рассматривается в эквиваленте блокировать стресс конкретных указанных в ACI 318-05 ..
Ключевые слова: колонны, лишение свободы; пластичность; изгиб потенциала, укрепление; трос.
(ProQuest: ... означает формулы опускается.)
ВВЕДЕНИЕ
Железобетонные колонны проведения осевой сжимающей нагрузки или без момент требуют достаточной пластичностью, чтобы выдерживать большие деформации и противостоять нагрузкам. Кроме того, в целом recognized1, 2, что разработка концепции "сильного колонки / слабый луч" должен быть принят для большинства оформлена структур выдержать землетрясения. Таким образом, сейсмические характеристики железобетонных конструкций может быть повышен за счет повышения жесткости, прочности и пластичности столбцов. Железобетонные колонны, изготовленные до 1970-х годов, однако, часто считают недостаточным в борьбе против боковой нагрузки из-за отсутствия подробной соответствующих положений коды доступны на этом времени3 Некоторые железобетонные колонны в старых структур также требуют укрепления сейсмической из-за перезонирование сейсмической активности в этом районе. Сейсмической схема реабилитации, направленных на повышение пластичности бетонных колонн, стала одной из самых серьезных проблем, поскольку было отмечено, что весь крах некоторых железобетонных конструкций была вызвана неспособностью колонны действием цепи ..
Внешние укрепления железобетонных колонн обычно подразделяются на две категории: таможенный типа и несвязанных типа. Многие колонке укрепления techniques4-6 с использованием стальных пластин; высокопрочных неметаллических волокна ламинатов; или композитных материалов, а также клеи, такие как эпоксидные смолы, были разработаны и в последнее время применительно к различным ремонт и усиление поля. Некоторые недостатки, однако, были также выявлены на таможенном типа укрепления технику, 7,8, такие как нарушение сцепления внешней ламинатов из бетонной поверхности, пыли, загрязнения от шлифования бетонных поверхностей, а бедные долгосрочного поведения системы, вызванные различными коэффициентами теплового расширения бетона, клей, а также неметаллических волокна ламинатов. Кроме того, Хуссейн и Driver3 указал, что упаковки методом с использованием композитных материалов, таких как армированных волокном полимера (FRP) ламинаты значительно менее эффективными для квадратных и прямоугольных колонн, а боковое давление удерживающего развивается через мембрану действия упаковочных материалов без изгибной жесткости.
В результате, несвязанных типа укрепления procedures3, 7,9 были разработаны совсем недавно и стала более привлекательной. Хусейн и испытаны Driver3 колонны конкретных внешних укрепить с полыми структурных воротники раздел и пришел к выводу, что предложенный метод укрепления позволило укрепить колонны иметь больше ограничиваются основные области, которые повысили осевая нагрузка и пластичность железобетонных образцов колонке. Ян и Ян Ashour7 и др. al.9 также разработаны новые процедуры укрепления использованием троса и подразделений стального листа и предложена математическая модель для оценки напряженно-деформированного отношения конкретных ограничивается этим укрепление метод, основанный на результатах испытаний, укрепить колонны подвергаются концентрических осевой нагрузки ..
Целью данного исследования является оценка выполнения изгиба железобетонных колонн укреплены несвязанных трос и Т-образных единиц стальной пластиной. Семь укрепить колонны и unstrengthened колонке были протестированы на провал под постоянной осевой нагрузки и циклической боковых нагрузок. Упрощенная теоретическая монотонной кривой бокового loaddisplacement укрепления колонн также получены с использованием сочетания метода пластинок раздел и идеализированной кривизны перемещений relationship10 для сравнения с основой кривые измеряются циклической боковой отношения loaddisplacement. Изгибных потенциала колонны испытываемый по сравнению с прогнозами использование стресс блоков, указанных в ACI 318-0511 и получить от предлагаемого численного боковой нагрузки отношения перемещения.
ЗНАЧЕНИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
Хотя несвязанных методов укрепления железобетонных колонн становятся все более привлекательными, очень мало экспериментальных исследований изгибных поведение таких укрепить колонны имеются в литературе. Результаты испытаний и численного анализа, представленные в настоящем исследования подтверждают, что укрепление процедуры разработаны с использованием несвязанных трос и Т-образных единиц стального листа очень эффективны в повышении производительности на изгиб существующих железобетонных колонн.
Экспериментальная программа
подробнее испытаний образца
Семь укрепить колонны и unstrengthened колонке были протестированы на провал. Полная информация об укреплении процедуры, разработанные Ян и др. al.9 использования несвязанных трос и Т-образных единиц стального листа приведены в сопроводительный документ. Детали и трос Т-образной стальной пластины, используемые в образцах приведены в таблице 1 и рис. 1. Геометрические размеры столбца разделов, расположение продольной арматуры, а также внутренний бар обруч также показаны на рис. 1. Перед укрепления, все колонны 230 мм (9,05 дюйма) квадратного сечения и были 1060 мм (41,73 дюйма) в высоту. Они были отлиты неразрывно с 450 х 450 х 200 мм (17,71 х 17,71 х 7,87 дюйма) и верхней незавершенная 450 х 1250 х 500 мм (17,71 х 49,21 х 19,68 дюйма) нижней незавершенная представляющий столбец базы. Столбце и верхней регионов огрызок образца представляют собой часть колонны между разделе момент максимума и точки contraflexure в очередной каркасного строительства. Каждый конкретный колонна продольно армированные 12 деформированных баров 13 мм (0,51 дюйма) диаметра, производство продольной р отношение укрепление ^ югу S ^ (= ^ к югу S ^ / BD) от 0,029, где к югу ^ S ^ является Общая площадь продольной арматуры, а также B и D являются ширина и глубина секции колонны, соответственно.
Круглый прокат из 8 мм (0,31 дюйма) диаметра были предоставлены в виде обруча на внутренних шагом 230 мм (9,05 дюйма) по всей зоне колонки всех образцов. Т-образная стальная пластина единиц, изолированных на 20 мм (0,79 дюйма) от внутреннего конца, так по алфавиту были установлены с предварительно напряженного троса в колонке "зоны, как показано на рис. 1. Угол Т-образных стальных пластин была же геометрических размеров в качестве промежуточных Т-образных стальных пластин 20 х 30 х 5 мм (0,79 х 1,18 х 0,19 дюйма), за исключением высоты Сети две трети голосов. Блок трос состоит из троса и один глаз-болтов с шайбами и гайкой. Оба конца троса были связаны с 10 мм (0,39 дюйма) диаметр глаза-болт. Номинальный диаметр и площадь нетто троса были 6,3 мм (0,25 дюйма) и 18,6 мм ^ SUP 2 ^ (0,03 in.2), соответственно. Во всех укрепить колонны, Начальное предварительное переданы тросов во всех укрепил колонки, которые могут контролироваться значение крутящего момента подается одновременно на орехи на обоих концах троса, было 680 МПа (98,6 КСИ), что эквивалентно 40% по прочности троса ..
Расстояние от троса, осевые нагрузки уровне, и наличие покрытия раствор для укрепления стальных элементов были выбраны в качестве основных переменных, приведены в таблице 1. Расстояние от троса в усиленных колонн варьировались от 40 до 80 мм (1,57 до 3,15 дюйма), в результате чего объем отношения канатов дисков BD ^ W ^ к югу) между 0,0097 и 0,0048, где, как это чистая площадь трос, SW является интервал трос, и Dw является боковое расстояние между центрами до центра тросы. Коэффициент осевой нагрузки Р, приложенной к колонне и осевой нагрузкой (P ^ югу 0 = е '^ ^ к югу с ^ ^ к югу г е ^ к югу см ^ ^ г ^ к югу) от конкретного столбца и минометов покрытия пренебрегая осевой нагрузки мощность передачи продольной арматуры варьировала от 0,25 до 0,55, где / '^ с ^ к югу и / ^ ^ к югу см, прочность на сжатие (в МПа) бетона и раствора, соответственно, и к югу г ^ ^ ( = BD) и г ^ ^ к югу являются общей площадью разделе колонки и области (в мм ^ 2 ^ SUP) из раствора покрытия, соответственно. Осевой нагрузки P ^ ^ к югу 0 колонн без раствора крышка е '^ ^ к югу с ^ г ^ к югу.
Образцов, направленных на изучение влияния покрова на изгиб поведение укрепить колонны были покрыты 60 мм (2,36 дюйма) густой раствор, как показано на рис. 1 (а) ..
Образца запись в таблице 1 включает в себя три идентификаторы для выбранных параметров. Первая часть используется для определения наличия раствора чехол для укрепления элементов стали: C и M для колонн и без раствора покрытия, соответственно. Второй и третий идентификаторы относятся к осевой нагрузки и уровня шаг троса, соответственно. Например, образцами C0.4-0 указывает unstrengthened столбец с осевой нагрузкой 0.4P ^ ^ 0 к югу, и образцами M0.4-40 показывает, минометов, охватываемых укрепить столбец с осевой нагрузкой 0.4P ^ ^ к югу 0 и трос блок с шагом 40 мм (1,6 дюйма).
Свойства материалов
Конкретные прочность на сжатие образцов для испытаний был разработан таким же низким, как 24 МПа (3,48 KSI) для имитации существующих ухудшилось конкретных зданий. Прочность на сжатие значениями, полученными от тестирования три конкретных цилиндров 150 мм (5,9 дюйма) и диаметром 300 мм (11,81 дюйма) высокого для каждого столбца образца приведены в таблице 1. Прочность на сжатие раствора была разработана для того же, что и бетонные колонны, и размеры ее 23,4 МПа (3,39 KSI).
Таблица 2 показывает, механические свойства внутренней арматуры, трос стальной пластины, и глаз-болт, используемые в настоящем исследовании. Дают значения силы 8 мм (0,31 дюйма) диаметр внутренний бар обруч и глаз-болта были рассчитаны с использованием 0,2% офсетным способом.
Порядок проведения испытаний и измерительные приборы
Все образцы были протестированы в соответствии постоянной осевой нагрузки и циклической боковой нагрузки в рамках испытания стали. Нижней незавершенная каждой колонки была зафиксирована на базе испытательной раме с помощью восьми стали рок болты 44 мм (1,73 дюйма) диаметр проникающего заглушки и двух углов стали по обе стороны от нижней незавершенная как показано на рис. 2, для достижения полной фиксации на базе. Осевая сжимающая сила была применена, потянув собраний нагрузки передачи вниз, используя два 1000 кН (224,8 KIPS) создание гидравлических домкратов. После подачи полного осевой нагрузки образца в сочетании с боковой блок переключения нагрузки специально со ссылкой на испытательной установке предложенный Ozcebe и Saatcioglu, 12, как показано на рис. 2. После окончательного позиционирования образца, боковой откат нагрузки были применены в центре загрузки луча и 1000 кН (224,8 KIPS) создание гидравлический домкрат с боковым скорости перемещения 2 мм / мин (0,079 дюйма / мин).
Образцы подвергались предопределило смещение истории показано на рис. 3. Величина бокового смещения в каждом цикле зависит от доходности смещение В первом цикле, примерно 75% от максимальной боковой предсказал нагрузки (V ^ к югу и ^) ^ ^ к югу предварительно был применен как в положительном и отрицательном направлениях. Прогноз на максимальной боковой нагрузки различных колонн была получена разделе анализа с использованием метода ламинат представлены позже в этом документе. Экспериментальное значение для выхода перемещения каждого столбца была рассчитана методом экстраполяции, указанных в МЧС 35613 следующим
...
где
Осевые и боковые нагрузки были измерены нагрузки клеток при гидравлических домкратов. Поперечное смещение был записан с использованием 300 мм (11,81 дюйма) потенциала линейных датчиков перепада переменной (LVDTs), установленных при применении точки боковой нагрузки. Кроме того, напряжение в продольной арматуры и Т-образных стальных пластин в различных точках по длине образца были записаны 5 мм (0,19 дюйма) электрическое сопротивление деформации (ERS) датчиков. Расположение датчиков деформации от продольной арматуры и Т-образных стальных пластин приведены на рис. 1 (с).
TEST Результаты и их обсуждение
Crack распространения и поведения провал
Типичные propagations трещины и поведения в провал unstrengthened колонке, укрепление колонке без раствора покрова, а также укрепить колонке раствором покрытия представлены на рис. 4. Отказов для всех образцах преобладает изгиб эффект. Первоначальный изгиб трещины обычно представляется в максимально момента регионе первый цикл 0,75 раза выход перемещения ( После достижения пика боковые нагрузки, различное поведение провал наблюдался в колонны испытания, в зависимости от используемого метода укрепления. Для unstrengthened колонки, скалывания бетона начал с тяжелой изгиб трещины в первый цикл 1.5 ^ у ^ к югу, как показано на рис. 4 (а). Тот факт, что unstrengthened колонке сопровождался обширной выпучивания продольной арматуры на второй цикл 3
С другой стороны, не выпучивания продольной арматуры наблюдался во всех укрепить колонны перед 8 Кроме того, конкретные усиленного колонки без раствора покрытия, как правило дробленая на первый цикл 6 . С увеличением бокового смещения колонке после дробления бетона, в конце Т-образного стального листа достигла нижней огрызок колонны и, как следствие, потеря устойчивости Т-образных стальных пластин произошло. Неспособность укрепить колонны без раствора покрова преобладают выпучивания Т-образных стальных пластин и разрушения продольной арматуры на большие деформации колонны, как показано на рис. 4 (б). Т-образные стальные пластины поддержке pretensioned трос были весьма эффективны в предотвращении скалывания бетона и выпучивания продольной арматуры.
Для укрепления колонны раствором покрытия, очень немногие изгиб трещины развивались вдоль длины колонки, как раствор под разрывным усилием отделилась от общей колонны базы с увеличением бокового смещения. После скалывания раствор покрытие, вертикальные трещины и появились вместе Т-образных стальных листов, как это показано на рис. 4 (с). Выпучивания Т-образных стальных пластин и разрушения трос доминировали на провал укрепить колонны раствором покрытия, в некотором смысле похожи на укрепление колонн без раствора покрытия ..
Боковая нагрузка-смещение "
Рисунок 5 показывает боковое отношения нагрузки перемещения для разных образцов теста. Из многочисленных свойств предложил количественно оценивать пластичность железобетонные колонны, авторы использовали членов перемещения пластичности отношение Шейх и Хури, 14, где индекс 80 указывает на значение, соответствующее 80% от предела прочности (питанием 0.8В ^ п ^ к югу) на нисходящей ветви кривой бокового loaddisplacement колонн. Значения
Влияние количества трос
Количество трос не оказали особого влияния на начальном жесткости и податливости продольной арматуры усиленного колонны без раствора крышки, как показано на рис. 5 (а) (г) и в таблице 3. Продольной арматуры усиленного колонны без раствора покрова и unstrengthened обычно приводит к колонке, не достигнув своего пика боковые нагрузки. Укрепление колонны без раствора охватывать лишь 1,04 до 1,13 раза выше, чем емкость изгиб unstrengthened столбец, показывающий, что размерный эффект предоставляемый трос и Т-образных стальных пластин вызвало лишь незначительное увеличение в этом имуществе при увеличении соотношения объемов трос Укрепление процедуры весьма эффективны в повышении пластичности бетонных колонн, в результате чего на изгиб пластичности укрепить столбцы, которые будут гораздо выше, чем у unstrengthened колонке.
В частности, укрепить столбец с Оба деградации жесткость и прочность уровень сокращения нагрузки с каждым циклом были намного ниже, укрепления колонн по сравнению с unstrengthened колонки, указав, что разработанная методика может обеспечить укрепление отличные помещения в бетонное перекрытие и основных колонок, даже при больших деформациях после предел прочности колонны. Таким образом, циклическое поведение укрепить колонны может быть улучшено с увеличением количества трос. Боковые нагрузки укрепления колонн упала вдруг ни с разрушения продольной арматуры или серьезные потери устойчивости Т-образных стальных пластин, независимо от суммы троса, как показано на рис. 5 (б) (г) ..
Влияние осевой нагрузки уровне
Осевой нагрузки уровня P / P ^ ^ к югу 0 существенное влияние начальная жесткость, уступая продольной арматуры, и пластичность укрепить колонны без раствора крышки, как показано на рис. 5 (с), (е) и (F) и в таблице 3. Начальная жесткость усиленной колонны возрастает с увеличением осевого уровень нагрузки и, следовательно, Укрепить колонны с P / P ^ ^ 0 к югу от 0,4 были несколько выше, чем емкость изгиб имеющие P / P ^ ^ к югу 0 0,25 или 0,55. Таким образом, создается впечатление, что P / P ^ ^ 0 к югу, чтобы побудить сбалансированного отказа в колоннах укреплены разработаны процедуры составляет примерно 0,4. С другой стороны, существенное сокращение увеличение темпов деградации жесткости с каждым циклом нагрузки и отрицательно сказывается на циклической производительности укрепления колонн. Эта тенденция наблюдается в связали columns.10, 14 Тем не менее, значения осевой нагрузки уровне в усиленном колонке выше, чем в unstrengthened колонке ..
Влияние раствора покрытия для укрепления стальных элементов
Растворы покрытия значительно сказывается на эффективности предлагаемых начальная жесткость и изгиб возможности укрепить столбцов, как показано на рис. 5 (г) и (з). Как раствора увеличивает покрытие площадь сечения колонны, колонны укрепили раствором покрытие обычно показал высокую начальную жесткость, чем укрепить колонны без раствора покрова и unstrengthened колонке. Укрепить колонны раствором покрытия достигли своего предела прочности вскоре после скалывания раствор покрова. Изгибных потенциал укрепления колонны раствором покрытия, по крайней мере в 2,5 раза выше, чем у сопоставимых укрепить колонны без раствора покрова, как показано в таблице 3. Кроме того, уступая продольной арматуры произошли после пика боковые нагрузки из-за сокращения соотношения момент рычага к разделу глубине, это наблюдение отличается от укрепления колонн без раствора покрова. С другой стороны, в пластичности укрепить колонны раствором покров уступает сопоставимым укрепить колонны без раствора покрытия, показывая, что W80 усиленного колонке раствором покрова примерно на 50% ниже, чем у сопоставимых укрепить колонки без раствора покрытия, независимо от суммы трос, как указано в таблице 3.
Штамм Т-тарелки и продольной арматуры
На рисунке 6 показано типичное поведение штамма Т-образный стальной пластиной и продольного армирования в unstrengthened образцов C0.4-0 и укрепить Образцы C0.4-60 и M0.4-60. Штаммов, используемых для построения рис. 6 измерялись датчиками ERS расположен в 125 мм (5 дюймов) от границы столбца и нижней окурок в зоне растяжения положительном направлении нагрузки на первый цикл каждого дополнительных перемещений урожая. Штаммов Т-образных стальных пластин укрепить колонны менялись только между -200 и 100 в столбец базы не может передавать изгибных нагрузок. С другой стороны, напряжение измеряется от продольной арматуры увеличилась с увеличением дополнительных боковых перемещения колонны. В частности, подобное поведение штамм продольной арматуры наблюдалась в обоих unstrengthened столбца и укрепить колонны без раствора покрова.
Цифры 7 (а) и (б) показывают типичное распределение напряжения для продольной арматуры, записанные по длине колонки на первый цикл каждого перемещения дополнительных выхода для образцов C0.4-60 и M0.4-60, соответственно. Нормированной вертикальной оси этих цифр показывает соотношение между положением ERS датчиков измеряется от части максимального момента L ^ ^ к югу ERS (в мм) и длиной от части максимальный момент к месту contraflexure Lh (в мм ). Для укрепления колонки без раствора покрова, первый податливость продольной арматуры произошел в момент максимального регионе к югу 1.5 На пике боковой нагрузки ( 6
ПРОГНОЗ боковых зависимость "нагрузка-ПЕРЕМЕЩЕНИЯ
Напряженно-деформированное отношение материалов
Ян и др. al.9 предложил напряженно-деформированного характеристики бетона, ограниченном трос и Т-образных единиц стального листа на основе единой концепции эквивалентной родов и откалиброван с результатами испытаний укрепить колонны подвергались концентрических осевые нагрузки. Более подробную напряженно-деформированного модели можно найти в номер 9. Stressstrain отношения неограниченном конкретные воспроизводится помощью модели, предложенной Hognestad.15 Прочность на сжатие и продольной арматуры, также предполагается, что упругие совершенно пластического материала с пределом текучести е ^ у ^ к югу (в МПа) и модуль упругости E ^ югу ы ^ из 200 ГПа (29000 KSI).
Момент кривизны отношения
Пластинки method10 показано на рис. 8 очень полезно для прогнозирования момента кривизны отношения моделирования разделе исполнение железобетонных членов регулируется прогиб. Теоретические момент кривизны отношений для железобетонных секций укрепить разработанных процедур и подвергаются комбинированному изгиба и осевой нагрузки могут быть получены на основе следующих предположений: плоскости сечения остаются плоскими после изгиба; прочности бетона пренебречь; неограниченном покрытия бетона и раствора не несут никакой стресс у штаммов больше 0,004; Т-образных стальных пластин без каких-либо креплений в столбец базы способствовать ограничиться лишь конкретные, а также напряженно-деформированного отношения материалы даются модели, представленные в предыдущем разделе. Кривизны связаны с целым рядом изгиб и осевые нагрузки могут быть определены с помощью этих предположений и из требований совместимости деформации и равновесие внутренних сил, рассчитанного с использованием напряженно-деформированное отношение различных materials.10 Для идеализированной разделе укрепить колонны Таким образом, теоретические момент кривизны отношения для данного уровня осевой нагрузки можно получить, увеличив конкретные деформации при сжатии крайней волокна
Идеализированного кривизны-смещение "
Каждый тест колонки идеализируется как консольные колонны. Упругих вклад в смещение развивается в течение всей длине колонки и неупругих перемещение происходит в пластическом шарнире формируется в критических section.10 Кроме того, пластический шарнир поворота в базу можно предположить, должно быть сосредоточено в центре пластического шарнира, а эквивалентные длины пластического шарнира LP после предел прочности колонке раздела можно считать постоянной. В идеализированной распределения кривизны по длине колонки, следовательно, перемещение в критической секции может быть вычислена по
... (1)
где С того момента, распределение по длине колонки, боковые нагрузки V для каждого кривизны может быть также рассчитана на M / L югу ^ Н, где М момент рассчитывается по методу пластинок разделе.
Эквивалентную длину пластического шарнира к югу л ^ р ^ для железобетонных колонн остаются противоречивыми и различные эмпирические выражения были proposed.9, 16 В текущем анализ, простое выражение предложенные Пристли и Park16 используется следующим образом
л ^ к югу р = 0.08L югу ^ H ^ ^ 0.022d югу Ь е ^ к югу у ^ (2)
, где г ^ к югу Ь является диаметр продольной арматуры в мм. Эквивалентной пластического шарнира длина L ^ H ^ югу для столбца образцов, рассчитанная по формуле. (2), к югу 0.17L ^ H ^, которая несколько ниже, чем значения, показанные на рис. 7.
СОПОСТАВЛЕНИЯ прогнозы и результаты тестов
Сравнение прогнозируемого и измеренных кривых монотонной боковой нагрузки перемещения железобетонных колонн укреплены разработаны процедуры показаны на рис. 9. Магистральная кривые, полученные из циклических кривых боковых loaddisplacement на рис. 5, с использованием обычных, указанных в МЧС 356,13 используются для сравнения. Максимальный боковой нагрузки предсказал от текущей теоретический анализ и эквивалентных напряжений блока, указанных в ACI 318-05 приведены также и по сравнению с результатами испытаний в таблице 3. ACI 318-05 недооценивает изгиб возможности укрепить колонны без раствора покрова, а также разногласия увеличивается с увеличением количества трос и осевые нагрузки уровне, потому что размерный эффект не находит отражения в ACI 318-05. Максимальный боковой нагрузки измеряется в укрепление колонны раствором покрытия очень близки к предсказаниями, полученными из ACI 318-05 и текущего теоретического анализа. Это может быть связано с раствором охватывать не уделяется монолитно против столбец базы, с тем, что применяемые изгибной нагрузки не могут быть переданы полностью.
Среднее значение и стандартное отклонение отношения между измеренным пик боковые нагрузки и предсказаниями, полученными из ACI 318-05 являются 1,18 и 0,014, соответственно. С другой стороны, предсказаниями, полученными из существующих теоретических анализа показывают, лучше согласуются с результатами испытаний, показывающие, что среднее и стандартное отклонение от соотношения экспериментальных и аналитических пиков боковых нагрузках 1,07 и 0,06, соответственно. Кроме того, предсказал нисходящей ветви кривой бокового loaddisplacement находится в хорошем согласии с результатами испытаний, независимо от наличия раствора покрытия, хотя боковое перемещение столбца образцов рассчитывается идеализированных отношений кривизны перемещений ..
ВЫВОДЫ
Эффект заключения предоставляемый трос и Т-образных единиц стальной пластиной на изгиб поведение конкретных столбцов будет находиться под воздействием размер секции колонны, а отношение площади покрытия раствором, что и секции колонны. Чтобы убедиться в этом, поэтому, необходимо собрать экспериментальные данные о полномасштабных образцов колонке. Хотя развитые процедуры укрепления были изучены с помощью мелких образцов столбца, следующие выводы явно выводы:
1. Троса и Т-образных единиц стального листа были очень эффективны в предотвращении скалывания бетона и выпучивания продольной арматуры.
2. Изгибных потенциал укрепления колонн без раствора покрытия была несколько выше, чем у unstrengthened колонке. Изгибных пластичности укрепить колонны, однако, была значительно выше, чем у unstrengthened колонке, что указывает на смещение соотношения пластичности и работать ущерб показатели укрепили столбец с объемом отношение трос от 0,0048 были 1,53 и 19,4 раза соответственно , как много, как у unstrengthened колонке.
3. Изгибных потенциал укрепления колонн с осевой нагрузкой уровне 0,4 была несколько выше, чем у укрепить колонны с осевой нагрузкой уровне 0,25 или 0,55, что указывает на осевой нагрузки уровне, чтобы побудить сбалансированного сбой в железобетонных колонн укреплены Разработанные методики составляет примерно 0,4. С другой стороны, увеличение осевой нагрузки уровне существенно сократить пластичности укрепить колонны.
4. Изгибных потенциал укрепления колонны раствором покрытия, по крайней мере в 2,5 раза выше, чем у сопоставимых укрепить колонны без раствора покрова. С другой стороны, индикатор работы ущерб усиленного колонке раствором покрова примерно на 50% ниже, чем у сопоставимых укрепить колонки без раствора покрытия, независимо от суммы трос.
5. Эквивалентную длину пластического шарнира усиленного колонны была измерена в отношениях между 0,2 и 0,27 раза длины колонки отсчитывается от раздела максимальный момент к месту contraflexure.
6. Боковые нагрузки отношения перемещения укрепить колонны предсказал из предлагаемого численного анализа находится в хорошем согласии с результатами испытаний.
Авторы
Эта работа выполнена при финансовой поддержке Национального научно-исследовательского института культурного наследия и областной научно-исследовательский центры программы (Bio-жилье-исследовательский институт), выданное корейского министерства образования
Ссылки
1. Сакаи, К., и Шейх, SA: "Что мы знаем о конфайнмента железобетонных колонн (Критический обзор предыдущей работы и положения Кодекса)," Структурные ACI Journal, В. 86, № 2, март-апрель 1989, с. 192-207.
2. Мак-Грегор, JG, железобетон: механики и дизайна, Prentice-Hall International, Inc, 1997, 939 с.
3. Хусейн, MA, и водитель, RG, "Экспериментальное исследование внешних удержание железобетонных колонн полыми Структурные воротничков секция," Структурные ACI Journal, В. 102, № 2, март-апрель 2005, с. 242-251.
4. Arya, C.; Кларка, JL; Кей, Е. А. и О'реган, ДП, "TR 55: Дизайн Руководство для укрепления бетонных конструкций с применением композиционных материалов Fibre: обзор", инженерных сооружений, V. 24, № 7, 2002, с. 889-900.
5. Териолт М., Нил, KW, "Дизайн уравнений для аксиально загружено Железобетонная Укрепление бетонных столбов с Fibre Железобетонная Полимерные Обертывания", Canadian Journal гражданского строительства, V. 27, № 5, 2000, с. 1011-1020.
6. Frangou, M.; Pilakoutas, К. и Dritsos, S., "Структурные Ремонт / Укрепление RC Колонны," Строительство и строительные материалы, т. 9, № 5, 1995, с. 259-266.
7. Ян, KH, и Ашур, А. Ф., "Тесты железобетонных Краткое Колонны сбоку укрепляясь канатов единиц," Журнал конкретных исследований, В. 59, № 8, 2007, с. 3717-3725.
8. Oehlers, DJ, и Моран, ДП ", преждевременного выхода из строя Внешне покрытием железобетонных балок," Журнал структурной инженерии, ASCE, В. 116, № 4, 1990, с. 978-993.
9. Ян, KH, Ашур, А. Ф., и Ли, ET, "Осевые Поведение железобетонных колонн сбоку укрепляясь трос и T-Plate единиц," Журнал конкретных исследований, V. 61, № 2, 2009, стр. 143. -151.
10. Парк Р., Paulay, T., железобетонных конструкций, Wiley Interscience, Нью-Йорк, 1975, 769 с.
11. ACI комитета 318 "Строительство кодекса Требования Железобетона (ACI 318-05) и Комментарии (318R-05)," Американский институт бетона, Фармингтон, М., 2005, 430 с.
12. Ozcebe Г., Saatcioglu, М., "удержание бетонных столбов для сейсмических нагрузок", ACI Структурные Journal, В. 84, № 4, июль-август 1987, с. 308-315.
13. Федеральное агентство по чрезвычайным ситуациям ", Prestandard и комментарии для сейсмических реабилитации зданий и сооружений", МЧС 356, Вашингтон, DC, 2000.
14. Шейх, SA, и Хури, СС, "замкнутые бетонных столбов с заглушками", ACI Структурные Journal, В. 90, № 4, июль-август 1993, с. 414-431.
15. Hognestad Е., "Исследование комбинированных изгиба и осевой нагрузки в железобетонной Участники" серии бюллетень № 399, Университет штата Иллинойс инженерно опытная станция, 1951, 128 с.
16. Пристли, MN, и парк Р., прочность и пластичность бетона мост Колонны под сейсмических нагрузок ", ACI Структурные Journal, В. 84, № 1, январь-февраль 1987, с. 61-76.
Jae-Ир сим докторант Национального университета Мокпхо, Мокпхо, Jeonnam, Южная Корея. Его исследовательские интересы включают изгиб, пластичность, и укрепление железобетонных конструкций.
Гын-Hyeok Ян Доцент Мокпхо национального университета им. Он получил степень магистра и доктора Чунг-Анг университет, Южная Корея. Его исследовательские интересы включают пластичности, переработка, укрепления, пластичность и сдвига армированных экологически бетонных конструкций.