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Bedeutung des Scherbruchs:
In der Technik ist Scherfestigkeit die Festigkeit eines Materials oder einer Komponente gegen die Art der Streckgrenze oder der Struktur Fehler , bei dem das Material oder die Komponente bei Scherung versagt. Eine Scherbelastung ist eine Kraft, die dazu neigt, einen gleitenden Fehler auf einem Material entlang a zu erzeugen Ebene, die parallel zur Richtung der Kraft ist.
Scherbruch von Beton:
Betonversagen aufgrund eines Mangels an Scherfestigkeit ist die schwerwiegendste Art von Fehler , weil Scherfehlern nur geringe oder gar keine Durchbiegungen oder Risse vorausgehen, um eine Vorwarnung zu geben.
Scherbruch des Bodens:
Scherfestigkeit ist ein Begriff Wird in der Bodenmechanik verwendet, um die Größe der Scherspannung zu beschreiben, die eine Boden kann erhalten bleiben. Die Scherfestigkeit des Bodens ist ein Ergebnis der Reibung und Verriegelung von Partikeln und möglicherweise der Zementierung oder Bindung an Partikelkontakten.
Antwort
Um ein Versagen der Scherung zu verhindern, muss man den Mechanismus verstehen, dem ghat Scherfestigkeit verleiht eine RC-Struktur. Wenn wir diese verstehen, können wir an bestimmten Aspekten arbeiten und somit das Design verbessern. Scherbruch in RC-Strukturen war für Forscher keine leicht zu knackende Nuss. Obwohl Balken seit über einem oder sogar zwei Jahrhunderten gegen Scherbruch ausgelegt sind, hatten wir es bis vor einem Jahrzehnt nicht gut genug verstanden. Aus diesem Grund liegt der Widerstandsfaktor für das Biegen bei 0,9, während der für die Scherung bei 0,75 liegt oder je nach verwendetem Code nahe beieinander liegt. Je näher sie an 1.0 liegen, desto besser verstehen wir den Mechanismus. Wir haben erst kürzlich eine bessere Vorstellung vom Scherbruchmechanismus bekommen. Es begann mit dem UCSD-Schermodell, das später in das modifizierte UCSD-Schermodell geändert wurde. Hier ist eine kurze Übersicht.
Die Scherfestigkeit in RC-Strukturen wird durch drei Komponenten bereitgestellt.
- Betonbeitrag
- Stahlbeitrag
- Axialer Lastbeitrag
Der Betonbeitrag kann wiederum in drei Teile unterteilt werden. Der Hauptmechanismus, durch den Normalbeton der Scherung widersteht, ist die Aggregatverriegelung. Dies ist auf das Vorhandensein von groben Aggregaten zurückzuführen und darauf, wie sie sich aufgrund von Verriegelungen nicht relativ zueinander bewegen können. Klangaggregate und ein gutes Mix-Design können diesen Aspekt verbessern.
Der zweite Mechanismus beruht auf dem Vorhandensein einer Kompressionszone im Abschnitt. In jedem Abschnitt entlang des Strahls gibt es eine neutrale Achse (NA), und alles über NA wird komprimiert. Hier ist eine Analogie, um zu veranschaulichen, wie dies der Scherung widersteht. Wenn Sie einen Stapel Bücher vertikal mit einer Hand oben und der anderen unten halten, ist der Stapel stabil. Wenn Sie den Stapel horizontal neigen, fallen die Bücher herunter. Wenn Sie jedoch eine Druckkraft ausüben, während Sie sie horizontal halten, bleibt der Bücherstapel horizontal. Die Kompression, die Sie anwenden, widersteht der vertikalen Scherung. In gleicher Weise trägt die Kompressionszone in Beton dazu bei, der Scherung zu widerstehen. Eine Erhöhung der Druckfestigkeit kann also die Scherfestigkeit erhöhen.
Der dritte Mechanismus ist die Dübelwirkung, auf die ich nicht eingehen möchte Detail. Bitte googeln Sie dieses, wenn Sie interessiert sind. Dies hängt von der Festigkeit des Längsstahls und jeder Erhöhung der Scherfestigkeit ab. Wenn alle drei kombiniert werden, widersteht der Beton selbst einer gewissen Scherung (obwohl die Dübelwirkung umstritten sein kann, ob sie als konkreter Beitrag angesehen werden kann).
Als nächstes folgt der Stahlbeitrag. Dies ist die offensichtliche, die jeder kennt. Das Bereitstellen von Steigbügeln oder Bindungen hilft, der Scherkraft zu widerstehen. Dieser Beitrag ist proportional zur Fläche der Querbewehrung. Durch Erhöhen erhöht sich die Scherfestigkeit.
Last but not least hilft jede axiale Belastung, der Scherung zu widerstehen. Dies kann eine Vorspannung in Trägern oder die bereits vorhandenen axialen Belastungen in den Stützen sein. In Ihrem Fall erhöht das Vorspannen des Trägers die Scherfestigkeit.
Ich hoffe, ich konnte vermitteln, was ich vermitteln wollte. Beachten Sie, dass ich viele Details zu den einzelnen Mechanismen übersprungen habe.Bitte zögern Sie nicht zu kommentieren, wenn Sie mehr über jeden von ihnen wissen möchten.