Analiza numeryczna wpływu długości zakotwienia pręta na zachowanie przyczepności w teście pull-out

• Autorzy: Burdziński Marcin , Niedostatkiewicz Maciej

Identyfikatory

DOI

10.5604/01.3001.0054.6410

Warianty tytułu

EN

Numerical analysis of the effect of bar anchorage length on bond behavior in pull-out test

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono symulacje numeryczne testu pull-out w programie ABAQUS. Symulacje miały na celu ocenienie wpływu długości zakotwienia pręta żebrowanego na przyczepność w tym teście, opierając się na wynikach przeprowadzonych eksperymentów. Interakcję pręta z betonem odwzorowano za pomocą kohezyjnej powierzchni kontaktu, wykorzystując skalibrowane krzywe przyczepność-poślizg, otrzymane z doświadczeń wykonanych w ramach badań własnych. Do zdefiniowania modeli materiałowych użyto parametrów mechanicznych betonu i stali wykorzystanych w testach. Przeprowadzona analiza wykazała, że długość zakotwienia znacząco wpływa na zachowanie przyczepności. Rezultaty symulacji numerycznych charakteryzują się dużą zbieżnością z badaniami laboratoryjnymi, zarówno pod kątem krzywej przyczepność-poślizg, jak i pracy materiałów.

EN

This paper presents a numerical simulations of a pull-out test conducted using ABAQUS software. The purpose of the simulations was to evaluate the effect of anchorage length on the bond behavior of ribbed bars in this test, based on the experiments performed. The interaction at the bar-concrete interface was modeled using a contact cohesive surface and calibrated bond-slip curves obtained from experiments. Material models were defined using mechanical parameters obtained from in-house tests on concrete and steel. The analysis shows that the bond behavior is significantly influenced by the anchorage length. Numerical simulation results demonstrate excellent convergence with laboratory tests, both in terms of the bond-slip curve and material behavior.

Słowa kluczowe

PL

przyczepność; test pull-out; symulacja MES; długość zakotwienia

EN

bond; pull-out test; FEM simulation; anchorage length

• Wydawca: Fundacja Polskiego Związku Inżynierów i Techników Budownictwa
• Czasopismo: Inżynieria i Budownictwo
• Rocznik: 2024
• Tom: R. 80, nr 4
• Strony: 233--238
• Opis fizyczny: Bibliogr. 21 poz., il., tab.

Twórcy

autor

Burdziński Marcin

• Politechnika Gdańska, Wydział Inżynierii Lądowej i Środowiska

• https://orcid.org/0000-0001-5965-4349

autor

Niedostatkiewicz Maciej

• Politechnika Gdańska, Wydział Inżynierii Lądowej i Środowiska

• https://orcid.org/0000-0002-6451-6220

Bibliografia

• [1] Abrams D.A.: Tests of Bond Between Concrete and Steel. University of IlIinois, Urbana, 1913.
• [2] Rehm G.: O podstawach przyczepności między stalą a betonem (Über die Grundlagen des Verbundes zwischen Stahl und Beton). Deutscher Ausschuss Für Stahlbeton, 1961.
• [3] Goto Y.: Cracks Formed in Concrete Around Deformed Tension Bars. ACI Journal Proceedings, t. 68, no. 4, pp. 244-251, 1971.
• [4] Tepfers R.: A Theory of Bond Applied to Overlapped Tensile Reinforcement Splices for Deformed Bars. Chalmers University of Technology, Publication No. 73:2, Göteborg, Sweden, 1973.
• [5] Eligehausen R., Popov E.P., Bertero V.V.: Local bond stress-slip relationships of deformed bars under generalized excitations. Proceedings of the 7th European Conference on Earthquake Engineering, Techn. Chamber of Greece, t. 4, 1982, pp. 69-80.
• [6] CEB-FIP, fib Bulletin No. 10 - Bond of reinforcement in concrete: State-of-art report, 2000.
• [7] Pędziwiatr J.: Podstawowe zagadnienia przyczepności stali i betonów w elementach żelbetowych. Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej, 2007, ISBN: 0324-9875.
• [8] Kucharska M., Dybeł P.: Jak zwiększyć przyczepność stal zbrojeniowa-beton? Builder, Tom 23, Nr 1, str. 65-67, 2019.
• [9] Kijania-Kontak M., Winnicki A.: Badania doświadczalne przyczepności prętów zbrojeniowych SAS 670/800 do betonu wysokiej wytrzymałości za pomocą próby pull-out. Przegląd Budowlany, R 93, Nr 5-6, str. 136-141, 2022.
• [10] Deshpande A.A., Kumar D., Ranade R.: Temperature effects on the bond behavior between deformed steel reinforcing bars and hybrid fiber-reinforced strain-hardening cementitious composite. Construction and Building Materials, Tom 233, 117337, 2020.
• [11] ISO 10406-1 - Fibre-reinforced polymer (FRP) reinforcement of concrete - Test methods - Part 1: FRP bars and grids.
• [12] Metelli G., Plizzari G.A.: Influence of the relative rib area on bond behaviour. Magazine of Concrete Research, Tom 66, Wyd. 6, str. 277-294, 2014.
• [13] PN-EN 10080:2007 - Stal do zbrojenia betonu - Spajalna stal zbrojeniowa - Postanowienia ogólne.
• [14] Miranda M.P., et al.: Steel-concrete bond behavior: An experimental and numerical study. Construction and Building Materials, Tom 271, 121918, 2021.
• [15] Burdziński M., Niedostatkiewicz M.: Analiza doświadczalna wpływu długości zakotwienia pręta na zachowanie przyczepności w teście pull-out. Inżynieria i Budownictwo nr 3/2024, str. 115-120.
• [16] Burdziński M., Niedostatkiewicz M.: Badania doświadczalne przyczepności. Builder, Tom 24, Nr 6, str. 12-15, 2020.
• [17] Burdziński M., Niedostatkiewicz M., Ziółkowski P.: Tests of bond between concrete and steel bars - literature background and program of own research. Budownictwo i Architektura, Tom 19, Nr 3, str. 5-19, 2020.
• [18] fib Model Code for Concrete Structures 2010, Federation internationale du beton.
• [19] Xing G., et al.: Experimental Study on Bond Behavior between Plain Reinforcing Bars and Concrete. Advances in Materials Science and Engineering, t. 2015, 2015.
• [20] Tang C-W., Cheng C-K.: Modeling Local Bond Stress – Slip Relationships of Reinforcing Bars Embedded in Concrete with Different Strengths. Materials, t. 13, nr 17, 2020.
• [21] Soroushian P., Choi K.B.: Local bond of deformed bars with different diameters in confined concrete. ACI Structural Journal, vol. 86, no. 2, pp. 217-222, 1989.