Wpływ podwyższonej temperatury na zachowanie elementów zginanych zbrojonych prętami FRP

• Autorzy: Protchenko Kostiantyn

Identyfikatory

DOI

10.15199/33.2020.05.05

Warianty tytułu

EN

The influence of elevated temperatures on the behavior of bent elements reinforced with FRP bars

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań eksperymentalnych belek pełnowymiarowych zbrojonych różnego rodzaju zbrojeniem FRP: (i) zbrojenie na bazie włókien bazaltowych BFRP(Basalt FRP); (ii) hybrydowe zbrojenie HFRP(Hybrid FRP) z włóknami węglowymi i bazaltowymi oraz (iii) nano-hybrydowe pręty nHFRP (nano-Hybrid FRP) ze zmodyfikowaną żywicą epoksydową. Sprawdzenie odporności ogniowej przeprowadzono wg scenariusza pożaru umownego zgodnie z krzywą standardową ISO-834 – elementy były poddane obciążeniu (zginaniu 4-punktowemu) i jednocześnie podgrzaniu z trzech stron (z boków oraz od strony dolnej). Wyniki wskazały, że wysoka temperatura ma istotny wpływ na nośność elementów (zmniejszenie nośności średnio o ok. 40%) oraz na sposób ich zniszczenia. Belka zbrojona prętami BFRP wykazała najlepsze wyniki – zniszczenie próbki nastąpiło po 97 min, maksymalne ugięcie wyniosło 16 cm, a temperatura mierzona na spodzie belki ok. 940°C i ok. 600°C na prętach. Odporność ogniowa elementów zbrojonych prętami FRP różniła się w zależności od rodzaju zastosowanego zbrojenia.

This paper describes the results of experimental studies for full-size beams reinforced with various types of FRP reinforcement: (i) Basalt – FRP (BFRP), (ii) Hybrid – FRP (HFRP) with carbon and basalt fibers, and (iii) nano-Hybrid-FRP (nHFRP) with modified epoxy resin. The fire resistance was checked in accordance with the contractual fire scenario based on the ISO-834 standard curve – the elements were subjected to loading (4-point bending) and at the same time heating of three edges (from the sides and from the bottom). The results showed that the temperature has a significant impact on the load-bearing capacity of the elements (the strength capacity was reduced by approximately 40%) and on the method of their destruction. The beam reinforced with BFRP bars showed the best results, destruction of the sample occurred after 97 minutes, maximum deflection - 16 cm, and the temperature measured on the bottom of the beam reached 940°C and about 600°C on the bars. The fire resistance of FRP reinforced elements was varying and depends on the type of reinforcement used.

Słowa kluczowe

PL

zbrojenie FRP; pręt kompozytowy; element zginany; BFRP; włókno bazaltowe; HFRP; zbrojenie hybrydowe; włókno węglowe; nHFRP; żywica epoksydowa; odporność ogniowa; właściwości mechaniczne; badanie laboratoryjne

EN

FRP reinforcement; composite bar; bending element; BFRP; basalt fiber; HFRP; carbon fiber; nHFRP; epoxy resin; fire resistance; mechanical properties; laboratory testing

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Materiały Budowlane
• Rocznik: 2020
• Tom: nr 5
• Strony: 31--33
• Opis fizyczny: Bibliogr. 4 poz., il., tab.

Twórcy

autor

Protchenko Kostiantyn

• Politechnika Warszawska, Wydział Inżynierii Lądowej

Bibliografia

• [1] Garbacz Andrzej, Marek Urbański, Andrzej Łapko. 2015. „BFRP Bars as an Alternative Reinforcement of Concrete Structures – Compatibility and Adhesion Issues.” Advanced Materials Research, 1129: 233 – 241.DOI: 10.4028/www.scientific.net/AMR.1129.233.
• [2] Garbacz Andrzej, Elżbieta Danuta Szmigiera, Kostiantyn Protchenko, Marek Urbański. 2018. „On Mechanical Characteristics of HFRP Bars with Various Types of Hybridization, 653 – 658. International Congress on Polymers in Concrete (ICPIC 2018). DOI: 10.1007/978-3-319-78175-4_83.
• [3] Protchenko Kostiantyn, Joanna Dobosz, Marek Urbański, Andrzej Garbacz. 2016. „Wpływ substytucji włókien bazaltowych przez włókna węglowe na właściwości mechaniczne prętów B/CFRP (HFRP).” Czasopismo Inżynierii Lądowej, Środowiska i Architektury, JCEEA, 63 (1/1): 149 – 156.
• [4] Szmigiera Elżbieta Danuta, Kostiantyn Protchenko, Marek Urbański, Andrzej Garbacz. 2019. „Mechanical Properties of Hybrid FRP Bars and Nano-Hybrid FRP Bars.” Archives of Civil Engineering, 65 (1): 97 – 110. DOI: 10.2478/ace-2019-0007.

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa Nr 461252 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2020).