Zastosowanie cyfrowej korelacji obrazu do analizy pola przemieszczeń stalowych belek cienkościennych typu sigma wzmacnianych tkaniną z włókna węglowego

• Autorzy: Rzeszut Katarzyna , Dybizbański Maciej Adam

Identyfikatory

DOI

10.5604/01.3001.0055.1607

Warianty tytułu

EN

Application of digital image correlation to the analysis of displacement field of thin-walled steel sigma beams reinforced with carbon fiber fabric

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W niniejszej pracy przedstawiono wyniki badań laboratoryjnych przeprowadzonych metodą cyfrowej korelacji obrazu ARAMIS 6M. Pomiar przemieszczeń oraz ocena deformacji została przeprowadzona dla belek CFS o przekroju Σ200×70×2 i rozpiętości 2700 mm, wykonanych ze stali S350GD. Testy czteropunktowego zginania przeprowadzono dla belek wzmocnionych i niewzmocnionych (belki referencyjne). Wzmocnienie wykonano przy użyciu tkaniny SikaWrap 230 C przyklejonej do zagięć brzegowych klejem SikaDur 330. Badania przeprowadzono dla dwóch przypadków: dla podpór z możliwością deplanacji przekroju i dla podpór ze skrępowaną deplanacją. Na podstawie uzyskanych wyników stwierdzono, że zarówno w przypadku przemieszczeń pionowych, jak i poziomych zastosowanie zaproponowanego wzmocnienia ma szczególnie korzystny wpływ wówczas, gdy na podporach nie ma możliwości deplanacji przekroju.

EN

This paper presents the results of laboratory tests obtained using the ARAMIS 6M digital image correlation method. The displacement measurement and deformation assessment were carried out for CFS beams with a cross-section of Σ200×70×2 and a span of 2700 mm, made of S350GD steel, reinforced and unreinforced (reference), loaded in a four-point bending scheme. The beams were reinforced with SikaWrap 230 C fabric glued to the edge stiffeners using SikaDur 330 adhesive. The tests were carried out for two cases, i.e., with the possibility of cross-section deplanation at the supports and for the lack of deplanation at the supports. Based on the obtained results, it was found that in the case of vertical and horizontal displacements, the use of the proposed reinforcement has a particularly beneficial effect for the case when there is no possibility of cross-section deplanation at the supports.

Słowa kluczowe

PL

belka stalowa; belka cienkościenna; wzmacnianie konstrukcji; włókno węglowe; cyfrowa korelacja obrazu; badanie laboratoryjne; system ARAMIS

EN

steel beam; thin-walled beam; structural reinforcement; carbon fiber; digital image correlation; laboratory testing; ARAMIS system

• Wydawca: Fundacja Polskiego Związku Inżynierów i Techników Budownictwa
• Czasopismo: Inżynieria i Budownictwo
• Rocznik: 2025
• Tom: R. 81, nr 3
• Strony: 282--292
• Opis fizyczny: Bibliogr. 10 poz., il.

Twórcy

autor

Rzeszut Katarzyna

• Politechnika Poznańska, Wydział Inżynierii Lądowej i Transportu

• https://orcid.org/0000-0002-7134-608X

autor

Dybizbański Maciej Adam

• Politechnika Poznańska, Wydział Inżynierii Lądowej i Transportu

• https://orcid.org/0000-0001-9861-119X

Bibliografia

• [1] Szewczak I., Rzeszut K.: Pilotażowe badania eksperymentalne cienkościennych belek stalowych typu sigma wzmocnionych taśmami CFRP. Materiały Budowlane, 2016, 1 (11), 86-7, doi: 10.15199/33.2016.11.34.
• [2] Bastani A., Das S., Kenno S.: Rehabilitation of thin walled steel beams using CFRP fabric. Thin-Walled Structures. 2019; 143: 106215, doi: 10.1016/j.tws.2019.106215.
• [3] Bambach M.R., Jama H.H., Elchalakani M.: Axial capacity and design of thin-walled steel SHS strengthened with CFRP. Thin-Walled Structures. 2009 Oct; 47 (10): 1112-21, doi: 10.1016/j.tws.2008.10.006.
• [4] Naganathan S., et al.: Behaviour of cold formed steel built-up channel columns strengthened using CFRP. International Journal of Steel Structures. 2019 Nov 5;20 (2): 415-24, doi: 10.1007/s13296-019-00293-5.
• [5] Silvestre N., Camotim D., Young B.: On the use of the EC3 and AISI specifications to estimate the ultimate load of CFRP-strengthened cold-formed steel lipped channel columns. Thin-Walled Structures 2009 Oct; 47 (10): 1102-11, doi: 10.1016/j.tws.2008.10.013.
• [6] Sun Y., Li P., Qin G.: Study on calculation of bearing capacity of axially loaded cfrp-strengthened cold-formed thin-walled lipped channel steel columns. Advances in Civil Engineering. 2020 Jan; 2020 (1), doi: 10.1155/2020/9682929.
• [7] Kalavagunta S., Naganathan S., Bin Mustapha K.N.: Proposal for design rules of axially loaded CFRP strengthened cold formed Lipped channel steel sections. Thin-Walled Structures. 2013 Nov; 72: 14-9, doi: 10.1016/j.tws.2013.06.006.
• [8] Szewczak I., Rozylo P., Rzeszut K.: Influence of mechanical properties of steel and CFRP tapes on the effectiveness of strengthening thin-walled beams. Materials. 2021 May 4;14 (9): 2388, doi: 10.3390/ma14092388.
• [9] Pasternak H., Kubieniec G., Piekarczyk M.: Adhesives in strengthening of steel structures. Statybinės Konstrukcijos ir Technologijos. 2010 Jan 1;2 (2): 45-50, doi: 10.3846/skt.2010.06.
• [10] Piekarczyk M.: Zastosowanie połączeń klejonych w konstrukcjach metalowych. Technical Transactions 2002. Zeszyt 1-B. pp. 99-137