Поведение стали высокопроизводительных качестве поперечной арматуры для бетонных балок. Документ, Мэттью С. Самптер Сами H. Rizkalla, и Павел Зия / авторов ЗАКРЫТИЕ
(ProQuest: ... означает формулы опускается.)
Обсуждение Andor Виндиш
Входящие в состав МСА, PhD, Karlsfeld, Германия
В предисловии авторы справедливо отмечают, что использование высококачественной стали по сравнению с обычными стали потенциально может разгрузить будущих структур. Тем не менее, это странно, что на девять армированные балки, той же площади поперечного сечения продольной и поперечной арматуры применяются вне зависимости от прочности стали. Это означает, что даже на изгиб пучков результаты тестирования не может быть точно сравниваются друг с другом, а растягивающих сил и конкретных зон сжатия совершенно различны. Выбор же площадь поперечного сечения для продольных балок MMFX, авторы хотят, чтобы сохранить влияние дюбель действия постоянной. Это спорное решение по двум причинам:
1. С целью использования высокопрочной стали является уменьшение диаметра бар.
2. Дюбель действий не рассматривается вообще, ни в кодексе, ни в аналитических моделей.
Аналогичные проблемы возникают в связи с поперечной арматуры: то же расстояние между идентичными диаметра арматурного проката может иметь самые различные текучести результаты существенно отличаются испытания балки. Таким образом, любое поведение, характеристики, например, балки CC-6, СМ-6, MM-6 испытаний нельзя сравнивать друг с другом.
Другой достопримечательностью является применение высокопрочной стали в зоне компрессии: штамм совместимости бетона и стали повышенной прочности и, следовательно, применение MMFX как сжатие арматуры, более чем сомнительна.
РЕЗУЛЬТАТЫ ИСПЫТАНИЙ
Жаль, что для каждого типа поведения, результаты тестирования только один набор показаны. Таким образом, ни детальное представление о разнообразных характеристик возможно для читателя.
Из-за спорных замена обычной стали через высокопрочной стали, как уже говорилось, множества испытаний балок и процентах роста, как показано в таблице 1, не являются значимыми. Тем не менее, значения в столбце "Процент общего увеличения", выявить тенденции и не может дать заключение, что замена, предложенные авторами не является разумным.
Еще одна возможность для формирования групп и оценки могут быть сделаны на основе соотношения предела текучести и расстояния поперечной стали. Принимая во внимание два текучести 97 и 120 KSI (669 и 827 МПа), начисленных на сталь MMFX и сравнив ее с пределом текучести стали Grade 60 (62 KSI [427 МПа]), два соотношения сил могут быть определены
...
Учитывая расстояния поперечной стали, соотношение 6 / 4 ~ 1,5 (отсюда и XC-4 [приближенных] XM-6) и 6 / 3 = 2 (отсюда и XC-3 [приближенных] XM-6) может быть найдено. Таким образом, следующие комплекты бруса для сравнения могут быть скомпилированы:
* Отношение поперечной арматуры ~ 2 - Установить: CC-3, СМ-6, и M6, а также
* Отношение поперечной арматуры, ~ 1,5 - Задать B: CC-4, СМ-6, MM-6.
Кроме того, по поддержанию постоянной продольной арматуры для оценки 60 и MMFX, влияние повышения поперечной арматуры может быть воспринято:
* Прочность укрепления постоянной, увеличение - Задать C: CC-6, СС-4 и СС-3 и
* Прочность укрепления постоянной поперечной арматуры растет - Набор D: ММ-6, MM-4, М.-3.
Таблица 4 показывает результаты тестирования в соответствии с новым множеств.
Можно сделать следующие выводы сделал:
* Метод нормализации измеряется прочность на сдвиг, то есть по отношению к квадратному корню из конкретных прочность на сжатие, вызывает сомнения, значения в столбце 5 не показывают ожидаемого увеличения характер для различных наборов.
* Установка: замена поперечной арматуры, учитывая 2 как отношение приносить результаты сильные стороны в подобных несущей возможности.
* Установка B: замена 1,5 рассмотрении как отношение предела текучести недооценивает вклад стали MMFX.
* Установка C и D: удвоение скорости поперечной арматуры пусть конечной увеличение нагрузки сдвига от 7 до 11% только.
Для каждого из этих выводов, следует иметь в виду, что несущие потенциала всех испытуемых балок регулируются конкретными прочность на сжатие. Кроме того, помимо высшего предела текучести, MMFX гораздо лучше, чем связь характеристик обычной стали.
Shear нагрузки отклонения поведения
Рисунок 6 показывает влияние продольной арматуры на несущую сдвига. Этот эффект должен быть включен в новые положения кодекса.
Shear нагрузки поперечных деформаций
Выводов в связи с рис. 7 либо не новых или вводит в заблуждение:
* Конечно, как начало первой трещины сдвига, а также первый изгиб трещины не зависят от силы подкрепления. В формуле для жесткости, только площадь поперечного сечения и модуля Юнга произойти.
* Начало первой трещины сдвига использованием вертикальной калибровочных П. могут быть восприняты только если трещина проходит через длины.
* Рис 7 создается впечатление, что стремена сделал как 60 Оценка обычной стали, а также, например, класс 120 MMFX стали, будет урожай, который не может быть случай, особенно для стали MMFX.
Discusser ставит вопрос о рис. 9: Есть ли разница в неспособности структур Балки CC-4 и СС-3? По мнению discusser, существует не так. Во всех случаях, конкретные зоны сжатия не выполняет сжатие сдвига. В верхней части так называемой "диагональные трещины на провал", показанной на рис. 9 (а) является скользящей поверхности вдоль зоны сжатия.
Crack ширина поведение
Использование средней ширины трещин в качестве критерия не соответствует действительности. Все управляющие коды верхней fractile значение ширины трещин. Кроме того, Shehata's6 уравнение не учитывать различные характеристики связь двух типов арматуры. Прямая замена обычных стали ASTM A1035 стали, как это делается в этой серии испытаний, не имеет смысла, а значит, какие-либо выводы здесь вводит в заблуждение, тоже.
Авторы должны объяснить, почему М. пучков было меньше ширины трещины сдвига, чем CM пучков.
Режим провал
Авторы писали: "для см и мм лучей, произошел сбой после сжатия деформации в диагональном направлении достиг своей высшей ценностью и привело к дроблению бетона при узловой зоны". Discusser согласна с этим и возникает вопрос: какой уровень сжатия штамм был обнаружен в качестве конечной стоимости? Было ли это то же самое для всех пучков?
Влияние стали типа
Авторы не нашли HP стали конкретные характеристики.
АНАЛИТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ
Discusser решительно не согласен, что measuredpredicted сдвига нагрузки соотношение найти с помощью программы Ответ 2000 являются более точными, чем прогнозы дизайн кода. В пяти из девяти случаев, 2000 Ответ дали весьма небезопасным прогнозов. Принимая во внимание шесть испытаний пучки, состоящие из стали HP, пять результаты являются небезопасными.
В целом, практика выявления аналитических моделей уступая средние значения примерно 1,00, но с большими стандартного отклонения, что приводит к снижению значения fractile сильно ниже 1,00, а "более точное определение" не может продолжаться.
ВЫВОДЫ
1. Прямая замена обычных Оценка 60 стремена с ASTM A1035 стремена стали не имеет смысла.
2. Авторы должны объяснить, почему ASTM A1035 продольной арматуры увеличить прочность на сдвиг. 3
3
5. Будь спаривания высокопрочного бетона с ASTM A1035 сталь может обеспечить более эффективное использование для стальных HP является сомнительной. Повышение конкретных классов уменьшается предельной деформации, то есть прочность стали HP не могут быть использованы при сжатии.
6. Подробный анализ с использованием MCFT, включенные в ответ 2000, при условии, отчасти крайне небезопасным предсказаний общей прочности на сдвиг конкретных членов армированных стальными HP в пяти из шести случаев.
Авторов ЗАКРЫТИЕ
Авторы выражают благодарность discusser за его содержательное и конструктивное обсуждение, а также предоставить авторам возможность для дальнейшего уточнения результатов экспериментального исследования. Ответ на каждый предмет обсуждения представляется в следующем виде:
1. Основной целью исследования было определить, как прямая замена (бар бар) высококачественной стали с традиционными стали Grade 60 отразится сдвиговой прочности бетонной балки. Этот выбор был сделан, чтобы продемонстрировать последствия такой практике проектирования, которая используется некоторыми дизайнерами из-за отсутствия соответствующих положений, разработанная по стандартам организации. Прямая замена применяться и к продольной стали и поперечных стали.
2. Выбор, чтобы включать только один типичный результат теста документ был ограниченный объем журнала бумаги. Читатель может пересмотреть все результаты испытаний в кандидатскую диссертацию по Sumpter.5
3. Небольшое увеличение сдвига потенциала измеренные для контрольной группы "Установить 1" из-за характера неисправности, которая контролируется арки действий. Для множества 2 и 3, неспособность находится под контролем конкретных дробления в зоне максимального сжатия. Прочность для этих множеств не увеличиваются на том же соотношении стали области, но было отмечено, чтобы показать более высокие относительные увеличивается, чем Set 1. Это отчасти объясняется высокой / сут отношение, которое позволило стали лучше использовать, а не формирование свода действий.
4. Авторы признают и ценят альтернативный метод discusser к анализу на рассмотрение читателей.
5. Авторов считают, что прочность на сдвиг более прямое отношение к квадратному корню из конкретных прочность на сжатие, а не только к конкретному прочность на сжатие. Это повлекло за собой решение для нормализации данных, основанных на квадратный корень. Читатель должен обратиться к общему росту процентов приведены в таблице 1 для оценки увеличение прочности по сравнению с базовым пучка ЦК за тот же интервал стремя.
6. Авторы согласны с discusser, что продольной арматуры следует рассматривать в код положений.
7. За намерение рис. 7 заключается в освещении консервативный прогноз МСА 318-05 для стали высокой производительностью. Сообщили начала первой трещины определяется как визуальный осмотр и проверка показаний датчиков П.И., которые были призваны ловить первые трещины. Измерений приведены на рис. 7 отражают перераспределение сил, а не уступая стали MMFX.
8. Авторы согласны, что произошел сбой после того, сжатие деформации в диагональном направлении достиг высшей ценностью.
9. Измеряется меньшей ширины трещин для балок армированных стальными HP является результатом улучшения связи характеристик ASTM A1035 стали из-за их ребра конфигурации. Список литературы 7 и 8 предоставлять подробную информацию, касающуюся этой проблемы.
10. К сожалению, деформации сжатия не был зарегистрирован во время тестирования, поскольку он расположен недалеко от приложенной нагрузки.
11. Авторы сходятся на том, что статистические данные за средние должны быть рассмотрены. Таким образом, стандартное отклонение, а также коэффициент вариации, используемые в таблицах 2 и 3, чтобы сравнить, насколько тесно Ответ 2000 предсказал силы пучков по сравнению с другими кодами дизайна. Результаты показывают, что дизайн-кодов над предсказать силу лучей, в то время как 2000 Ответ дает результаты ближе к фактической силы, так как считает, что дополнительное сопротивление, предоставляемый HP продольной арматуры и полагается на MCFT для анализа.
12. Результаты испытаний показали, что прямая замена обычных Оценка 60 стремена с ASTM A1035 стремена увеличил сдвиг несущей способности изгибаемых членов, как показано в Таблице 1.
13. При неудаче, ASTM A1035 может оставаться в упругой области и ее сопротивление возрастает, увеличивая нагрузку. Увеличение напряжения сил приводит к увеличению силы в зоне сжатия, дюбель действий, и, таким образом, общая численность сдвига.
14. ASTM A1035 стали сокращение трещины шириной до приемлемого уровня на более высокий уровень стресса услуг по типу ребра конфигурации, используемых для их арматура, в то время как обычные подкрепление превысил 0,016 дюйма (0,406 мм) предел. Такое поведение обеспечивает общее повышение работоспособности.
15. Исследования, проведенные NCHRP проекта 12-64 указал, что при сжатии штамм высокопрочного бетона до 18 KSI (124 МПа) равна или превышает 0,003. Таким образом, использование высокопрочных бетонов с высокоэффективных стали как ожидается, обеспечит более эффективное использование материалов. Достижение уровня стресса выше 80 KSI (550 МПа) стали сжатия HP, однако, может быть ограничено, поскольку конкретные необходимо будет весьма ограничен поддерживать напряжение совместимости.