Badania elementów żelbetowych wzmocnionych laminatami obciążonych wybuchowo. Cz. 1, Opis programu badań i badania materiałów konstrukcyjnych

• Autorzy: Poneta P. , Giluń A. , Jurczuk J. , Świeżewski P. , Stolarski A. , Bąk G. , Błażejewicz T. , Krzewiński R. , Onopiuk S. , Rekucki R. , Szcześniak Z.

Warianty tytułu

EN

Investigations of reinforced concrete elements strengthened by laminates under explosive loading. Part 1, Description of investigation programme and investigations of structural materials

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy przedstawiono motywację podjęcia oraz koncepcję realizacji zamierzenia badawczego. W pierwszej części pracy przedstawiono opis programu badań doświadczalnych elementów żelbetowych. Badania przeprowadzono dla trzech rodzajów elementów żelbetowych zwykłych bez dodatkowego wzmocnienia oraz dla elementów wzmocnionych wysokowytrzymałościowymi powłokowymi laminatami z włókien aramidowych, szklanych i węglowych. Opisano stanowiska do badania elementów obciążonych wybuchowo. Przedstawiono charakterystykę oddziaływania wybuchu na badane elementy wraz z metodą szacowania obciążenia wybuchowego. Zaprezentowano wyniki badań materiałów konstrukcyjnych: betonu, stali zbrojeniowej i laminatów wykorzystanych do wykonania belek, słupów i płyt żelbetowych będących przedmiotem badań w pracy.

EN

The justification of undertaking and a conception of realization of the investigations of reinforced concrete elements under the explosive load were presented in the paper. The description of the experimental investigations programme of reinforced concrete elements was introduced in the present part of the paper. The investigative stands and the method of the investigations in which impulsive loading was generated by the explosive material were described. The characteristics of influence of explosion on investigative elements were introduced and the method of estimation of the loading values on the considered elements was given. The results of the investigations of the structural materials of which studied reinforced concrete elements were made were introduced in the present part of the paper. Investigations concerned to the concrete, reinforcing steel, and laminates from aramide, glass, and carbon fibres.

Słowa kluczowe

PL

badania doświadczalne; obciążenie wybuchowe; elementy żelbetowe; belka żelbetowa; słup żelbetowy; płyta żelbetowa; materiały konstrukcyjne; beton; stal zbrojeniowa; laminaty

EN

experimental investigations; explosive loading; reinforced concrete elements (beams, columns, plates); structural materials (concrete, reinforcing steel, lamina)

• Wydawca: Wojskowa Akademia Techniczna im. Jarosława Dąbrowskiego
• Czasopismo: Biuletyn Wojskowej Akademii Technicznej
• Rocznik: 2011
• Tom: Vol. 60, nr 4
• Strony: 41--77
• Opis fizyczny: Bibliogr. 66 poz., tab., wykr.

Twórcy

autor

Poneta P.

autor

Giluń A.

autor

Jurczuk J.

autor

Świeżewski P.

autor

Stolarski A.

autor

Bąk G.

autor

Błażejewicz T.

autor

Krzewiński R.

autor

Onopiuk S.

autor

Rekucki R.

autor

Szcześniak Z.

• Mostostal Warszawa S.A., Biuro Analiz i Rozwoju, 02-673 Warszawa, ul. Konstruktorska 11a,

Bibliografia

• [1] T. Krauthamer, R. K. Otani, Assessment of reinforcing details for blast containment structures, Structural Journal, ACI , 94, 2, 1994, 124-132.
• [2] G. Bąk, A. Stolarski, Delayed yield effect in dynamic flow of elastic/viscoperfectly plastic material, Archives of Mechanics, 37, 4-5, 1985, 285-302.
• [3] A. Stolarski, Model dynamicznego odkształcania betonu, Archiwum Inżynierii Lądowej, 37, 3-4, 1991, 405-447.
• [4] G. Bąk, Z. Szcześniak, Uogólnione związki fizyczne dla przekrojów żelbetowych mimośrodowościskanych, Arch. Inż. Lądowej, 37, 3-4, 1991, 317-343.
• [5] A. Stolarski, Dynamic strength criterion for concrete, Journal of Engineering Mechanics, ASCE, 130, 12, 2004, 1428-1435.
• [6] G. Bąk, A. Stolarski, Analiza nieliniowa prętowych ustrojów żelbetowych obciążonych impulsowo, Komitet Inżynierii Lądowej i Wodnej PAN, Studia z Zakresu Inżynierii, 30, Warszawa, 1990, 137.
• [7] Z. Szcześniak, Interaction of longitudinal and transverse vibrations of elasticplastic bars subjected to eccentric compression, J. of Techn. Phys., 31, 2, 1990, 181-201.
• [8] S. Onopiuk, A. Stolarski, Dynamika niesprężystych płyt prostokątnych z uwzględnieniem efektu opóźnienia plastycznego, Biul. WAT , 2, 1998, Metoda rozwiązania, 56-71; Wyniki analizy numerycznej, 73-94.
• [9] S. Onopiuk, A. Stolarski, Dynamic analysis of elastic-viscoplastic stiffened rectangular plates, Building Research Journal, Slovak Academy of Sciences, 48, 3, 2000, 155-173.
• [10] A. Stolarski, W. Cichorski, Modelowanie statycznego i dynamicznego zachowania niesprężystych tarcz żelbetowych, Komitet Inżynierii Lądowej i Wodnej PAN, Studia z Zakresu Inżynierii, 51, Warszawa, 2002, 209.
• [11] B. Pieńko, Z. Szcześniak, Jednolity algorytm analizy statycznej i dynamicznej belkowych konstrukcji schronowych, VII Międzynarodowa Konferencja Naukowo-Techniczna „Ekomilitaris 2004”, Zakopane, 2004, 343-352.
• [12] A. Stolarski, W. Cichorski, Numerical analysis of reinforced concrete beam and deep beam under impulsive loading, Computer Assisted Mechanics and Engineering Sciences, 12, 2005, 299-328.
• [13] B. Pieńko, Z. Szcześniak, Odpowiedź dynamiczna jednorodnych belek ciągłych na działanie napływającej fali uderzeniowej, XXI Międzynarodowa Konferencja Naukowo-Techniczna „Ekologiczne i energooszczędne budownictwo”, „Ekomilitaris 2007”, Zakopane, 2007, 309-317.
• [14] G. Bąk, Z. Szcześniak, Metoda modelowania dyskretnego jednowymiarowych procesów falowych w sprężystych warstwowych prętach niepryzmatycznych, Engineering Transactions, 35, 2, IFTR PAS, Warsaw, 1987, 309-325.
• [15] G. Bąk, Z. Szcześniak, Modelowanie powstawania odłamów i zderzeń wielokrotnych w prętach sprężysto-kruchych na rozciąganie, Engineering Transactions, 37, 1, IFTR PAS, Warsaw, 1989, 151-174.
• [16] Z. Szcześniak, Discrete modelling of wave propagation in bars with piecewiselinear characteristics, Engineering Transactions, 40, 4, IFTR PAS, Warsaw, 1992, 483-500.
• [17] Z. Szcześniak, Discrete model of wave propagation in a non-prismatic bar with rigid unloading characteristic, Engineering Transactions, 41, 1, Warszawa, 1993, 77-96.
• [18] Z. Szcześniak, Symulacja numeryczna drgań powierzchni swobodnej ośrodka, IX Sympozjum „Wpływy sejsmiczne i parasejsmiczne na budowle”, Wyd. Politechniki Krakowskiej, Kraków, 2000, 67-76.
• [19] Z. Szcześniak, Spatial discrete structure model for simulation of wave propagation in solids, „33 Solid Mechanics Conference”, Zakopane, Wyd. IPPT PAN, Warszawa, 2000, 381-382.
• [20] Z. Szcześniak, Modelowanie rozprzestrzeniania fal sprężystych w ośrodku izotropowym, XXIII Zimowa Szkoła Mechaniki Górotworu „Geotechnika i budownictwo specjalne”, Wyd. Katedry Geomechaniki Górniczej i Geotechniki AGH, Kraków, 2000, 427-436.
• [21] Z. Szcześniak, Symulacja numeryczna rozprzestrzeniania się fal sprężystych w warstwowym ośrodku izotropowym, Prace Naukowe Instytutu Geotechniki i Hydrotechniki Politechniki Wrocławskiej, nr 73, seria 40, Wrocław, 2001, 487-494.
• [22] Z. Szcześniak, Modelowanie dynamicznego rozrywania w ośrodku sprężysto-kruchym w zakresie rozciągania, Wyd. Katedry Geomechaniki Górniczej i Geotechniki AGH, Kraków, 2002, 681-688.
• [23] G. Bąk, Z. Szcześniak, Współdziałanie ramy żelbetowej z ośrodkiem gruntowym wywołane powietrzną falą uderzeniową, Biul. WAT, 30, 6, Warszawa, 1981, 65-79.
• [24] Z. Szcześniak, Wpływ odkształcalności konstrukcji wykopowej na parametry ruchu wywołanego falą podmuchu wybuchu jądrowego, Biul. WAT, 38, 1, Warszawa, 1989, 99-114.
• [25] Z. Szcześniak, Modelling of wave processes in problems of the dynamic soil-structure interaction, I Conference on Structure Impact Resistance, Polish Academy of Sciences, Military University of Technology, Naval Forces Academy, Gdynia, 23-24 November, 1993, 299-312.
• [26] Z. Szcześniak, Modelowanie ośrodka gruntowego w zagadnieniach dynamicznej interakcji z konstrukcją, VII Sympozjum „Wpływy sejsmiczne na budowle”, Kraków, 1994, Wyd. Polit. Krakowskiej, Kraków, 1994, 163-169.
• [27] Z. Szcześniak, Modelowanie dyskretne dynamicznej interakcji belki żelbetowej z obsypką gruntową, XIX ZSMG „Zjawiska dynamiczne w górotworze ze szczególnym uwzględnieniem wstrząsów i tąpnięć”, Ustroń Zawodzie, 1996, Wyd. Katedry Geomechaniki Górniczej i Geotechniki AGH, Kraków, 1996, 301-306.
• [28] Z. Szcześniak, Modelling of behaviour of runway plate-soil foundation set under air shock wave, Proceedings of 11th Int. Scient. And Techn. Military Engng Conf., Rynia - Warsaw, 2000, 307-314.
• [29] R. Krzewiński, Dynamika wybuchu, Część I. Metody określania obciążeń, WAT, Warszawa 1982; Część II. Działanie wybuchu w ośrodkach inercyjnych, WAT, Warszawa, 1983.
• [30] R. Krzewiński, Wnikanie bomb i pocisków w konstrukcje osłonowe schronów, II Krajowa Konferencja Naukowo-Techniczna „Problemy badawcze i techniczne związane z projektowaniem, wykonawstwem i eksploatacją budowli obronnych i ochronnych”, Gdynia, 1997, 120-124.
• [31] G. Urbanowicz, Obciążenia wyjątkowe - wybuch mieszanin gazowo-powietrznych, II Krajowa Konferencja Naukowo-Techniczna „Problemy badawcze i techniczne związane z projektowaniem, wykonawstwem i eksploatacją budowli obronnych i ochronnych”, Gdynia, 1997, 125-129.
• [32] R. Krzewiński, Obciążenia elementów konstrukcyjnych schronów generowane działaniem bomb i pocisków, Konferencja Naukowo-Techniczna „Problemy badawcze i techniczne związane z projektowaniem, wykonawstwem i eksploatacją budowli obronnych”, Tarnowskie Góry, 1998, 124-133.
• [33] R. Krzewiński, Działanie pocisków wielostopniowych na elementy konstrukcyjne schronów, IV Krajowa Konferencja Naukowo-Techniczna „Problemy badawcze i techniczne związane z projektowaniem, wykonawstwem i eksploatacją budowli obronnych i ochronnych”, Szklarska Poręba, 1999, 106-111.
• [34] G. Bąk, Z. Szcześniak, Obliczanie parametrów wstrząsu schronu metodą modelowania dyskretnego. II Krajowa Konferencja Naukowo-Techniczna „Problemy badawcze i techniczne związane z projektowaniem, wykonawstwem i eksploatacją budowli obronnych i ochronnych”, Gdynia, 5-6 czerwca 1997, 142-147.
• [35] L. Tischner, Z. Szcześniak, Sposoby obliczania parametrów wstrząsu schronów wykopowych, XII Międzynarodowa Konferencja Naukowo-Techniczna „Eksploatacja infrastruktury w sytuacjach kryzysowych”, Rynia, 2, 2004, 289-298.
• [36] E. Achremienia, R. Krzewiński, M. Rogalski, A. Spychała, Metodyka oceny odporności obiektów na działanie obciążeń wybuchowych, WAT, Warszawa, 1987.
• [37] M. Rogalski, Fortyfikacja. Podstawy projektowania schronów, WAT, Warszawa, 1989.
• [38] Z. Szcześniak, Metoda modelowania dyskretnego w programowaniu badań konstrukcji schronowych, Konferencja Naukowo-Techniczna „Nauka i praktyka w rozwoju uzbrojenia i sprzętu inżynieryjnego”, WITI, OBRUM, Politechnika Wrocławska - Zamek Czocha, Wyd. WITI, Wrocław, 1993, 29-45.
• [39] M. Zaborowski, Budownictwo Podziemne, Cz. II. Konstrukcja i obciążenia obudowy schronów drążonych pod ziemią, Wyd. WAT, Warszawa, 1994.
• [40] Z. Szcześniak, Wybrane problemy oceny odporności budowli obronnych na działanie współczesnych środków rażenia, Krajowa Konferencja Naukowo-Techniczna „Problemy Badawcze i Techniczne Związane z Projektowaniem, Wykonawstwem i Eksploatacją Budowli Obronnych”, Bystra Śląska, 1996, 112-121.
• [41] Z. Szcześniak, Modelowanie zachowania dynamicznego konstrukcji podziemnych w warunkach działania powietrznej fali uderzeniowej, Wyd. WAT, Warszawa, 1999.
• [42] W. Dornowski, Numeryczna symulacja procesów deformacji i zniszczenia metalowych elementów konstrukcji schronowych, IV Krajowa Konferencja Naukowo-Techniczna „Problemy badawcze i techniczne związane z projektowaniem, wykonawstwem i eksploatacją budowli obronnych i ochronnych”, Szklarska Poręba, 1999, 64-72.
• [43] Z. Szcześniak, Odpornościowe aspekty w formule klasyfikacji schronów, IV Krajowa Konferencja Naukowo-Techniczna „Problemy badawcze i techniczne związane z projektowaniem, wykonawstwem i eksploatacją budowli obronnych i ochronnych”, Szklarska Poręba, 1999, 175-181.
• [44] G. Bąk, Z. Szcześniak, Schrony Obrony Cywilnej w budynkach użyteczności publicznej, 49 Konferencja Naukowa KILiW PAN i KN PZITB, Krynica, 2003, 1-17.
• [45] Z. Szcześniak, Wybrane elementy analizy dynamicznej konstrukcji magazynów przedmiotów i materiałów wybuchowych, VIII Ogólnopolskie Seminarium „Problemy techniczno-prawne utrzymywania obiektów budowlanych na terenach zamkniętych”, GUNB, Warszawa, 2007, 267-276.
• [46] R. Rekucki, Pomiar parametrów powietrznej fali uderzeniowej wybuchu, II Krajowa Konferencja Naukowo-Techniczna „Problemy badawcze i techniczne związane z projektowaniem, wykonawstwem i eksploatacją budowli obronnych i ochronnych”, Tarnowskie Góry, 1998, 171-178.
• [47] B. Zygmunt, J. Paszula, R. Rekucki, Metody generowania impulsu ciśnienia w powietrzu do oceny odporności wybuchowej elementów konstrukcji, Biul. WAT, 55, 2, 2006, 133-143.
• [48] R. Rekucki, Badania doświadczalne materiałów konstrukcyjnych obiektów fortyfikacyjnych, II Krajowa Konferencja Naukowo-Techniczna „Problemy badawcze i techniczne związane z projektowaniem, wykonawstwem i eksploatacją budowli obronnych i ochronnych”, Gdynia, 1997, 185-192.
• [49] R. Rekucki, Badanie dynamiczne zaworów przeciwwybuchowych, II Krajowa Konferencja Naukowo-Techniczna „Problemy badawcze i techniczne związane z projektowaniem, wykonawstwem i eksploatacją budowli obronnych i ochronnych”, Tarnowskie Góry, 1998, 179-187.
• [50] A. Spychała, G. Bąk, W. Cudny, R. Krzewiński, B. Kopyściński, A. Stolarski, Z. Szcześniak, M. Zieliński, System fortyfikacyjnych obiektów schronowych, WAT, Warszawa, 1984.
• [51] A. Spychała, R. Krzewiński, R. Rekucki, Schrony prefabrykowane dla obrony cywilnej. Badania doświadczalne obiektów fortyfikacyjnych, WAT, Warszawa, 1989.
• [52] R. Rekucki, G. Urbanowicz, Badania poligonowe konstrukcji schronu obciążonego falą ciśnienia w gruncie, Krajowa Konferencja Naukowo-Techniczna „Problemy badawcze i techniczne związane z projektowaniem, wykonawstwem i eksploatacją budowli obronnych”, Bystra Śląska, 1996, 144-149.
• [53] G. Bąk, Z. Szcześniak, Komputerowe projektowanie konstrukcji schronów wykopowych, Krajowa Konferencja Naukowo-Techniczna „Problemy badawcze i techniczne związane z projektowaniem, wykonawstwem i eksploatacją budowli obronnych”, Bystra Śląska, 1996, 132-136.
• [54] Z. Szcześniak, Zagadnienie projektowania układu funkcjonalnego budowli ochronnych OC, II Krajowa Konferencja Naukowo-Techniczna „Problemy badawcze i techniczne związane z projektowaniem, wykonawstwem i eksploatacją budowli obronnych i ochronnych”, Gdynia, 1997, 130-136.
• [55] G. Bąk, T. Błażejewicz, Z. Szcześniak, Koncepcja typowego małego ukrycia spełniającego jednocześnie wymogi schronu OC, II Krajowa Konferencja Naukowo-Techniczna „Problemy badawcze i techniczne związane z projektowaniem, wykonawstwem i eksploatacją budowli obronnych i ochronnych”, Gdynia, 1997, 148-50.
• [56] A. Stolarski, L. Tischner, Konstruowanie przewoźnych schronów kontenerowych, IV Krajowa Konferencja Naukowo-Techniczna „Problemy badawcze i techniczne związane z projektowaniem, wykonawstwem i eksploatacją budowli obronnych i ochronnych”, Szklarska Poręba, 1999, 164-174.
• [57] A. Stolarski, L. Tischner, Przewoźne schrony kontenerowe, Przegląd Wojsk Lądowych, 4, 1999, 81-82.
• [58] Z. Szcześniak, Techniczne aspekty projektowania schronów na terenach zamkniętych, V Ogólnopolskie Seminarium „Problemy techniczno-prawne utrzymywania obiektów budowlanych na terenach zamkniętych”, Wyd. GUNB, Warszawa, 2004, 136-145.
• [59] E. Włodarczyk, D. Niepostyn, E. Achremienia, G. Bąk, F. Chwalczyk, B. Górecki, A. Papliński, J. Rafa, M. Rogalski, A. Stańczyk, A. Stolarski, M. Zaborowski, Poradnik projektanta konstrukcji schronów wykopowych, SSZiB Gł. Kwat. WP, Warszawa, 1982.
• [60] J. Bzdęga, M. Sobiech, Z. Szcześniak, E. Świątek, W. Wojciechowski, Ogólne zasady projektowania konstrukcji schronów Obrony Cywilnej, [w:] Przygotowanie schronów Obrony Cywilnej dla ludzi w budynkach miejskich i obiektach użyteczności publicznej, Wyd. COIB PP, Warszawa, 2000.
• [61] Z. Szcześniak, Prototyp konstrukcji komory rozbrajania pocisków artyleryjskich, przeznaczony do badań poligonowych, WITU Zielonka - WAT Warszawa, 2002.
• [62] L. Czarnecki, P. H. Emmons, Naprawa i ochrona konstrukcji betonowych, Polski Cement, Kraków, 2002.
• [63] E. Masłowski, D. Spiżewska, Wzmacnianie konstrukcji budowlanych, Arkady, Warszawa, 2000.
• [64] E. Włodarczyk, Wstęp do mechaniki wybuchu, PWN, Warszawa, 1994.
• [65] R. Krzewiński, R. Rekucki, Roboty budowlane przy użyciu materiałów wybuchowych, POLCEN, Warszawa, 2005.
• [66] A. M. Neville, Właściwości betonu, Polski Cement, Kraków, 2000.