Zbrojenie konstrukcji betonowych niemetalicznymi prętami kompozytowymi FRP

• Autorzy: Grygo R. , Kosior-Kazberuk M.

Warianty tytułu

EN

Reinforcing concrete structures with non-metallic composite FRP bars

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono rodzaje, właściwości i metody określania cech mechanicznych zbrojeniowych prętów kompozytowych FRP. Na podstawie analizy wyników badania właściwości wytrzymałościowych prętów z włóknem szklanym GFRP i prętów z włóknem bazaltowym BFRP zaprezentowano metody określania gwarantowanej wytrzymałości na rozciąganie i gwarantowanego modułu sprężystości zbrojenia niemetalicznego według standardów ACI 440.1R oraz CSA-S807. Jako przykład procedury projektowania elementu betonowego zbrojonego prętami FRP omówiono metodę obliczania nośności na zginanie według ACI 440.1R. Do obliczeń wykorzystano wyniki badań właściwości mechanicznych prętów GFRP i BFRP.

EN

The paper presents the sorts, properties and designing methods for structures with FRP bars. The methods to determine the guaranteed tensile strength and guaranteed modulus of elasticity according to the guidelines for non-metallic reinforcement ACI 440.1R and CSA-S807 were presented, based on the analysis of strength parameters test results of GFRP bars and BFRP bars. As an example, the procedure of calculating the flexural capacity of structure reinforced with FRP bars according to ACI 440.1R was discussed. The results of the mechanical properties tests of GFRP bars and BFRP bars were used for calculation.

Słowa kluczowe

PL

pręt zbrojeniowy typu FRP; konstrukcja zbrojona; właściwości mechaniczne; badanie doświadczalne; metoda obliczeniowa

EN

reinforcing bar type FRP; reinforced construction; mechanical properties; experimental study; computational method

• Wydawca: Oficyna Wydawnicza Politechniki Białostockiej
• Czasopismo: Budownictwo i Inżynieria Środowiska
• Rocznik: 2017
• Tom: Vol. 8, no. 1
• Strony: 21--28
• Opis fizyczny: Bibliogr. 27 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Grygo R.

• Wydział Budownictwa i Inżynierii Środowiska, Politechnika Białostocka, ul. Wiejska 45 A, 15-351 Białystok

autor

Kosior-Kazberuk M.

• Wydział Budownictwa i Inżynierii Środowiska, Politechnika Białostocka, ul. Wiejska 45 A, 15-351 Białystok

Bibliografia

• ACI 440.1R-06 (2006). Guide for the design and construction of concrete reinforced with FRP bars. ACI Committee 440. American Concrete Institute, USA.
• ACI 440.3R-04 (2004). A. Guide test methods for fiberreinforced polymers (FRPs) for reinforcing or strengthening concrete structures. ACI Committee 440. American Concrete Institute, USA.
• Altalmas A., El Refai A., Abed F. (2015). Bond degradation of basalt fiber-reinforced polymer (BFRP) bars exposed to accelerated aging conditions. Construction and Building Materials, Vol. 81, 162-171.
• Artemenko S.E. (2003). Polymer composite materials made from carbon, basalt and glass fibers. Structure and properties. Fiber Chemistry, Vol. 35, 226-229.
• Baena M., Torres L., Turon A., Barris C. (2009). Experimental study of bond behavior between concrete and FRP bars using a pullout test. Composites Part B: Engineering, Vol. 40, 784-797.
• Banibayat P., Patnaik A. (2014). Variability of mechanical properties of basalt fiber reinforced polymer bars manufactured by wet-layup method. Materials and Design, Vol. 56, 898-906.
• Bank L.C. (2006). Composites for Construction: Structural design with FRP materials. Wyd. 1, John Willey and Sons LTD.
• Barris C., Torres L., Mias C., Vilanova I. (2012). Design of FRP reinforced concrete beams for serviceability requirements. Journal of Civil Engineering and Management, Vol. 18, 843-857.
• Branston J, Das S., Kenno S., Taylor C. (2016). Mechanical behaviour of basalt fibre reinforced concrete. Construction and Building Materials, Vol. 124, 878-886.
• Ceroni F., Cosenza E., Manfredi G., Pecce M. (2006). Durability issues of FRP rebars in reinforced concrete members. Cement and Concrete Composites, Vol. 28, 857-868.
• Chen Y., Davalos J., Ray I., Kim H. (2007). Accelerated aging tests for evaluations of durability performance of FRP reinforcing bars for concrete structures. Composites and Structures, Vol. 78, 101-111.
• Cosenza E., Manfredi G., Realfonzo R. (1997). Behavior and modeling of bond of FRP rebars to concrete. Journal of Composites for Construction, ASCE, Vol. 1, 40-51.
• CSA-S806-02 (2007). Design and construction of building components with fibre-reinforced polymers. Canadian Standard Association, Canada.
• CSA-S807-10 (2010). Specification for fiber-reinforced polymer. Canadian Standard Association, Canada.
• Elgabbas F., Ahmed E., Benmokrane B. (2015). Physical and mechanical characteristics of new basalt-FRP bars for reinforcing concrete structures. Construction and Building Materials, Vol. 95, 623-635.
• Fiore V., Di Bella G., Valenza A. (2011). Glass-basalt epoxy hybrid composites for marine applications. Material Design, Vol. 32, 2091-2099.
• Li G., Wu J., Ge W. (2015). Effect of loading rate and chemical corrosion on the mechanical properties of large diameter glass/basalt-glass FRP bars. Construction and Building Materials, Vol. 93, 1059-1066.
• Park C., Jang C., Lee S., Won J. (2008). Microstructural investigation of long-term degradation mechanisms in GFRP dowel bars for jointed concrete pavement. Journal of Applied Polymer Science, Vol. 108, 3128-3137.
• Robert M., Cousin P., Benmokrane B. (2009). Durability of GFRP reinforcing bars embedded in moist concrete. Journal of Composites for Construction, Vol. 13, 66-73.
• Selejdak J., Brózda K. (2016). Zastosowanie kompozytów w budownictwie zrównoważonym. W: A. Rak, V. Bojchuk, W. Baran (red.). Wybrane zagadnienia inżynierii środowiska w budownictwie. Wydawnictwo PZITB Oddział Opole, Opole.
• Sim J., Park C., Moon D. (2005). Characteristics of basalt fiber as a strengthening material for concrete structures. Journal of Composites B, Vol. 36, 504-512.
• Sayed Ahmad F., Foret G., Le Roy R. (2011). Bond between carbon fiber-reinforced polymer (CFRP) bars and ultra high performance fiber reinforced concrete (UHPFRC): experimental study. Construction and Building Materials, Vol. 25, 479-485.
• Urbański M., Łapko A., Garbacz A. (2013). Investigation on concrete beams reinforced with basalt rebars as an effective alternative of conventional R/C structures. Procedia Engineering, Vol. 57, 1183-1191.
• Wang X., Wang Z., Wu Z., Cheng F. (2014). Shear behavior of basalt fiber reinforced polymer (FRP) and hybrid FRP rods as shear resistance members, Construction and Building Materials, Vol. 73, 781-789.
• Wei B., Cao H., Song S. (2010). Environmental resistance and mechanical performance of basalt and glass fibers. Materials Science and Engineering A, Vol. 527, 4708-4715.
• Wei B., Cao H., Song S. (2011). Surface modification and characterization of basalt fibers with hybrid sizings. Composites: Part A, Vol. 42, 22-29.
• Zhou J., Chen X., Chen S. (2011). Durability and service life prediction of GFRP bars embedded in concrete under acid environment. Nuclear Engineering and Design, Vol. 241, 4095-4102.