Badanie eksperymentalne belki sprężonej wykonanej z fibrobetonu o wysokiej wytrzymałości

• Autorzy: Urban Tadeusz , Gołdyn Michał , Krawczyk Łukasz

Identyfikatory

DOI

10.5604/01.3001.0054.6414

Warianty tytułu

EN

Experimental investigation of prestressed beam made from ultra-high performance fibre reinforced concrete

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule zaprezentowano wyniki badań belki sprężonej wykonanej z fibrobetonu o wysokiej wytrzymałości. Belkę o przekroju dwuteowym wysokości 0,2 m i długości 2,8 m badano w schemacie czteropunktowym do osiągnięcia nośności na zginanie. Element sprężono jednym splotem Y1860S7 średnicy ø 012,5. W fibrobetonie zastosowano włókna proste KrampeHarex® DM12,5/0,175. Określono wytrzymałość betonu zarówno na ściskanie (fc ≈ 110 MPa), jak i na rozciąganie w próbie rozłupywania (fct,sp ≈ 17,5 MPa) oraz trójpunktowego zginania (ft,fl ≈ 11,9 MPa). Po wykonaniu i sprężeniu belki rejestrowano zmiany odkształceń na powierzchni elementu przez 19 dni, po czym przystąpiono do badania niszczącego, w trakcie którego rejestrowano ugięcia i odkształcenia elementu. Zniszczenie było następstwem zginania i wynikało z uplastycznienia zbrojenia sprężającego, a następnie uformowania się jednej rysy zlokalizowanej. Obliczenia nośności w świetle reguł normy SIA 2052 z wykorzystaniem sprężysto-plastycznego modelu zachowania fibrobetonu wykazały dobrą zgodność z wynikami eksperymentu.

EN

The paper presents experimental results prestressed beam made of high-strength fiber reinforced concrete. The I-shaped beam with a height of 0.2 m and a length of 2.8 m was tested in a four-point scheme until the bending load capacity was achieved. The element was prestressed with one tendon Y1860S7 with a diameter of ø 012.5. The fiber reinforced concrete was made with KrampelHarex® DM12.5/0.175 fibers. Concrete was tested in compression (fc ≈ 110 MPa) and in tension, checking the resistance in both the splitting test (fct,sp ≈ 17.5 MPa) and the three-point bending test (fc,fl ≈ 11.9 MPa). After fabrication and prestressing of the beam, changes in strains on the element's surface were observed for 19 days, after which destructive test was conducted. During the test deflections and deformations of the element were recorded. The failure was as a result of bending and followed yielding of the prestressing strand and the subsequent formation of one localised crack. The calculation of the load carrying capacity in the light of the SIA 2052 standard, assuming the elasto-plastic material model of the fibre reinforced concrete, showed good agreement with the experimental results.

Słowa kluczowe

PL

belka sprężona; beton ultrawysokowartościowy; fibrobeton; zbrojenie rozproszone

EN

prestressed beam; ultra high performance concrete; fibre reinforced concrete; dispersed reinforcement

• Wydawca: Fundacja Polskiego Związku Inżynierów i Techników Budownictwa
• Czasopismo: Inżynieria i Budownictwo
• Rocznik: 2024
• Tom: R. 80, nr 4
• Strony: 256--261
• Opis fizyczny: Bibliogr. 13 poz., il., tab.

Twórcy

autor

Urban Tadeusz

• Politechnika Łódzka, Katedra Budownictwa Betonowego

• https://orcid.org/0000-0001-7494-3747

autor

Gołdyn Michał

• Politechnika Łódzka, Katedra Budownictwa Betonowego

• https://orcid.org/0000-0002-7791-1940

autor

Krawczyk Łukasz

• Politechnika Łódzka, Katedra Budownictwa Betonowego

• https://orcid.org/0000-0002-0406-7750

Bibliografia

• [1] SIA 2052, 2016, Ultra-Hochleistungs-Faserbeton (UHFB) - Baustoffe, Bemessung und Ausführung.
• [2] Ruiz R., Todisco L., Corres H.: Application of high-performance fibre reinforced concrete to precast girders for road bridges: Conceptual considerations and numerical analyses, Structural Concrete, 2023, 24, doi:10.1002/suco.202200907.
• [3] Urban T., Gołdyn M.: Beton XX wieku i początku XXI wieku - cz. 1. Kwartalnik Łódzki, 76, 2022, s. 21-28.
• [4] Urban T., Gołdyn M.: Beton XX wieku i początku XXI wieku - cz. 2. Kwartalnik Łódzki, 77, 2022, s. 14-20.
• [5] Huihui L., et al.: Experimental and Numerical Investigation on the Flexural Behavior of a Large-Scale Prestressed UHPC T-Shaped Girder, Engineering Structures, 2022, 272, doi: 10.1016/j.engstruct.2022.115027.
• [6] De Miranda Saleme Gidrão G., et al.: A comprehensive study of prestressed UHPFRC I-beams under cyclic loading, Engineering Structures, 2024, 304, doi: 10.1016/j.engstruct. 2024.117598.
• [7] PN-EN 14651:2005+A1:2007, 2007, Metoda badania betonu zbrojonego włóknem stalowym - Pomiary wytrzymałości na rozciąganie przy zginaniu (granica proporcjonalności LOP).
• [8] PN-EN 1992-1-1:2008, 2008, Eurokod 2: Projektowanie konstrukcji z betonu. Część 1-1: Reguły ogólne i reguły dla budynków.
• [9] Sawicki B., Brühwiler E.: Experimental and Analytical lnvestigation of Deflection of R-UHPFRC Beams Subjected to Loading-Unloading, International Journal of Concrete Structures and Materials, 18, 2024, doi: 10.1186/s40069-023-00636-x.
• [10] Yang I.H., Joh C., Kim B.S.: Flexural strength of large-scale ultra high performance concrete prestressed T-beams, Canadian Journal of Civil Engineering, 38, 2011, doi:10.1139/111-078.
• [11] Fang Z., Tian X., Peng F.: Flexural strength of prestressed Ultra-High-Performance concrete beams, Engineering Structures, 2023, 279, doi: 10.1 016/j.engstruct.2023.115612.
• [12] EI-Helou R.G., Graybeal B.A.: Flexural Behavior and Design of Ultrahigh-Performance Concrete Beams, Journal of Structural Engineering, 2022, 148, doi: 10.1061/(ASCE)ST1943-541X.0003246.
• [13] fib Bulletin 65: Model Code 2010, Final Draft, Fédération international du béton, Lausanne, 2012.