Strut-и-Tie модели анализа для прогнозирования прочности глубокой балки

В данной работе стойки и галстук основе метода расчета представлены прочность железобетонных глубокой балки. Предлагаемый метод использует учредительных законы трещины железобетона, считает деформации совместимости, а также использует секущей разработке жесткости. Этот метод счета за отказов из-за дробления узловые зоны сжатия в верхней части диагональной стойки, уступая продольной арматуры, а также у стойки дробления или расщепления. Этот метод используется для расчета потенциала 214 нормальных и бетона высокопрочных глубокой балки, были протестированы в лабораториях. Этот метод проиллюстрирован предоставить более точной оценки возможностей, чем стойки и галстук положения либо ACI 318-05 или канадской код. Сравнение показывает, что предложенный метод последовательно прогнозирует сильные глубоких балок с широким кругом горизонтальных и вертикальных Сети укреплению отношений, конкретные сильные стороны, и сдвиг пролета до глубины отношений (A / D) хорошо. Предлагаемый подход дает ценную информацию о разработке и поведения глубоких пучков ..

Ключевые слова: глубокие балки; неспособность силы, прочность на сдвиг; стойки и галстук модели.

(ProQuest: ... означает формулы опускается.)

ВВЕДЕНИЕ

В соответствии с принципом Сен-Венана и, как свидетельствует анализ упругих, есть сложное состояние напряженности в глубоких балках. Таким образом, традиционные подходы секционной конструкции, которые основаны на теории плоских сечений и использования параллельных аккорд фермы модели не применимы для разработки глубоких балках. Стойки и галстук модель приобретает широкое применение и уважением, как рациональный метод для разработки глубоких балках. Требования к проектированию глубоких пучков с помощью стойки и галстук модель были включены в ряд кодексов и руководящих принципов для практики, в том числе AASHTO LRFD, ACI 1 318,2 КСР-FIP, 3 и канадских code.4 С добавлением процедурой, предусмотренной в приложении А, "Strut-и-Tie модели", в 2005 году по строительным нормам МСА, глубокие положения пучка оценки Vc и Vs глубокой балки приводятся в 1999 версии ACI 318 были исключены. При использовании приложение, дизайнеры свободны в выборе формы и размеров сопротивление нагрузки фермы (стойки и галстук модели) для выполнения введенных грузов через D-область его поддерживает.

Более одной стойки и галстук модели, как правило, возможности и, следовательно, не существует единого решения дизайна, как там обычно стоит с использованием процедур секционной конструкции. Многие дизайнеры не устраивает гибкость обеспечивается стойки и галстук метод, который часто называют приближенный подход с неопределенным точности. Это можно утверждать, что стойка и галстук метод похож на метод полосы для разработки двусторонней slabs5, в котором дизайнер выбирает пути загрузки, а затем предоставляет укрепление соответственно, но в отличие от двух направлениях плиты, регионы разрыва по сути своей nonductile и эта гибкость в проектировании может привести к значительным трещин и местных дробления под уровень обслуживания нагрузки и недостаточной силы для поддержки учтены нагрузок при неуместным стойки и галстук модели выбраны. Таким образом, важно, чтобы научное сообщество продолжать оценивать сильные и слабые стороны стойки и галстук разработке процедур, с тем чтобы необходимые изменения в кодексы практики, могут быть сделаны и руководящих принципов.

В этом исследовании, стойки и галстук модели подход был разработан для расчета потенциала железобетонных глубокой балки, а также эффективность две стойки и галстук методы проектирования в текущем кодов был оценен. Предлагаемый подход является совместимость основе стойки и галстук метод, который считает, что влияние сжатия смягчение трещины бетона. Эта концепция была ранее применялась для прогнозирования сильных сдвиговых ряда регионов, таких как разрыв глубокой балки, кронштейны 6, 7 приземистые стены, 8 внешних соединений пучка колонки, 9 и интерьер пучка колонки joints.10 авторский подход опирается и отличается от предыдущих методов, которые он использует статически определимых ферм для моделирования потока сил и секущей разработке жесткость в оценке потенциала. В результате модель предлагает эффективный и новый подход к использованию совместимости основе стойки и галстук методы прогнозирования прочности и поведение глубокой балки.

ЗНАЧЕНИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ

Начиная с 2002, код ACI здание заявил, что глубоко пучков должны быть разработаны с использованием либо нелинейного анализа или с помощью стойки и галстук модели. Стойки и галстук положения ACI 318-02 были разработаны дизайн всех форм разрыва регионов, а не конкретно глубокой балки. Таким образом, это не удивительно, что это исследование показывает, что добавление МСА 318-05 обеспечивает консервативное и рассеянного оценки прочности глубокой балки. Предлагаемого compatibilitybased стойки и галстук метод, который считает, что влияние сжатия размягчения, показана для предоставления точной оценки измеренных нагрузки грузоподъемности железобетонных глубокой балки. Результаты показывают, что неточность Приложение не должно рассматриваться в обвинительном заключении по стойки и галстук методы проектирования, а скорее указывают областей для улучшения положения и необходимости дополнительных руководящих принципов для разработки этого метода.

Стойка-И-ДИ-МОДЕЛЬ ПОДХОД К DEEP пучков

Хотя несколько различных типов стойки и галстук моделей для описания возможного потока сил в глубокой балки, статически определимой модели, показанной на рис. 1 используется в данном исследовании. Этот выбор позволяет избежать необходимости рассмотреть вопрос об относительных жесткость стойки и галстук членов при определении членов сил. Эта модель используется в разработке общего подхода, который учитывает размягчения сжатия и явлений веб расщепления под воздействием поперечных растягивающих напряжения. В этой модели, укрепление за сопротивление лопнул стойка Показано, что ориентированная перпендикулярно направлению прикладной сжатия. В традиционной практики дизайна, в котором ортогональной сетки подкрепления, такой, как была использована в большинстве тестов, вклад этого усиление в направлении связей, как показано на рис. 1, можно легко оценить, чтобы вычислить эффект сжатия размягчения на жесткость и прочность диагональные распорки.

Эксперименты показали, что для большинства просто поддерживает глубокую пучков с сдвига службы к глубине соотношение (A / D) меньше, чем приблизительно 2,5, два nonflexural режимов недостаточность, а именно: диагональная расщепления и конкретные дробления. Испытание членов, однако, часто может быть более точно описано, как сложив изгиб и срез неудач. авторский подход рассматривает все эти возможные формы отказа. Хотя ACI 318-05, ограничивает угол между осями стоек и связей 25 градусов, это ограничение не принимается во внимание в этом исследовании с целью изучения его значимости. Подробная информация о предлагаемом стойки и галстук подход в настоящее время представлены.

Силы равновесия

Умягченной модели фермы и другие исследователи, как правило, использовать статически неопределимых стойки и галстук моделей. Это означает, что необходимо было предположить, жесткости соотношения между компонентами этих статически неопределимых ферм, чтобы решить для государств-членов сил. Так, например, в модели Хуанга, 6 эти отношения были основаны на линейных упругих конечных элементов анализа и предложения по Sch 1), как это позволяет избежать необходимости таких предположений. Авторы также утверждают, что выбранный ими модель отражает основной поток сил и сопротивления при условии усиления в глубоких пучков хорошо. Равновесие дает следующие уравнения (рис. 1)

... (1)

... (2)

... (3)

где F ^ ^ Sub-D, F ^ с ^ к югу, и к югу F ^ T ^ являются сжимающих сил в диагональных и горизонтальных бетонных стоек и разрывной растягивающие силы в вязи стойки и галстук модели, как показано на рис. 1. Хотя традиционный символ для сдвига V используется для определения величины точечные нагрузки и силы реакции, то следует признать, что стойка и галстук метод полную процедуру дизайн-членов и явно не считать сдвига. Сжимающая сила в стойке предполагается распространить на склоне 2:1, как указано в ACI 318-05, раздел A.3.3 (рис. RA.1.8 (б)). Потому что растягивающие силы F ^ ^ Sub-D составляет четверть сжимающей силой F диагональная стойка к югу ^ ^ г, горизонтальная и вертикальная компоненты связующих силы могут быть получены из равновесия, как следует

... (4)

... (5)

где F ^ H ^ к югу и F ^ ^ V югу горизонтальная и вертикальная компонента связующих сил, соответственно.

Секущая жесткость разработки

Совместимость предлагаемых основе стойки и галстук модели процедура использует итерационные секущей разработке жесткость и работают определяющих соотношений для бетона и стали. При таком подходе, свойства материала, жесткость уточняются на каждой итерации до сходимости достигается. Секущей разработке жесткости ранее использовалось для предсказания реакции железобетону, например проделанной Vecchio12 в нелинейных приложений анализа континуума. В подходе авторов, деформаций в горизонтальных бетонных стойки, диагональные конкретные стойки, горизонтальные связующих стали Сети, вертикальная связь стали Сети, а также продольных связующих стали можно рассчитать жесткость секущей подход следующим

... (6)

... (7)

... (8)

... (9)

... (10)

, где ^ с ^ к югу, к югу г ^ ^ ^ ^ ш к югу, к югу св ^ ^ и как эффективно площади поперечного сечения каждого члена; E ^ с ^ к югу, к югу E ^ D ^, E ^ ^ ш к югу, к югу E ^ св ^ и Es являются секущих модулей, как оцениваются

... (11)

... (12)

... (13)

... (14)

... (15)

где / ^ с ^ к югу, к югу F ^ г ^ ^ е ш к югу ^ е ^ ^ св югу, и ДФ напряжения, которые получаются из определяющих соотношений каждого участника, а также начальные значения секущих модулей упругие модулей для бетона и арматуры. Поскольку жесткость рассчитывается на уровне элемента, общей жесткости матрицы системы не должны быть построены в рамках предлагаемого подхода, а это может быть легко реализован в таблице.

Учредительный законы

Треснувший железобетона можно рассматривать как ортотропного материала с его главными осями соответствующие направления главных среднем растягивающих и сжимающих напряжений. Треснувший конкретные подвергаться высокой деформации растяжения в направлении, перпендикулярном сжатия наблюдается быть мягче, чем бетон в стандартный баллон test.13-16 Это явление прочность и жесткость, сокращение обычно называют сжатия размягчения. Применяя это смягчающее действие к стойке и галстук модели, следует признать, что растягивающие напряжения перпендикулярной к стойке снизит потенциал конкретных стойка противостоять сжимающих напряжений. Разнообразие моделей сжатия размягчения были использованы в настоящей работе по расследованию чувствительности результатов к выбранной модели. Все модели были признаны обеспечить так же хорошие результаты, как будет показано далее в документе. Сжатия размягчения модели, предложенной Сюй и Zhang13 несколько произвольно выбранных для базы сравнения и в настоящее время описано.

... (16)

... (17)

... (18)

где е0 конкретные деформации цилиндра соответствующей цилиндра ФК "силы", которые могут быть примерно как defined17

... (19)

Стальной прут считается упруго-идеально-пластического материала при таком подходе.

Совместимость отношений

Отношение деформации совместимость используемых в данном исследовании является то, что сумма нормальных напряжений в двух взаимно перпендикулярных направлениях, является инвариантом, то есть

, где в направлении, перпендикулярном к конкретной стойки. Уравнение (20) вытекает из условия совместимости деформаций как описано круг Мора напряжения.

Эффективная глубина конкретные стойки и узлов

Эффективная глубина верхней горизонтальной стойки конкретные был взят

W ^ югу C ^ = Ы (21)

где О эффективная глубина глубокой пучка и А была получена из классической теории изгиба одной усиленный раздел пучка как

... (22)

где п есть отношение стали конкретные модули упругости и? это соотношение продольной арматуры. Эффективная глубина диагональных конкретные стойка была взята

... (23)

где / 2 не должна быть меньше, чем длина пластина, кд глубина зоны сжатия в сечении, а также угол наклона диагональной стойки по отношению к горизонтальной оси

... (24)

Обозначения для получения эффективной глубины WD уравнения. (23) и стойкой угол (24) приведены на рис. 1. Предлагаемый метод оценивает качестве ограничивается отказов, связанных с узловыми дробления, уступая продольной арматуры, напряженность и дробления или расщепление диагональная распорка. Эффективная ширина верхнего узла горизонтальных бетонных стойка была взята квартале общая высота глубокой пучка основан на предположении о Paulay и Priestley18 по глубине изгиба зоны сжатия колонке

... (25)

где N является осевое усилие, Ag является общей площади, а также почетный является общей высоте колонны. Эффективная ширина верхнего узла в условиях диагонального конкретным стойка была взята

... (26)

РГ где ширина пластины.

Важно также учитывать различие в поведении высокопрочного бетона балок с глубокой подкрепление не веб или очень светлого количество веб подкреплений, они выставили более хрупким, чем обычно неудачи прочности бетонных балок с аналогичными уровнями веб reinforcement.17, 19 -21 В последние расследование силы высокопрочного бетона глубокой beams19 на а / д больше, чем приблизительно 1,0, было отмечено, что укрепление Сети сдерживали развитие внезапной остановки сдвига. Это означает, что если на веб-глубокой пучка сильно укреплены, неудачи будут контролироваться стойка дробления, однако без достаточного подкрепления, ошибка может возникнуть внезапно вследствие расщепления конкретных стоек. Это расщепление неспособность становится более очевидным, как бетон увеличивает прочность. Рассмотреть вопрос о хрупкости высокопрочного бетона, площадь понижающие коэффициенты для диагональных конкретных стоек были представлены авторами в качестве

где Цель факторов сокращения площади была к ответственности за хрупкого разрушения глубоких балок членов, начиная с конкретных преимуществ более 42 МПа (6092 фунтов на квадратный дюйм) или когда нет достаточных укрепление сети. Это был выбран в качестве усиления, когда соотношение составляет менее 0,25% в каждом направлении. Это означает, что стойка области сокращается на укрепление горизонтальных Интернета, когда / д меньше, чем 0,75, а также усиление вертикальной Интернета, когда / д больше, чем 1,0. Этот подход подтверждается экспериментальными данными испытаний, из которых он в целом отмечено, что укрепление горизонтальных Сети более эффективно, чем усиление вертикальной Интернета, когда / д меньше, чем 0,75, и что усиление вертикальной Сети является более эффективным, чем горизонтальные усиление Интернета, когда / г соотношение больше или примерно равна 1.0.20,22 использование факторов сокращения площади приводит к лучшему согласию с 214 результатов тестирования рассматриваются в данной работе и эффективная площадь диагонального конкретным стойка в формуле.

Sub-D ^ ^ ^ =

Решение процедуры

Процедура решения предложенного метода можно кратко изложить следующим образом.

1. Для выбранного значения V, член сил рассчитываются по формуле. (1) через (5) и деформаций в бетоне стоек и стальных связи рассчитываются по формуле. (6) через (10). Когда веб укрепление дали или не был определен, поперечной деформации консервативным считается 0,0025;

2. Используя формулу. (20), коэффициент размягчения? рассчитывается по формуле. (18);

3. Использование деформированном состоянии, у каждого сотрудника, напряжения определяются из напряжений и деформаций уравнения. (16) в (19).

4. Секущих модулей для каждого члена затем определяется формулой. (11) через (15) с использованием значений, рассчитанных на предыдущем шаге. Если различия между секущих модулей на этом этапе и рассчитанных по формуле. (6) через (10) больше, чем 0,1%, то шаги повторяются до сходимости и

5. Процедура заканчивается, когда напряжение в горизонтальном или диагональная распорка конкретные достижения своих возможностей, или когда напряжение в продольной арматуры напряжение достигает предела текучести. Затем, номинальная прочность провал из-за дробления горизонтального или диагонального конкретным подпорки, или податливость продольных связующих стали может быть определена. Сила предсказания минимальное значение силы, рассчитанное в этой итерационной процедуры.

Сравнение с результатами испытаний

Предлагаемый метод и код положения используются для расчета потенциала 214 железобетонных глубокой балки, были протестированы на провал, и в литературе из следующих восьми исследования: Кларк, 23 Kong и др.., 22-Смит и Vantsiotis, Андерсон и 24 Рамирес, 25 и др. Tan., 26 О и Шин, 19 и др. Агилар., 27 и Quintero-Фебрес др. al.21 только те ссылки, которые дали достаточно полную информацию по установке и испытания свойств материала были использованы. Эта база данных считается достаточно большим, чтобы позволить справедливой критике положения Кодекса и проверки предлагаемой модели. Глубокой балки, были рассмотрены в этом исследовании, включают / сут отношений, начиная от 0,27 до 2,7, конкретные преимущества, которые варьируются от 13,8 до 73,6 МПа (2001 год 10675 фунтов на квадратный дюйм), а также различные комбинации веб подкрепления. Резюме этих пучков представлены в таблицах 1 до 8.

Из-за малого / сут, как правило, меньше, чем приблизительно 2,5 для глубокой пучка, большая часть из поддерживаемых нагрузки непосредственно передается поддерживает. Таким образом, прочность на сдвиг глубоких пучков была экспериментально быть значительно больше, чем у узких пучков. Когда / д меньше, чем приблизительно 2,5, аварий, как правило, наблюдается, связано с дробления бетона в зоне компрессии во главе с наклонной трещины, и в районе, прилегающем к пластина. Этот тип отказа, как правило, называют разрушение при сдвиге сжатия. Другие типы отказов включают дробления бетона в Сети, расщепление конкретные по наклонной трещины, дробление под конкретные поддерживает и крепления провал между конкретным и основные подкрепления. Хотя развитие трещин и прогрессирования неудачи, как сообщается, в большинстве аналогичных образцов, значительное количество образцов было зарегистрировано на неудачу, уступив по продольной арматуры и комбинированных изгиб и срез неудач.

Один или несколько диагональных трещин широко наблюдались проникнуть так глубоко в зоне компрессии на месте погрузки, что немедленный отказ произошел путем дробления бетона в этом месте. Было сообщено, что высокопрочный бетон без глубоких пучков Сети укреплению выставлены резких сбоев сдвига без всякого предупреждения, независимо от / г коэффициент. На более низком / д 0,5 и 0,85, несмотря на усиление вертикальной Сети, большинство высокопрочных пучков показали резкое неудач. При более высокой / д 1,25 и 2,0, было отмечено, что укрепление Сети сдержанно внезапной неудачи сдвига. Это хрупкое разрушение сдвига была более очевидна для членов литых бетонов с повышенной прочностью. Эти наблюдения были мотивации к внедрению сокращения площади факторов высокопрочного бетона ..

Сила предсказания

Рассчитывается сильные тремя методами, основанными на стойки и галстук модели (ACI 318-05,2 CSA, 4, и данное исследование), сравниваются с измеряемым потенциала 214 глубокие результаты испытаний пучок. Размер этой тестовой базы данных и использование этих двух положений кода достаточно, чтобы получить ценную информацию о разработке и поведения глубоких пучков из стойки и галстук точки зрения. Было бы полезно, чтобы расширить эту оценку, чтобы включать в себя и тестовых данных и другие положения, код, например, КСР-МФП Типового кодекса, 3, но это выходит за рамки настоящей работы. Подробнее опытных образцов и прочность отношений (V ^ SUP тест [/ SUP / V ^ SUP п ^ ^ ^ к югу метод) приведены для каждой группы с результатами испытаний в таблицах 1 до 8 и коллективно на рис. 2.

Рис 2 (а) и (б) показывают, что прогнозы стойки и галстук модели подход ACI 318-05 и канадских код очень консервативны и усыпан средние значения 1,77 и 1,64, а коэффициент вариации (COVs ) от 0,32 и 0,35, соответственно. Одной из причин этого крайнего консерватизма в том, что эффективная глубина конкретные стойка очень консервативен. Другой причиной является то, что растяжения, которые используются для оценки силы диагональных конкретные стойка в канадском код слишком велик, особенно в глубоких балок с относительно большими / сут отношений.

Он также отметил, что прогнозы ACI 318-05 и канадских код достаточно рассеянных в отношении конкретных преимуществ. Консерватизма, уменьшается по мере увеличения конкретные преимущества в обоих ACI 318-05 и канадских код. Следует отметить, что в глубине пучков выставки резких сбоев из-за расщепления конкретные стойки, когда веб укрепления недостаточно и прочности бетона выше. Рассмотрев процессуальный кодекс, однако, не может охватить все эти эффекты.

Рис 2 (с) показывает, что предсказания с помощью предложенного метода немного консервативный, но хорошей точностью получается без каких-либо значимый тренд конкретные сильные стороны, количество веб-усиление, или / г коэффициент от 0,27 до 2,7. Существовал никакого существенного снижения консерватизма при использовании льстить стоек до 17,1 градусов, что соответствует пучок с / сут отношение 2,7. Согласно предлагаемому подходу, ограничение на угол между осями стоек и связи в 25 градусов не является обязательным для разработки глубоких балках. Среднее соотношение измерить tocalculated силу, предложенный метод с 1,41 COV 0,18. Учитывая масштабность базы данных, эти результаты считаются достаточно хорошими, чтобы предположить, что предложение метод обеспечивает надежное и безопасное средство прогнозирования возможностей глубокой балки.

Как упоминалось ранее, эффект от использования различных сжатия смягчение отношений на возможности прогнозирования подход авторов также исследованы. Для моделей, предложенных Веккьо и Collins14-16, 28 в 1982, 1986 и 1993, среднее соотношение прочности 1,42, 1,39 и 1,47 с 0,19 в COVs, 0,20 и 0,19. Это свидетельствует о том, что предложенный метод применим для целого ряда моделей, смягчение далее рассмотрены в следующем.

Смягчение коэффициент

Сжимающие напряжения в емкость стойки принимается в большинстве дизайн codes1-3 как произведение коэффициента размягчения и сжатие цилиндра прочность бетона. Размягчения используется коэффициент для учета снижения прочности на сжатие за счет поперечной растягивающие напряжения и формы истинного поля напряжений в реальном структуры. Некоторые подходы были предложены для расчета коэффициента размягчения. Многие исследователи провели независимые испытательные программы и предложили учредительных моделей для определения степени смягчения последствий и параметров, которые влияют на это. Размягчения коэффициентов, используемых в предлагаемом методе авторов сравниваются с коэффициентами, которые могут быть вычислены, если учредительными модели, предложенной Веккьо и Collins14 было использовано.

Учредительных модели, предложенной Vecchio Коллинз, 15 который был основан на испытания железобетонных панелей, использует Hognestad параболы в качестве основы для описания кривой одноосного сжатия ответ бетона. Как показано в формуле. (30), смягчение параметра Они также разработали упрощенную model15, в котором смягчение параметр является функцией e1 и напряжение в часы пик напряжения сжатия е0, как показано в формуле. (31).

... (30)

... (31)

Веккьо и Collins16 нашли смягчающий эффект может быть более заметным в высокопрочного бетона, а также предложил несколько более сложная модель для высокопрочного бетона, как следует

... (32)

где

... (33)

... (34)

Уравнение (32) еще более упрощается follows16

... (35)

где

... (36)

Смягчение параметров уравнения. (30) через (32) и (35), а также смягчение коэффициент уравнения. (18) по отношению к E1 была оценена и по сравнению с ACI 318-05 силу понижающего коэффициента для стоек, как показано на рис. 3. Прочность бетона стоек МСА 318-05 дает разумные оценки для нормальной прочности бетона, но размягчения коэффициентами из самых высоких образцов бетона рассчитывается с помощью предложенного метода были меньше, чем соответствующие ACI 318-05 код коэффициент, 0,51 в этих случаях. Таким образом, ACI 318-05 коэффициент считается стала менее консервативной, а прочность бетона повышается.

ВЫВОДЫ И ПОСЛЕДСТВИЯ НА ПРАКТИКЕ

Мощность 214 испытания глубоких пучков были предсказаны стойки и галстук положениями в двух кодов-оф-практики и смягчил стойки и галстук модель, предложенная авторами. Из сравнения измеренных и предсказал сильные стороны, можно сделать следующие выводы сделал:

1. Рассчитывается потенциал с помощью предложенного метода являются точными и консервативного с небольшим разбросом и тенденций для глубоких пучков в широком диапазоне конкретные сильные стороны, различные комбинации и количества веб подкрепление, и значения / г, что составляет от 0,27 до 2,7. Предсказания с помощью предложенного метода достаточно консервативны и с точностью до заключить, что она обеспечивает безопасное и надежное средство расчета потенциала глубокой балки;

2. Стойки и галстук модели подходы ACI 318-02 и канадских код в целом дали консервативная, но рассеянного результатов. Две основные причины этого крайнего консерватизма являются: 1) трудности в оценке эффективная глубина верхней горизонтальной стойки и 2) использование большого деформации растяжения при расчете потенциала диагональная стойка в случае код CSA. Для обеспечения более точного дизайна, то рекомендуется воспользоваться формулой. (24) оценить расположение верхнего узла прямой стойкой и галстук модели для разработки глубоких пучков с помощью кода положений. Рекомендуется также, что уравнение. (11-23) в канадской код не должен быть использован для глубокого пучков при наклоне диагональной стойки? Ы меньше 25 градусов;

3. Консерватизм STM положения ACI 318-05 и канадских уменьшается код конкретного увеличивает силы. факторов сокращения площади являются эффективным средством учета внезапной неудачи расщепления, которые могут возникнуть, особенно в высокопрочного бетона глубокой балки;

4. Существовал никакого существенного снижения консерватизма при использовании льстить стоек до 17,1 градусов предлагаемого подхода. И это было также отмечено, для ACI 318-05, что льстить стоек до 18,6 градусов мало влияет на степень консерватизма, а также

5. Сильные конкретных стоек в ACI 318-05 обеспечить разумные оценки для нормальной прочности бетона. Тем не менее, смягчение коэффициентами из самых высоких образцов бетона рассчитывается с помощью предложенного метода были меньше, чем МСА 318-05, то есть 0,51. Таким образом, она становится менее консервативной, чтобы применить положения стойки силы ACI 318-05 в разработке высокопрочного бетона глубокой балки.

Эти выводы применимы к разработке глубоких пучков стойки и галстук метод и должны быть приняты во внимание в любой будущей корректировки положения Кодекса, и в разработке дизайна принципов. Дополнительные аналитические и экспериментальные исследования необходимы для более глубокого понимания применимости и ограничения стойки и галстук метод для широкого круга разрыва регионов, которые могут быть сконструированы таким способом.

Нотация

E ^ с ^ к югу, к югу E ^ V = секущей модулей горизонтальных и диагональных конкретных стоек

E ^ S ^ к югу, к югу E ^ ш ^ E ^ югу св = секущий модули продольной, горизонтальные и вертикальные связи стали

F ^ с ^ к югу, к югу F ^ V ^ = усилие сжатия в горизонтальных и диагональных стоек

F ^ H ^ к югу, к югу F ^ V ^ = предел силы в горизонтальных и вертикальных связей в Сети

е ^ с ^ к югу, к югу F ^ V = напряжение сжатия в горизонтальных и диагональных стоек

F ^ S ^ к югу, к югу F ^ ш ^ е ^ к югу св = растяжения продольной, горизонтальной и вертикальной связи

T = усилие натяжения продольных связующих стали

V ^ ^ SUP испытаний, V ^ SUP п = экспериментальные нагрузки неудачи и номинальная сила провал

W ^ с ^ к югу, к югу W ^ г = эффективной ширины горизонтальных и диагональных конкретных стоек

W ^ югу р = ширина пластина

Ссылки

1. AASHTO ", AASHTO LRFD мост характеристики Дизайн", Американская ассоциация шоссе государства и перевозки должностных лиц, 2004.

2. ACI комитета 318 "Строительство кодекса Требования Железобетона (ACI 318-05) и Комментарии (318R-05)," Американский институт бетона, Фармингтон, М., 2005, 430 с.

3. КСР-FIP, "КСР-МФП Модель Код для железобетонных конструкций", Комит Евро-International-дю-Бетон ", Международная федерация де-ла-Precontrainte, 1993.

4. CSA A23.3 комитета, "Проектирование железобетонных конструкций: Конструкции (дизайн)-Национальный стандарт Канады", Канадская ассоциация стандартов, 1994.

5. Hillerborg А., Газа Метод дизайн, E

6. Хван, S.-J.; Лу, W.-Y. и Ли, H.-J. ", Shear Прогнозирование прочности для глубокой балки," Структурные ACI Journal, В. 97, № 3, май-июнь 2000 , с. 367-376.

7. Хван, S.-J.; Лу, W.-Y. и Ли, H.-J. ", Shear Прогнозирование прочности железобетонных Консоли", ACI Структурные Journal, В. 97. № 4, июль-август 2000, с. 543-552.

8. Хван, S.-J.; Fang, W.-H., Ли, H.-J. и Ю., Х.-В., "Аналитические модели для прогнозирования Прочность на сдвиг приземистых Стены" Журнал зданий и сооружений, ASCE, В. 127, № 1, 2001, с. 43-50.

9. Хван, S.-J., и Ли, H.-J., "Аналитические модели для прогнозирования Shear Преимущества наружных железобетонных шарниры Beam-колонка для сейсмостойкости", ACI Структурные Journal, V. 96, № 5, сентябрь .- октября 1999, с. 846-858.

10. Хван, S.-J., и Ли, H.-J., "Аналитические модели для прогнозирования Shear Сильные внутренних железобетонных шарниры Beam-колонка для сейсмостойкости", ACI Структурные Journal, В. 97, № 1, январь .- февраля 2000, с. 34-44.

11. Шефер К. "Strut-и-Tie модели для проектирования Железобетона," Записки из семинара, Департамент строительства, National Cheng Kung University, г. Тайнань, Тайвань, 140 с.

12. Vecchio, FJ, "Нелинейные Анализ методом конечных элементов железобетонных Мембраны", ACI Структурные Journal, В. 86, № 1, январь-февраль 1989, с. 26-35.

13. Hsu, TTC и Чжан, LXB ", нелинейный анализ мембранных элементов по фиксированным углом мягче Трасс Модель" ACI Структурные Journal, В. 94, № 5, сентябрь-октябрь 1997, с. 483-492.

14. Vecchio, FJ, и Коллинз, М., "Отклик из монолитного железобетона для In-Plane касательных и нормальных напряжений, Доклад № 82-03, Университет Торонто, Toronto, ON, Канада, 1982.

15. Vecchio, FJ, и Коллинз, М., "Модифицированная теория сжатия поля для железобетонных элементов, подвергнутых сдвига", ACI ЖУРНАЛ, Труды В. 83, № 2, март-апрель 1986, с. 219-231.

16. Vecchio, FJ, и Коллинз, М., "Compression Ответ Треснувший железобетона," Журнал структурной инженерии, ASCE, В. 119, № 12, 1993, с. 3590-3610.

17. Фостер, SJ, и Гилберт, RI, "Дизайн Nonflexural членов с нормальной и высокопрочных бетонов", ACI Структурные Journal, V. 93, № 1, январь-февраль 1996, с. 3-10.

18. Paulay, T., и Пристли, MJN, сейсмическая Дизайн железобетонных и каменных зданий, John Wiley и сыновья ", 1992, 744 с.

19. Ах, JK, и Шин, Ю, "Прочность на сдвиг железобетонных высокопрочных пучков Глубокая", ACI Структурные Journal, В. 98, № 2, март-апрель 2001, с. 164-173.

20. Роговский, DM; Макгрегор, JG и Онг, SY, "Испытания Железобетонные балки Глубокая", ACI ЖУРНАЛ, Труды В. 83, № 4, июль-август 1986, с. 614-623.

21. Quintero-Фебрес, CG; Парра-Монтесинос, Г. и Wight, JK, "Сила Struts в глубоких бетонных членов разработан с использованием Strut-и-Tie Метод", ACI Структурные Journal, В. 103, № 4, июль- Август 2006, с. 577-586.

22. Гонконг, FK; Робинс, PJ и Коул, DF, "Web Усиление влияния на глубокой балки," ACI ЖУРНАЛ, Труды В. 67, № 12, декабрь 1970, с. 1010-1017.

23. Кларк, А. П. Диагональ Напряженность в железобетонных балок, "ACI ЖУРНАЛ, Труды В. 48, № 10, октябрь 1951, с. 145-156.

24. Смит, К., и Vantsiotis А.С., "Прочность на сдвиг глубокой балки," ACI ЖУРНАЛ, Труды В. 79, № 3, май-июнь 1982, с. 201-213.

25. Андерсон, Н. С., Рамирес, JA, "Детализация Стеррап усиление", ACI Структурные Journal, В. 86, № 5, сентябрь-октябрь 1989, с. 507-515.

26. Tan, KH; Kong, FK; Дэн, S.; и Гуан, Л., высокопрочный бетон с глубокой балки Эффективное Span и Shear Span Вариации ", ACI Структурные Journal, В. 92, № 4, июль-август . 1995, с. 395-405.

27. Агилар, G.; Матаморос, AB; Парра-Монтесинос, G.; Рамирес, JA и Wight, JK, "Экспериментальная оценка дизайна Процедуры Прочность на сдвиг глубоких железобетонных балок," Структурные ACI Journal, В. 99. № 4, июль-август 2002, с. 539-548.

28. Элементы Vecchio, FJ, и Aspiotis, J., "Отклик высокопрочного бетона, подвергнутого сдвига", ACI Структурные Journal, В. 91, № 4, июль-август 1994, с. 423-433.

Чун-Вунг парк Докторантура научный сотрудник Департамента гражданской и экологической инженерии в Университете штата Иллинойс в Урбана-Шампейн, Урбана, Иллинойс. Он получил докторскую степень по Kyungpook национальный университет, Южная Корея.

Даниил Кучма, ВВСКИ, является доцент кафедры гражданского и экологического инжиниринга в Университете Иллинойса в Урбана-Шампейн. Он является членом комитетов МСА 318, структурные конструкции здания Кодекса; 318E, сдвига и кручения (Железобетона Строительный кодекс), а также совместное ACI-ASCE Комитет 445, сдвига и кручения. Он получил докторскую степень в Университете Торонто, Toronto, ON, Канада.