Przyczepnościowe metody wzmacniania konstrukcji żelbetowych przy użyciu naprężonych kompozytów polimerowych

• Autorzy: Kotynia R.

Warianty tytułu

EN

Bond methods of strengthening reinforced concrete structures with pretensioned composite polymers

• Konferencja: Konferencja Naukowo-Techniczna Konstrukcje Sprężone, Kraków, 16-17 kwietnia 2015
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy przedstawiono zagadnienie wzmacniania elementów żelbetowych przy użyciu naprężonych kompozytów z włóknami węglowymi CFRP przyklejanych na powierzchni betonu lub wklejanych w betonowe bruzdy. Omówiono systemy kotwiąco-sprężające wskazując na ich zalety i problemy z nimi związane. Na podstawie zebranej bazy danych wyników badań doświadczalnych przeprowadzono analizę efektywności wzmocnienia elementów w zależności od wybranych parametrów zmiennych. Zasadniczym celem analizy było określenie wpływu stopnia istniejącego zbrojenia stalowego, stopnia zbrojenia kompozytowego oraz poziomu wstępnego naprężenia taśm na stopień wzmocnienia elementów zarówno w stanie granicznym nośności, jaki i użytkowności.

EN

The paper presents the issue of strengthening reinforced concrete members using pretensioned carbon fiber composites (CFRP) externally bonded on the concrete surface or near surface mounted. Variable prestressing anchored systems are discussed with pointing their advantages and problems associated with their application. On the basis of the collected test data base an analysis of strengthening efficiency of flexurally strengthened members was performed to define the influence of the investigated parameters such as: steel reinforcement ratio, composite reinforcement ratio and initial CFRP prestressing strain on the ultimate and serviceability limit states.

Słowa kluczowe

PL

konstrukcja żelbetowa; wzmacnianie; kompozyt polimerowy; taśma CFRP; wzmocnienie bierne; wzmocnienie czynne; system kotwiąco-sprężający; system naciągu bezkotwowego

EN

reinforced concrete structure; strengthening; polymer composite; CFRP tape; passive strengthening; active strengthening; anchoring-prestressing system; anchorageless prestressing system

• Wydawca: Fundacja Polskiego Związku Inżynierów i Techników Budownictwa
• Czasopismo: Przegląd Budowlany
• Rocznik: 2015
• Tom: R. 86, nr 7-8
• Strony: 49--56
• Opis fizyczny: Bibliogr. 33 poz., il.

Twórcy

autor

Kotynia R.

• Politechnika Łódzka

Bibliografia

• [1] Meier U., Strengthening of structures using carbon fibre/epoxy composites. Construction and Building Materials, 9 (6), s. 341-351, 1995a
• [2] Meier U., Nachträgliche Verstärkung von Bauwerken mit CFK-Lamellen, SIA/EMPA Dokumentation D 0128, Editor: Swiss Society of Engineers and Architects (SIA), Zürich, Switzerland, 1995b
• [3] Siwowski T., Radomski W., Pierwsze krajowe zastosowanie taśm kompozytowych do wzmocnienia mostu. Inżynieria i Budownictwo, nr 7, s. 382 – 388, 1998
• [4] Leonhardt F., Walther R., Schubversuche an Plattenbalken mit underschiedlicher Scubbewehrung, DAfSt, Heft 156, 963
• [5] Meier U., Deuring M., Meier H., Schwegler G., Strengthening of structures with advanced composites. alternate materials for the reinforcement and prestressing of concrete, J.L. Clarke, editor, Blackie Academic and Professional, Glasgow, 1993
• [6] Deuring M., Brandversuche an nachtraglich verstarkten tragern aus beton. Research Report EMPA No. 148’795, Dubendorf: Swiss Federal Laboratories for Materials Testing and Research, 1994
• [7] Triantafillou T.C., Deskovic N., Innovative Prestressing with FRP Sheets: Mechanics of Short-Term Behavior, Journal of Engineering Mechanics, ASCE, Vol. 117 (7), s. 1652-1672, 1991
• [8] Wight R.G., Strengthening concrete beams with prestressed fiber reinforced polymer sheets, Ph.D. Thesis, Queen’s University, Kingston, 1998
• [9] Hollaway L.C., Leeming M.B., Strengthening of reinforced concrete structures using externally–bonded FRP composites in structural and civil engineering. CRC Press, England, 199.
• [10] El-Hacha R., Prestressed CFRP sheets for strengthening concrete beams at room and low temperatures, Ph.D. Thesis, Queen’s University, Department of Civil Engineering, Kingston, Ontario, Canada, ss. 525, 2000
• [11] Wight R.G., Green M.F., Erki M.A., Strengthening concrete beams with prestressed FRP sheets, Journal of Composites for Construction (ASCE), Vol. 5, No. 4, pp. 214-220, 2001
• [12] Triantafillou T.C., Plevris N., Strengthening of RC beams with epoxy-bonded fiber-composite materials. Materials and Structures Journal, Vol. 25, s. 201-211, 1992
• [13] Stöcklin I., Meier U., Strengthening of concrete structures with prestressed and gradually anchored CFRP strips. Proc. 6th Int. Symp. FRP Reinforcement for Concrete Structures, FRPRCS-6, K. H. Tan ed., World Scientific, Singapore, s. 1321-1330, 2003
• [14] Andrä H. P., Konig G., Maier M., First applications of CFRP tendons in Germany, IABSE Symposium Melbourne, Australia, CD, 2002
• [15] Sika®CarboDur® CFRP, Structural Strengthening with Prestressed Sika®CarboDur® CFRP Plate – materiały informacyjne, 2004
• [16] Schwegler G., Verstärken, Mauerwerk mit Hochleistungsfaserverbundwerkstoffen, Dissertation, EMPA – Bericht Nr 229, 1994
• [17] Schwegler G., Breset T., Methods for Strengthening Reinforced Concrete Structures. Proc. of IABSE Symposium, Melbourne, Australia, 2002
• [18] Post-strengthening of a motorway bridge with prestressed CFRP strips,, Special print from issue 22/2002 tec21. T. Berset, G. Schwegler, L Trausch, 2002
• [19] Łagoda M., Zalecenia dotyczące wzmacniania konstrukcji mostowych przez przyklejanie zbrojenia zewnętrznego. IBDIM. Warszawa, 2002
• [20] Kałuża M., Ajdukiewicz A., Comparison of behaviour of concrete beams with passive and active strengthening by means of CFRP strips. Architecture Civil Engineering Environment, Vol. 1 (2), s. 51–64, 2008
• [21] S&P Reinforcement, Materiały informacyjne, karty techniczne, 2011
• [22] Kotynia R., Lasek K., Staśkiewicz M., Flexural Behavior of Preloaded RC Slabs Strengthened with Prestressed CFRP Laminates, Journal of Composites for Construction, Vol. 18, No. 3, Special Issue: 10th Anniversary of IIFC, May/June 2014, A4013004
• [23] Siwowski T., Michałowski J., Błażewicz S., Nowy system sprężania taśm kompozytowych CFRP do wzmacniania mostów, Materiały Konferencji Naukowo-Technicznej Awarie Budowlane XXIV, Szczecin-Międzyzdroje, s. 947-960, maj 2009
• [24] Stöcklin I., Meier U., Strengthening of concrete structures with prestressed and gradually anchored CFRP strips. Proc. 6th Int. Symp. FRP Reinforcement for Concrete Structures, FRPRCS-6, K. H. Tan ed., World Scientific, Singapore, s. 1321-1330, 2003
• [25] Kotynia R., Walendziak R., Stoecklin I., Meier U., RC Slabs Strengthened with Prestressed and Gradually Anchored CFRP Strips under Monotonic and Cycling Loading, J. of Composites for Constructions, Nr 4-5, 168-180, 2011
• [26] Kotynia R., Michels J., Staśkiewicz M., Czaderski C., Motavalli M., Pionierskie wzmocnienie kablobetonowych dźwigarów przy użyciu naprężonych taśm kompozytwych kotwionych metodą gradientową w moście przez rzekę Pilsię w Szczercowskiej Wsi”, Konferencja Dni Betonu,, s. 203-210, Wisła 13-15.10.2014
• [27] http://www.tenroc.se/
• [28] Nordin H., and Taljsten B., Concrete Beams Strengthened with Prestressed Near Surface Mounted CFRP, Journal of Composites for Construction,10 (1):60-8, 2006
• [29] Barros J.A.O., Pre-stress Technique for the Flexural Strengthening with NSM-CFRP Strips, Proc. Ninth Int. Sym. on Fiber Reinforced Polymer Reinforcement for Concrete Structures, Sydney, Australia, 2009
• [30] Kotynia R., Lasek K., System kotwiąco-sprężający do naciągu płaskowników, zwłaszcza taśm kompozytowych wklejanych w przypowierzchniową otulinę elementów budowlanych o przekroju prostokątnym kompozytowych i stalowych wklejanych w betonową otulinę. Zgłoszenie Patentowe, Nr 407898, 2014
• [31] Kotynia R., Staśkiewicz M., Analiza efektywności wzmocnień żelbetowych elementów zginanych za pomocą wstępnie naprężonych kompozytów CFRP. W: 59 Konferencja Naukowa KILiW PAN oraz KN PZITB Krynica 2013 – pt. „Budownictwo na obszarach wiejskich nauka, praktyka, perspektywy”, Lublin – Krynica, s. 131-138, 15-20 września 2013
• [32] Kim Y., Shi C., Green M., Ductility and cracking behavior of prestressed concrete beams strengthened with prestressed CFRP sheets. Journal of Composites for Construction, Vol. 12 Issue 3, 274-283, 2008
• [33] Przygocka M., Lasek K., Kotynia R., Strengthening of RC Slabs with Prestressed and Passive Near Surfach Mounted CFRP Strip-Experimental Tests. W: 8th International Conference AMCM 2014 pt. Analytical Models and New Concepts in Concrete and Masory Structures, Wrocław, Poland,, s. 208-209, 16-18June 2014