Strenthening of short reinforcement concrete corbel using steel accessory

• Autorzy: Urban T. , Krawczyk Ł. , Gołdyn M.

Identyfikatory

DOI

10.2478/ace-2018-0038

Warianty tytułu

PL

Wzmacnianie bardzo krótkiego wspornika za pomocą stalowego akcesorium

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

In the paper experimental investigation results of three elements are presented. Two of them were made of reinforced concrete. The strengthened bracket had the steel accessory mounted to cracked loaded corbel (while it was loaded to half ultimate force of the reference element), the reference one was tested without any accessory. The third corbel was the steel accessory mounted to the concrete column. Full scale corbels were 450 mm deep and 250 mm wide, steel accessory was 320 mm high. The aim of the research was to verify the following thesis: short corbels (shear slenderness ac/h ≈ 0,3) can be strengthened by a steel accessory. Load carrying capacity of strengthened member increased by 40 %. The ultimate force obtained for the steel accessories mounted to concrete column was 66 % of reference value. While testing some observations and measurements (strain of reinforcement and concrete, development of cracking) were made which allowed to describe corbel behaviour under increasing load.

PL

Problematyka wzmacniania wsporników żelbetowych była podejmowana przez różne ośrodki badawcze na świecie. Do elementów montowano dodatkowe zbrojenie stalowe bez przyczepności do betonu lub przyklejano taśmy bądź maty z włókien CFRP. Na podstawie przytoczonych prac można stwierdzić, że niszczenie modeli wzmocnionych CFRP przebiega gwałtownie, jest niesygnalizowane a nośność wsporników jest ograniczana przyczepnością taśm lub mat do betonu. Badano również wsporniki z wklejonymi prętami stalowymi. Kolejnym sposobem na wzmacnianie wsporników jest użycie stalowego akcesorium zamocowanego za pomocą prętów wklejonych do słupa. Do badań prezentowanych w niniejszym artykule przygotowano trzy elementy. Dwa wsporniki wykonano jako elementy żelbetowe o wysokości 450 mm, szerokości 250 mm, stopniu zbrojenia podłużnego ρl ≈ 0,6% oraz smukłości ac/d ≈ 0,3. Oprócz zbrojenia głównego zastosowano w nim cztery dwucięte strzemiona wykonane z pręta ϕ 8. Element F – I obciążono i utrzymując siłę zewnętrzną wzmocniono poprzez zamontowanie akcesorium stalowego za pomocą gwintowanych prętów wklejonych M20. Wspornik referencyjny (F – 0) zbadano bez zastosowania elementu wzmacniającego. Element F – II wykonano jako słupek, do którego zamocowano identyczne jak w F – I elementy stalowe. Elementy badano w pozycji obróconej obciążając je symetrycznie.

Słowa kluczowe

EN

corbel; strengthening; steel accessory; post-installed rod; embedded through-section technique

PL

wspornik; wzmacnianie; akcesorium stalowe; pręt wklejony; metoda wklejania zbrojenia

• Wydawca: Komitet Inżynierii Lądowej i Wodnej PAN ; Politechnika Warszawska, Wydział Inżynierii Lądowej
• Czasopismo: Archives of Civil Engineering
• Rocznik: 2018
• Tom: Vol. 64, nr 3
• Strony: 181--193
• Opis fizyczny: Bibliogr. 26 poz., il., tab.

Twórcy

autor

Urban T.

• Lodz University of Technology, Faculty of Civil Engineering, Lodz, Poland

autor

Krawczyk Ł.

• Lodz University of Technology, Faculty of Civil Engineering, Lodz, Poland

autor

Gołdyn M.

• Lodz University of Technology, Faculty of Civil Engineering, Lodz, Poland

Bibliografia

• 1. S. Ahmad, A. Shah, A. Nawaz, K. Salimullah, "Shear Strengthening of Corbels with Carbon Fibre Reinforced Polymers (CFRP)", Materiales de Construcción, 2010;60:79-97.
• 2. M. Breveglieri, "Shear strengthening of RC beams using the Embedded Through-Section Technique", Università degli Studi di Ferrara; 2014.
• 3. M. Breveglieri, A. Aprile, J.A.O. Barros, "Embedded Through-Section shear strengthening technique using steel and CFRP bars in RC beams of different percentage of existing stirrups", Composite Structures, 2015;126:101-13.
• 4. M. Breveglieri, A. Aprile, J.A.O. Barros, "Shear strengthening of reinforced concrete beams strengthened using embedded through section steel bars", Engineering Structures, 2014.
• 5. M.M. Breveglieri, A. Aprile, J.A.O. Barros, "RC beams strengthened in shear using the Embedded Through-Section technique: Experimental results and analytical formulation", Composites Part B: Engineering, 2016;89:266-81.
• 6. G. Campione, L. La Mendola, M. Papia, "Flexural behaviour of concrete corbels containing steel fibers or wrapped with FRP sheets", Materials and Structures, 2005;38:617-25.
• 7. R.W. Corry, C.W. Dolan, "Strengthening and Repair of a Column Bracket Using a Carbon Fiber Reinforced Polymer (CFRP) Fabric", PCI Journal, 2001;46:54-63.
• 8. T.A. El-Maaddawy, E.-S.I. Sherif, "Response of Concrete Corbels Reinforced with Internal Steel Rebars and External Composite Sheets: Experimental Testing and Finite Element Modeling", Journal of Composites for Construction, 2014;18.
• 9. M.A. Elgwady, M. Rabie, M.T. Mostafa, "Strengthening of Corbels Using CFRP an Experimental Program", 2005.
• 10. EN-1992-1-1, "EN 1992-1-1: Eurocode 2: Design of Concrete Structures – Part 1: General rules and rules for buildings European Commitiee For Standardization", 2008.
• 11. M. Fernández Ruiz, A. Muttoni, J. Kunz, "Strengthening of Flat Slabs Against Punching Shear Using Post-Installed Shear Reinforcement", ACI Structural Journal, 2010;107:434-42.
• 12. I. Ivanova, "Mechanical behavior of short concrete corbels reinforced or repaired by bonding of composite materials (in French)", Université De Reims Champagne-Ardenne École, Université De Technologie Chimique Et De Métallurgie (Bulgarie); 2013.
• 13. Ł. Krawczyk, "Wzmacnianie krótkich wsporników żelbetowych zbrojeniem wklejanym", Politechnika Łódzka; 2017.
• 14. Ł. Krawczyk, M. Gołdyn, T. Urban, "O niedokładnościach systemów cyfrowej korelacji obrazu", Journal of Civil Engineering, Environment and Architecture, 2017;64:259-70.
• 15. Ł. Krawczyk, T. Urban, "Experimental research and modelling of corbel strengthened by steel accessory", In: fib Symposium Mastricht 2017. 2017. p. 1-8.
• 16. L.B. Kriz, C.H. Raths, "Connections in Precast Concrete Structures- Strength of Corbels", PCI Journal, 1965;10:16-61.
• 17. J. Kunz, M. Fernández Ruiz, A. Muttoni, "Ehanced Safety With Post-Installed Shear Reinforcement", In: fib Symposium Tel-Aviv 2013. 2013. p. 155-8.
• 18. K. Nagrodzka-Godycka, "Wzmacnianie wsporników żelbetowych", Przegląd Budowlany, 1997;69:11-3.
• 19. K. Nagrodzka-Godycka, "Behavior of Corbels with External Prestressing Bars - Experimental Study", ACI Structural Journal, 1999;96:1033-9.
• 20. K. Nagrodzka-Godycka, "Badania bardzo krótkich wsporników żelbetowych", Inżynieria i Budownictwo, 2001;57:349-50.
• 21. K. Nagrodzka-Godycka, "Wsporniki żelbetowe: badania, teoria, projektowanie", Wydawnictwo Politechniki Gdańskiej; 2001.
• 22. T. Urban, Ł. Krawczyk, "Strengthening corbels using post-installed threaded rods", Structural Concrete, 2017;18.
• 23. T. Urban, "Badania belek żelbetowych wzmocnionych dwoma sposobami", Inżynieria i Budownictwo, 2002;58:106-9.
• 24. T. Urban, "Badania eksperymentalne stref ścinania wzmocnionych zbrojeniem wklejanym", In: XLII Konferencja Naukowa KILIW PAN i KN PZITB. Tom 4. 1996.
• 25. T. Urban, "Wzmacnianie konstrukcji żelbetowych metodami tradycyjnymi", PWN; 2015.
• 26. T. Urban, Ł. Krawczyk, M. Gołdyn, "Badania eksperymentalne wzmacniania bardzo krótkich wsporników żelbetowych", Journal of Civil Engineering, Environment and Architecture, 2016;63:297-306.

Uwagi

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2019).