Pręty kompozytowe znajdują coraz powszechniejsze zastosowanie przy zbrojeniu elementów konstrukcyjnych, ich produkcja generuje wielokrotnie np. niższą emisję dwutlenku węgla w odniesieniu do produkcji tradycyjnej stali zbrojeniowej. Aplikowanie prętów FRP, poza względami ekonomicznymi, wynika również z ich korzystnych właściwości: wysokiej wytrzymałości na rozciąganie, lekkości, odporności na korozję i obojętności elektromagnetycznej. W publikacji przedstawiono wyniki pilotażowych badań wytrzymałościowych ściskanych słupów zbrojonych prętami stalowymi i niemetalicznymi BFRP, przeprowadzając analizę porównawczą wyników w zakresie stanu naprężenia i odkształcenia przy narastającym ich obciążeniu osiowym. Wstępnie stwierdzono zbliżone poziomy sił niszczących, różnice zaobserwowano natomiast w postaciach zniszczenia elementów.
EN
Composite rods are increasingly used in the reinforcement of structural elements, their production generates e.g. lower carbon dioxide emissions compared to the production of traditional reinforcing steel. The use of FRP rods, apart from economic considerations, is also due to their favorable properties: high tensile strength, lightness, corrosion resistance and electromagnetic neutrality. The publication presents the results of pilot strength tests of compressed columns reinforced with steel and non-metallic BFRP bars, conducting a comparative analysis of the results in terms of the state of stress and strain with increasing axial load. Initially, similar levels of destructive forces were found, but differences were observed in the forms of element destruction.
2
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W artykule przedstawiono przegląd literatury w dziedzinie badania na ścinanie belek zbrojonych podłużnie i poprzecznie prętami FRP. Przegląd badań obejmuje zestawienie parametrów różnych zmiennych: rodzaju zastosowanego zbrojenia; wysokości użytecznej elementu; szerokości belek; smukłości ścinania; wytrzymałości betonu na ściskanie; stopnia zbrojenia podłużnego i poprzecznego; modułu sprężystości prętów; kształtu strzemion; porównania z elementami zbrojonymi prętami stalowymi, a także schematu statycznego. Na podstawie przeglądu wiedzy zaproponowano program badań własnych.
EN
This article presents a review of research in the field of shear tests of beams with longitudinal and transverse FRP reinforcement. The research review includes a summary of the parameters of various variables: type of reinforcement, depth of the element, width of the beams, shear span to depth ratio, compressive strength of concrete, longitudinal and transverse reinforcement ratio, modulus of elasticity of bars, shape of stirrups, comparison with elements reinforced with steel bars, as well as the static scheme. Based on the foreign studies the own research program has been proposed.
For non-metallic reinforcement to be successfully integrated into residential and commercial construction, extensive research is required to understand the structural performance of Fiber Reinforced Polymer (FRP) reinforced concrete (RC) elements in various conditions, including the effect of elevated temperatures on structural performance. To accomplish this, a full-scale investigation was performed on the structural performance of FRP-RC elements subjected to elevated temperatures. The study involved conducting fire tests on beams, where the midsection was heated from below (tension zone) and the sides while being simultaneously loaded with 50% of their ultimate loads. The beams were reinforced with Basalt FRP (BFRP) bars and a hybrid composite of Carbon and Basalt Fibers (HFRP) bars. The HFRP-RC beams showed better resistance to the combined effect of loading and elevated temperatures compared to BFRP-RC beams. This study provides insights into the behavior of FRP materials in RC structures subjected to high temperatures, and contributes to the advancement of knowledge in this field.
PL
Dla skutecznego stosowania niemetalicznego zbrojenia w obiektach mieszkalnych i komercyjnych konieczne jest przeprowadzenie obszernych badań mających na celu zrozumienie zachowania strukturalnego elementów betonowych zbrojonych prętami FRP (ang. Fibre-Reinforced Polymers) w różnych warunkach, w tym wpływu podwyższonych temperatur na ich nośność. W tym celu przeprowadzono badania w skali rzeczywistej dotyczące elementów zginanych poddanych podwyższonym temperaturom. Badania obejmowały przeprowadzenie testów ogniowych na belkach, gdzie środkowa część była podgrzewana od dołu oraz ze stron bocznych, jednocześnie obciążając je 50% siły niszczącej (siła niszcząca została wyznaczona na bazie próbek referencyjnych – bez wpływu temperatury). Ponieważ głównym celem było zbadanie wpływu rodzaju zbrojenia FRP na odporność ogniową belek, zastosowano różne rodzaje prętów w strefie rozciągania (dolna część belek): zbrojenie na bazie włókien bazaltowych BFRP (ang. Basalt FRP) oraz hybrydowe zbrojenie HFRP (ang. Hybrid FRP) z włóknami węglowymi i bazaltowymi. Belki zbrojone prętami HFRP nie uległy zniszczeniu w zakładanym czasie i zostały poddane testowi w celu określenia ich rezydualnej nośności w przeciwieństwie do belek ze zbrojeniem BFRP. Badania te przedstawiają zachowanie elementów zginanych ze zbrojeniem FRP poddanych działaniu wysokich temperatur i przyczyniają się do poszerzenia wiedzy w tym obszarze.
4
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Celem badań było określenie wpływu cyklicznego zamrażania i rozmrażania na efektywność zakotwienia zbrojenia niemetalicznego BFRP i HFRP w belkach betonowych. Analizy pozwoliły na potwierdzenie identycznego zachowania się innowacyjnego zbrojenia HFRP w porównaniu z prętami BFRP. Wartości poślizgu prętów zbrojeniowych poddanych wpływowi cyklicznego zamrażania i rozmrażania były średnio o 50% większe niż prętów utrzymywanych w stałej temperaturze +20°C.
EN
The aim of the research work was to determine the influence of cyclic freezing and thawing on anchoring non-metallic BFRP and HFRP reinforcements in concrete beams. The analyses allowed confirmation of the analogy of the behavior of innovative HFRP bars in relation to the widely known BFRP bars. The values of slip for rebars subjected to cyclic freezing and thawing were an average of 50% greater than the values of slip recorded for those kept at constant temperature +20°C.
5
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W artykule przedstawiono wyniki badań eksperymentalnych belek pełnowymiarowych zbrojonych różnego rodzaju zbrojeniem FRP: (i) zbrojenie na bazie włókien bazaltowych BFRP(Basalt FRP); (ii) hybrydowe zbrojenie HFRP(Hybrid FRP) z włóknami węglowymi i bazaltowymi oraz (iii) nano-hybrydowe pręty nHFRP (nano-Hybrid FRP) ze zmodyfikowaną żywicą epoksydową. Sprawdzenie odporności ogniowej przeprowadzono wg scenariusza pożaru umownego zgodnie z krzywą standardową ISO-834 – elementy były poddane obciążeniu (zginaniu 4-punktowemu) i jednocześnie podgrzaniu z trzech stron (z boków oraz od strony dolnej). Wyniki wskazały, że wysoka temperatura ma istotny wpływ na nośność elementów (zmniejszenie nośności średnio o ok. 40%) oraz na sposób ich zniszczenia. Belka zbrojona prętami BFRP wykazała najlepsze wyniki – zniszczenie próbki nastąpiło po 97 min, maksymalne ugięcie wyniosło 16 cm, a temperatura mierzona na spodzie belki ok. 940°C i ok. 600°C na prętach. Odporność ogniowa elementów zbrojonych prętami FRP różniła się w zależności od rodzaju zastosowanego zbrojenia.
XX
This paper describes the results of experimental studies for full-size beams reinforced with various types of FRP reinforcement: (i) Basalt – FRP (BFRP), (ii) Hybrid – FRP (HFRP) with carbon and basalt fibers, and (iii) nano-Hybrid-FRP (nHFRP) with modified epoxy resin. The fire resistance was checked in accordance with the contractual fire scenario based on the ISO-834 standard curve – the elements were subjected to loading (4-point bending) and at the same time heating of three edges (from the sides and from the bottom). The results showed that the temperature has a significant impact on the load-bearing capacity of the elements (the strength capacity was reduced by approximately 40%) and on the method of their destruction. The beam reinforced with BFRP bars showed the best results, destruction of the sample occurred after 97 minutes, maximum deflection - 16 cm, and the temperature measured on the bottom of the beam reached 940°C and about 600°C on the bars. The fire resistance of FRP reinforced elements was varying and depends on the type of reinforcement used.
6
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
The paper investigates and compares a selected issue of Serviceability Limit State (SLS) of simply supported reinforced concrete (RC) beams subjected to various values of flexural stresses. Characteristic crack widths of beams reinforced with various types of bars were calculated. Beams reinforced with Glass Fiber Reinforced Polymer (GFRP), Carbon Fiber Reinforced Polymer (CFRP) and Aramid Fiber Reinforced Polymer (AFRP) were examined. The computational analysis of beams reinforced with FRP bars was based on Italian guideline for the design (CNR-DT 203/2006) and in accordance with the EC2 (EN 1992-11:2004). Based on the conducted analysis, the effect of changing the service live load on the increase in crack width was presented.
PL
W artykule omówiono i porównano wybrane zagadnienie Stanu Granicznego Użytkowalności (SLS) swobodnie podpartej jednoprzęsłowej zbrojonej belki betonowej, poddanej różnym wartościom naprężeń zginających. W celu przeprowadzenia analizy dokonano obliczeń szerokości rozwarcia rys prostopadłych do osi belek zbrojonych prętami kompozytowymi. Do obliczeń przyjęto pręty zbrojeniowe polimerowe wzmocnione włóknem szklanym (GFRP –Glass Fiber Reinforced Polymer), węglowym (CFRP – Carbon Fiber Reinforced Polymer) oraz aramidowym (AFRP – Aramid Fiber Reinforced Polymer). Obliczenia wytrzymałościowe belek zbrojonych prętami FRP (Fiber Reinforced Polymer) wykonano zgodnie z włoskimi zaleceniami projektowymi (CNR-DT 203/2006) oraz w oparciu o obowiązującą normę europejską Eurokod 2 (PN-EN 1992-1-1:2008). Na podstawie przeprowadzonej analizy przedstawiono wpływ zmiany obciążenia użytkowego na wzrost szerokości rozwarcia rysy.
W artykule przedstawiono badania doświadczalne elementów ściskanych zbrojonych prętami FRP (Fibre Reinforced Polymer) i stalowymi. Celem badań było oszacowanie wpływu rodzaju zbrojenia na ich nośność. Podczas badań zaobserwowano, że zniszczenie następowało poprzez zmiażdżenie betonu ściskanego.
EN
The paper describes experimental testing on compression members reinforced with FRP and steel bars. The main objective of the work was to investigate the effect of reinforcement type on the strength capacity of elements. It was observed that in most of the cases the failure of the elements happened due to concrete crushing.
8
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W artykule zaprezentowano rodzaje prętów kompozytowych stosowanych do zbrojenia konstrukcji betonowych oraz ich podstawowe cechy mechaniczne i fizyczne. Przedstawiono dostępne zalecenia projektowe dotyczące wymiarowania zbrojenia FRP oraz porównano współczynniki redukujące stany graniczne nośności i użytkowalności. Przeprowadzona została również analiza obliczeniowa nośności na zginanie belki swobodnie podpartej zbrojonej prętami CFRP, AFRP oraz GFRP. Ponadto określono różnice uzyskanych parametrów, wynikające z cech fizykomechanicznych poszczególnych rodzajów prętów FRP.
EN
The article discusses the types of FRP bars and presents their basic mechanical and physical characteristics. The available design recommendations for the FRP reinforcement dimensioning are presented. Moreover, the ultimate limit state (ULS) and the serviceability limit state (SLS) reduction factors are compared. The theoretical design of FRP-reinforced concrete simply supported beam forflexure was analyzed. The CFRP, AFRP and GFRP bars were used. Subsequently, differences between obtained parameters, resulting from the physical and mechanical characteristics of the various types of FRP rebar were determined.
9
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W artykule przedstawiono możliwość zastosowania prętów FRP (Fiber Reinforced Polymer) jako zbrojenia głównego na ścinanie w zginanych elementach betonowych zabudowanych w obiektach wymagających szczególnej odporności na korozję, czy obojętności elektromagnetycznej. Przeanalizowano dostępne zalecenia projektowe podejmujące tematykę zbrojenia FRP w przypadku ścinania. Nośność na ścinanie wyznaczoną wg zaleceń kanadyjskich, amerykańskich, japońskich i włoskich porównano z rezultatami 75 badań belek betonowych zbrojonych prętami FRP.
EN
This paper presents the possibility of using FRP bars (Fiber Reinforced Polymer) as the main shear reinforcement in bending concrete elements used in facilities where special corrosion resistance and non-electromagnetic environment is required. Paper contains also the analysis of available design recommendations undertaking the issue of polymer reinforcement. Shear resistance determined according to canadian, american, japanese and italian recommendation is compared with the results of 75 researches of shear behaviour of FRP reinforced beams.
10
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W artykule przedstawiono wyniki badań belek betonowych zbrojonych na ścinanie prętami GFRP (Glass Fiber Reinforced Polymer). Analizowano cztery belki zbrojone strzemionami GFRP bądź prętami z zakotwieniem główkowym. W artykule przedstawiono zaobserwowane mechanizmy zniszczenia oraz porównano oznaczone doświadczalnie nośności na ścinanie badanych belek z nośnościami teoretycznymi wyznaczonymi wg dostępnych zaleceń projektowych.
XX
This paper presents the results of research of shear strength of concrete beams reinforced with GFRP bars (Glass Fiber Reinforced Polymer). Four beams with GFRP shear reinforcement (stirrups and headed bars) were analyzed. The article presents the observed failure mode and the comparison of experimentally investigated shear capacity and theoretical calculated according to available design recommendations.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.