Fire test of FRP members applied for the renovation of a steel railway bridge

• Autorzy: Cábová K. , Ryjáček P. , Hráský O. , Kolpaský L. , Vůjtěch J.

Identyfikatory

DOI

10.7409/rabdim.018.002

Warianty tytułu

PL

Badania pożarowe elementów z kompozytów FRP przewidzianych do wykorzystania w ramach remontu wiaduktu kolejowego o konstrukcji stalowej

• Języki publikacji: EN PL

Abstrakty

EN

The paper outlines the on-site fire tests of FRP (fibre-reinforced polymer) products applied to a steel railway bridge. The bridge consisting of two main steel girders with a span of 9.9 m, and with timber sleepers was mounted with four different FRP floor panels on sleepers, consoles and railing systems. The FRP products differed in shape, and reaction-to-fire class. The results of the fire tests showed that only grate elements or grids with one or both coated surfaces could be accepted. Ribbed elements with the ribs oriented perpendicular to the axis of the sleepers might contribute to the progressive spread of fire to other sleepers. That is why these elements are not permitted for floors on sleepers. The shape of elements for railing construction is not limited from the viewpoint of fire safety. Good behaviour after fire can be achieved even with the profiles of reaction-to-fire class C, so it is not necessary to use fire-resistant gratings with phenol resin. The present paper concludes that FRP equipment has proved to be a suitable, durable and technically well-grounded replacement for standard steel materials for renovation of railway bridges.

PL

Przedmiotem artykułu są badania pożarowe wyrobów z kompozytu FRP (polimeru zbrojonego włóknem szklanym), zabudowanych na wiadukcie kolejowym o konstrukcji stalowej. Na obiekcie o konstrukcji zbudowanej z dwóch głównych dźwigarów stalowych o rozpiętości 9,9 m z torowiskiem na podkładach drewnianych zabudowano cztery różne rodzaje płyt pomostowych z kompozytu FRP w obrębie podkładów i na wspornikach oraz systemy balustrad. Badane wyroby z FRP miały różne kształty geometryczne oraz klasę reakcji na ogień. Na podstawie wyników badań pożarowych stwierdzono możliwość wykorzystania w przewidzianym zastosowaniu wyłącznie elementów kratowych bez obudowy lub z obudową jednostronną lub dwustronną. Wykluczono elementy z żebrami usztywniającymi biegnącymi prostopadle do osi podkładów, gdyż mogą sprzyjać przenoszeniu ognia na kolejne podkłady. Wyklucza to możliwość ich stosowania na podkładach. Z uwagi na bezpieczeństwo pożarowe nie ma żadnych ograniczeń dotyczących kształtu elementów balustrad mostowych. Dobrą charakterystykę odporności ogniowej wykazały nawet profile o klasie C reakcji na ogień, co oznacza brak konieczności stosowania krat ognioodpornych z osnową z żywicy fenolowej. Na podstawie przeprowadzonych badań stwierdzono i zarekomendowano przydatność elementów z kompozytów FRP jako alternatywę dla konwencjonalnych materiałów stalowych wykorzystywanych w remontach kolejowych obiektów mostowych.

Słowa kluczowe

EN

class renovation; fibre-reinforced polymer; fire safety; fire test; steel railway bridge; reaction-to-fire

PL

badanie pożarowe; bezpieczeństwo pożarowe; klasa reakcji na ogień; obiekt kolejowy o konstrukcji stalowej; polimery zbrojone włóknem; remont obiektu

• Wydawca: Instytut Badawczy Dróg i Mostów
• Czasopismo: Roads and Bridges - Drogi i Mosty
• Rocznik: 2018
• Tom: Vol. 17, no. 1
• Strony: 23--38
• Opis fizyczny: Bibliogr. 16 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Cábová K.

• Czech Technical University in Prague, Faculty of Civil Engineering, Department of Steel and Timber Structures, 7 Thákurova Str., 166 29 Prague, Czech Republic

autor

Ryjáček P.

• Czech Technical University in Prague, Faculty of Civil Engineering, Department of Steel and Timber Structures, 7 Thákurova Str., 166 29 Prague, Czech Republic

autor

Hráský O.

• Czech Technical University in Prague, Faculty of Civil Engineering, Department of Steel and Timber Structures, 7 Thákurova Str., 166 29 Prague, Czech Republic

autor

Kolpaský L.

• Czech Technical University in Prague, Faculty of Civil Engineering, Department of Steel and Timber Structures, 7 Thákurova Str., 166 29 Prague, Czech Republic

autor

Vůjtěch J.

• Czech Technical University in Prague, Faculty of Civil Engineering, Department of Steel and Timber Structures, 7 Thákurova Str., 166 29 Prague, Czech Republic

Bibliografia

• 1. Ryjacek P., et al.: Application of FRP materials for a renovation of steel railway bridges. Proceedings of the 8th International Conference on Bridge Maintenance, Safety and Management, Foz do Iguacu, Brazil, 2016
• 2. Ryjacek P., et al.: Application of FRP materials for railway bridges and tunnels. Research report, Czech Technical University in Prague, 2015
• 3. Cabova K.: Fire test of FRP members applied to railway bridge. Proceedings of the 9th International Conference on Structures in Fire, Princeton, USA, 2016, 784-790
• 4. EN 13501-1:2007 Fire classification of construction products and building elements, Part 1: Classification using data from reaction-to-fire tests. CEN
• 5. Zhao X-L., Zhang L.: State-of-the-art review of FRP strengthened steel structures. Engineering Structures, 29, 8, 2007, 1808-1823
• 6. Bisby L.A.: ISIS Educational Module 8: Durability of FRP Composites for Construction. ISIS Canada, A Canadian Network of Centres of Excellence, 2006
• 7. Davalos J.F., Chen A., Zou B.: Performance of a scaled FRP deck-on-steel girder bridge model with partial degree of composite action. Engineering Structures, 40, 8, 2012, 51-63
• 8. Karbhari V.M. (Ed.): Rehabilitation of Metallic Civil Infrastructure Using Fiber Reinforced Polymer (FRP) Composites, Types Properties and Testing Methods. Elsevier, Woodhead Publishing, 2014
• 9. Clarke J.L. (Ed.): Structural Design of Polymer Composites. EUROCOMP - Design Code and Handbook. The European Structural Polymeric Composites Group, EiFN SPON, London, UK, 1996
• 10. Ascione L., Gutierrez E., Dimova S., Pinto A., Denton S. (Eds.): Prospect for new guidance in the design of FRP. EC Joint Research Centre, Scientific and Technical Report No. 27666 EN, European Union, 2016
• 11. BD90/05 Design of FRP Bridges and Highway Structures, The Highways Agency, Scottish Executive, Welsh Assembly Government, the Department for Regional Development Northern Ireland, May 2005
• 12. CNR-DT 205/2007 Guide for the Design and Construction of Structures made of Pultruded FRP elements. Italian National Research Council, October 2008
• 13. CUR 96 Fibre Reinforced Polymers in Civil Load Bearing Structures. Dutch Recommendation, 2003
• 14. Hrasky O.: Fiber-reinforced polymers at elevated temperature. Diploma thesis. Czech Technical University in Prague, 2016
• 15. CSN EN 1147:2001 Portable ladders for fire fighters. Czech Standard
• 16. Ryjacek P., et al.: MVL 725 - Application of FRP composites for equipment of railway bridge, Praha, 2016

Uwagi

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