Ocena nośności doraźnej belek stalowych wzmocnionych naprężonymi taśmami CFRP

• Autorzy: Paśko P.

Identyfikatory

DOI

10.7862/rb.2016.42

Warianty tytułu

EN

The evaluation of carrying capacity of steel beams strengthened with prestressed CFRP plates

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Dobre parametry wytrzymałościowe, niewielka gęstość, odporność na korozję jak również wysoka trwałość taśm kompozytowych CFRP stanowią o ich przewadze nad tradycyjnymi materiałami stosowanymi do wzmocnień konstrukcji stalowych. Wstępny naciąg taśm może dodatkowo zwiększyć efektywność wzmocnienia. W artykule przedstawiono wstępne badania belek stalowych wzmocnionych naprężonymi taśmami CFRP. Głównym celem badań była ocena nośności po wzmocnieniu belek taśmami. Badania przeprowadzono na belkach walcowanych o rozpiętości teoretycznej przęsła 4,80 m. Belki wzmocniono taśmami naprężonymi do 40% i 50% ich wytrzymałości na rozciąganie. W wyniku wzmocnienia uzyskano odpowiednio 9% i 10% wzrost nośności granicznej oraz 11% i 14% redukcję ugięć sprężystych. Wykazano, że zwiększenie poziomu wstępnych naprężeń w taśmie miało niewielki wpływ na nośność doraźną belek stalowych.

EN

High tensile strength, low density, corrosion resistance as well as long fatigue life of CFRP strips are the advantages over conventional materials used for strengthening steel structures. Additionally by pre-tensioning strips the CFRP strengthening effectiveness can be significantly increased. The paper presents a preliminary research on steel beams strengthened with pre-tensioned CFRP strips. The main objective of the research was to evaluate the carrying capacity the beams. Research was carried out on three rolled beams with length span of 4,80 m Tension level in composites was about 40% and 50% of ultimate tensile strength CFRP. The ultimate capacity of strengthened beams increased by up 9% and 10%, while deflection decreased by about 11% and 14%. Increase of stress level in CFRP strip had moderate influence on carrying capacity steel beams and further research are necessary to examine effect of higher tension levels CFRP strips on it.

Słowa kluczowe

PL

konstrukcja stalowa; belka stalowa; wzmocnienie; taśma CFRP; taśma sprężona; nośność na zginanie

EN

steel structure; steel beam; strengthening; CFRP strip; prestressed tape; flexural capacity

• Wydawca: Oficyna Wydawnicza Politechniki Rzeszowskiej
• Czasopismo: Czasopismo Inżynierii Lądowej, Środowiska i Architektury / Journal of Civil Engineering, Environment and Architecture
• Rocznik: 2016
• Tom: z. 63, nr 1/I
• Strony: 355--363
• Opis fizyczny: Bibliogr. 7 poz., il., tab.

Twórcy

autor

Paśko P.

• Politechnika Rzeszowska, Zakład Dróg i Mostów

Bibliografia

• [1] Linghoff D., Al-Emrani M., Kliger R.: Performance of steel beams strengthened with CFRP laminate – part 1: laboratory tests, Composites Part B: Engineering, No. 41 2010, pp. 509-511.
• [2] Liu X., Silva P., Nanni A.: Rehabilitation of steel bridge members with FRP composite materials, Proceedings of the First International Conference of Composites in Construction, Porto, 2001, pp. 613-617.
• [3] Paśko P.: Badania belek stalowych wzmocnionych taśmami CFRP. Konstrukcje betonowe i metalowe Tom III, Wydawnictwa Uczelniane Uniwersytetu Technologiczno-Przyrodniczego w Bydgoszczy, Bydgoszcz 2015, s. 239–248.
• [4] Pellegrino C., Modena C.: Flexural strengthening of real-scale RC and PRC beams with end anchored pretensioned FRP laminates, ACI Structural Journal, Vol. 3, No. 106, 2009, pp. 319-328.
• [5] Piątek B., Siwowski T.: Badania statyczne i zmęczeniowe zakotwień sprężonych taśm CFRP do wzmacniania konstrukcji budowlanych, Inżynieria i Budownictwo, Vol. 72, No. 1, 2016, s. 24-28.
• [6] Quantrill R.J., Hollaway L.C.:The flexural rehabilitation of reinforced concrete beams by the use of prestressed advanced composite plates, Composites Science and Technology, Vol. 8, No. 58, 1998, pp. 1259-1275.
• [7] Rizkalla S., Dawood M., Schnerch D.: Development of a carbon fiber reinforced polymer system for strengthening steel structures, Journal of Composites Part A, Vol. 39, No. 2, 2008, pp. 388-397.

Uwagi

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