Прочность, жесткость, и циклические Создание деформации бетона рубашкой членов
Колонны с гладкими вертикальными линиями и не подробно землетрясения сопротивления были восстановлены с помощью торкретирования куртки подключен к старой колонки с помощью различных средств и подвергали циклического одноосного боковой загрузкой до конечной условия для изучения влияния различных средств связи на границе на эффективность на куртке. Эти результаты тестов дополняются данными из литературы для различных средств связи куртку старые колонки разработать простые правила и формулы для расчета доходности момент, дрейф на урожайных, секущих до выхода жесткости, Конечная дрейф в циклическом нагружении оболочке колонны с или без коленях сплайсинга на базе старого столбца. Эти правила дают выход момент, дрейф на урожайных, секущих до выхода жесткость, и в конечном итоге дрейф в циклическом нагружении оболочке колонны как отношение соответствующего количества эквивалентных монолитных членов.
Ключевые слова: колонка (ов); конкретные куртки циклического нагружения; деформации; сейсмических; жесткости; прочность; испытания.
(ProQuest: ... означает формулы опускается.)
ВВЕДЕНИЕ
Бетонные jacketing1 членов широко используется в сейсмических реконструкции старых buildings.2 прошлого экспериментальных работ по циклическое поведение железобетона (RC)-оболочке членов limited.3-21, за исключением последних сравнительных монотонной программы тестирования оболочке столбцов на разных уровнях и средства связи на границе раздела, 12 влиянием позитивных мер связи между старых бетонных и пиджаке не был систематически изучал.
Руководящие документы по конкретным куртки, а также практику строительства, включает меры, для сдвига соединения старого и нового бетона на границе. Это часто рекомендуется подвергать углу бара старых колонки и подключите их к углу бара на куртке через П-образные вставки стали, круг сварных как бары. Положительная связь сталей различных марок (а следовательно, различного химического состава), однако, считается способствующих укреплению бар коррозии, не говоря уже о том, что арматура высокого углеродного эквивалента, как правило, nonweldable. Другие общие меры связи включают в себя шероховатости поверхности старые колонки и / или оказание дюбелей вдоль этой поверхности. Существует некоторая озабоченность, однако, что дюбелями или сварных стальных вставок в пластическом шарнире зоне может вызвать дробление и распад куртку конкретные вокруг них.
Сварные стальные вставки между новым и старым барах углу или дюбелей на границе, было сочтено необходимым в 1970-х и 1980-х для передачи через сдвига, часть нагрузки тяжести колонки от старого столбца к рубашке. Обеспокоенность по тяжести нагрузка частично объясняется тот факт, что конкретные куртки затем в основном, если не исключительно, применительно к сильно повреждены колонны, часто с частично разложившийся ядра. Эта проблема также находит свое отражение и в прошлые рекомендации частично разгружать позицию перед оболочки, в подпирая пучков разработки в колонку с помощью клиньев или даже гнезда. Для неповрежденных или умеренно поврежденных колонн, однако, озабоченность по поводу обмена осевой нагрузки между рубашкой и старые колонки не представляется оправданным. Кроме того, последние экспериментальные evidence22 показало, что бетонные колонны подвергались большой postultimate сугробы, которые в значительной степени повреждения бетонного ядра сохранить значительную часть своих грузоподъемность тяжести. Так что, учитывая негативные последствия обеспечения сварных стальных вставок или уже упоминалось дюбелей и прямые или косвенные расходы на такие меры, имеет смысл изучить эффективность трения только на сдвиг передача на границе.
Трение усиливается сжимающих напряжений, что строить нормали к границе, так как старый член сдерживает сокращение конкретных пиджак в радиальном и окружном направлениях. Такая сдержанность вызывает удержания напряжения в старые колонки, вместе с радиальным сжатием в рубашке и окружные напряжения, как в пиджаке и в галстуке периметру. Если, действительно, существует значительное сокращение вызванных трения на границе раздела и заключения повышение в старые колонки для торкретирования или нормальной литой бетон Inplace имеет преимущество в этом отношении, как куртка материалов, по сравнению с более дорогими и их трудно применить безусадочный минометов. .
Трение повышается, если интерфейс становится шероховатой. 2:3 масштаба, два этажа, один отсека рама испытания в, 13 со значительными конкретные куртки строится вокруг сильно поврежденных колонн оригинальной рамке с интерфейсом только шероховатой, устойчивый история сугробы 1,25% (перевод на снос отношение четкого длины колонки на 4%, если наносы из-за колонны в одиночку) без потери колонке боковой силы сопротивления, и как бы монолитным поведение рубашкой колонке. Не ясно, однако, независимо от того дорогостоящим искусственным шероховатости границы имеет важное значение. Например, монолитный поведение оболочке колонны и балки, видимо, достигнутый в трехмерной (3D) subassemblages испытания в Список 14 и 15 без каких-либо положительных мер по повышению сдвиговых передача на границе. Последних экспериментальных и аналитических исследований шесть рубашкой железобетонные колонны в номер 10 к выводу, что различные способы и уровни сдвиговых связи на границе не играют важную роль в монотонности до приносит и за ее пределами ..
Подробнее экспериментальные работы, необходимые для выяснения влияния сдвига связи на границе на циклическое поведение и в особенности на циклической деформации потенциала. Таким образом, этот документ дополняет имеющиеся результаты испытаний по экспериментальной программе на прямоугольных RC-оболочке колонны, был посвящен вопросам воздействия мер, принимаемых для повышения сдвига передачи на стыке старого и нового бетона. Как следует из настоящего испытания ограничены, они дополнены с монотонными или циклические экспериментальных данных literature3-12 ,16-18 различных мер связи между старым и новым бетоном (как правило, не применяется в той же программе тестирования), чтобы привлечь больше надежные выводы о влиянии связи на границе раздела. Это можно сделать, выразив основные свойства рубашкой столбца (в частности, выход момент выхода дрейфа, секущая жесткость на начальном осадка, и в конечном итоге снос), а соотношение к соответствующей величины эквивалентного монолитных членов. Сделать вывод, что это соотношение не систематически, зависят от типа принимаемых мер по повышению сдвиговых передачи на стыке старого и нового бетона.
Это позволяет разрабатывать простые правила и формулы для расчета основных свойств столбцов или без сращивания колени на уровне пола, после их восстановления с помощью конкретных оболочки. Правил опубликован здесь в первый раз с полной документацией были приняты в части Еврокод 8 по оценке сейсмической и реабилитации buildings.23.
ЗНАЧЕНИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
Бетонная оболочка широко используется в сейсмических реконструкции старых зданий. Несмотря на преимущества и экономическую эффективность RC-оболочки, циклические результатам испытаний на RC-оболочке членов ограничены. В данной работе широко применяются трудоемкие меры по укреплению связи между старым и новым конкретным экспериментально изучены. Представлены результаты испытания дополняются данными из литературы разработать простые правила для расчета момента потенциала, эффективную жесткость на начальном осадка, и в конечном итоге дрейфа членов, с или без круга соединений в области пластического шарнира, реабилитирован через конкретные куртки.
Экспериментальная программа: ОБРАЗЦЫ, материалов и TEST SETUP
Экспериментальная программа включает в себя пять образцов с рубашкой 250 мм (10 дюйма) квадратных исходный столбец (рис. 1) и его подруга монолитной колонны. Непрерывных вертикальных полос в исходном столбце равнины (используются практически во всех зданий в сейсмических районах Европы вплоть до 1970-х годов), имеют диаметр ДВМ = 14 мм (0,55 дюйма), доходность финансового стресса = 313 МПа (45,5 KSI ), прочность на растяжение Р = 442 МПа (64 KSI) (в среднем от трех купонов) и 180-градусной крючками на обоих концах. Внутренний диаметр крючках диаметром 2,5 бар. Бар распространяется мимо конце изогнутой части крюка на 40 мм (1,6 дюйма). Стремена исходного столбца также обычная, с диаметром йЬп = 8 мм (0,3 дюйма) при ш = 200 мм (7,9 дюйма) центров и 135 градусов крючок на одном конце и 90-градусной крючок на другом. Их доходность и предельное напряжение являются fyw = 425 МПа (61,5 КСИ) и Йсо = 596 МПа (86,5 KSI) (в среднем от трех купонов). Конкретные цилиндрической силы исходный столбец при тестировании ФК "указано в таблице 1 ..
Столбцы испытываются, как простой консоли, закрепленной в значительной степени усилить 0,6 м (23,5 дюйма) глубокой основе (рис. 1). Боковые нагрузки применяется 1,6 м (63 дюймов) над верхней части фундамента. Циклическое поведение колонн преобладают изгиба, а коэффициент сдвига промежуток Ls в раздел глубину в направлении тестирования ч равен 4 или 6,4 с или без оболочки, соответственно.
Куртка 75 мм (3 дюйма) в толщину, что почти на минимум, который может обеспечить надлежащего покрытия по периметру галстук и позволить 135 градусов крючок на его концах. Она состоит из торкретирования и останавливается примерно в 250 мм (10 дюйма) ниже точки, где боковые нагрузки. Куртка усилить продольном направлении, причем четыре 20 мм (0,8 дюйма) деформированных бруски выход напряжений ф = 487 МПа (70,5 KSI), которые были внедренные в основу, когда исходный столбец был брошен (рис. 2), якорь с 90 - Степень крючки на дне. Куртка поперечной арматуры состоит из одного 10 мм (0,4 дюйма) по периметру связать с выходом fyw нагрузки = 599 МПа (87 KSI) на 100 мм (4 дюйма) центров. Измеряется прочность на сжатие цилиндрических пиджака и эффективная глубина г в оболочке разделе приведены в таблице 1.
Оболочке колонны проходят испытания на изучение воздействия мер, которые повышают сдвига передачи на стыке старого и нового бетона. Их идентификация в таблице 1 начинается с Q-RC.
В графе Q-RCW каждого нового бара углу был подключен к соответствующему один старый сваркой их обоих до 16 мм (0,65 дюйма) диаметром 400 мм (16 дюймов) деформированной арматуры согнуты в U-образную форму (рис . 2 ()). Бент-вверх ногами этих баров состава с плоским 70 мм (2,75 дюйма) части. Углу бара старой колонки были разоблачены и приваривается к 70 мм (2,75 дюйма) плоский центральной части U-бар. Две 70 мм (2,75 дюйма) длинные концы U-бар были сварены в углу бара на куртке. (Отметим, что 70 мм [2,75 дюйма] составляет пять диаметров меньшего из двух соединенных баров и в соответствии с обычной практикой.) Два U-бары были подключены к каждому углу бара, с центром 350 мм (14 дюйма) или 1050 мм (41 дюймов) над верхней части фундамента. Обратите внимание, что сварка баров углу пиджак с меньшим, наиболее U-бар предусматривает определенные ограничения antibuckling в пластическом шарнире.
В графе Q-КОД, три дюбели были загнаны в каждую сторону от старого столбца, на расстоянии 200, 650 и 1100 мм (8, 25 и 43 дюймов) из верхней части фундамента (рис. 2 (б )). Дюбель был 16 мм (0,65 дюйма) диаметр пруткового эпоксидно-залито на 100 мм (4 дюйма) глубокую яму, пробуренных на территории старого бетона. Она торчала на 75 мм (3 дюйма) толстые куртки для прямой длиной 50 мм (2 дюйма), а затем наклонился, как 90-градусная 100 мм (4 дюйма) горизонтальной крючок.
В графе Q-RCR, полный боковой поверхности старой колонны шероховатой помощью пневматического устройства измельчения (рис. 2 (с)), пока цементного камня и мелкого заполнителя были сняты, а грубая агрегаты подвергались. В графе Q-RCRD, шероховатости интерфейса, как и колонки Q-RCR, в сочетании с дюбелями и с Колонка Q-КОД. В графе Q-RC, не были приняты специальные меры, чтобы подключить куртку к старому бетону.
Монолитной колонки, Q-РСМ, также используется в качестве контрольного образца. Он же внешние размеры (400 мм [16 дюйма] квадрат) и такое же усиление, как куртку (четыре 20 мм [0,8 дюйма] вертикальные полоски, 10 мм [0,4 дюйма] закрытой связи на 100 мм [4 в .] центров), но она не имеет четыре 14 мм [0,55 дюйма] простой вертикальных полос и соответствующая стремена первоначальных 250 мм [10 дюйма] квадратных колонке рубашкой пять образцов.
Однонаправленная циклов отклонения были применены с амплитудами увеличивается на 5 мм (0,2 дюйма) от одного цикла к другому. Тестирование продолжал (с увеличением амплитуды отклонения) до и после столбец конечной деформации, условно определить как то, где пик сопротивления в цикле опускается ниже 80% от максимальной зарегистрировано бокового сопротивления колонны. Часто общепринятом понимании конечной деформации была достигнута, когда одна или несколько вертикальных полос трещину.
Разъем в верхней части колонки сохранить осевую нагрузку примерно в 800 кН (180 KIPS), представляющая собой осевой силы в ее внутреннем столбце типичных пятиэтажное здание. Таблица 1 дает среднее значение осевой нагрузки в ходе испытаний, нормированная на продукт внешних габаритов и б ч рубашкой раздел и ФК "значение куртку, а? = N / bhfc. Гнездо применения осевой нагрузки с ручным управлением и скорректированы в качестве критерия прогресса держать постоянную нагрузку. Он выступал против вертикальной штанги связан с сильным полом лаборатории через петли. Изгиб моменты, представленные в таблице 1, включают С-? момент, равная осевой нагрузки на отношение расстояния петли из верхней части фундамента (0,425 м [16,73 дюйма]) на расстояние до петли из точки, где боковые нагрузки был применен (2,025 м [79,72 дюйма]).
Линейные дифференциальные трансформаторы переменной помещается между верхней части фундамента и два уровня выше столбец базы (на 50 или 100% в разделе глубину оригинала, то есть на 125 мм [5 дюймов] или 250 мм [ 10 дюйма]) на противоположных сторонах колонны в направлении нагружения (рис. 1 (D)) обеспечивают относительное вращение и средней осевой деформации колонке между верхней частью фундамента, и каждый из инструментальной две секции в том числе эффект скольжения и выдвижной вертикальных полос столбцов из базы.
TEST РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
Доходность момент и деформации в оболочке колонны на урожайность и конечной
Столбцы 7, 9, 10 и 11 в таблице 1 дать основные результаты испытаний на податливость рубрики: в тот момент (в том числе С-? Эффекты) Мой, дрейф отношение? У, кривизны на базе у, и вращение Раздел конца колонки в отношении базу, благодаря бар вывода из него (фиксированной конце вращения). 12 столбцов, 13 и 14 в таблице 1 дать окончательный показатель дрейфа? И, конечной кривизны на базе фу, и фиксированной вращения конца из-за бар войск из базы, опять же конечные условия. Соотношение колонке дрейфа (или аккорд вращения на сдвиг пролета, Ls = 1,6 м [63 дюйма]) является отклонение в точке боковой загрузкой, разделенная Ls. Уступая отождествляется с отчетливое снижение наклон кривой минуту отклонения и близко к углу точка билинейной конверт, который может быть установлен на восходящей части ответа силы дрейфа, то есть до пика сопротивления ( выбрали текучести для настоящего шесть испытаний приведены на рис. 3 со звездочкой). Кривизны у основания колонны и фиксированной конце вращения за счет вывода бар оценивались вращений два приборами разделы, предполагая, что кривизны постоянен в низком 250 мм (10 дюйма) колонны.
Force-отклонение петли оболочке столбцов
Рисунок 3 сравнивает силу дрейфа петли пять оболочке колонны с монолитного колонке, Q-РКК, который имеет такое же внешние размеры и такое же усиление, как куртка в одиночку. В связи с изменением некоторых параметров образца (в частности, значения Ь '), несколько систематических различий не наблюдается. Монолитные колонны высокую доходность момент и жесткость на начальном уступая, чем практически все столбцы рубашкой, хотя это армированные вертикальные полоски на куртке в одиночку. Конечная деформация рубашкой колонн не меньше, чем монолитные колонны. В самом деле, оказалось больше, если сдвига связи на границе усиливается с помощью U-бары сварных между углу бара старой колонки и куртку, или дюбелями или шероховатости старой поверхности колонны. Заметим, что при дюбелей и шероховатости поверхности применяются вместе, положительный эффект, что каждый в отдельности имеет на деформации потенциала оказалась утрачена. Из-за очень малого числа настоящего испытания, однако, выводы о влиянии связи на границе не могут быть сделаны на основе результатов их в покое.
Поведение монолитной колонки Q-РКК регулируется прогиб во время испытания: ширина несколько волос диагональные трещины, которые развились до максимальной нагрузке, снизилась после конечной прочности. Изгиб также контролировали поведение и неудачи всех оболочке столбцов. В некоторых из них, однако, диагональных трещин было более заметным, чем в монолитной колонны. Примечательной особенностью поведения рубашкой столбцы Q-КОД и Q-RCR является растрескивание и расщепление бетона по углу бара у предела прочности, который распространился приблизительно до 300 мм (12 дюймов) с базы в Q- КОД, или 450 мм (18 дюйма) в Q-RCR. Интересно, что связь расщеплению вдоль вертикальных полос не было предотвратить, дюбеля подключения куртку старые колонки в Q-КОД. Существовал не расщепления связей в графе Q-RCW, где каждый уголок бар был связан с его коллегой в старой колонки в двух точках по всей его длине, или в графе Q-RC, который не имеет лечения интерфейс. Такое растрескивание и расщепление бетона по баров-видимому, не имеют никакого неблагоприятного воздействия на силы и деформации потенциала колонны.
В самом деле, столбцы Q-КОД и Q-RCR, по крайней мере больше предельной деформации, как и другие оболочке столбцов, или как один монолитный. Следует отметить, что в образцах Q-RCR и Q-КОД, баров старого колонна внутри куртки пряжками, а также, как показано на рис. 4 ..
Средняя осевая нагрузка в нижней части колонны рубашкой
Рисунок 5 показывает, как осевых деформаций в центре сечения (среднее значение в нижнем самые 250 мм [10 дюйма] колонны) варьируется в зависимости от приложенного дрейфа. Эти осевой штаммов, полученных от средней LVDT измерений по разные стороны от колонки рядом с базой и отражают осевого смещения пиджак на участке 250 мм (10 дюймов) над базой по отношению к основе. Изменение осевой деформации в центре разделе в течение каждого цикла нагрузки в пропорции к боковой прогиб в связи с изгиба согласно гипотезе плоских секций.
Наиболее заметным результатом на рис. 5 является осевой расширение на нулевое значение отклонения. Если нормированные осевой нагрузки? = N / bhfc, были высокими, осевой сокращения колонны должны были бы накапливаться в круговорот нагрузку в большей степени уступчивости и к неудаче члена, за счет накопления постоянных сжимающих напряжений в бетоне. Потому что все настоящее колонны были довольно низкими нормированные осевой нагрузки нет усилила осевого смещения при нулевом отклонения в монолитном Колонка Q-РКК, и во всех оболочке столбцов, кроме Q-КОД и (преимущественно) Q-RC. Большой усилила осевой удлинение этих двух последних колонок в связи с проскальзывание куртку по отношению к старой колонки внутрь. Шероховатости старых поверхность старые колонки или U-бары приварены к углу бара старого столбца видимому, не препятствует таким скольжения, а дюбелями только на границе лишь отчасти эффективным в этом отношении. Хотя проскальзывания может повлиять на сжатие блока и снижения внутреннего рычага, нет четкого влияния его на глобальном циклическое поведение колонн на рис.
5 и от параметров, изложить ее в таблице 1. Анализ всей базы данных результатов испытаний на оболочке членов в литературе, в следующем разделе, однако, свидетельствует, что, если Есть нет позитивных мер связи на границе, или, если такие меры ограничиваются дюбелями или сваренные U-бары , секущая жесткость на начальном уступая может быть несколько ниже, чем в колонках с шероховатой интерфейс ..
Прочность, жесткость, и деформация ПОТЕНЦИАЛ рубашкой УЧАСТНИКИ
База данных проверенных членов рубашкой
Разработать и калибровки простых правил для оценки доходности мгновение, секущая жесткость при видимом урожайность и циклических потенциала деформации рубашкой членов, результаты нынешних пяти испытаний дополняются с результатами более 49 тестов из литературы .3-12,16-18 Эта информация приводится в приложении * в виде таблицы перечислены все испытания ключевых переменных и результаты тестов. Большинство членов рубашкой в базе данных не было коленях сращивания продольных балок, в оригинале, а о некоторых из них did.17
Что касается испытаний, в литературе, следует отметить, что:
1. В три столбика, номер 3, из одного один номер 11, и две колонны в номер 18 были рубашкой для укрепления при сдвиге и жесткости длины свободного за основу. Вертикальные полоски на куртке, не подключенные к основе. (По 11, большой разрыв был представлен в период с конца куртку и основу.) Все другие образцы имели куртку продольных балок, на якоре в основе и был представителем глобального вмешательства повышения изгибной потенциала, а также;
2. В номер 4, вертикальные полоски на куртке были продет в стальная пластина, установленная в верхней части фундамента, предотвращая фиксированной конце вращения столба на базе секции. Кроме того, столбец осевой нагрузки на конечные условия отличается (в значительно меньшей степени) ее значение при уступая;
3. Оболочке столбцов в номер 5 подвергались эксцентричного сжатия без поперечной нагрузки. Так, только выход моменты и кривизны сообщили в номер 5 могут быть использованы в настоящей работе;
4. В номер 7, оригинальные колонны сборные, с базой зафиксирован в 750 мм (30 дюйма) глубокие розетки затирки. Куртка была подключена к основе с помощью epoxygrouted якорей, которые силой достаточной, чтобы заставить столбец урожайность и пластиковые движущиеся пройдет прямо над якорями. Таким образом, критический раздел не на базе колонны, но в той части, где якоря были прекращены;
5. Испытания в номер 8 были сделаны на три этажа консольные стены barbelled разделе. Оболочки был ограничен первый рассказ. В него вошли удвоение толщины стенки и добавляя новые вертикальные подкрепление штанги, сваренные на стартовый баров основе. Сносом были измерены в верхней части окна третьего этажа, 3,01 м (118,5 дюйма) над основанием. Вместе с боковых нагрузок на историю уровнях, момент был применен в верхней части окна третьего этажа. Отказ состоялась в два верхних (unstrengthened) истории;
6. В номер 12, вертикальные полоски на куртке были закреплены с эпоксидной смолой в верхней части фундамента, предотвращая фиксированной конце вращения столба на базе раздела, а также
7. Пучков образцов в номер 16 были монотонно, погруженные в третьей точек их службы и сообщили результаты не включают в себя информацию, из которой коэффициент сноса и кривизны на участке момент максимального могут быть получены. Так, только моменты выхода сообщили в номер 16 может быть использован в данном документе.
Прочность, жесткость, способность и деформации монолитных членов
Выход момент, секущая жесткость при видимом приносит, и циклические потенциала деформации рубашкой членов рассчитываются здесь, как и во многих или доля соответствующего количества монолитных членов по мере необходимости. Мой выход момент и выход ф кривизны в конце раздела монолитных члена с продольных балок, не переносной сращиваются в непосредственной близости от этого раздела может быть определен из первых principles.24 эффективной жесткости, уступая на каждом конце такой член определяется как EIeff MyLs = / 3? у, где аккорд вращения уступая в этом отношении? у может быть определен как follows23, 25
В лучах или столбцы
... (1a)
... (1b)
В прямоугольной, T-стены или стен barbelled
... (2а)
... (2b)
где V = 1, если сдвиговых трещин предшествует изгиб уступая в конце раздела (то есть, если Мой> LsVR, с, с VR, с обозначающие сопротивления сдвигу без поперечной арматуры), в противном случае V = 0, Z равна длине внутреннего рычага, равным расстоянию между растяжение и сжатие арматуры в балки, колонны, стены или barbelled или Т-раздел, или г = 0.8h в стенах с прямоугольным сечением, а также двойной является диаметр напряжения арматуры.
Третий срок является фиксированной на конец вращения за счет выдвижной напряженности подкрепление от ее развития за членом конца и опустить, если такие выдвижной физически не возможно (например, если в конце продольных балок, устанавливается В конце раздела, как и в Список 4 и 12). Значение ФК "по развитию напряженности укрепление после окончания раздел должен быть использован в этом плане.
Прогиб контролируемой деформации потенциала монолитных или рубашкой член выражается здесь в плане пластиковые части? У пл конечной вращения аккорда (общей конечной вращения аккорд? У минус стоимость на уступая? У) в конце членов. Эмпирическая формула была разработана в номер 25 (и принят в номер 23) для значения? У пл членов с: а) прямоугольного сечения, б) пластичного деформированных продольных балок, в) возможность скольжения из продольных балок, их развития после раздела момент максимума, и г) наряд в сейсмостойкость (в том числе не круг-сплайсинга в пластическом шарнире региона, но не включая диагональные полосы)
... (3a)
... (3b)
где awall = 1,0 для балок и колонн и awall = 0,6 для стен? = N / bhfc (с Ь является ширина зоны сжатия и осевой силы N считается положительной для сжатия);? =? Ф / А, механическое отношение усиление напряженности продольной арматуры (в том числе продольной арматуры между двумя фланцами);? =? Ф / А, механическое отношение усиление сжатия, арматуры;? С = А / bwsh, поперечный коэффициент стали параллельных направлению загрузки и равна коэффициент эффективности от заключения номер 26.
Множество доступных монотонной данные показывают, что при монотонной нагрузки, правая часть уравнения. (3) делится на 0,48. Кроме того, в, не имеющих возможности физической выдвижной напряжения арматуры (например, см. Список литературы 2 и 10), имеющиеся данные свидетельствуют о том, что, если это так, то пластиковые части конечной вращения аккорд? У пл , монотонный или циклические, следует умножить на 1,625 (= 1 5 / 8).
Для участников с колени сращивания (обычной или деформированных баров) в пластическом шарнире региона, а также с другими членами детали не подходят для сейсмостойкости (например, не закрыт стремена), изменения в формуле. (1) (3), были предложены в номер 25 и принят в номер 23.
Простые правила на прочность, жесткость и деформации потенциала членов рубашкой
Предлагаемые ниже правила на основе тестов в базе данных используют изменения факторов на свойства эквивалентной монолитных членов. Прочность, жесткость и деформации мощности эквивалентной монолитных членов определяются в соответствии с предыдущими правилами и дополнительные факторы, перечисленные в таблице 2. Концепция предположения А.3 и А.4 в таблице 2 в том, что общие отношения куртку толщиной до глубины рубашкой разделе, главным образом пиджак, который несет полную осевой нагрузки на конец критической секции и в пластической Петля колонке. Кроме того, это куртка, которая в основном контролирует сопротивление сдвигу и связи вдоль продольной арматуры на куртке.
В дальнейшем, звездочка используется для обозначения расчетное значение для членов рубашкой, например, в моем *,? У *, и? И *, в то время не используется звездочка (например, в моем,? У, ? у ВР) для величины, рассчитанной для монолитного членов в соответствии с предположениями в таблице 2, и уравнение. (1) к (3). Отношения экспериментальные значения мой,? У и? Ц для рубашкой членов в базе данных, рассчитанных значений мой,? У и? Ц для монолитного членов в соответствии с предположениями в таблице 2, и уравнение. (1) (3), были определены и представлены на рис. 6. Обратите внимание, что? И, кал берется на рис. 6 (внизу) равным? У *? У пл формуле. (3), с? У * = 1,05? У, уравнение. (1)
Особи, у которых продольной арматуры на куртке не продолжится и после окончания членов, 1,9 или образцов с переносной сращивания арматуры в исходный столбец, 15 определены на рис. 6, но в остальном это смешано в кучу с тестами членов с непрерывным вертикальные полоски в оригинальной членов. Для тех тестов, которые не достигли конечной условиях и на две стены в номер 6, которые не в unstrengthened истории, восходящей стрелка означает, опытно-на-предсказал отношение большей, чем стоимость построены ..
Среднее значение и плюс-минус одно стандартное отклонение оценки среднего экспериментальные к рассчитанные коэффициенты приведены на рис. 6 отдельно для различных групп образцов, которые представляют различные типы соединения куртки к oldmember, с или без повреждения в исходный столбец. Ходьбы от среднего значения выборки из некоторого опорного значения (например, 1,0), нормированной на стандартное отклонение от среднего значения, является ли критерий рубашкой собственности членов интересов может быть равной величины, рассчитанной для монолитного членов в соответствии с предположениями в таблице 2, и уравнение. (1) к (3), раз значения.
Рисунок 6 поддерживает следующие правила для расчета доходности момент аккорд вращения (дрейф отношение) по поводу явного осадка, и в конечном итоге вращения аккорд (дрейф отношение), Мой *,? У *, или? И *, соответственно, оболочке члена, с точки зрения значения мой,? у, а? у пл рассчитывается для монолитного членов в соответствии с предположениями в таблице 2, и уравнение. (1) (3),
1. For My *: * = Моя Моя, известково;
2. For? У * (основной целью является эффективная жесткость на начальном урожайных, рассчитывается как EIeff * = * Мой Ls / 3? У * с * = Моя Моя, известковый), независимо от predamage в исходный столбец:? У * = 1,05? у, уравнение. (1)
(Обратите внимание, что эта норма была принята в 23 номер только для шероховатости границы или шероховатой интерфейс в сочетании с эпоксидной залито дюбеля, но, что более консервативные правила:? У * = 1,2? У, уравнение. (1)
3. For? И *:? И * =? У *? У пл формуле. (3)
Правила 1 к 3, дополненные соответствующими положениями таблице 2 (в частности, предположения B1 и B2), а также применяется, если куртка продольных балок, точка в конце раздела государства-члена.
Если не проводится различия в зависимости от вида принятых мер по укреплению сдвига передачи на стыке старого и нового бетона, отношение экспериментальных значений к предсказанным в соответствии с предыдущими правила с 1 по 3 осуществляет общее среднее значение и Коэффициент вариации (COV), равный 1,025, и 10,4%, 1,005 и 23,5%, 0,98 и 31,3%, а 1,125 и 18,8% для моего,? у, EIeff, а? и, соответственно. Сцепление меры на границе пиджак и старый член, кажется, статистически значимый эффект только для конечной вращения аккорд? U. Предлагаемые правила недооценивать измеряется конечной вращения аккорд? И, ехр на 27% в среднем за несколько образцов использования или дюбелей на границе или U-бары приварены к новым и старым продольных балок, но только на 8% больше многочисленные образцы ни с одним из этих мер. Сварные U-баров, похоже, немного более выгодным для конечных вращения аккорд, чем дюбели (возможно, из-за их действий antibuckling). Шероховатости старой поверхности само по себе не кажется, положительно скажется на конечной вращения аккорд.
Правило 3, которая не учитывает положительное влияние каких-либо позитивных мер связи на стыке старого и нового бетона, поэтому безопасной односторонний для окончательного вращения аккорд? У недооценки его измеренное значение на 12,5% в среднем. Интересно, что никакого систематического положительный эффект дюбеля или сваренные U-баров на выход момент моя и эффективной жесткости EIeff был найден ..
COVs отношения экспериментальных Мой,? У, EIeff, а? Ц для монолитного членов с величинами, рассчитанными из первых принципов или формулы. (1) (3), была количественно определена в номер 25 и превышают данные за рубашкой членов на рис. 6.
Ни один из образцов рубашкой в базе данных было никаких признаков сдвига бедствия. Это согласуется с наблюдением, что любые испытания, сопротивление сдвигу (рассчитывается в соответствии с номер 27, как убывающая функция перемещения спроса пластичность) превышена более чем на 30% применяется сдвига.
Экспериментальное значение мой,? И, а EIeff, разделенный на соответствующее значение моего *,? И *, и * = EIeff Моя * Ls / 3? У *, получаемые в соответствии с предыдущим правила 1, 2 и 3, приведены на рис. 7 и 8 в отношении:
А. Отношение ФК "на куртке А ^ ', что и старый член, ГЦК (сравнить предположения А.3 в таблице 2);
B. Отношение площади поперечного сечения на куртке ACJ, что и старый член Acc;
C. Отношение произведения текучести, умноженной на отношение продольного армирования в куртку и тот же продукт для старых членов;
D. Осевой нагрузки, нормированной на полную площадь поперечного сечения в оболочке разделе раза стоимость ФК "на куртке, как? = N / (ACJ Acc) А ^;
Е. Осевой нагрузки, нормированной на фактической прочности при сжатии рубашкой раздел как? = N / (Acc ГЦК ACJ А ^ '); и
F. Коэффициента сжатия по глубине зоны с при уступая толщина рубашки.
Образцы с переносной сращивания арматуры в оригинальной column15 надлежащим определены. Существует нет четкого вверх или вниз тенденция в любом из участков отношение экспериментальных значений мой, на рис. 7 или 8. Это показывает, что предсказания моего, EIeff, или как Мои Обратите внимание, что данные на рис. 7 и 8 предположения поддержку формата A3 и A4 в таблице 2, даже тогда, когда сжатие зоны выходит за куртку, в разделе "старого столбца.
ВЫВОДЫ
Экспериментальные программы на прямоугольных RC-оболочке колонны был посвящен вопросам воздействия мер, принимаемых для повышения сдвига передачи на стыке старого и нового бетона. Результаты тестирования затем были дополнены с монотонными или циклические экспериментальных данных literature3-12 ,16-18 различных мер связи между старым и новым бетоном (как правило, не применяется в той же программе тестирования), чтобы привлечь более надежные выводы о Влияние связей на границе раздела. Это было сделано путем выразить основные свойства рубашкой столбца (в частности, выход момент выхода дрейфа, секущая жесткость на начальном уступая, а изгиб контролируемых конечной снос), а соотношение к соответствующей величины эквивалентного монолитных членов. Был сделан вывод о том, что такие отношения на систематической основе не зависят от типа принимаемых мер по повышению сдвиговых передачи на стыке старого и нового бетона. Существует исключение для конечной вращения аккорд,
На основе базы данных увеличился испытаний на членов с или без сращивания колени на уровне пола, реабилитирован через конкретные оболочки, простыми правилами и выражения были разработаны для расчета ключевых свойств столбцов. Согласно этим правилам, рубашкой членов рассматривается как монолитная, имеющие:
* Внешний размеры поперечного сечения и ФК "значение тех куртка;
* Осевой нагрузкой на полном разделе рубашкой-членах;
* На растяжение и сжатие укрепление тех куртка (в стенах, дополненные старые вертикальные полоски по краям, принимая во внимание различия в текучести с новой арматуры и любой этап сращивания на уровне пола),
* Продольных балок старого члена между новым растяжение и сжатие укрепление включены в соотношении веб усиление (возможно, дополняющего продольных балок, на куртку на растяжение и сжатие усиление), а также
* Конфайнмента только за счет поперечной арматуры в рубашке.
Если пиджак продольных балок, остановить на участках член конец, выход момент и прогиб контролируемой циклической деформации потенциала рубашкой член может быть оценена рассмотрении членов рубашкой, как монолитное, с:
* Размеры поперечного сечения, продольной арматуры, а также ФК "ценность тех старых членов;
* Осевой нагрузкой на участке старый-членов, и
* Конфайнмента предоставляемый куртку и поперечные стальные (с поперечным отношение арматуры, 1,0, как если бы оболочка служит в качестве подушки, распространение заключения в полном объеме старого раздела).
С помощью этих правил, выход момент рубашкой членов, в среднем, хорошо оценкам, в то время как коэффициент дрейфа на начальном уступая недооценен примерно на 5% в среднем. Существует никакого систематического эффекта каких-либо специальных мер в связи интерфейс на выход момент моя и эффективного EIeff жесткость оболочке члена. Конечная вращения аккорд недооценили на 8%, в среднем, если не будут приняты меры на границе между старыми и новыми конкретными для улучшения связи. Это больше, когда недооценили дюбелей работают на границе, и даже больше, если U-бары свариваются между новым и старым продольных балок. Таким образом, правила, предложенные для окончательного вращения аккорд являются безопасными односторонней во всех случаях.
Независимо от того, продольной арматуры на куртке продолжается и после окончания член Секции для развития или останавливается, сопротивление сдвигу (как и все, что связано со сдвигом, например, часть дрейф на уступая по причине деформации сдвига- сравните второе слагаемое в. (1) и (2)) должны быть рассчитаны на основе внешних размеров и поперечной арматуры на куртке. Вклад старых поперечной арматуры может быть рассмотрено только в стенах, при условии, что хорошо развит в (новый) граничных элементов.
Авторы
Это исследование было частично финансируется Европейской Комиссией (проект копье РОСТА программы, контракт № G6RD-2001-00525) и частично за счет НАТО (с помощью своей программы "Наука ради мира").
Нотация
B = ширина зоны сжатия
Н = крест глубине разделе
Ls = сдвига службы
Мой выход момент =
Мой * = выход момент рубашкой членов
Мой ехр = экспериментальное значение доходности момент
Мой, известково = значение доходности момент, вычисленный из первых принципов
N = осевое усилие (положительный для сжатия)
VR, с = сопротивление сдвигу членов рассматривать без поперечной арматуры
г = длина внутреннего рычага
* Приложение доступно на сайте <a target="_blank" href="http://www.concrete.org" rel="nofollow"> www.concrete.org </ A> в формате PDF в качестве дополнения к опубликованному бумаги. Он также доступен в печатном виде в штаб-квартире ACI за дополнительную плату в размере стоимости воспроизводства плюс управляемость на момент запроса.
Ссылки
1. Sabnis, ГМ; Шрофф, AC и Кан, Л. Ф., ред., Сейсмическая реабилитации железобетонных конструкций, SP-160, американский институт бетона, Фармингтон-Хиллз, штат Мичиган, 1996, 318 с.
2. Теран А., Руис, J., "RC оболочки существующих конструкций", Труды 10 Всемирной конференции сейсмостойкого строительства, Balkema, Мадрид, Испания, 1992, с. 5107-5113.
3. Бетт, J.; Клингнер, R.; и Jirsa, J., "Поперечная Ответ нагрузка Укрепление и ремонт железобетонных колонн," Структурные ACI Journal, В. 85, № 5, сентябрь-октябрь 1988, с. 499-507.
4. Чоудхури, D.; Мандер, JB и Reinhorn, М., "Оценка сейсмической Модернизация железобетонных конструкций Frame: Часть I Экспериментальные модернизированных Subassemblages", доклад № NCEER-92-0030, Национальный центр по исследованию землетрясений инженерия, Университет штата Нью-Йорк, Буффало, штат Нью-Йорк, 1992, 173 с.
5. Эрсой, У.; Tankut, T.; и Сулейман Р., "Поведение рубашкой Столбцы", ACI Структурные Journal, В. 90, № 3, май-июнь 1993, с. 288-293.
6. Гомес, А. М. и Appleton, J., "Ремонт и усиление железобетонных элементов при циклическом нагружении", Труды 11-й Европейской конференции сейсмостойких сооружений, 1998, Париж, Франция.
7. Ilki, A.; Darilmaz, K.; Бакан И., Zorbozan, M.; Yuksel, E.; Saruhan, H.; и Karadogan, F., "оболочки из сборных колонн," Труды 2-го Японии и Турции Семинар по проектированию сейсмостойких сооружений, Стамбул, Турция, 1998, с. 329-336.
8. Илья Р., Бертеро, В. В., "Действие Сумма и композиция на укрепление стены-панели на гистерезисные Поведение железобетонных стен, Доклад № UCB/EERC-80/04, Калифорнийский университет, Беркли, Калифорния, 1980 , 154 с.
9. Родригес, М., Парк Р., сейсмических исследований нагрузка на железобетонные колонны усилены оболочки ", ACI Структурные Journal, В. 91, № 2, март-апрель 1994, с. 150-159.
10. Vandoros, К., "Экспериментальное исследование поведения циклических Колонном укрепляясь Куртки Бетон", диссертации представлены в Департамент архитектурно-строительный университет г. Патры, Патры, Греция, 2005, 235 с.
11. Ямамото, T., "FRP Укрепление RC столбцов для сейсмических модернизации", Труды 10-й Всемирной конференции сейсмостойкого строительства, Balkema, Мадрид, Испания, 1992, с. 5205-5210.
12. Julio, ENBS; Бранко, FAB, и Сильва, Д., "Железобетонные Влияние оболочки-интерфейс на Монотонные Ответ Идет загрузка", ACI Структурные Journal, В. 102, № 2, март-апрель 2005, с. 252-257.
13. Stoppenhagen, DR; Jirsa, JO, и Уилли, Л., "Сейсмическая Ремонт и укрепление серьезно поврежден железобетонный каркас," Структурные ACI Journal, В. 92, № 2, март-апрель 1995, с. 177-187.
14. Алькосер, М., "Реабилитация RC соединения Frame Использование оболочки", Труды 10-й Всемирной конференции сейсмостойкого строительства, Balkema, Мадрид, Испания, 1992, с. 5235-5240.
15. Алькосер С. М., Jirsa, JO, "Прочность железобетонных соединения Frame восстановлено оболочки", ACI Структурные Journal, В. 90, № 3, май-июнь 1993, с. 249-261.
16. Алтын, F., "Экспериментальное исследование рубашкой железобетонные балки при изгибе," Строительство и строительные материалы, V. 18, 2004, с. 611-618.
17. Bousias, С. Н.; Spathis, А.-Л. и Fardis, MN, "Сейсмическая Модернизация Колонны с Lap-сростков Виа Куртки RC," Бумажный 1937, 13 Всемирной конференции в сейсмостойких сооружений, Ванкувер, Британская Колумбия, Канада, 2004. (CD-ROM)
18. Cotofana Д., и Попа, В., "Экспериментальное исследование железобетонной оболочке Колонны," Бумажный 1017, 1-й Европейской конференции по технике землетрясений и сейсмологии ДВО РАН, Женева, Швейцария, 2006. (CD-ROM)
19. Доган, Э., Krstulovic-Опара, N., "Сейсмическая Модернизация с непрерывным навозной жижи проникли Матем Куртки Бетон", ACI Структурные журнал., В. 100, № 6, ноябрь-декабрь 2003, с. 713-722.
20. Krstulovic-Опара, N.; Лафаве, J.; Доган, E.; и Uang, К.-М., "Сейсмическая Модернизация с разрывными Куртки SIMCON", высокопроизводительных фибробетона в инфраструктурные Ремонт и модернизация, SP- 185, Н. Krstulovic-Опара и З. Bayasi, ред. американские бетона институт, Фармингтон-Хиллз, штат Мичиган, 2000, с. 141-185.
21. Браччи, JM; Reinhorn, AM; и Мандер, JB, "Сейсмическая Модернизация Железобетонные здания, предназначенные для тяжести нагрузки: эффективность структурной модели", ACI Структурные Journal, В. 92, № 6, ноябрь-декабрь 1995, с. 711-723.
22. Элвуд, KJ, а Мол, ДП, "Shake-Таблица испытаний на нагрузки тяжести Крах железобетонных конструкций", 3 американо-японского семинара по практическим вопросам методологии сейсмостойкого строительства Методология железобетонных строительных конструкций, Сиэтл, Вашингтон, 2001. (CD-ROM)
23. Европейский стандарт EN 1998-3 ", Еврокод 8: Создание структуры для сейсмостойкости. Часть 3: Оценка и реконструкция зданий", Европейским комитетом по стандартизации, Брюссель, Бельгия, 2005. (CD-ROM)
24. Panagiotakos, туберкулезом и Fardis, MN, "Деформации железобетонных членов на урожайность и Ultimate," Структурные ACI Journal, В. 98, № 2, март-апрель 2001, с. 135-148.
25. Biskinis, DE, и Fardis, MN, "Циклические прочностных и деформационных Емкость RC-членов, включая членов модернизированы по сейсмостойкости", Труды 5-й Международный симпозиум кандидат в строительстве, Delft, Balkema, 2004, с. 1125-1133.
26. Шейх, SA, и Uzumeri С. М., "Аналитическая модель для бетона конфайнмента в Tied Столбцы" Журнал структурного подразделения, ASCE, В. 108, № ST12, 1982, с. 2703-2722.
27. Biskinis, DE; Roupakias, Г. и Fardis, MN, "Деградация сдвиговой прочности RC-членов, имеющих неупругого циклических перемещений", ACI Структурные Journal, В. 101, № 6, ноябрь-декабрь 2004, с. 773-783.
Входящие в состав МСА Stathis Н. Bousias является доцент кафедры гражданского инженерия, Университет г. Патры, Патры, Греция. Он получил степень магистра по Case Western Reserve University, Кливленд, штат Огайо, и степень доктора философии в Университете Патры. Его научные интересы включают в себя разработку и экспериментальное ответ новых и восстановленных бетонных конструкций и структурных методов тестирования.
Дионисий Biskinis является кандидат кандидата в Департаменте строительный университет Патр. Он получил диплом инженера-строителя и магистра наук в университете г. Патры.
Входящие в состав МСА Михаил Николаевич Fardis является профессором проектирования железобетонных конструкций в Университете Патры. Он получил степень магистра и докторскую степень в Массачусетском технологическом институте, Кембридж, Массачусетс Он получил медаль ACI Васон исследования материалов в 1993 году.
Алексис-Лукас Spathis получил диплом и степень магистра в сфере гражданского строительства университета Патры. Его научные интересы связаны с экспериментами ответ железобетонных конструкций.