Experimental investigation into behaviour of CFRP composite-strengthened RC beam under cyclic loading

• Autorzy: Kmita A.

Warianty tytułu

PL

Zachowanie się belki żelbetowej wzmocnionej materiałami kompozytowymi CFRP pod obciążeniem cyklicznym w badaniach eksperymentalnych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

This paper presents selected results of research on the behaviour of an RC beam strengthened with composite materials (CFRPs). The designed tests were to provide data for an assessment of such reinforcement system's performance under cyclically variable loads. The test plan incłuded the effect of the CFRP reinforcement on: beam rigidity, cracking morphology and the interaction ofthe reinforcement components with regard to bond uniformity in the whole structure and the durability of the bond under cyclic loads. The tests were carried out on two RC beams with the same dimensions, reinforcement and material quality. Only one of the beams was strengthened with CFRP, but both were subjected to the same loading and the same quantities were measured. This facilitated a quantitative and qualitative assessment of the performance of the CFRP reinforcement system. The research was carried out as part of project "Theoretical and experimental investigations of loadbearing capacity and service limit states of reinforced concrete and prestressed concrete structures" (also to be used for educational purposes) in the Accredited Laboratory of the Institute of Building Engineering at Wrocław University of Technology.

PL

W pracy przedstawiono wybrane wyniki badań nad zachowaniem się belki żelbetowej wzmocnionej materiałami kompozytowymi CFRP. Badania te zaprojektowano jako badania rozpoznawcze dla oceny skuteczności tego systemu wzmocnienia przy obciążeniach o charakterze cyklicznie zmiennym. W zrealizowanym programie badań ujęto takie zagadnienia jak: wpływ wzmocnienia na sztywność belek, na morfologię zarysowania i współpracę elementów wzmocnienia w aspekcie równomierności zespolenia w całym obszarze obiektu i trwałości tego zespolenia w czasie pod cyklicznymi obciążeniami. Badania przeprowadzono na dwóch belkach żelbetowych o takich samych wymiarach, zbrojeniu i jakości materiału. Jedna z tych belek została wzmocniona, ale obie zostały poddane jednakowemu procesowi obciążenia i pomiarowi tych samych wielkości. Ułatwiło to ocenę jakościową i ilościową skuteczności zastosowanego systemu wzmocnienia belek. Badania przeprowadzono w ramach zadania "Badania teoretyczne i doświadczalne stanów granicznych nośności i użytkowalności konstrukcji żelbetowych i sprężonych" (z wykorzystaniem do celów dydaktycznych) w Akredytowanym Laboratorium Instytutu Budownictwa Politechniki Wrocławskiej.

Słowa kluczowe

EN

CFRP composite material; cyclic loads; RC beam

PL

wytrzymałość materiałów; belka żelbetowa

• Wydawca: Springer ; Wrocław University of Science and Technology
• Czasopismo: Archives of Civil and Mechanical Engineering
• Rocznik: 2007
• Tom: Vol. 7, no 2
• Strony: 5--19
• Opis fizyczny: Bibliogr. 10 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Kmita A.

• Wrocław University of Technology, Wybrzeże Wyspiańskiego 27, 50-370 Wrocław

Bibliografia

• [1] Khalifa A., Nanni A.: Rehabilitation of rectangular simply supported RC beams with shear deficiencies using CFRP composites, Constructions and Building Materials, 16, 2002, pp. 135–146.
• [2] Triantafillou T.C.: Composites: A new possibility for the shear strengthening of concrete, masonry and wood, Composites Science and Technology, 58, 1998, pp. 1285–1295.
• [3] Chen J.F., Teng J.G.: Shear capacity of FRP-strengthened RC beams: FRP debonding, Constructions and Building Materials, 17, 2003, pp. 27–41.
• [4] Kamińska M.E., Kotynia R.: Experimental tests of RC beams strengthened with CFRP strips (in Polish), No. 9, Experimental Tests of Structural Components and Structures, Concrete Construction Department of Łódź Polytechnic, 2000.
• [5] Kwiecień A.: Tests of adhesion layer in composite CFRP reinforcements (in Polish), The 4th all-Poland Conference of Bridge Engineers: Bridge Construction and Accessories, Wisła, 2005.
• [6] Derkowski W.: Studies of the influence of polymer and carbon fibre strip reinforcement on the fatigue strength of RC beams under bending (in Polish), 2nd Scientific-Technical Conference on Composite Materials in Bridge Building, Łódź, 2006.
• [7] Pellergrino C., Modena C.: Fibre-Reinforced Polymer Shear Strengthening of Reinforced Concrete Beams: Experimental Study and Analytical Modelling, ACI Structural Journal September-October, 2006, pp. 720–728.
• [8] Sika CarboDur system Sika catalogue.
• [9] Polish Standard PN-B-03264:2002, Reinforced Concrete and Prestressed Concrete Structures, Static Calculations and Design (in Polish).
• [10] Reinforced Concrete and Prestressed Concrete Structures. Scientific Commentary to Polish Standard PN-B-03264:2002 (in Polish), Vol. 2, ITB, Warsaw, 2005.