Оценка стали арматуры для штамповки сопротивления сдвигу в Слэб-Column Connections, Часть I: Увеличение нагрузки монотонно

Результаты экспериментальных исследований, направленных на оценку эффективности стальной арматуры для повышения прочности на сдвиг перфорации и пластичности в пластинах подвергаются монотонно увеличилось сосредоточенной нагрузки представлены. Десять плиты столбцов соединения были проверены на провал. Основные параметры испытаний, оценки были: 1) волокна геометрии (подключены или скручены), 2) прочность волокна (1100, 1800 или 2300 МПа [160, 260 или 334 KSI]), 3) объемной доли волокна (1% или 1,5 %), и 4), плиты отношение усиление напряженности (0,56% и 0,83% в каждом главном направлении). Из армированных волокном бетона (или раствора), проанализировав эти армированные 1,5% объемной доли либо регулярных сил (1100 МПа [160 KSI]) или высокой прочности (2300 МПа [334 KSI]) подключили волокон стали привело к наилучшие показатели с точки штамповки прочность на сдвиг и деформации потенциала. Эти два армированных волокном бетона (FRCS), таким образом, отобранных для дальнейшего анализа в связи подвергаются боковые перемещения откат, как описано в работе спутника ..

Ключевые слова: волоконно арматуры; пробивая чисто; стали.

(ProQuest: ... означает формулы опускается.)

ВВЕДЕНИЕ

Слэб колонки или квартиру рамных систем пластины предлагаем несколько строительных и архитектурных преимуществ, которые делают их популярным из железобетона (RC) строительства. Поскольку плита при непосредственной поддержке со колонны, опалубки значительно проще и более четкое высот история может быть достигнуто по сравнению с beamcolumn рамной конструкции, что приводит к значительной экономии расходов на строительство. После плиты при непосредственной поддержке со столбцов, однако, делает соединения чувствительны к перфорации сдвига сбоев, которые могли бы привести к существенному повреждению или даже пол структурных краха.

Увеличение толщины плиты или с помощью панели падение или столбца столицах увеличить емкость связи сдвига часто не экономические и / или практического вариант. Повышение плиты толщиной результаты с точки зрения затрат и увеличения веса. С другой стороны, изменения в плите сечения и опалубки при использовании панелей падение или столбца столицах забрать некоторые из основных преимуществ плоских рамных систем тарелку пучка колонки кадров, то есть единообразия в нижней поверхности пола и более четкие высоты истории . Таким образом, способы повышения пробивая сопротивление сдвигу, не изменяя толщина плиты часто предпочитают.

Некоторые альтернативы укреплению повышения устойчивости пробивая сдвиг плит столбцов соединения, в том числе изогнутых составных стержней (Hawkins и др.. 1974, ислам и парк 1976), закрытые стремена (ислама и Парк 1976), shearheads (Корли и Хокинс 1968), а сдвига шпильки (Дилгер и Гали 1981), были оценены в течение последних пяти десятилетий. Применение стальных арматуры для штамповки сопротивления сдвигу плит подвергаются загрузкой тяжести типа также хорошо изучены (например, Swamy и Али 1982; Шаабан и Gesund 1994, Александр и Симмондс 1992; Harajli и др.. 1995; Макарг и др. др.. 2000; Нааман и др.. 2007). Сталь волокон Экспериментально показано, что увеличение пробивая сопротивление сдвигу и пластичности. В некоторых случаях (Swamy и Али 1982; Harajli и др.. 1995), использование волоконно укрепление Утверждается, приведет к расширению поверхности сдвига штамповки.

В отличие от большинства предыдущих исследовательских работ по fiberreinforced бетона (FRC) плитой столбца соединения, конечная цель данного исследования заключалась в оценке использования волоконно арматуры в связи подвергаются большой откат перемещения, такие, как индуцированные землетрясения. В качестве первого шага к этой цели, однако, оценки способности различных армированных волокном материалов на основе цемента для увеличения прочности на сдвиг перфорации и деформации потенциала slabcolumn соединения подвергаются монотонно увеличилось сосредоточенной нагрузки не проводилось. Это позволило бы выбор материалов, которые привели к лучшей производительности в дальнейшем исследовали при поперечном перемещении откат.

Результаты испытаний плит подвергаются монотонно увеличилось сосредоточенной нагрузки приведены в этой статье, в то время как результаты исследования о поведении FRC плиты столбцов соединения при поперечном перемещении откат представлены в сопроводительный документ (Cheng и Парра-Монтесинос 2010 ).

ЗНАЧЕНИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ

Новая информация о поведении стали соединения FRC slabcolumn представлен. В частности, новые данные предоставляются по перфорации прочность на сдвиг, вращение потенциала, а также взаимосвязь между ними в FRC плиты столбцов соединения с различными типами волокон, клетчатки содержание и соотношение изгиба арматуры.

ОПИСАНИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ

Исследования, представленные в настоящем документе, и в сопроводительном документе (Cheng и Парра-Монтесинос 2010), можно разделить на два этапа. В первой фазе, которая находится в центре внимания данной работы, ряд плит был протестирован в соответствии монотонно увеличилось сосредоточенной нагрузки. Четыре различных типов FRCS (или fiberreinforced ступке) и две плиты растяжение укрепление отношений были оценены. Этот этап тестирования отвечает двум целям: 1) выберите FRC материалы с наилучшим потенциалом для использования в плите столбцов соединения подвергаются earthquakeinduced деформации, и 2) оценить верхний предел прочности на сдвиг плит штамповки, которые могут быть позже по сравнению с прочность плит столбцов соединения подвергались комбинированной нагрузки тяжести и бокового перемещения откат.

На втором этапе исследования, описанные в сопроводительный документ (Cheng и Парра-Монтесинос 2010), состояли в оценке поведения стали FRC плиты колонки соединений при комбинированном тяжести нагрузки и боковое смещение откат. Подробная информация о всей программы исследований можно найти в другом месте (Cheng и Парра-Монтесинос 2009).

Слэб образцов и метод испытания

Основные параметры оценки были стальными волокнами геометрии, прочности волокна стали, содержание волокон, а также соотношение изгиба арматуры. Десять экземпляров, которые представлены в глубинке, плиты столбцов соединения, были протестированы в соответствии монотонно увеличилось сосредоточенной нагрузки. Размеры плиты были одинаковыми для всех десяти образцов, 1,5 х 1,5 х 0,15 м (60 х 60 х 6 дюймов), с 15 см (6 дюймов) квадратных незавершенная колонке в центре плиты для приложения нагрузки. На рисунке 1 показан эскиз плиты образцов и испытаний установки. Плита образцы были протестированы с ног на голову, а это означает, что напряженность в связи региона был вынужден в нижней части плиты, а не сверху, как это имеет место в связи плоской пластины подвергаются строительства тяжести нагрузки.

Вертикально гидравлический привод подключен к рамке реакции стали была использована для приложения нагрузки на плиту образцов, как показано на рис. 1. Опытные образцы были поддержаны по их периметру на 13 мм (0,5 дюйма) в толщину панели неопрена к верхней стальной трубки с сечением 76 х 127 х 6 мм (3 х 5 х 0,25 дюйма) для моделирования опертой граничному условию. В соответствии с этой тестовой конфигурации, по углам плиты имеют право поднимать. Нагрузка на колонну незавершенная был применен через монотонно увеличить перемещение со скоростью 3,8 мм / мин.

Для каждого типа армированных волокном на цементной основе материала (или обычный бетон), две плиты были протестированы. Один экземпляр плиты, содержащихся на усиление изгиба 0,83% соотношения в каждом главном направлении, в то время как усиление отношение в других образца 0,56%. Только нижней укрепление представлено не было. 2 показана схема усиления для каждого процента армирования. В тот же размер арматурного проката (№ 13M, то есть 13 мм в диаметре) был использован во всех образцах и, таким образом, только бар расстояние варьировалось между двумя образцов, испытанных для каждого материала оценивается. Бар интервал был или 102 мм (4 дюйма) (образцы S1, S3, S5, S7, S9 и) или 152 мм (6 дюймов) (образцы S2, S4, S6, S8, и S10). Все арматура были сделаны из оценки 420 стали. Плита эффективная глубина деревня, принятых как среднее значение для обоих направлений армирования, равнялась 127 мм (5 дюймов).

Основное различие между каждым из армированных волокном материал в типе волокна и объемного содержания и является ли бетонной или кирпичной смеси. В таблице 1 приведены основные характеристики каждого образца. Стоит отметить, что в образце FRC пар S5 и S6 и S9 и S10 используется лишь в пределах 762 мм (30 дюйма) квадратных часть в центре плиты (две плиты толщиной от каждой грани незавершенная колонка), а остальные пластинки строятся с регулярными бетона.

Штаммы в плите подкреплением измеряется с помощью датчиков деформации находится в 0.5d и 1.5D от колонны незавершенная лица. Местоположение каждого тензометрических показано на рис. 2. Слэб вращения, с другой стороны, были измерены на расстоянии 305 мм (12 дюймов) с каждой колонке незавершенная лицо (дважды толщина плиты) через четыре пары линейных потенциометров, как показано на рис. 1. Испытания были прекращены, когда значительная потеря несущей способности не наблюдалось.

Свойства материалов

Бетон

Все бетонные смеси были разработаны для 28-дневного прочность на сжатие около 35 МПа (5000 фунтов на квадратный дюйм). Крупного заполнителя в бетонных смесей входили дробленого известняка с максимальным размером 13 мм (0,5 дюйма). В образце пар S1 и S2, S3 и S4, S7 и S8, бетонных смесей (с или без волокон), были получены от местных товарного бетона поставщика. FRC (или волоконно-армированные раствора), в других образцах тест был замешан в лабораторных условиях.

Растворы, в отличие от бетона, был использован в центральной части образцов S5 и S6, с пропорциями по весу 1:0.4:1:0.15 для цемента типа III, воды, золы и № 16 кварцевый песок. Этот песок частиц размером от сетки № 20 (диаметром 0,85 мм [0,0335 дюйма]), чтобы сетка № 140 (диаметр 0,11 мм [0,00417 дюйма]). Смесь пропорции FRC используется в S9 образцов были 1:0.49:2.95:2.65 (тип цемента III: вода: крупного заполнителя: 2NS песок), где песок 2NS ссылается на природный песок с частицами размером от 10 мм (0,375 дюйма), чтобы ткани № 200 (диаметр 0,075 мм [0,00295 дюйма]), в соответствии с разделом 902 в 2003 году характеристики стандарт для строительства Мичиган Департамента транспорта (2003). Из-за работоспособность проблемы с этой смеси, различные бетонной смеси используется в S10 с образцами следующих пропорциях по весу: 1:0.48:1.45:1.55 (тип цемента III: вода: крупного заполнителя: 2NS песок).

Для образцов, S5, S6, S9 и S10, FRC (или fiberreinforced раствор), используемых в слое центрального региона и регулярные конкретные, используемые в других были брошены почти одновременно. Метилметакрилата опалубки был помещен в центральной части плиты, чтобы сохранить как отдельные материалы во время каста. После отливки процесс был завершен, метилметакрилата опалубки были удалены, и скромные вибрации был применен для обеспечения надлежащего перехода материала между центральной и за ее пределами части плиты. Следует отметить, что бетонной смеси, используемые в S9 образцов показал плохой работоспособности в процессе литья, которые привели к значительным пустоты воздуха, которые должны быть исправлено позже.

Три 100 х 200 мм (4 х 8 дюймов) цилиндра были подготовлены для каждого цементной основе материалов (бетона или раствора) и испытаны для определения средней прочности при сжатии в течение недели до или после каждой плиты испытания. Испытания проводились при перемещении контроля. Цилиндр сильные стороны каждого на цементной основе материала приведены в таблице 1.

Сталь волокон

Три типа деформированных волокон стали были использованы. Два из этих волокон были крюки на концах для механического крепления, в то время как третий тип волокна, было искажено вдоль его длины. Геометрические и номинальной свойства материалов для этих волокон приведены в таблице 1.

Арматурная сталь

Арматура во всех десяти образцов были сделаны из оценки 420 (класс 60) стали. Сталь подкрепление заказывается отдельно для каждой пары образцов, за исключением образцов S7 через S10, для которой стали пришел в одну партию груза. По каждой отгрузке бар стали пять купонов были произвольно выбранных для испытания на растяжение. Измеряется средняя урожайность и пределы прочности приведены в таблице 1.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Наблюдаемые повреждения

В конце каждого испытания образцов перевернулся в ознаменование трещин на дне (напряженность) стороне плиты. Во всех тестах, в столбце незавершенная был виден для удара через плиту, однако, трещин на плите нижней поверхности не всегда четко указать, что отсутствие перфорации сдвига в конечном счете произошло. Например, в то время как модель трещины на плите нижней поверхности образца S3 была характерна неспособность пробивая сдвига (рис. 3 (а)), которое наблюдается с образцами S6 свидетельствует о уступая изгиб (рис. 3 (б)). В этом случае считается, что после начала отказа сдвига штамповка, изгиб плиты укрепления вел себя, как "оболочка", которая была в состоянии вместить большое незавершенная колонке вертикального перемещения и предотвратить пробивая конус из покрытия в нижней части плиты .

Нагрузка-против-прогиб ответ

Рисунок 4 показывает, приложенной нагрузки P и прогиба ответ на десять плиты образцов. Две отдельные участки предоставляются: одна соответствует плит с изгибной [6 дюймов бар] интервал). Изгибных

В общем, образцы с 10 см (4 дюйма) арматурного проката расстояние показал большую первоначальной жесткости и высокой пиковой нагрузки по сравнению с аналогичными образцами с 15 см (6 дюймов) арматурного проката расстояния. Потому что отказ в образцах с 10 см (4 дюйма) бар расстояние произошло до или после ограниченного изгиб уступая, однако, эти образцы показали практически не пластичности. С другой стороны, изгиб уступая предшествовал провал образцов с 15 см (6 дюймов) арматурного проката расстояние, что приводит к увеличению пластичности, в частности, для образцов, S6 и S10 с 1,5% объемной доли витой и высокопрочной стали крючковатым волокон , соответственно.

На рисунке 5 показан образец ответов с точки зрения среднего напряжения сдвига перфорации (P / к югу б ^ о ^ г), нормированной на квадратный корень из конкретных цилиндра сила F ^ с ^ к югу, где Ь ^ о ^ к югу является критической периметру и г является плиты эффективной глубины. Периметру б ^ ^ о югу был рассчитывается исходя из предположения критических секций на сдвиг должен быть расположен д / 2 от лица поддержки, в соответствии с МСА Строительный кодекс (ACI Комитет 318 2008). В образцах, критические по периметру составляла 112 см (44 дюйма).

Из рис. 4 и 5, то ясно, что помимо волокон привело к увеличению прочности на сдвиг нормированные и / или пластичности образцов. Начальная жесткость, однако, не влияет на наличие волокон, как ожидалось. Меньшей жесткости экспозиции S9 образцов (рис. 4 (а)), как полагают, из-за воздушных полостей, вызванные плохими бетонной смеси, которая, как упоминалось ранее, исправлений необходимо до начала испытаний.

Измеренные пиковых нагрузок и деформаций в конечной приведены в таблице 2. Кроме того, показано в таблице 2 нормированная прочность на сдвиг, как они определены на рис. 5. Следует отметить, что все пика относительные значения силы больше, чем 1 / 3 (для / ^ к югу с / к югу] 'в МПа), что кодекс ACI (ACI Комитет 318 2008) фактор силы, применяемыми при испытании плит. Из всех образцов, образцы S7 и S8, усиленные силы регулярной крючковатым волокна стали в 1,5% объемной доли, проявил крупнейший нормированной силы. Сравнивая ответ контроля образцов S1 с образцов S5 (витая волокон) и S7 (регулярные силы подключили волокна), и с 1,5% доли волокна объема, 11 и 50%-ное увеличение нормированной силы сдвига было получено, соответственно. Это говорит о том, что при том же соотношении волоконно-объем, эти крючковатым волокон стали более эффективны, чем витая волокна стали в условиях нормированных прочности на сдвиг перфорации. Образца S9 с высокой прочностью крючковатым волокон в 1,5% по объему часть, хотя она требовала большой исправления до начала испытаний, показали 25% выше, нормированная прочность на сдвиг по сравнению с контрольными образцами S1 ..

Для образцов с 15 см (6 дюймов) бар расстояния, силы сравнения несколько обманывают из-за того, что изгиб уступая регулируется прочности образцов S6, S8 и S10. Образца S10, усиленный высокопрочной стали крючковатым волокон в 1,5 соотношение объема%, проявил наибольшее количество изгиб, дающий (и пластичность) до отсутствии по штамповке. Результаты испытаний образцов, S6, S8, S10 и являются явным свидетельством того, что увеличение прочности на сдвиг в связи с наличием стальных волокон в 1,5% объемной доли позволило плит для развития их прочность на изгиб до перфорации, с связанное с этим увеличение пластичности. На практике это увеличение прочности на сдвиг перфорации могут перевести на изменения в режиме неисправности из хрупких сдвига штамповки для пластичного изгиб уступок.

Один аспект, который следует отметить, что в образце пар S5 и S6 и S9 и S10, волокон только добавить к смеси, используемые в центральном 76 см (30 дюймов) квадратных области плиты. Среднее напряжение сдвига рассчитывается на границе армированных волокном материала и регулярные конкретные колебался от 0,18 и 0,22 ... (МПа) (2,2 и 2,6 ... [PSI]) для этих четырех образцов. Ни один из этих образцов не смог или выставлены бедствия на границе FRC (или волоконно-армированные ступке) области и прилегающих очередной конкретные части плиты. Эти результаты показывают, что использование FRC может быть ограничен в регион, где это больше всего необходимо, то есть плита колонки связи региона. Ограниченные результаты испытаний показывают, что предельного напряжения сдвига (1 / 6) ... (МПа) (2 ... [PSI]) могут быть использованы для оценки места перехода между FRC и бетона.

Доходность оперативного анализа

Использование анализа урожайности линии позволяет оценить потенциал изгиба плит RC. Расчет прочности при изгибе опытных образцов через выход оперативный анализ был проведен после урожая линии картины описывается Элстнер и Hognestad (1956) для плит которого расположены свободно поднимать вращением вокруг оси АА на рис. 6. Расположение оси АА (или расстояние х) определяется таким образом, чтобы свести к минимуму результирующая сосредоточенной силы. В анализах, измеренные текучести арматурной стали и цилиндра прочности при сжатии бетона используется, а какой-либо вклад растягивающих сопротивление FRC к моменту силы не уделялось должного внимания. Как правило, ни деформационного упрочнения арматуры, ни влияние в плоскости подчеркивает учитывается в анализе доходности он-лайн. Таким образом, в результате анализа урожайности линии, как полагают, представляют собой снизу оценки прочности плиты (при условии, пробивая сдвига не регулирует плиты силы).

Таблица 2 показывает экспериментальное максимальной нагрузки и нагрузки, соответствующей плиты изгиб потенциала рассчитывается исходя из доходности оперативного анализа для каждого образца. Нагрузки, нормированной на изгиб плит мощностью от анализа доходности линии, и прогиба ответ на испытание образцов представлены на рис. 7. Результаты по выходу онлайн исследований наводят на мысль, что, за исключением образцов, S6, S8, S10 и (и, вероятно, образцами S4), все образцы должны потерпели неудачу в пробивая сдвига с ограниченным или нет осадка арматурного проката стали.

Крисуэлл и Хокинс (1974) обнаружили, что кусок пластичного поведение было связано со значениями [прямой фи] ^ ^ к югу 0 (пик нагрузки разделены по прочности оценена доходность оперативного анализа) между 1,1 и 1,2. Хотя образцы с [прямой фи] ^ ^ 0 югу больше 1,1 целом выставлены большие деформации до штамповки недостаточность, результаты испытаний показывают, что [прямой фи] о чем свидетельствует поведение образцов S6, S8 и S10.

Слэб вращений

Слэб повороты были измерены на расстоянии 305 мм (12 дюймов) из колонки лица (в два раза толщина плиты). Средняя вращения значений (со всех четырех сторон) в связи с тем для всех десяти образцов приведены в таблице 2, и сюжет нормированных прочности на сдвиг в сравнении со средними вращения в связи с тем для всех десяти образцов показаны на рис. 8. Отказ в опытных образцах было считать, что произошло, когда вдруг основных снижение нагрузки произошло. В большинстве образцов, это произошло при пиковой нагрузке.

Образцы с подкреплением равное 0,56% (образцы S2, S4, S6, S8 и S10) показало средний потенциал вращения 1,7 раза больше, чем образцы с подкреплением отношение 0,83% (образцы S1, S3, S5, S7, и S9), а пик нормированной силы сдвига уменьшилось, в среднем, примерно на 10%. Крупнейших вращения соотношение между каждой парой образцов 1.8 (образцы S7 и S8), а самый низкий показатель был 1,6 (образцы S1 и S2). Интересно отметить, что, за исключением образцов, S3 и S4, склон для всех образца пар было примерно одинаковым, и примерно представлял силы распада (1 / 16) ... (МПа) в 0,01 рад ротации. Помимо волокон в основном привело к переводу ответ конкретных образцов (проб S1 и S2) по обеим нагрузки оси или оси вращения, или оба. Хотя скорость распада силы можно было бы во многом обусловлена разницей в укреплении соотношение для каждой пары плит, этот эффект, как полагают, незначительные для укрепления отношений рассмотрел (0,56 и 0,83%) ..

На рис. 8, тем ближе точки в правом верхнем углу участка, тем лучше ответ с точки зрения силы штамповки сдвига и вращения емкости. Исходя из этого критерия, наиболее эффективные меры соответствовали образцу пар S7 и S8 с регулярными силы подключили волокон стали и S9 и S10, с крючковатым высокопрочных волокон стали, все в 1,5% по объему фракции. Для этих четырех образцов, увеличение прочности на сдвиг перфорации и вращения мощностью до примерно 55% и 125%, соответственно, были получены по сравнению с контрольными образцами S1 и S2. Кроме того, сдвиг по сравнению с V стресс вращения

... (1)

Ограниченные результаты испытаний предположить, таким образом, что для практических целей, эти два материала можно считать столь же эффективна для улучшения плиты сопротивления сдвигу штамповки и / или деформации потенциала.

Сталь штаммов

Прежде чем обсуждать штаммов выявленный в ходе испытания образцов, следует отметить, что напряженность в арматура встроенные в FRC, как правило, более чувствительны к треск места, чем те, в барах встроенные в бетон. Это объясняется расширение связей между арматуры и FRC. Таким образом, полученные показания напряжение не должно рассматриваться как строгое представление о степени неупругого деформирования с которыми сталкиваются плиты арматуры.

Во всех тестах, штаммы были незначительны до изгиба трещин в плите. Помимо трещин и до осадка, штаммы были в основном пропорционально приложенной нагрузки. Чтения из тензодатчиков находится в д / 2 от колонны лица показывают, что некоторые уступая место в образцах с подкреплением отношение 0,83% до штамповки провал. Рис 9 () показывает напряжение истории в д / 2 от лица незавершенная колонки для одной из центральных баров плиты (тензометр W5 на рис. 2 ()). Пик штаммов в этом месте составляла от 0,3% (S3 образца) и 1,4% (образца S9). Как и ожидалось, было расхождение в тензометрических показания для того же образца. За исключением образцов S9, средняя максимальная деформация на д / 2 составляет от 0,4 до 0,6%. В образце S9, однако штаммы, как большой, как 2% были измерены при двух местах, и средняя нагрузка от всех датчиков деформации на д / 2 составил 1,5%. На 1.5D от колонны лица, измеряется штаммов в связи с тем были на уровне или ниже предела текучести ( растяжения в размере 0,4% была измерена ..

Для всех образцов с подкреплением отношение 0,56%, пик напряжений на д / 2 от колонны лицо превысило 1%, по крайней мере один бар. Образцы, S2, S6, S10 и показал, в среднем, больше деформации растяжения с максимальной деформации 2%. Деформации истории одной из центральных баров в слое образцов (тензометрических N5 на рис. 2 (б)) приведен на рис. 9 (б). На этом месте, пик штаммов примерно 1,6% были измерены образцами S2, S6 и S10, в то время как пик штаммов 1% и 0,8% были измерены образцами S8 и S4, соответственно. Стоит отметить, что, хотя штаммов измеряется образца S2 были сопоставимы с теми образцами S6 и S10, средней вращения в связи с тем для образца S2 был приблизительно 70% и 45%, что образцы S6 и S10, соответственно. Эти противоречивые результаты можно объяснить более высокой чувствительностью к деформации трещины место в барах встроенные в FRC по сравнению с встроенными в барах в бетоне, как описано выше.

Укрепление уступая в образцах с 0,56% процента армирования распространение по крайней мере, 1.5D из колонки лица. В соответствии со штаммами измеряется в г / 2 в столбце лицо, бары образцами S2, S6, S10 и демонстрировали крупнейшие деформации растяжения, с превышающей 1% в несколько баров.

Влияние волокна укрепление потенциала на прогиб

Способность волоконно подкрепление увеличить емкость отклонения опытных образцов оценивали через отношение Переменной Переменной Участок 10. Как видно из всех испытаний плит, образцы S9 и S10 выставлены лучшие производительность увеличение примерно на 120% и 70% в возможности отклонения по сравнению с контрольными образцами S1 и S2, соответственно.

Поглощение энергии

Поглощение энергии потенциал опытных образцов оценивалась на основе площади под нормированного напряжения сдвига штамповки и прогиба ответ. Для каждого образца FRC, рассчитанные энергии E нормированы, что соответствующего образца контроля, E ^ C ^ к югу (образцы S1 и S2 для плит с 0,83% и 0,56% процента армирования, соответственно).

На рисунке 11 показано расчетных значений нормированной поглощенной энергии. Как видно, кроме волокон в бетон привело к увеличению поглощения энергии, в частности, в образцах с 1,5% объемной доли волокна (образцы S5 через S10). По той же отношение волоконно-объем (1,5%), образцы армированных волокнами или витой или обычной силы подключили волокон стали поглощенной сопоставимых количеств энергии. Образцы S5 и S6 с витыми волокон проявляли большее смещение в связи с тем, в то время как образцы, S7 и S8 с регулярными прочность волокон показал крючковатым выше нормированной прочности на сдвиг. Образцы S9 и S10 с высокопрочных волокон крючковатым стали проявил крупнейший потенциал поглощения энергии. Эти два образца показали умеренный сильных пика, но превосходит потенциал деформации.

РЕЗЮМЕ И ВЫВОДЫ

Десять образцов плиты, восемь из них построены со стальным FRC (или волоконно-армированные раствор), были протестированы в соответствии монотонно увеличилось сосредоточенной нагрузки. Три различных типов стальных волокон были оценены, то есть регулярные силы (1100 МПа [160 KSI]) подключили волокна, высокопрочные (2300 МПа [334 KSI]) подключили волокон и скрученные волокна (1800 МПа [260 KSI]) в соотношении 1 или 1,5% от общего объема. Из приведенных результатов, следующие выводы могут быть сделаны.

1. Помимо волокон привело к увеличению прочности на сдвиг плит штамповки и / или деформации потенциала. Из всех испытаний плит, образцы либо регулярных сил или высокопрочных волокон крючковатым стали в 1,5% объемной доли выставлены лучшие поведение с точки зрения взаимодействия сдвиговых сил вращения, с увеличением в пробивая прочность на сдвиг и поворот вместимостью до примерно 55% и 125% соответственно. Нет заметного изменения жесткости, связанное с добавлением волокон.

2. Увеличение прочности на сдвиг штамповки за счет использования FRC может привести к изменению режима отказа от штамповки разрушение при сдвиге на изгиб уступок. Поведение плиты образца с 1,5% объемной доли высокопрочных волокон крючковатым стали и 0,56% соотношение изгиба арматуры в каждом главном направлении (образца S10) частично иллюстрируется с этим явлением. В этом образце, рост сопротивления сдвигу штамповки позволило плит проявлять значительный изгиб приносит до отказа сдвига пробивая в конечном итоге произошло.

3. Результаты испытаний показали, что только в FRC связи регионе за две плиты толщиной от каждой грани незавершенная колонке было достаточно для увеличения пробивая сопротивление сдвигу в опытных образцах. Предел (1 / 6) ... (МПа) (2 ... [PSI]), для среднего напряжения сдвига за пределами региона FRC оказалась адекватной для определения расширения FRC часть пластины.

Авторы

Это исследование было организовано Национальным научным фондом США, как часть сети сейсмостойкого строительства моделирование (Nees) в рамках программы, грант № 0421180 CMS. Мнения, высказанные в настоящем документе, являются мнениями авторов и не обязательно отражают точку зрения авторов.

Ссылки

ACI Комитет 318, 2008, "Строительный кодекс Требования Железобетона (ACI 318-08) и Комментарии" Американский институт бетона, Фармингтон Hills, MI, 473 с.

Александр, SDB, и Симмондс, SH, 1992, "штамповка Shear Испытания бетонной плите-Column шарниры содержащих волокном", ACI Структурные Journal, В. 89, № 4, июль-август, с. 425-432.

Cheng, M.-Y. и Парра-Монтесинос, ГДж, 2009, "штамповка Shear прочностных и деформационных Пропускная способность армированного волокном Слэб-Column соединения при землетрясении типа Загрузка" Доклад UMCEE 09-01, Департамент гражданской и экологической инженерии Мичиганского университета, Ann Arbor, MI, 334 с.

Cheng, M.-Y. и Парра-Монтесинос, ГДж, 2010, "Сталь волокном для штамповки сопротивления сдвигу в Слэб-Column II соединения частей: Восстановление бокового перемещения," Структурные ACI Journal, В. 107, № 1 , январь-февраль, с. 110-118.

Корли, РГ, а Хокинс, М., 1968, "поперечной арматуры начальника управления плиты", ACI ЖУРНАЛ, Труды В. 65, № 10, октябрь, с. 811-824.

Крисуэлл, ME, и Хокинс, NW, 1974, "Прочность на сдвиг плит: Основные принципы и их связь с существующими методами анализа," сдвиг в железобетоне, SP-42, американский институт бетона, Фармингтон, М., с. 641 -676.

Дилгер, WH и Гали, А., 1981, "поперечной арматуры для бетонных плит," Журнал структурного подразделения, ASCE, В. 107, № ST12, с. 2403-2420.

Элстнер, RC, и Hognestad Е., 1956 ", предел прочности при сдвиге из железобетонных плит", ACI ЖУРНАЛ, Труды В. 53, № 1, январь, с. 29-58.

Harajli, MH; Маалуф, D.; и Хатиб, H., 1995, "Влияние волокон на прочность на сдвиг перфорации Слэб-Column соединения", цементных и бетонных композитов, V. 17, № 2, с. 161 - 170.

Хокинс Н.М., Митчелл, Д. и Шеу, MS, 1974, "Циклические Поведение шести железобетонная плита-Column Образцы Перенос Момент и ножницы," Отчет 1973-74 по проекту Г. И. NSF-38717, Департамент строительства, Университет штата Вашингтон, Сиэтл, штат Вашингтон, Сентябрь

Ислам, S., и парк, Р., 1976, "Испытания плит-Column Связи с Shear и несбалансированного изгиб," Журнал структурного подразделения, ASCE, В. 102, № ST3, с. 549-569.

Макарг, PJ; Кука, WD; Митчелл, D.; и Юн, Y.-S., 2000, "Преимущества концентрированных плит Армирование и стальной фибры о выполнении Слэб-Column соединения", ACI Структурные Journal, В. 97, № 2, март-апрель, с. 225-234.

Мичиган Департамента транспорта США (MDOT), 2003, "Стандартные спецификации для строительства" <a target="_blank" href="http://mdotwas1.mdot.state.mi.us/public/" rel="nofollow"> http://mdotwas1.mdot.state.mi.us/public/ </ A> specbook /, по состоянию на 12 января 2009.

Нееман, АЕ Likhitruangsilo, V.; и Парра-Монтесинос, Г., 2007, "штамповка Shear Ответ высокопроизводительных армированных волокном композитных цементной плиты", ACI Структурные Journal, В. 104, № 2, март - апрель, с. 170-179.

Шаабан часов утра, и Gesund, H., 1994, "штамповка Прочность на сдвиг стали фибробетона плоских пластин", ACI Структурные Journal, В. 91, № 4, июль-август, с. 406-414.

Swamy, RN, и Али, ЮАР, 1982, "штамповка Shear Поведение Железобетонная плита-Column Связи, со стальным фибробетона", ACI ЖУРНАЛ, Труды В. 79, № 5, май, с. 392-406.

Мин Юань Чэн Инженер по Кари Kopzcynski и компания, Bellevue, WA. Он получил диплом бакалавра в области морской инженерии Национальной ВС-Ят-Сена университет, Тайвань, его MS в строительстве от National Cheng Kung University, Тайнань, Тайвань, а также докторскую степень в строительстве из Мичиганского университета, Ann Arbor, MI .

Входящие в состав МСА Густаво J. Парра-Монтесинос является адъюнкт-профессором в университете штата Мичиган. Он является секретарем комитета ACI 335, композитный и гибридных структур, а также членом Комитета ACI изданий; комитетов МСА 318, Железобетона Строительный кодекс, а также совместное ACI-ASCE Комитет 352, узлов и соединений в монолитных бетонных конструкций. Его исследовательские интересы включают поведения и дизайна из железобетона, фибробетона и композиционных steelconcrete структур.