Влияние наклонных веб Армирование железобетонных Глубокие балки с отверстиями
В данной работе испытания 15 железобетонных балок с глубокой отверстия. Все пучков проверенных и тот же общий геометрических размеров. Основными переменными считаются были размером открытия и объем наклонной арматуры. Эффективной наклонной фактором укрепления сочетания влияния количества наклонной арматуры и открытия размера структурных поведение пучков испытания предлагается. Было отмечено, что диагональные трещины шириной и сдвиговой прочности балок испытания были значительно зависит от эффективного склонны фактором укрепления, которые варьировались от 0 до 0,318 для испытания образцов. Как этот фактор увеличился, диагональные трещины шириной и ее развитие снизилась, и прочность на сдвиг пучков испытания улучшилось. Балки с эффективной наклонной факторов укрепления более чем на 0,15 были выше сдвига сильные, чем у соответствующего твердого света. Численные процедуры, основанные на верхней грани анализ теории пластичности было предложено оценить прочность на сдвиг и сдвиг потенциала передачи подкрепления в глубоких балок с отверстиями.
Ключевые слова: глубокие балки; механизма, отверстия; арматуры; прочность на сдвиг.
(ProQuest: ... означает формулы опускается.)
ВВЕДЕНИЕ
Отверстия часто оказываются в Сети области железобетонных глубокой пучков для облегчения основных услуг, таких как трубопроводы, сети доступа к системе или даже перемещение из одной комнаты в другую. Эти отверстия часто прерывать передачи нагрузки на конкретных стоек и может привести к резкому снижению прочности и работоспособности глубокой beams.1-4 Хотя оценка силы и укрепление детали вокруг отверстия в глубоких пучков необходимым рассмотрение Есть очень мало опубликовано data5, 6 о таких членов. Кроме того, их детали дизайна еще не были предоставляемый самых код provisions.7-10
Многие диагональные трещины могут быть разработаны выше и ниже отверстия в железобетонных глубокой пучков из-за высокой концентрации напряжений в углах и резкое изменение основных пути нагрузки. Эти диагональные трещины бы ускорить скорость уменьшения эффективной прочности бетона из-за высокой поперечной деформации растяжения в диагональной плоскости трещины, как указал Веккьо и Collins.11 Kong и др. al.3 и Тан и др. al.5 показали, что наклонные укрепления вокруг отверстий является более эффективным в повышении предела прочности на сдвиг глубокой пучков с отверстиями, чем горизонтальной или вертикальной арматуры. Чтобы понять влияние наклонных подкрепления поведения структурных глубоких балок с отверстиями, необходимо изучить соотношение между количеством наклонной арматуры и геометрических условий пучков, таких как открытие размера, открытие позиции и сдвига службы к общей Глубина отношение. Однако экспериментальные данные об объеме наклонной усиление требуется дополнить уменьшена Сила через отверстия, не хватает ..
В данной работе 15 железобетонных балок с глубокой Сети отверстия подвергается две точки верхней сосредоточенных нагрузок были протестированы на провал. Основными переменными Были рассмотрены ширины и глубины отверстий и количество наклонных укрепления вокруг отверстия. Четыре размеров веб-отверстия и три суммы наклонных подкреплении были исследованы. Чтобы понять эффект от суммы наклонной арматуры и открытия размера структурных поведение таких пучков, эффективной наклонной фактором укрепления предложено не было. Кроме того, численный метод, основанный на верхней грани анализ теории пластичности было предложено оценить прочность на сдвиг и сдвиг потенциала передачи подкрепления в глубоких балок с отверстиями.
ЗНАЧЕНИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
Существует нет опубликованных данных о связи между количеством наклонных укрепления вокруг отверстия и сдвига поведения глубоких балок с отверстиями. Эффективные склонны фактором укрепления предлагается учитывать влияние наклонной арматуры и открытия размера структурных поведения глубоких балок с отверстиями. Результаты испытаний сообщили в настоящем исследования показывают, что поведение структурных глубоких балок с отверстиями в значительной степени зависит от этого фактора эффективной наклонной арматуры.
ЭФФЕКТИВНОЕ НАКЛОННЫХ ФАКТОР УКРЕПЛЕНИЯ
Плоскость разрушения в глубоких балок с прямоугольными отверстиями, как правило, формируется вдоль значительной диагональные трещины подключения нагрузки края пластин и углы открытия противоположной нагрузкой точек, линий и Е. А. CF на рис. 1, как показано в Гонконг и Sharp's1 и Янь и др.. S4 результаты тестов. В дальнейшем, равновесие сил в связи с тем самолетом и открытия размер считаются разработать формулу для оценки эффективности склонны укрепление через плоскость разрушения. FD силу переданы наклонной арматуры
FD = ^ ^ к югу d1 е ^ к югу S ^ (1)
, где ^ ^ к югу d1 и / ^ ^ с, к югу области и стресса склонны арматуры, соответственно. В качестве компонента FDT силу склонны укрепление перпендикулярно плоскости неудачи могут быть представлены и FDsin ( 1, где а неспособность самолетов может быть рассчитана следующим образом
... (2)
где индексы т и б указать верхний аккорд выше отверстия и нижней аккорд ниже отверстия, соответственно, как показано на рис. 1, п число наклонных подкрепление, и ф является пределом текучести наклонной арматуры. Для эффективного управления диагональные трещины, грузоподъемность передаче наклонных усиление должно быть больше, чем общая поперечных растягивающих усилие, развиваемое через диагональные трещины самолетов. Таким образом, она может быть выражена следующим образом
... (3)
где СТ поперечные растягивающие напряжения в бетоне, действующие на провал самолетов; м.т. и ч ширины и наибольшей высоты борта раздела, соответственно; К2 отношение расстояния между перекрытия пучка и нижней лицом к открытию Общая глубина разделе, а также м2 отношение открытия глубину общей глубины разделе. Таким образом, отношение поперечных растягивающих напряжений в бетоне, чтобы текучести склонны укрепление размещен в нижней аккорд, который является более важным, чем верхний аккорд как отметил Kong al.2 и др., 3 и др. Tan al.6 рассчитывается за счет пересмотра формулы. (3), приведены в следующей
... (4)
Управление размером диагонали трещины и размерный эффект конкретных предоставляемый поперечной арматуры, во многом зависит от напряженного состояния арматуры, которые могут быть определены количество арматуры и угол диагональные трещины как отметил Веккьо и Collins.11 право правая часть уравнения. (4) дает отношение площади компонента наклонных подкрепление в район верхней аккорд выше и ниже нижней аккордом открытия Это было бы расценено как эффективное соотношение склонны укрепление
Рисунок 2 представляет влияние отношения области открытия ) S, где Vn является прочность на сдвиг глубоких балок с отверстиями и (V) S является прочность на сдвиг соответствующего твердого глубокой балки. Результаты испытаний представлены на рис. 2, о которых сообщают Kong и Sharp1 и Янга и др. al.4 для глубокого балок с отверстиями и без поперечной арматуры. Рисунок 2 наглядно показывает, что предел прочности при сдвиге глубоких балок с отверстиями уменьшается с увеличением отношения Увеличение проема вызовет высших поперечных растягивающих напряжений в связи с сокращением в разделе районе. Рисунок 2 поясняет, что количество наклонных укрепления вокруг отверстия должны быть пропорционально отношению области открытия, чтобы компенсировать снижение силы сдвига в связи с отверстиями. Принимая во внимание эффект открытия размер эффективной наклонной
... (5)
Уравнение (5) показывает, что эффективным фактором укрепления склонны зависит не только от ориентации Веб укрепление организовал ортогональных диагональных самолетов неудачи выше и ниже отверстия,
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ
Подробная информация о геометрических размеров и усиление используется в образцах приведены в таблице 1 и рис. 3. Размер и количество открытия наклонных укрепление были выбраны в качестве основных переменных для оценки отношения эффективной наклонной фактором укрепления и прочность на сдвиг глубоких балок с отверстиями. Балки испытания были разделены на две группы, за исключением твердых глубокой пучка в зависимости от ширины открытия: T-серии и F-серии для открытия ширины 0.25a и 0.5a, соответственно, в котором указывает на сдвиг пролета. Открытие глубина колебалась от 0.1h и 0.3h, где Н обозначает общую глубину пучка испытания. Когда отверстие полностью прерывает естественный путь нагрузки присоединения края нагрузки и опорные плиты, прочность на сдвиг пучка значительно меньше, о чем свидетельствует Kong и Sharp1 и Мансур и Tan.12 в каждом пучке тестирование, открытие центра расположены в соответствии с этим сдвига области пролета. Наклонные поперечной арматуры, была организована в слоях выше и ниже отверстия, каждое из которых состоит из трех баров 10 мм (0,4 дюйма) диаметра.
Угол всего склонен укрепления было выбрано 45 градусов к продольной оси балки и расположены симметрично на верхней аккорд выше отверстия и нижней аккорд ниже отверстия. Эффективной наклонной отношение укрепление (4) варьировала от 0,0 до 0,0311, а также эффективное склонны фактором укрепления (5) было колебался между 0,0 и 0,668 приведенные в таблице 1 ..
Все проверенные пучков в том числе твердых спутник пучка без глубоких наклонных укрепление Сети имели одинаковый размер раздела, расстояние между двумя точка верхней концентрированных нагрузок, соотношение продольной арматуры, прочность бетона конструкции, диапазон сдвига к общей глубины соотношение / ч, а количество горизонтальных и вертикальных веб баров следующим образом: вт разделе ширина = 160 мм (6,3 дюйма); общий раздел глубине Н = 600 мм (23,6 дюйма), расстояние между двумя точка верхней нагрузок 300 мм (12 дюйма) ; продольной нижней армирования вертикальные отношения укрепление Сети были 0,003. Продольной арматуры дно непрерывной по всей длине пучка и приваривается к 160 х 100 х 10 мм (6,3 х 3,9 х 0,39 дюйма) конца пластины для обеспечения достаточного крепления. Горизонтальные и вертикальные веб арматурных прутков 6 мм (0,236 дюйма) диаметра были предоставлены удовлетворить минимальные суммы, рекомендованной в ACI 318-05.
Горизонтальные и вертикальные полоски Сети стали были организованы на расстояние 120 мм (4,72 дюйма) друг от друга. Наклонные подкрепление адекватной длины якорной стоянки, которые удовлетворены тем, что растяжение усиление указанных в МСА 318-057 для предотвращения скольжения на диагональные трещины самолетов или якорь провал. V-образную форму и диагональной форме наклонной арматуры были расположены в верхней и нижней аккорды, соответственно, как показано на рис. 3 ..
Пучка обозначения приведены в таблице 1 включает в себя три части, кроме твердой глубокой пучка, N0. Первая буква означает ширина проема: T для 0.25a и F для 0.5a, где это балка сдвига. Второй номер 1, 2 или 3 указывает на открытие глубине 0.1h, 0.2h и 0.3h, соответственно. Третья часть используется для определения количества слоев склонны укрепления вокруг отверстия. Так, например, T1-1 представляет собой глубокую пучка, открытие размер 0.25a
Свойства материалов
Компонентов бетона, используемые в образцах были обыкновенные портландцемента, зола, нерегулярным гранитный щебень с тонкостью модулем 7,04 и максимальный размер 25 мм (1 дюйм), и песок. Воды и связующего соотношение составляло 0,29 и добавки соотношение золы был 0,15. Все пучков были отлиты в вертикальном положении. Контроль образцов, которые были 100 мм (3,9 дюйма) диаметр х 200 мм (7,9 дюйма) баллоны высокого были отлиты и вылечить одновременно с пучков для определения прочности на сжатие бетона. Результате прочность бетона сжатия была 55,8 МПа (8,1 KSI) для всех пучков испытания. Таблица 2 показывает, механические свойства всех укрепления использоваться в лучах испытания.
Измерительные приборы и установки
Все пучков были протестированы на неудачу по двум точки концентрированных нагрузок с верхней загрузкой размере 20 кН / мин (4,5 KLB / мин) с использованием 3000 кН (675 КЛБ) создание универсальной испытательной машине (UTM). Каждый луч испытания была поддержана на шарнире на одном конце и ролика на другом конце. В местах загрузки и опорных пунктов, стали пластины 100 мм (3,9 дюйма) шириной 50 мм (1,97 дюйма) толщина и 500 МПа (72,6 КСИ) текучести при условии, чтобы предотвратить преждевременный дробления или отказа подшипника. Оба конца поддерживает были разработаны, чтобы вращательное движение. Вертикальные прогибы были измерены 50 мм (2,0 дюйма) мощность линейных датчиков перепада переменной (LVDT), установленный в нижней части лица в середине пролета. Обе стороны пучка были побелены, чтобы помочь по наблюдению развития трещины во время тестирования. Диагональные трещины шириной в бетоне стоек подключения нагрузки края пластин и углы открытия (AE, BE, CF и DF на рис. 1) контролировалось по 5 мм (0,2 дюйма) способность датчиков типа ИП. Штаммов наклонных укрепления были зарегистрированы 5 мм (0,2 дюйма) электрическое сопротивление деформации (ERS) датчики связаны в области пересечения линии, соединяющей края нагрузки пластин и открытия углам.
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ОБСУЖДЕНИЕ
Распространение трещины и разрушения режиме
Рисунок 4 показывает, трещины в отношении увеличения нагрузки в зависимости от изменения размера открытия и объем наклонной арматуры. Незадолго до отказа, трещины моделей выше и ниже открытия были очень похожи. Симметричная трещина картина наблюдается и по обе стороны глубокой пучков испытания до отказа. Первые трещины во всех пучков испытания, за исключением твердых пучка произошло на открытии углах вблизи точки нагрузки (на B и D на рис. 1) и распространяется в направлении точки с нагрузкой увеличения нагрузки. Нижний изгиб трещины в середине пролета пучка, а затем после диагональные трещины возникли на открытии противоположных углах нагрузки точек (в точке А и С на рис. 1). Эта трещина последовательности, казалось, не зависит от эффективной наклонной фактором укрепления, связанные с открытием размер и количество наклонной арматуры. Распространения и распределения диагональные трещины, однако, были под сильным влиянием эффективной наклонной Балки с нижней аккорды выше и ниже отверстия.
Для пучков с Даже луч F3-3 с большими отверстиями показали хорошее распределение диагональные трещины (рис. 4 (ч)) ..
Несимметричный режим произошел сбой во всех пучков испытываться, как луч симметрии можно было бы нарушается из-за небольшой дефект в геометрии, погрузка, или материалов. Все испытания, кроме пучков твердого пучка не удалось по диагонали трещин присоединения края нагрузки пластин и углы открытия противоположной точки нагрузки, АЕ и CF, как показано на рис. 1. Эти неудачи самолетов после верхнего и нижнего путей силу предложенных Kong и др. al.3 независимо от эффективности склонны фактором укрепления. При неудаче, каждый луч был разделен на два блока, разделенные провал самолетов. Один блок был переходный период и вращательное перемещение по отношению к другим. Наблюдаемых самолетов неудачи укрепить введения предлагаемого эффективным фактором укрепления наклонной, а также предлагаем использовать механизм анализа для прогнозирования прочности на сдвиг глубоких балок с отверстиями, представленные ниже в настоящем документе.
Нагрузки по сравнению с прогиба в середине пролета
В середине пролета прогибов различных пучков испытания на общей нагрузке приведены на рис. 5: Рис. 5 (а) для пучков в серии "Т" и на рис. 5 (б) для пучков в F-серии. Начальная жесткость балок до наступления первого диагональные трещины в углах открытия почти не зависит от размера суммы открытия и наклонных подкрепления. После первого диагональные трещины появились, прогиб балок не склонны усиление резко возросли, но жесткость балок склонны поддерживать укрепление почти той же начальной жесткости, которые даже выставлялись в пучках T3 и F3 с крупными отверстиями. Две балки T1-1 и F1-2, имеющих сходные значения Это свидетельствует о том, что эффективное склонны фактором укрепления оказывает существенное влияние на поведение и структурную жесткость глубоких балок с веб отверстия.
Диагональ ширина трещины
Рисунок 6 показывает развитие диагональные трещины шириной от общей нагрузки в нижней нагрузки путь, соединяющий края пластины поддержки и угол открытия противоположной поддержки (CF на рис. 1), но в случае твердых глубокой пучка измерялась в естественный путь нагрузки присоединения края нагрузки и опорные плиты. На этом же рисунке, ширина предела трещина 0,4 мм (0,157 дюйма), предусмотренных для обслуживания конкретных членов ACI 318-0213 также построены. Для пучков, не имеющих наклонных подкрепление, как только первые диагональные трещины произошло, его ширина значительно расширен до 0,1 до 0,21 мм (0,004 до 0,008 дюйма). Это явление, однако, не произошло, для пучков с наклонной арматуры. Диагональные трещины шириной и ее развитие сократились с ростом эффективного склонны фактором укрепления. В частности, диагональные трещины шириной балок Балки T1-1 и F1-2, имея очень похожи значение
Деформации в наклонном укрепление на диагональные трещины на рис. 7 по отношению к общему приложенной нагрузки. Штаммов представлены на рис. 7 те, зарегистрированных в ближайшей наклонной подкрепление открытия в области присоединения к краю пластины поддержки и угол открытия противоположной поддержки, как показано на рис. 7 (а). Деформации в наклонном арматурной стали быстро развивалось с появлением диагональные трещины, как ожидалось. Эта сумма деформации развития во многом зависит от Меньше величина Это означает, что склонен арматура меньшую площадь развитых более высоких напряжениях, в связи с передачей поперечных растягивающих силу через диагональные трещины. Штаммы всего склонен укрепление достигли выхода напряжение до предела прочности сдвига. Темпы роста ширины трещины и деформации в наклонном укрепления в соответствии с различными значениями
Предел прочности при сдвиге
Изменение сдвига Vn силы против эффективной наклонной фактором укрепления показано на рис. 8 и в таблице 3. Сдвигу глубоких наклонных пучков без подкрепления значительно упала по сравнению с твердыми глубокой балки. Например, прочность на сдвиг пучка F3-0, имеющих большие отверстия и Расположение наклонных подкрепление, однако, значительно улучшились силу глубоких балок с отверстиями. Прочность на сдвиг практически линейно пропорциональна Глубокие пучки с отверстиями эффективной наклонной фактором укрепления больше 0,3 выставлены выше прочность на сдвиг, чем соответствующие твердых N0 Beam.
Предел прочности на сдвиг прогнозов с использованием верхняя анализ
Отказов железобетонных балок с глубокой отверстия, так как представлены на рис. 9, которое было установлено в текущем расследования и других, 1,4 правило, можно идеализируется как сборка из двух жестких блоков, разделенных на две линии урожая. В данном анализе, доходность линиями узкой зоны с высоким уровнем напряженности в отношениях между двумя жесткими блоками, а именно, отсутствие на начальном самолетов крах, как это предлагается Ашур и Rishi.14 В результате жесткой блок I происходит относительное вращение вокруг мгновенного центра (ИЦ) с координатами (Xic и Yic) по отношению к глобальной происхождения в конце поддержку, как показано на рис. 9. Оба верхних и нижних линий выхода редко имеют такой же скоростью перемещения и угол вокруг IC, как они формируются скачком к открытию.
Бетон считается жесткой идеально пластического материала изменение кулоновского провал criteria15 как условие текучести. Прочность на растяжение игнорируется и эффективного прочность на сжатие Ь * является
Ь * = че е '^ с ^ к югу (6)
ве, где коэффициент эффективности и / '^ с ^ к югу является цилиндрическая прочность на сжатие бетона. Прочность на сжатие и арматурного проката считаются жесткие идеально пластического материала с пределом ф силы.
Работа уравнения
Верхняя теоремы теории пластичности на основе энергии принцип равенства полной внутренней энергии WI для наружных работ сделали мы. Полная внутренняя энергия обычно зависит от положения мгновенного центра и внутренних напряжений в обоих конкретные вдоль линии и выход арматуры через выход линии. Поскольку относительная скорость перемещения 9, энергия рассеивается в Wc бетона в верхней и нижней линии выход, предложенный Nielsen14, 15,
... (7)
где г-расстояние между серединой хорды выхода линии и мгновенного центра, и выход линии, и я это длина выхода линии. Кроме того, индексы т и б указывают верхняя линия выхода формируются в верхней аккорд выше открытия и более низкую производительность линии, образованной на дне аккорд ниже открытия, соответственно. Потому что относительное смещение укрепление
... (8)
где т количество арматурных прутков через выход линии; (As) и я (ф) я являются площадь и текучести арматурного проката я через выход линии, соответственно, (г) я расстояние между пересечением точки арматурного проката я с выходом линии и IC и (
Внешние работы мы можем легко оценить из рис. 9, рассматривая скорость перемещения поддержки жесткой реакции в блок I по отношению к центру верхней и нижней линии выхода
МЫ = Vn
Приравняв полная внутренняя энергия рассеивается в бетона и арматуры к внешнему работа дает предел прочности на сдвиг глубокой пучков с отверстиями, как следует
... (10)
где ( Третье слагаемое в скобке из правой части уравнения. (10) показывает сдвиг потенциала передачи подкрепления.
Коэффициент эффективности конкретных
Сверху и снизу аккорды выше и ниже отверстия в глубоких пучков испытания были признаны в состоянии двухосном растяжении-сжатии. Наличие поперечной деформации растяжения делает прочность на сжатие потрескавшегося бетона значительно ухудшилось, как вывод в панели испытаний подвергались двухосного растяжения-сжатия осуществляется Веккьо и Collins.11 Это свидетельствует о том, что сила потрескавшегося бетона в значительной степени зависит от количества поперечных растягивающих штаммов выхода линии, а также свойства материала, предложенного Nielsen.15 Существует, как правило расхождения в суммах поперечного растяжения и верхних и нижних линий выхода в глубоких балок с отверстиями, и они также влияют на количество и конфигурации подкрепления, расположенных вокруг отверстия. Коэффициент эффективности конкретных был предложен в зависимости от прочности бетона и соотношение основных штаммов Веккьо и Collins.11 В настоящей работе, эта модель будет принята для рассмотрения несоответствие поперечной деформации растяжения в верхней и нижней выход линий, а также изменен, чтобы отразить влияние размерного эффекта в следующем.
... (11)
, где E1 и E3 главные растягивающие и сжимающие напряжения в линии выхода, соответственно. Нормальный ан и др., и сдвига? NT штаммов в местной системе координат с осями п и т а выход линия может быть expressed15 как е "= 0, и др. = ( От деформации круга Мора, главных деформаций E1, 3 (1 / 2) ( Таким образом, - (e1/e3) в фактор Кс можно записать в виде (1 сина) / (1 - сина). Это свидетельствует о том, что влияние поперечного растяжения на коэффициент эффективности может быть определена позиция СК и выход угол линии продольной оси пучка. Коэффициент Тан и Lu17 и Янь и др. al.18 показали, что размер эффект оказывает существенное влияние на прочность на сдвиг глубоких балках.
Решение процедуры
Сдвигу неявно выраженная в зависимости от положения (Xic, Yic) от мгновенного центра как указано в формуле. (10). По верхняя теоремы коллапс происходит по крайней мере сил, в котором указывается минимальный работу, проделанную на провал глубокой балки. Минимальное значение прочности на сдвиг может быть получен путем изменения положения мгновенного центра. Все проверенные пучков были усилены с высокой продольной ф укрепление нижней индекс Таким образом, положение мгновенного центра могут быть расположены по уровню продольной арматуры нижней, так как не даст на провал, и соответствующие силы сдвига получается из уравнения. (10). Горизонтальной координаты мгновенного центра итеративно настроены до минимальной прочности на сдвиг достигнут. Процесса корректировки координат мгновенного центра устанавливается надежные численные процедуры оптимизации.
Сравнение предлагаемого и экспериментальные результаты
Чтобы изучить обоснованность предлагаемой модели, сравнение между предсказаниями и экспериментальными результатами сдвигу Vn и срез передаче наклонных укрепление VSD приведены в таблице 3 и рис. 10. Предсказаниями, полученными в Гонконг и др. л. Formula3 эмпирическим путем из их экспериментальные результаты также приведены в таблице 3 и рис. 10. Срез передаче наклонных укрепление VSD, получается от разницы между сдвигу балок с наклонными укрепление и соответствующего пучка без наклонной арматуры.
Среднее значение и стандартное отклонение соотношение между экспериментальными и предсказал сдвига сильные (ДГБ) Exp. / (ДГБ) Pro. получены от Kong и др. л. формуле 1,66 и 0,22, соответственно, с указанием гораздо ниже, чем предсказания экспериментальных прочности на сдвиг. Кроме того, мощность сдвига передаче наклонных укрепления сильно недооценил использованием Гонконг и др.. Формуле как среднее значение и стандартное отклонение от соотношения экспериментальных и прогнозируемых возможностей передачи нагрузки (ДГБ) Exp. / (ДГБ) Pro. являются 1,66 и 0,51, соответственно. Хотя предсказаниями, полученными из настоящего анализа механизма хорошо согласуются с экспериментальными результатами, как среднее значение и стандартное отклонение отношения (ДГБ) Exp. / (ДГБ) Pro. являются 1,015 и 0,096, соответственно. Кроме того, прогнозы срез передаче наклонных укрепления разумно согласуются с результатами испытаний, за исключением луча T1-2. Уравнение (10) будет завышать мощность сдвига пучков испытываться, как она основана на верхней грани анализ теории пластичности.
Срез нескольких пучков недооценивать, однако, это означает, что больше внутренней энергии распыления. В основном это связано с тем, что внутренняя энергия рассеивается в конкретных зависит от ве фактором эффективности. Это означает, что несколько выше, коэффициент эффективности будет использоваться ..
ВЫВОДЫ
Пятнадцать железобетонных глубоких балок с веб отверстия были проверены и эффективной наклонной фактором укрепления объединения эффекта от суммы наклонной арматуры и открытия размер балок испытания было предложено. Все пучков проверенных веб отверстия расположены в центре пролета пучка сдвиговых полностью прервать конкретные стойка подключения нагрузки и опорных пунктов. Если же отверстие размером находится далеко от компрессионный путь силу, она будет иметь незначительное влияние на поведение пучка по сравнению с настоящего исследования. Численного метода, основанного на верхней грани анализ теории пластичности была разработана для оценки прочности на сдвиг глубоких балок с отверстиями. Следующие выводы могут быть сделаны:
1. Распространения и диагональных трещин во многом обусловлены эффективным фактором укрепления склонны предлагается. Для пучков с эффективной наклонной фактором укрепления более чем 0,194, несколько диагональных трещин развитых формирования веерообразные распределения до отказа;
2. Диагональные трещины шириной и ее развитие сократились с ростом эффективного склонны фактором укрепления;
3. Предел прочности при сдвиге возрастает с увеличением эффективной наклонной коэффициент усиления. Сдвигу балок эффективной наклонной фактором укрепления выше 0,3 выше, чем у соответствующих твердых глубокой пучка,
4. Механизм анализа, разработанные для прогнозирования прочности на сдвиг глубоких балок с отверстиями и сдвига потенциала передачи наклонных укрепление показали хорошее согласование с экспериментальными результатами.
Авторы
Эта работа выполнена при финансовой поддержке Фонда исследований Корея Грант (KRF-2004-041-D00746) и региональные исследовательские центры программы (Biohousing научно-исследовательский институт), выданное корейского министерства образования и развития людских ресурсов. Авторы выражают благодарность за финансовую поддержку.
Нотация
^ ^ К югу d1 = площадь наклонной укрепление
(^ К югу ы) я = коэффициент арматурного проката я пересечения линии выхода
^ К югу й = площадь продольной нижней укрепление
= сдвига службы
Ь к югу ш = ширина пучка глубокой
D = эффективная глубина глубокая балка
г ^ к югу = максимальный размер совокупной
E ^ югу ы = модуль упругости укрепление
F ^ югу D = переданы силы склонны укрепление
F ^ югу DT = составляющей силы наклонных укрепление перпендикулярной плоскости к провалу
е '^ к югу с = цилиндра сила сжатия конкретных
F * с = эффективное прочность бетона
F ^ югу су = прочность на растяжение подкрепления
F ^ югу у = текучести укрепление
А = общая глубина глубокой пучка
А ^ ^ 1 к югу, к югу ^ 2 = коэффициент открытия позиции
L = длина линии выхода
л ^ к югу р = ширина пластина
м ^ к югу 1 ^ ^ м к югу 2 = коэффициент открытия размера
р = расстояние между серединой хорды выход линии и мгновенного центра
г, к югу ы = расстояние между усиливающими бар пересечения линии урожайности и мгновенного центра
V ^ к югу п = предел прочности на сдвиг
V ^ к югу SD = срез передаче наклонных укрепление
V ^ е ^ к югу = коэффициент эффективности
W ^ югу с = внутренняя энергия рассеивается в конкретных
W ^ югу E = внешнее работу приложенной нагрузки
W ^ югу I ^ = полная внутренняя энергия рассеивается в линии выхода
W ^ югу ы = внутренняя энергия рассеивается в укрепление
= угол между относительной перемещения и выхода линии
е ^ к югу 1,3 = главное напряжение в линии выхода
(5)
(4)
(
S ^ югу T = поперечных напряжений растяжения неудачей самолетов
Ссылки
1. Гонконг, FK и Sharp, GR, "Прочность на сдвиг Света Вес Железобетонные балки Глубокая с веб-Отверстия", Инженер, V. 51, № 8, август 1973, с. 267-275.
2. Гонконг, FK, а Planas, J., "Структурные Идеализация глубокой балки с веб-Отверстия," Журнал конкретных исследований, V. 29, № 99, июнь 1977, с. 81-91.
3. Гонконг, FK; Sharp, GR; Appleton, SC; Бомонт, CJ, и Кубик, Л., "Структурные Идеализация глубокой балки с веб-Отверстия; дополнительные доказательства" Журнал конкретных исследований, В. 30, № 103, июнь 1978 , с. 89-95.
4. Ян, KH; Юн, HC и Чунг, СС, "Влияние веб Отверстия о структурных Поведение железобетонных высокопрочных пучков Глубокая", инженерных сооружений, V. 28, 2006, с. 1825-1834.
5. Tan, KH; Тан, CY и Тонга, К., "Прочность на сдвиг предсказания Pierced Глубокая Балки наклонных веб усиление", Журнал конкретных исследований, В. 56, № 8, октябрь 2004, с. 443-452 .
6. Tan, KH; Тонг, K.; и Тан, CY, "В соответствии Strut-и-Tie Моделирование глубоких пучков с веб Отверстия," Журнал конкретных исследований, В. 55, № 1, февраль 2003, стр. 65. -75.
7. ACI комитета 318 "Строительство кодекса Требования Железобетона (ACI 318-05) и Комментарии (318R-05)," Американский институт бетона, Фармингтон-Хиллз, штат Мичиган, 2005, 430 с.
8. Канадский кодекс Строительство CSA, "Проектирование железобетонных конструкций: структуры (дизайн)-Национальный стандарт Канады (CAN-A23.3-94)," Пункт 11.1.2, Канадская ассоциация стандартов, Торонто, Онтарио, Канада, 1994, 199 с.
9. КСР-МФП MC 90, "Проектирование железобетонных конструкций", КСР-МФП Типовой кодекс 1990, Томас Телфорд, Лондон, Великобритания, 1993, 437 с.
10. CIRIA, "Дизайн глубокой балки из железобетона (CIRIA 2)," Ove Arup
11. Vecchio, FJ, и Коллинз, М., "Compression Ответ Треснувший железобетона," Журнал структурной инженерии, ASCE, В. 119, № 12, декабрь 1993, с. 3590-3610.
12. Мансур, MA, и Tan, KH, бетонных балок с отверстиями, CRC Press, 1999, 224 с.
13. ACI комитета 318 "Строительство кодекса Требования Железобетона (ACI 318-02) и Комментарии (318R-02)," Американский институт бетона, Фармингтон-Хиллз, штат Мичиган, 2002, 443 с.
14. Ашур, А. Ф., и Риши, Г. Н. Тесты железобетонных Непрерывная глубокая пучков с веб Отверстия ", ACI Структурные Journal, В. 97, № 3, май-июнь 2000, с. 418-426.
15. Nielsen, член парламента, анализ и конкретные предельные пластичности, Prentice-Hall, Englewood Cliffs, NJ, 1984, 936 с.
16. Бажант, ZP, а Ким, Ю. К., "Размер эффекта в Shear Отказ продольно Железобетонная балка," ACI ЖУРНАЛ, Труды В. 81, № 5, сентябрь-октябрь 1984, с. 456-468.
17. Tan, KH, и Лу, HY, "Shear поведении при больших Железобетонные балки Глубокая и Кодекс сравнения", ACI Структурные Journal, V. 96, № 5, сентябрь-октябрь 1999, с. 836-846.
18. Ян, KH; Юн, HC; Чунг, HS, и Ли, ET, "сдвиг характеристики высокопрочного бетона балок без глубокой поперечной арматуры", инженерных сооружений, V. 25, № 8, август 2003, с. 1343 -1352.
Гын-Hyeok Ян приглашенный научный сотрудник в Университете Брэдфорда, Брэдфорд, Западный Йоркшир, Великобритания, и доцент Мокпхо национальный университет, Муан-гун, Корея. Он получил степень магистра и доктора Чунг-Анг Университет, Сеул, Корея. Его исследовательские интересы включают пластичности, укрепления и сдвига армированных высокопрочной структуры бетона.
Хон Су Чжун является профессором Чжун-Ang университета. Он получил степень магистра и доктора Токийского технологического института, Токио, Япония. Его исследовательские интересы включают изгиб, сдвиг, и облигаций поведения железобетонных высокопрочных членов.
Ашраф F. Ашур, старший лектор в Университете Брэдфорда. Он получил степень бакалавра и магистра по Мансура университет, Мансура, Египет, и степень доктора философии в университете Кембриджа, Кембридж, Великобритания. Его исследовательские интересы включают сдвига, пластичность и оптимизация железобетонных и каменных конструкций.