Reinforcement of existing cast-iron structural elements by means of fiber reinforced composites

• Autorzy: Marcinowski J. , Różycki Z.

Identyfikatory

DOI

10.1515/ceer-2016-0004

Warianty tytułu

PL

Wzmacnianie istniejących, żeliwnych elementów konstrukcyjnych za pomocą włóknokompozytów

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The paper deals with tubular, cast-iron columns which should be reinforced due to the planned new structural function of these elements. According to the requirements of the monument conservator the general appearance of columns should not be altered significantly. Reinforcement with an external, thin coating (sleeve or jacket) made of composite (carbon fibre reinforced polymer - CFRP) was proposed. Details of the proposed technique were presented. The reinforcement effect was verified in destructive test sperformed on two columns without reinforcement and the two other columns reinforced with the chosen technique. Due to the expected very high load capacity of the axially loaded column, the test rig was designed in such a manner that the force could be applied on big eccentricity. For this purpose a special base was prepared (comp. Fig. 1). Destructive tests have confirmed the high effectiveness of the adopted strengthening technique.

PL

Praca dotyczy żeliwnych słupów cylindrycznych, które w związku z planowaną ich nową funkcją konstrukcyjną powinny zostać wzmocnione. Wymagania konserwatorskie nie dopuszczają znaczących zmian wyglądu zewnętrznego wzmacnianych słupów, z tego względu zaproponowano wzmocnienie za pomocą cienkiej powłoki włóknokompozytowej CFRP nakładanej na zewnętrzną powierzchnię słupów. W pracy zaprezentowano szczegóły proponowanej techniki wzmocnienia. Uzyskany efekt wzmocnienia zweryfikowano w badaniach niszczących wykonanych na dwóch słupach oryginalnych i dwóch słupach poddanych wzmocnieniu proponowaną techniką. Z powodu spodziewanej bardzo wysokiej odporności słupów na ściskanie osiowe, stanowisko badawcze zaprojektowano w taki sposób, aby siła mogła być przykładana na dużym mimośrodzie. W tym celu zaprojektowano i wykonano dodatkową głowicę. Badania niszczące potwierdziły wysoką efektywność zastosowanej techniki wzmocnienia.

Słowa kluczowe

EN

cast-iron column; reinforecement; composite jacket; CFRP; destructive tests

PL

słupy żeliwne; wzmocnienie; powłoka kompozytowa; CFRP; badania nieniszczące

• Wydawca: Oficyna Wydawnicza Uniwersytetu Zielonogórskiego
• Czasopismo: Civil and Environmental Engineering Reports
• Rocznik: 2016
• Tom: No. 20(1)
• Strony: 37--45
• Opis fizyczny: Bibliogr. 8 poz., fot., rys., wykr.

Twórcy

autor

Marcinowski J.

• University of Zielona Gora, Zielona Góra, Poland

autor

Różycki Z.

• BürofürStatikundKonstruktion-D-48488 Emsbüren, Germany

Bibliografia

• 1. Heyde, S., Lindner J.: Historische Stützenaus Grauguss – Tragsicherheitsnachweis und Ertüchtigung. Stahlbau 78, (2009), Heft 11, pp. 800-813.
• 2. Heyde, S.: Nachweisverfahren für historische Stützen aus Grauguss, Dissertation, TU-Berlin, 2008.
• 3. Käpplein R.: Untersuchungund Beurteilung alter Gußkonstruktionen, Stahlbau 66, (1997), Heft 6, pp. 318-332.
• 4. König, B., Klingsch, W.: Untersuchungen zur Erarbeitung eines Sicherheitskonzeptes für historische Gußeisenstützen, IRB-Verlag, 1994.
• 5. Chaallal, O., Hassen, M., Shahawy, M.: Confinement model for axially loaded short rectangular columns strengthened with FRP polymer wrapping, ACI Structural Journal, Vol. 100, (2003), No. 2, pp. 215-221.
• 6. Matthys, S., Toutanji, H., Audenaert, K., Taerwe, L.: Axial load behavior of large-scale columns confined with fiber-reinforced polymer composites. ACI Structural Journal, Vol. 102, (2005), No. 2, pp. 258-267.
• 7. Benzaid, R., Chikh, N., E., Mesbah, H.: Behaviour of square concrete columns confined with GFRP composite wrap. Journal of Civil Engineering and Management, Vol. 14, (2008), No. 2, pp. 115-120.
• 8. Marcinowski J., Różycki Z.: The strengthening of tubular cast-iron columns, Proceedings of EUROSTEEL 2014, September 10-12, 2014, Naples, Italy.

Uwagi

PL

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę.