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嘉联华青年公寓楼建筑结构设计外文翻译资料

 2022-10-02 10:10  

英语原文共 8 页,剩余内容已隐藏,支付完成后下载完整资料


一般存在(配置了足够的纵向钢筋),斜拉裂缝形成和扩展的名义剪应力,在大多数情况下,可以保守的通过下式计算:

(4.2b)

和Eq(4.2a)对比,如果力偶矩是零或趋近于零时,大的弯矩可以降低约一半的斜裂缝形成的剪力。这与刚刚给出的讨论在性质上是一致的。

显然,斜裂缝的剪切取决于剪力与弯矩的比值,更确切地说,是剪应力v与弯曲应力f的比值,在弯曲裂缝顶部附近。这些都不能计算出准确结果。显然,虽然,,通过对比Eq.(4.1),常数K1主要取决于弯曲裂缝深度。另一方面[通过Eq.(3.10)],,K2一样取决于裂缝。因此,比例是

该式预期影响弯曲裂缝发展为弯曲剪切裂缝的荷载,探究得出未知量K1/K2。Eq.(4.2a)给出了裂缝剪力非常大的值Vd/M,Eq.(4.2b)却是很小的值。Vd/M适度的值取决于这些极值之间的平均值。此外,从大量的测试中(Ref.4.1)发现,名义剪应力在斜弯曲剪切开裂发展可以计算

(4.3a)

其中

,和前面一样,2500是在PSI单位经验常数。这种关系的图形,并与测试数据(Fig.4.6)的比较中给出。

除了影响Vd/M,从Eq.(4.3a)增加的张力的量,i.e.,增长值的钢筋比R有益的影响,增加剪切斜裂缝的发展。这是因为较大数量的纵向钢筋导致更小更窄的弯曲张力裂缝之前形成对角开裂,留下大面积的未开裂的混凝土可用抗剪计算[有关更多的细节可参考Eq.(4.3a),Ref.4.1]

一个简短的研究Fig.4.6显示,虽然Eq.(4.3a)捕捉控制变量Vcr的整体效果,与实际数据的匹配离完美甚远。特别值得关注的是Eq.(4.3a)中高估配筋率梁的抗剪强度rho;lt;1.0%,实践中常用的数值。开裂应力的计算Eq.(4.3a)逐渐变得不那么保守像增加5000磅以上,随着梁深度增加18。另一方面,Eq.(4.3a)低估了Vd/M在Vcr中的影响,也忽略了剪切强度法兰(目前大多数钢筋混凝土梁)的正面效应。保守的Eq.(4.3a)随着法兰厚度和腹板宽度的增大而增大(Ref.4.3),这些因素虽然有影响,不过比,R或Vd/M在Vcr中小得多。

考虑到三个主要变量,与实验结果的改进匹配得到的经验关系(Ref.4.11)

(4.3b)

Eq.(4.3b)基于梁的校准dasymp;12。它可以被修改,以考虑较低的平均剪切开裂应力所表现出更深的梁与另外一个项。

(4.3c)

B.斜裂缝梁的行为

关于弯曲裂缝,不同于斜拉裂缝,这是在对3.3章节的解释,梁的张力的裂缝是允许发生的,并且不会对构件的强度产生不利影响。人们可能期望类似的情况下斜拉裂缝主要是由剪切力造成的。类比,然而并没有那么简单。弯曲裂缝是无害的,只是因为提供了足够的纵向钢筋,以抵抗弯曲拉伸应力,开裂的混凝土不再能够传输。相反,现在正在讨论的梁,虽然配备了通常的纵向加固,但没有配备任何其他钢筋抵消斜拉裂缝的影响。这使得写拉裂缝在随后的性能和强度比弯曲裂缝的梁更具有决定性。

已经观察到两种类型的行为在许多测试中,目前的理论是基于:

  1. 斜裂缝,一旦形成,立即或仅稍高的负荷传播,将整个梁从张拉加固到受压面,把它分裂成两个不合格的梁。这个过程是突然和没有警告的,主要发生在i.e.,梁跨高比大约8或更多。梁在这个范围内的尺寸非常普遍,弯曲没有剪切钢筋会让他们意外大过载非常脆弱。这将导致灾难性的故障没有警告。因为这个原因,它是很好的做法,提供最低限度的剪切控制力等如果计算不需要它,因为这样的强化抑制着裂缝的扩展,从而提高构件的延展性和提供预警预先实际的故障只有在这种情况下,对斜拉裂缝提供了非常大的安全系数i.e.在实际与剪应力V很小,在一些最基础的板,可以忽略剪力钢筋裂缝一旦形成扩展。
  2. 可替代的,斜裂缝,一旦形成向部分为压缩区,但不能穿透受压面。在这种情况下,不会发生突然的崩溃,并且故障载荷可能会比对角裂缝首先形成。这种行为主要是观察到更深的梁跨度较小的深度比,现在将进行分析。

图4.7所示的一根梁,一部分任意加载,其中斜拉裂缝的形成。考虑梁的左边部分的裂缝,如实线所示。外部有一个上升的剪切力Vext=R1-P1。

作用在这部分一旦形成裂缝,无张力垂直于裂缝可以跨越他而传播,只要裂缝很窄,它任然可以传递力在其自身平面内通过设备表面的猜测。相当大的咬合力V这种事实上一直是。占三分之一的剪切力。Vi的组成部分Vix和Viy,如图Fig.4.7a所示。其他内部垂直力是那些为开裂部分,Vcz在纵向钢筋,作为Vd,因此,内部剪力是

平衡Vint=Vext未开裂混凝土抵抗的一部分

(4.4)

在梁设置纵向钢筋,剪切力的部分抵制的钢消栓作用很小。事实上,钢筋的力Vd行为支持对竖向位移主要是由薄的混凝土层下面。V引起的轴承力,在混凝土中,垂直拉应力如图Fig.4.7b所示。由于这些应力,斜裂缝往往导致混凝土沿拉伸加固,如图Fig.4.1所示。这减少了定位力Vd还允许了裂缝的扩大。这,相反,减少了界面力Vi和频繁导致失灵

接下来下考虑时刻点在Vcz和C;外部弯矩Mext作用在恰好是R1Xa-P1(Xa-X1)的加载显示。内部的时刻是

这里P是对角裂缝的水平投影,m是力Vi相对于点A的力臂。T的设计不意味着他们强调这种力在B点而不是A点。Mint,a=Mext,a所以在B钢筋中的Tb是

(4.5)

忽略力Vd和Vi,随着裂缝张开而减小,一个具有非常小的误差,

(4.6)

斜裂缝的形成,然后,看到产生下列再分配的内力和应力:

  1. 在垂直剖面上通过点A,平均剪应力在裂缝形成Vext/bd。后形成裂缝,剪切力抵制通过销钉剪切,界面剪切和剪切力对面基较小的剩余混凝土不开裂。紧张分裂沿纵向钢筋的发展,Vd和Vi减少,反过来。增加剪切力和由此产生的剪切力对剩余未开裂的区域。
  2. 斜裂缝,如前所述,通常上升中性轴以上和变压压缩区的部分就被压缩力。由此产生的压缩力C也可以由小于对它采取行动之前采用一个区域,对裂缝的形成增加了压缩,裂缝的形成。在剩余的未开裂混凝土有限应力。
  3. 斜裂缝前。在B点在钢拉力所致,并利于,弯矩在垂直截面通过同一点B为斜裂缝的后果,然而,例如Eq.(4.6)表明钢的张力是现在造成的,成比例,弯矩在A。总是大于b,裂缝的形成使钢筋应力b突然增加。

如果两种材料能够抵抗这些增加的应力,平衡讲剪力内部再分配后,进一步的荷载可以应用于故障发生之前。这样的失败可以以各种方式发展。对于一个,如果只有足够的钢已提供在B抵抗时刻在该节。在第三项中描述的港丽的增加,会导致钢屈服,因为较大的时刻在A,从而失败的梁。如果梁的设计是防止这种情况的发生,通常是在裂缝,最终会粉碎这一具体的头混凝土主题同时大的压缩应力和剪切应力,这种双轴应力组合有利于早期失效相比,如果这些应力单独作用的发生。最后,如果有沿钢筋裂缝,它会引起钢筋和混凝土的削弱到这种程度,加固可能拉松之间的纽带。这可能是对梁的破坏引起或可能发生模拟同时用其余前面提到未破碎混凝土裂缝。

前面提到,相对深梁通常会显示持续增加抵抗的一个关键的写拉裂缝形成后的性能,但的相对浅梁几乎立即就会失败后的裂缝的形成。储备强度的数量,如果有的话,被发现是不稳定的。事实上,在几个测试系列,其中两个标本相同的一个可以使他们进行测试也给失败后,立即形成对角裂缝,而其他达到平衡下所描述的再分配,并在较高的负荷失败。

为此,该储备强度是现代程序设计的折扣。作为以往提到最多的梁有腹筋至少最低。对于那些灵活的裂缝,如实验的基础,和其他设计是基于剪力Vcr和剪应力vcr,形成斜裂缝必须预期。因此,Eq.(4.3a)或作为标准,一些相当于它,已成为这些的设计标准。

4.4钢筋混凝土梁腹板加固

设计经济要求在大多数情况下,弯曲构件能够开发其全力矩能力,而不是有其强度限制过早剪切破坏。这也算希望能够因为结构,如果超载,不应该在突然爆炸的方式特点,导致许多失败的剪切破坏,但应该表现出足够的延展性和即将到来的危机后的预警,正如之前所指出的,是典型的纵向钢筋屈服引起的弯曲破坏,这是之前的逐渐过大挠度和注意扩大裂缝,因此,如果一个相当大的安全边际相对可用的抗剪强度由Eq.(4.3a)或其他等价物不存在特殊的抗剪钢筋,称为腹筋,是用来增加强度的。

  1. Web加固类型

通常,钢筋网是纵向箍筋的形式提供,间隔不同时间间隔沿梁根据要求的轴,如图Fig.4.8a所示。使用相对小型的门窗,一般Nos.3~5(Nos.10~16)。与图Fig.4.8b相似的简单U形最为常见,多肢箍筋如图Fig.4.8c又是是必要的。形成箍筋安装在主纵杆的底部和弯曲或者弯曲的纵筋在构件上提高锚固施工过程中提供支撑。锚固箍筋的具体要求在第五章讨论。

或者,剪切钢筋可以由弯曲的一部分的纵向钢,它不再需要抵抗弯曲张力,如图Fig.4.8d所示。在连续梁,这些门窗还可以提供全部或部分为负性的时刻必要的加固。纵向抗弯钢筋的要求常常与那些斜向冲突,因为节省钢材的使用弯曲的杆力产生的剪切阻力小,大多数设计者喜欢包括垂直箍筋提供所有剪切的要求,依靠纵向钢筋的弯曲部分。如果使用弯曲的框架,只有在提高对角张力破坏的整体安全性。

焊接钢丝加固也用于抗剪加固,特别是小的时候,轻载薄腹板构件,并为某些类型的预制,预应力梁。

B.腹板约束混凝土梁的性能

腹板加固对斜裂缝的形成没有明显影响。事实上,我的方法表明,腹板钢几乎是免费的应力裂缝形成之前。后斜裂缝发展,钢筋网增加了梁的抗剪承载力在四个不同的方式:

  1. 剪切力的一部分被穿过特定裂缝的钢筋抵抗。这种附加电阻的机制如下所述。
  2. 这些限制同框架存在斜裂缝的增长并减少穿透进入压缩区这使更多的未开裂混凝土裂缝的头抗剪切和压缩联合,已经讨论过。
  3. 箍筋也抵消了裂缝的扩大,使两裂缝面保持密切联系。这使得一个显着和可靠的界面力Vi(看图Fig.4.7)
  4. 如图Fig.4.8所示,箍筋设置的,他们把纵筋在混凝土的主体。这提供了一定程度的克制与沿纵向钢筋混凝土劈裂,显示在图Figs.4.1和4.7b,增加剪切力作用。

这一点是明确的,失败将是即将开始时箍筋屈服。这不仅耗尽了自身的抵抗力,但也允许一个更广泛的裂缝与有益的抑制作用随之减少,百分之2到4左右。

显然从这个描述成员的行为,一旦形成裂缝,是相当复杂的,依赖于对裂缝配置的详情细节(长,倾斜,和主或临界裂缝位置)。后者,反过来,是相当不稳定的,迄今为止,无视纯粹的分析预测。因此,目前的情况是不完全合理的设计实践。他们在一定程度上是基于理性分析的部分实验的证据,和部分成功的长期经验的框架网设计加固某些程序导致了令人满意的性能结构。

垂直箍筋的钢筋网。由于腹板加固是无效的,在未开裂的梁,剪切力或应力导致开裂发生的大小是相同的,在没有腹板加固的梁,并近似由Eq.(4.3a)。最为频繁,网络重新在实施中由垂直枯井,作用于梁的裂缝和附近的支持之间的部分的力如图Fig.4.9所示。他们和图Fig.4.7一样。除了每个箍筋横向裂缝施加一个力Fv在梁的特定部分。这里A是箍筋的界面面积(在图的U型箍筋的情况图Fig.4.8,这是一个框架面积的两倍),Fv是箍筋的抗拉应力。在垂直方向上的平衡。

(a)

Fv是在箍筋的垂直力,n为箍筋穿越裂缝的数量。如果是箍筋间距和裂缝的水平投影,如图所示,n=p/s。

内部的四分量的近似分布的剪切力与剪切增加外部Vext原理如图Fig.4.10.可以看出,在倾斜开裂后,剪切的部分Vs=nAvfv,由箍筋线性增加,而其他三个分量的综合,Vcz Vd Viy,保持几乎恒定的。箍筋屈服的时候,他们的贡献在收益率上保持不变Vs=nAvfv。然而,由于斜裂缝加宽和纵向分裂,Viy和Vd迅速脱落。这使剩余的未开裂的混凝土很快沉淀失效。

而总剪力由箍筋屈服是已知的,其他的三成分的大小个别不是。试验证据数量有限导致了保守的假设在今天的方法,只是之前加固梁的网络故障,这三个内部剪切分量之和等于开裂剪力Vcr,从Eq.(4.3a)中。这个通常(有些松散)被称为混凝土的总剪切阻力。Vc=Vcr和

(b)

箍筋N的贱哥距离出了被视为取决于斜裂缝的水平投影长度p。这个长度是保守假设等于梁的有效高度;因此n=d/s,这意味着裂缝小于45°。然后,失败,当Vex

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