Поведение железобетонных колонн, усиленных стальной оболочкой

ЖБИ колонны часто требуют укрепления, чтобы увеличить их способность выдерживать нагрузки. Это усиление может быть необходимо из-за изменений в использовании, которые привели к дополнительным живым нагрузкам (например, к изменению использования объекта от жилого до общественного или хранилища), ухудшению несущих элементов, ошибкам конструкции, проблемам конструкции при монтаже, старению структуры самостоятельно или ее обновление, чтобы подтвердить текущие требования к коду (например, сейсмические данные). В таких ситуациях могут потребоваться усиление, ремонт или модернизация дополнительных бетонных элементов или всей бетонной конструкции. Общие методы укрепления колонн включают бетонную оболочку, огнеупорный полимер (FRP) и стальную оболочку. Было показано, что все эти методы эффективно увеличивают осевую нагрузку колонок.

Представлены результаты серии экспериментальных испытаний на полномасштабных образцах, усиленных стальным каркасом, включая моделирование балочной колонны при комбинированных изгибных и осевых нагрузках. Капители были применены ко всем образцам для соединения обсадной колонны с шарнирным соединением с помощью химических анкеров или стальных стержней. Было замечено, что стальное колесо увеличивает как разрушающую нагрузку, так и пластичность усиленных колонн.

Хаир аль-Дин Исам Бису провел экспериментальное и теоретическое исследование на 20 квадратных железобетонных колоннах, оснащенных стальной оболочкой. Все испытуемые образцы были испытаны при концентрической осевой нагрузке. Автор пришел к выводу, что переоборудование квадратных железобетонных колонн с полной стальной обшивкой повышает прочность на сжатие более чем в два раза выше, чем у исходной колонны без дооснащения. Кроме того, удержание железобетонных колонн стальными обшивками повышает пластичность колонны.

Пасала Нагапассад представил рациональный метод проектирования для пропорции стального каркаса с учетом его удержания на бетонной колонне. Экспериментальное исследование было проведено для проверки эффективности предлагаемого способа проектирования и детализации стальных каркасов в потенциально пластиковых шарнирных областях. Автор пришел к выводу, что производительность дефектных колонн ЖБИ при комбинированном осевом и циклическом боковом нагружении может быть значительно улучшена методом стального склеивания без использования какого-либо связующего материала в зазоре между бетонной колонной и стальными углами. Предлагаемый метод проектирования был признан эффективным и достаточно точным. Детализация конечных платков стального каркаса, расположенного в потенциальной пластиковой шарнирной области, сыграла важную роль в улучшении общего поведения колонны при боковых нагрузках. Увеличение ширины торцевых валов значительно увеличило пластическую вращательную способность и устойчивость к боковым нагрузкам; однако это оказало незначительное влияние на общий потенциал рассеивания энергии.

Автор представил теоретическую модель для предсказания поведения кривизны моментов ЖБИ столбцов, ограниченных углами и рейками, и валидацией предложенной модели по результатам экспериментальных испытаний на 13 образцах, испытываемых под осевой силой. Сделан вывод о том, что теоретическая модель показала хорошую способность прогнозировать поведение столбцов, усиленных углами и планки, как с точки зрения деформации, так и сопротивления.

Цель этой исследовательской программы — определить влияние следующих параметров на поведение усиленной колонны ЖБИ: форма основной упрочняющей системы (с использованием углов, С-разрезов и пластин), размер и количество ограничивающих пластин. Проведено сравнение экспериментальных результатов испытаний и аналитических результатов, полученных с помощью программы конечных элементов ANSYS 12.0.

Автор записи: Master

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *