Artykuł przedstawia wyniki prac badawczo-rozwojowych prowadzonych na Politechnice Wrocławskiej w zakresie stalowo-betonowych konstrukcji zespolonych. W odpowiedzi na rosnące potrzeby infrastrukturalne oraz popularyzację modelu „projektuj i buduj”, opracowano nowy typ belki hybrydowej z tzw. strefą przejściową między przekrojem zespolonym a żelbetowym. Pozwala to na redukcję zużycia stali i optymalizację kosztów bez utraty nośności. W ramach prac opracowano także nową generację zespolenia – SRCD (Strong Reinforced Composite Dowel), wykorzystującą gęste zbrojenie dla eliminacji kruchego mechanizmu zniszczenia betonu typu pry-out cone. Rozwiązania te przetestowano w skali rzeczywistej i wdrożono m.in. w moście w Gdańsku Sobieszewie oraz na trasie S3.
EN
The article presents the results of research and development work carried out at Wrocław University of Science and Technology in the field of steel-concrete composite structures. In response to growing infrastructure demands and the widespread use of the „design and build” model, a new type of hybrid beam with a so-called transition zone between the composite and reinforced concrete cross-section was developed. This solution enables a reduction in structural steel consumption and cost optimization without compromising load-bearing capacity. As part of the research, a new generation of composite connection – SRCD (Strong Reinforced Composite Dowel) – was also developed. It uses dense reinforcement to eliminate the brittle concrete failure mechanism known as the pry-out cone. These solutions were tested at full scale and implemented, among others, in the bridge in Gdańsk Sobieszewo and on the S3 expressway.
Drewniane wiązary dachowe łączone na płytki kolczaste stanowią szeroką gamę rozwiązań konstrukcyjnych dla zadaszenia różnego rodzaju obiektów. Zmiany w normach, które stanowiły podstawę obliczeń i projektowania, spowodowały zaostrzenie wymagań projektowych i wykonawczych. W związku z powyższym w konstrukcjach wybudowanych kilkanaście lat temu dochodzi do przekroczenia limitu nośności zarówno dla drewna, jak i łączników. Renowacja obiektów z kratownicami drewnianymi z reguły prowadzi do konieczności wzmacniania istniejących węzłów. Zagadnienie wzmacniania złączy na płytki kolczaste jest słabo rozpoznane w badaniach doświadczalnych (niszczących), a tym samym brak jest szczegółowych wytycznych normowych. Celem przeprowadzonych badań doświadczalnych było rozpoznanie zachowania się rozciąganych złączy na płytki kolczaste oraz oceny wpływu zastosowanego dodatkowego wzmocnienia w postaci płytek perforowanych i gwoździ.
EN
Timber roof trusses connected with punched metal plate fasteners offer a wide range of structural solutions for the roof of various types of buildings. Changes in standards, which form the basis for calculations and design, have led to stricter design and execution requirements. Consequently, structures built several years ago may now exceed the load capacity limits for both wood and fasteners. Renovation of buildings with timber trusses often necessitates the reinforcement of existing joints. The issue of strengthening connections with punched metal plate fasteners is poorly recognised in experimental (failure) tests, and thus there are no detailed standard guidelines. The purpose of the experimental tests was to identify the behavior of the tension connections on metal plate fasteners and to evaluate the impact of the additional reinforcement in the form of perforated plates and nails.
Ocena stanu konstrukcji wielkopłytowych jest niezbędna do zapewnienia bezpiecznej eksploatacji oraz określenia właściwych sposobów prac remontowych i modernizacyjnych. Ze względu na dużą liczbę obiektów metodyka badawcza powinna dostarczać danych potrzebnych do podjęcia decyzji w sposób szybki i jednocześnie wystarczająco dokładny. W artykule przedstawiono podsumowanie dotychczasowych analiz związanych z oceną przydatności różnych metod badawczych do badań budynków wielkopłytowych. W oparciu o te badania sformułowano praktyczne zalecenia, proponując konkretne metodyki badawcze. Dodatkowo przedstawiono przykłady analizy wpływu typowych wad na pracę konstrukcji i wzrost naprężeń występujących w elementach konstrukcyjnych.
EN
The condition assessment of large-panel structures is necessary to ensure safe operation and to determine the appropriate ways of repair and retrofitting works. Due to the large number of structures, the testing methodology should provide the data needed to make decisions quickly and, at the same time, with sufficient accuracy. The paper presents a summary of analyses to date related to the assessment of the suitability of various survey methods for the investigation of large-panel buildings. Based on these studies, practical recommendations were formulated by proposing specific research methodologies. Additionally, examples of the analysis of the impact of typical degradation on the structure’s work were provided.
This article presents the results of (destructive) experimental tests in which the load-bearing capacity and efficiency of a strengthened punched metal plate fasteners connection subjected to axial tension was assessed. The joints of the metal plate fasteners were reinforced using perforated plates and screws, perforated plates and nails, and steel plates and bolts. The experimental tests and the obtained results enabled the identification of effective strengthening methods for joints made with punched metal plate fasteners, and proved the significant potential for practical application.
PL
Artykuł przedstawia wyniki (niszczących) badań doświadczalnych, w których oceniano nośność i efektywność wzmocnionego złącza na płytki kolczaste poddanego osiowemu rozciąganiu. Złącza na płytki kolczaste zostały wzmocnione za pomocą płytek perforowanych i wkrętów, płytek perforowanych i gwoździ oraz blach stalowych i śrub. Zrealizowane badania doświadczalne i uzyskane wyniki pozwoliły na wskazanie efektywnych sposobów wzmocnienia węzłów na płytki kolczaste oraz potwierdziły duży potencjał do wykorzystania w praktyce.
W artykule przedstawiono wyniki badań wstępnych dotyczących możliwości zastosowania zbrojenia stalowego jako szalunku traconego w technologii druku 3D kompozytów cementowych. W ramach przeprowadzonych prac badawczych wykorzystano dwukomponentowy system do druku 3D, umożliwiający wytwarzanie elementów z kompozytów cementowych o zróżnicowanych właściwościach reologicznych. Opracowano i zastosowano recepturę mieszanki do druku 3D, opartą na komercyjnej zaprawie modyfikowanej roztworem szkła wodnego w odpowiednio dobranych proporcjach. Przeprowadzono obliczenia analityczne nadproży z zastosowaniem szalunku traconego w postaci prętów stalowych o średnicy 6 mm ze stali klasy B500B, analizując dwa warianty rozwiązania konstrukcyjnego. Na podstawie wyników obliczeń wykonano prototypy nadproży metodą druku 3D, które następnie poddano badaniom niszczącym na prasie elektromechanicznej. Uzyskane rezultaty potwierdziły możliwość wytwarzania elementów konstrukcyjnych z zastosowaniem zbrojenia pełniącego funkcję szalunku traconego, przy zachowaniu odpowiednich parametrów technologicznych mieszanki oraz ograniczeniu rozstawu prętów zbrojeniowych.
EN
The paper presents the results of preliminary studies on the potential application of steel reinforcement as a permanent formwork in 3D printing technology for cement-based composites. As part of the conducted research, a two-component 3D printing system was employed, enabling the fabrication of elements made from cementitious composites with varied rheological properties. A printing mixture formulation was developed and applied, based on a commercial mortar modified with a sodium silicate solution in appropriately selected proportions. Analytical calculations were carried out for lintels utilizing permanent formwork composed of 6 mm diameter steel bars made of B500B-grade steel, considering two structural design variants. Based on the analytical results, 3D-printed prototypes of the lintels were manufactured and subsequently subjected to destructive testing using an electromechanical press. The obtained results confirmed the feasibility of producing structural elements incorporating reinforcement that simultaneously serves as permanent formwork, provided that appropriate technological parameters of the mixture are maintained and the spacing of reinforcing bars is properly limited.
6
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
In Poland, until 2010, a number of buildings were built with the support structure of roofs in the form of timber trusses connections with punched metal plate fasteners. Standardisation changes, i.e. the introduction of Eurocodes in 2010, resulted in, among other things, increasing the values of recommended climatic loads. Due to the above, in structures built several years ago, the load capacity limit for both timber and fasteners is exceeded. Modernisation of structures with these trusses usually leads to the need to strengthen existing nodes. The issue of strengthening connections with punched metal plate fasteners is poorly recognised in experimental (failure) tests, and thus there are no detailed standard guidelines. The purpose of the experimental tests was to identify the behaviour of tension connections on metal plate fasteners and to evaluate the impact of the additional reinforcement in the form of perforated plates and screws. The analysis of the results obtained from the experimental tests allows us to conclude that the reinforced nodes achieved a much higher ultimate load than the one resulting from the design calculations.
PL
W Polsce do 2010 roku wybudowano szereg obiektów z konstrukcją nośną dachów w postaci drewnianych wiązarów z węzłami na płytki kolczaste. Zmiany normalizacyjne, tj. wprowadzenie w 2010 r. eurokodów dotyczących obciążeń, spowodowało między innymi zwiększenie wartości zalecanych obciążeń klimatycznych. W związku z powyższym w konstrukcjach wybudowanych kilka lat temu dochodzi do przekroczenia limitu nośności zarówno dla drewna, jak i łączników. Modernizacja obiektów z wiązarami drewnianymi, z reguły prowadzi do konieczności wzmacniania istniejących węzłów. Zagadnienie wzmacniania złączy na płytki kolczaste jest słabo rozpoznane w badaniach doświadczalnych (niszczących), a tym samym brak jest szczegółowych wytycznych normowych. Celem przeprowadzonych badań doświadczalnych było rozpoznanie zachowania się rozciąganych złączy na płytki kolczaste oraz oceny wpływu zastosowanego dodatkowego wzmocnienia w postaci płytek perforowanych i wkrętów. Analiza otrzymanych wyników badań doświadczalnych upoważnia do stwierdzenia, że wzmocnione węzły osiągnęły znacznie większe obciążenie granicznie niż to, które wynikało z obliczeń projektowych.
Powszechnie stosowane metody normowe określania cech mechanicznych betonu nie uwzględniają rzeczywistych warunków dojrzewania betonu. Cechy betonu w konstrukcji różnią się od wartości uzyskiwanych laboratoryjnie. W procesie wiązania betonu wydziela się ciepło, które wpływa na tempo zmian cech mechanicznych betonu w konstrukcji. Drugim czynnikiem jest wpływ zastosowania kruszywa na uzyskiwane wartości modułów sprężystości betonu. W artykule przedstawiono wyniki badań cech mechanicznych betonu wiaduktu WG-4 na obwodnicy Raciborza. Na potrzeby podejmowania decyzji o sprężaniu oraz aktualizacji podniesienia wykonawczego określono laboratoryjnie właściwości betonu pielęgnowanego w warunkach znormalizowanych i odwzorowanych. Zastosowano innowacyjny system monitoringu cech mechanicznych betonu, który uwzględniał rzeczywiste warunki dojrzewania betonu w konstrukcji. Uzyskane wyniki z badań pozwoliły zminimalizować ryzyka związane z podejmowaniem decyzji na budowie.
EN
Commonly used standard methods for determining the mechanical properties of concrete do not take into account the actual conditions of concrete maturation. The characteristics of concrete in the structure differ from the values obtained in the laboratory. In the process of setting concrete, heat is released, which affects the rate of changes in the mechanical properties of concrete in the structure. The second factor is the influence of the use of aggregate on the obtained values of concrete elasticity modulus. The article presents the results of research on the mechanical properties of the concrete of the WG-4 viaduct on the Racibórz beltway. For the purposes of making a decision on prestressing and updating the construction technology, laboratory characteristics of cured concrete in standardized and mapped conditions were determined. An innovative system for monitoring the mechanical properties of concrete was used, which took into account the actual conditions of concrete maturation in the structure. The obtained results from the research allowed to minimize the risks related to making decisions on the construction site.
W artykule przedstawiono ocenę możliwości wykorzystania istniejących fundamentów żelbetowych jako fundamentów pod nową baterię silosów stalowych do magazynowania rzepaku i soi w Zakładach Tłuszczowych. Wykonano badania wizualne płaszcza żelbetowego, niszczące i nieniszczące badania wytrzymałości betonu, badania lokalizacji zbrojenia, karbonatyzacji betonu i stopnia korozji stali. Na podstawie przeprowadzonych analiz sformułowano wnioski końcowe oraz zalecenia dotyczące warunków dalszej eksploatacji.
EN
The paper presents an assessment of the possibility of using existing reinforced concrete foundations as foundations for a new battery of steel silos for storing rapeseed and soybean at Zakłady Tłuszczowe. Visual tests of reinforced concrete cladding, destructive and non-destructive tests of concrete strength, tests of reinforcement placement, concrete carbonation, and extent of steel corrosion were performed. Based on the analyses performed, final conclusions and recommendations are formulated regarding the conditions of further operation.
10
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Posadzki przemysłowe to jeden z najczęściej uszkadzających się elementów budowlanych. Ich prawidłowa naprawa wymaga poznania przyczyn uszkodzeń. W tym celu prowadzi się różne prace diagnostyczne. W artykule opisano metody badań najczęściej stosowanych w diagnostyce posadzek przemysłowych.
EN
Industrial floors are one of the most frequently damaged elements in construction. Correct repair of floors requires knowledge of the cause of the damage. To determine this cause, various diagnostic works are carried out. The article describes the methods of tests most often used in the diagnosis of industrial floors.
Przedstawiono zakres projektów badawczych prowadzonych przez firmę Enprom Sp. z o.o. we współpracy z jednostkami naukowymi. Zaprezentowano badania doświadczalne całych obiektów w skali naturalnej oraz badania niszczące wyizolowanych elementów konstrukcyjnych i połączeń, wykonanych na Politechnice Warszawskiej. Wyniki tych badań posłużyły do oceny normowych procedur projektowych.
EN
The article reports the scope of research projects conducted by Enprom Ltd. in cooperation with scientific institutions. Experimental tests of entire objects on a natural scale are presented, as well as destructive tests of isolated structural members and connections, carried out at the Warsaw University of Technology. The results of the tests were used to evaluate standard design procedures.
W artykule zaprezentowano wybrane metody określania wpływu wysokich temperatur pożarowych na nośność konstrukcji betonowych – diagnostykę oraz uszkodzenia powstające po działaniu tych temperatur. Istotną kwestią poruszoną w artykule jest wpływ pożaru na odporność betonu na pękanie i jej zależność od wysokich temperatur. Destrukcje powstające pod wpływem wysokich temperatur pożarowych definitywnie wpływają na mechanikę pękania betonu, a ich wielkość może być oceniana za pomocą współczynnika intensywności naprężeń. W artykule opisano wybrane metody diagnostyki elementów konstrukcyjnych z betonu uszkodzonych przez pożar.
EN
The article presents selected methods of determining the effect of high fire temperatures on the load-bearing capacity of concrete structures – diagnostics and damage occurring after the application of these temperatures. An important issue discussed in the article is the influence of fire on the cracking resistance of concrete and its dependence on high temperatures. Failures occurring under the influence of high fire temperatures definitely affect the fracture mechanics of concrete, and their magnitude can be assessed by means of the stress intensity factor. This paper describes selected methods for diagnosing structural elements made of concrete damaged by fire.
W artykule zaprezentowano wybrane metody określania wpływu wysokich temperatur pożarowych na nośność konstrukcji betonowych – diagnostykę oraz uszkodzenia powstające po działaniu tych temperatur. Istotną kwestią poruszoną w artykule jest wpływ pożaru na odporność betonu na pękanie i jej zależność od wysokich temperatur. Destrukcje powstające pod wpływem wysokich temperatur pożarowych definitywnie wpływają na mechanikę pękania betonu, a ich wielkość może być oceniana za pomocą współczynnika intensywności naprężeń. W artykule opisano wybrane metody diagnostyki elementów konstrukcyjnych z betonu uszkodzonych przez pożar.
EN
The article presents selected methods of determining the effect of high fire temperatures on the load-bearing capacity of concrete structures – diagnostics and damage occurring after the application of these temperatures. An important issue discussed in the article is the influence of fire on the cracking resistance of concrete and its dependence on high temperatures. Failures occurring under the influence of high fire temperatures definitely affect the fracture mechanics of concrete, and their magnitude can be assessed by means of the stress intensity factor. This paper describes selected methods for diagnosing structural elements made of concrete damaged by fire.
The paper presents the results of non-destructive and destructive tests of dissimilar high-strength low-alloy S460ML and S460N steel butt joints. These steels are characterized by similar mechanical properties, but their carbon equivalent CeIIW values are much different. The joints were made using different values of heat input for each welding bead. They were tested by non-destructive methods: visual, penetrant, radiographic and ultrasonic tests. Then, the destructive tests were made: static tensile test, bending test, impact test and Vickers HV10 hardness measurements. The results of prepared examinations showed, that welding with higher heat input has significant impact on the mechanical properties of the dissimilar steel joints - the joint welded with bigger heat input was characterized by better mechanical properties.
PL
W pracy przedstawiono wyniki badań niszczących i nieniszczących dwuimiennych złączy doczołowych wykonanych ze stali o podwyższonej wytrzymałości o zbliżonych właściwościach mechanicznych S460ML i S460N, które znacząco różnią się wartością równoważnika węgla CeIIW. Złącza wykonano z zastosowaniem różnych wartości ilości wprowadzonego ciepła dla poszczególnych ściegów. Zostały one poddane badaniom nieniszczącym: wizualnym, penetracyjnym, radiograficznym oraz ultradźwiękowym. Następnie wykonano statyczną próbę rozciągania, próbę gięcia, badania udarnościowe oraz pomiary twardości metodą Vickersa HV10. Wyniki badań pokazały, że spawanie większą energią liniową ma znaczący wpływ na własności mechaniczne złączy badanych stali - złącze wykonane wyższymi wartościami charakteryzowało się lepszymi własnościami mechanicznymi.
W artykule przedstawiono badania wytrzymałości betonu na ściskanie. Wytrzymałość betonu odgrywa podstawową rolę w projektowaniu, wykonawstwie i użytkowaniu konstrukcji żelbetowych w tym prefabrykowanych. Artykuł dotyczy badań wytrzymałości betonu na próbkach sześciennych wykonanych z mieszanki betonowej przeznaczonej do elementów prefabrykowanych. Artykuł zawiera wyniki badań wytrzymałości na ściskanie wraz z ich analizą. Opisywane zagadnienia dotyczą badań nieniszczących i niszczących betonu.
EN
The article presents tests on the compressive strength of concrete. Concrete strength plays a fundamental role in the design, execution and use of reinforced concrete structures, including prefabricated ones. The article concerns tests of concrete strength on cubic samples made of concrete mix intended for prefabricated elements. The article contains the results of the compressive strength tests together with their analysis. The described issues relate to non-destructive and destructive testing of concrete.
Issues connected with the evaluation of weldability of thick-walled materials used to manufacture welded steel structures were brought forward in the article. Evaluation of weldability determined by analytical methods and verified in a process test according to the guidelines of SEP 1390 was presented. This test is recommended for the research of thick-walled construction materials, in particular those working under dynamic load. Hardness and metallographic tests were also conducted to assess plastic properties of the materials, very important from the point of view of weldability. The purpose of the topic taken on was the assessment of usefulness of different systems of evaluation of weldability of thick-walled construction materials intended to be used in welded structures.
PL
W artykule przedstawiono zagadnienia związane z oceną spawalności grubościennych materiałów stosowanych do wytwarzania spawanych konstrukcji stalowych. Przedstawiono ocenę spawalności określoną metodami analitycznymi i zweryfikowaną próbą technologiczną wg wytycznych SEP 1390. Próba ta zalecana jest do oceny grubościennych materiałów konstrukcyjnych, a w szczególności pracujących pod obciążeniem dynamicznym. Przeprowadzono również badania twardości i metalograficzne do oceny własności plastycznych materiałów, bardzo istotnych z uwagi na spawalność. Celem podjętego tematu była ocena przydatności różnych systemów oceny spawalności grubościennych materiałów konstrukcyjnych przeznaczonych na konstrukcje spawane.
Określenie wytrzymałości muru jako materiału konstrukcyjnego w istniejących obiektach budowlanych jest dotychczas zagadnieniem trudnym i nie w pełni rozwiązanym. Zagadnienie to jest kluczowym przy opracowaniu ekspertyz i projektów obiektów planowanych do przebudowy, modernizacji lub rewitalizacji oraz przy ocenie ich istniejącego stanu technicznego. W związku z powyższym rozpoznanie cech mechanicznych muru jako konstrukcyjnego materiału dwuskładnikowego (elementu murowego i zaprawy) jest zagadnieniem najważniejszym i najtrudniejszym przy określeniu jego rzeczywistej nośności i trwałości.
EN
Specification of strength of a wall as a constructional material in existing construction facilities remains a complicated issue, which so far has not been resolved completely. This issue is of key importance in the case of preparation of expert opinions and designs of facilities planned for alteration, modernization or revitalization as well as in the case of assessment of their existing technical state. Therefore, recognition of mechanical features of a wall as a two-ingredient constructional material (wall element and mortar) is the most important and the most difficult issue during specification of its actual load-bearing capacity and durability.
19
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Celem niniejszej pracy jest zbadanie wpływu energii liniowej na właściwości złączy spawanych wykonanych metodą hybrydową Plazma+MAG ze stali S700 MC (o wysokiej granicy plastyczności Re=700 MPa). W ramach badań wykonane zostały spawane złącza próbne blach ze stali obrabianej termomechanicznie dla różnych wartości m.in. energii liniowej spawania. W celu zweryfikowania jakości oraz właściwości otrzymanych złączy, przeprowadzono badania niszczące, pomiary twardości oraz próby właściwości mechanicznych złączy.
EN
The purpose of this paper is to investigate the influence of heat input on the properties of welded joints produced by the Plasma+MAG method of S700 MC (high strength Re=700 MPa). Welded joints of thermomechanical steel have been made with different values of heat input. Due to the verification of the quality and properties of the obtained joints, destructive tests, hardness measurements and mechanical properties of joints were performed.
20
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W pracy przedstawiono badania mikrostruktury i właściwości mechanicznych napawanej rury ze stali 16Mo3 nadstopem na bazie niklu Haynes® 625. Napoina napawana była metodą MIG (131). Przeprowadzone badania makro- i mikroskopowe wykazały prawidłową budowę napoiny bez niezgodności spawalniczych. Badana napoina charakteryzowała się budową dendrytyczną o kryształach pierwotnych narastających w kierunku odprowadzania ciepła. Wykazano, że zawartość żelaza w strefie przypowierzchniowej nie przekracza 7%, a samo połączenie stal/nadstop wykazuje wyższe właściwości niż łączone materiały.
EN
Examinations of a microstructure and mechanical properties of a nickel superalloy Haynes® 625 padding weld made by MIG (131) method on the surface of a steel pipe 16Mo3 were taken. Macro and microscopic examinations showed a proper structure of a padding weld without any welding discrepancies. Examined padding weld was characterised by a dendrite structure with the primary crystals growing up to the heat abstraction. It was proved that the content of iron in the surface area does not exceed 7%, and a combination of steel/superalloy shows the highest properties in comparison to joined components.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.