剪切力量是类似于极限拉伸强度(UTS),关键的区别在于应变作用的平面。这仍然是压力的作用,但是应变是平行于一个元素的面(或横截面),而在这种情况下是垂直的拉伸应变.本质上,我们有两个相对滑动的表面,而不是被拉开或压缩。
简单概述纯粹应变,应力和强度
不像抗压和抗拉强度,这是相当简单的概念,剪切变形数学上定义有点难。工程剪切应变由变形角度γ限定XY.,这是表示在两个可能的方向上所讨论的面部位移的角度α和β的总和。
图1.工程应变。
在图像中所示的情况下,角度α和β分别示出了线AB和AC的位置的相对变化。
γXY.= α + β
当以姿势格式开发的时候,这是定义应变的必要格式,所得到的矩阵是相当复杂的,并且它需要所有方向上的γ值。但是,我们可以使用关系来计算剪切应力:
τ=γg
G是a剪切模量材料。
即使具有直接方程式,由于应变的性质,我们也很难从现实世界中获得所需的参数而没有实验结果。幸运的是,我们仍然可以找到实验价值剪力强度结果表明,对于大多数现代建筑材料,剪切强度和抗拉强度之间的关系是相当线性的;因此,我们可以跳过几个步骤,直接使用大多数建筑材料的抗拉强度值的0.65到1.3之间的粗略估计来估计抗剪强度。
根据经验,韧性而铝等材料更容易在剪切破坏中失效(铝的剪切强度为其UTS的0.65)脆材料在张力作用下更容易失效。
腐蚀对钢筋钢筋纯度的影响
土木工程师目前面临的主要问题之一是腐蚀钢增援几乎在所有老化结构中都存在,其中桥梁是问题最大的例子之一。(参阅更多关于桥梁和其他基础设施面临的挑战公共机构的腐蚀预防努力留下了很多需要的努力。)当然,这是为什么大多数测试完成的原因之一reb.
虽然在建立了腐蚀水平和材料的拉伸强度之间的关系的情况下,但最近仅有实验专门进行实验,以确定腐蚀对加强杆和钢纤维的剪切强度的影响。
钢筋在混凝土中的主要作用之一是增加梁的抗剪强度,因此,最近的抗剪强度测试只在钢筋或钢纤维用于加强混凝土单元或结构的情况下进行,这是很自然的。
Waweru撰写的一篇论文显示腐蚀对钢纤维而不是钢筋的剪切强度的影响。在进行的实验中,几点变得明显:
- 从这个和其他实验和研究中,显而易见的是,钢纤维增加了混凝土构件的剪切强度。
- 如果单独的纤维遭受的最小直径腐蚀小于12.5%,则对梁的剪切容量的影响可忽略不计。
- 由于该研究专注于裂缝附近或表面附近腐蚀的试样,因此假设这种腐蚀构件的行为具有与非腐蚀样品相同的性能是安全的。
- 如果允许腐蚀进一步起作用并将钢纤维的直径降低50%,则可以感受到剪切容量的影响,以24%的剪切强度降低。然而,这种腐蚀的极端情况非常不太可能在真实的世界案例中发生,其中表面和近裂纹腐蚀通常发生。
- 从研究中的另一种结论是,对于有限的腐蚀,钢纤维和混凝土基质之间存在增加的粘合和摩擦,由表面的腐蚀引起。然而,在较高水平的腐蚀中,随着腐蚀的腐蚀均匀,这些局部坑导致纤维几何形状的变化,效果呈效果,并且可以导致纤维的破裂。这种不均匀的腐蚀被认为是材料的强度和延展性显着降低的原因。(有关此主题的更多信息,请参阅文章腐蚀对材料拉伸强度和延展性的影响)。
- 测试结果表明,对于相同的腐蚀水平,韧性和延展性的韧性和延展性的减少更大。
这些结果对于钢纤维可能并不具有代表性,因为纤维增强混凝土与更常见的钢筋混凝土相比并没有得到广泛的应用。
通过比较,由人体,埃尔的说法和Soudki进行的实验表明,当标本是重型时,观察到纯粹强度的减少更大。在他们的实验中,他们发现:
- 腐蚀导致箍筋中质量损失相对均匀,但试件之间质量损失差异较大。
- 所有标本均显示出腐蚀开裂和与混凝土盖的接触损失的迹象。
- 最重要的是,它们的结果表明,所有标本都显示出剪切强度的降低至53%,具有最低剪切跨度与深度比的标本,显示出最大的减少。
- 剪切跨度与1.5和2.0的剪切跨度比为1.5和2.0的梁的对角线裂缝进行略微减少,但腐蚀的搅拌器不太能够保持裂缝繁殖之后裂纹萌生.
虽然腐蚀的影响根据所讨论的元素的类型而变化,但它是嵌合的腐蚀可以大大降低材料的剪切强度,并且在设计和维持可以或遭受腐蚀损坏的结构时应始终采取护理。