Badania laboratoryjne wzmacnianych belek stalowych cienkościennych typu sigma za pomocą tkanin CFRP z zastosowaniem bezdotykowych metod optycznych

• Autorzy: Dybizbański Maciej Adam , Rzeszut Katarzyna

Identyfikatory

DOI

10.5604/01.3001.0053.8501

Warianty tytułu

EN

Laboratory tests of reinforced thin-walled sigma-type steel beams with CFRP fabrics using non-contact optical methods

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań laboratoryjnych dotyczących skuteczności wzmocnienia belek TWCFS typu sigma matami CFRP. Oryginalność zaproponowanej metody wzmocnienia polega na tym, że maty przyklejane są w poprzek przekroju poprzecznego, tworząc odcinkowo przekrój zamknięty. Pełnoskalowe testy laboratoryjne przeprowadzono na trzech belkach typu Σ200x70x2 poddanych czteropunktowemu zginaniu. Do wzmocnienia belek wykorzystano maty CFRP SikaWrap 230 C oraz klej SikaDur 330. Maty zostały naklejone na zagięciach brzegowych belek na szerokości 300 mm. Stwierdzono, że zaproponowane wzmocnienie pozwala na ograniczenie przemieszczeń poziomych belki.

EN

This paper presents the results of laboratory tests on the effectiveness of reinforcing TWCFS sigma beams with bonded unidirectional CFRP fabrics. The originality of the proposed strengthening method lies in the fact that the mats are glued across the cross-section to form a fragmentarily closed section. Full-scale laboratory tests were carried out on three Σ200x70x2 beams subjected to four-point bending using, among others, ARAMIS system and a 3D laser scanner. SikaWrap 230 C CFRP mats bonded with SikaDur 330 adhesive were used to reinforce the beams. The mats were bonded at the edge bends of the beams over a width of 300 mm. The proposed reinforcement was found to reduce horizontal displacements of the beam.

Słowa kluczowe

PL

belka stalowa cienkościenna; wzmocnienie belki; mata CFRP; połączenie klejone; badanie laboratoryjne; zniszczenie; metoda pomiarowa bezdotykowa

EN

thin-walled steel beam; beam strengthening; CFRP mat; glued joint; laboratory testing; damage; non-contact measurement methods

• Wydawca: Fundacja Polskiego Związku Inżynierów i Techników Budownictwa
• Czasopismo: Przegląd Budowlany
• Rocznik: 2023
• Tom: R. 94, nr 7-8
• Strony: 111--116
• Opis fizyczny: Bibliogr. 13 poz., il., tab.

Twórcy

autor

Dybizbański Maciej Adam

• Politechnika Poznańska

• https://orcid.org/0000-0001-9861-119X

autor

Rzeszut Katarzyna

• Politechnika Poznańska

• https://orcid.org/0000-0002-7134-608X

Bibliografia

• [1] Hancock G.J. Cold-formed steel structures, Journal of Constructional Steel Research 59, 2003: str. 473-87, doi:10.1016/s0143-974x(02)00103-7
• [2] Bastani A., Das S., Kenno S., Rehabilitation of thin walled steel beams using CFRP Fabric, Thin-Walled Structures, 143, 2019, str. 106215, doi:10.1016/j.tws.2019.106215
• [3] Bambach M. R., Jama H. H., Elchalakani M., Axial capacity and design of thin-walled steel SHS strengthened with CFRP, Thin-Walled Structures 47, 2009, str. 1112-1121, doi:10.1016/j.tws.2008.10.006
• [4] Chakravarthy N., Naganathan S., Kalavagunta S., Mustapha K. N., Structural performance of experimentally investigated CFRP-strengthened cold-formed steel builtup columns, Iranian Journal of Science and Technology, Transactions of Civil Engineering 46(2)2021, str. 917-924, doi:10.1007/s40996-021-00706-8
• [5] Haedir J., Zhao X-L., Design of short CFRP-reinforced steel tubular columns, Journal of Constructional Steel Research 67(3)2011, str. 497-509, doi:10.1016/j.jcsr.2010.09.005
• [6] Hu L., Feng P., Gao W., Wang Y., Flexural behavior of light steel purlins reinforced by prestressed CFRP laminates, Thin-Walled Structures 174, 2022, str. 109125, doi:10.1016/j.tws.2022.109125
• [7] Kalavagunta S., Naganathan S., Bin Mustapha K. N., Proposal for design rules of axially loaded CFRP strengthened cold formed Lipped channel steel sections, Thin-Walled Structures 72, 2013, str. 14-9, doi:10.1016/j.tws.2013.06.006
• [8] Naganathan S., Chakravarthy H. G., Anuar N. A., Kalavagunta S., Mustapha K. N., Behaviour of cold formed steel built-up channel columns strengthened using CFRP, International Journal of Steel Structures 20, 2019, str. 415-424, doi:10.1007/s13296-019-00293-5
• [9] Szewczak I., Rozylo P., Rzeszut K., Influence of mechanical properties of steel and CFRP tapes on the effectiveness of strengthening thin-walled beams, Materials 14, 2021, str. 2388, doi:10.3390/ma14092388
• [10] Silvestre N., Camotim D., Young B., On the use of the EC3 and AISI specifications to estimate the ultimate load of CFRP-strengthened cold-formed steel lipped channel columns, Thin-Walled Structures, 47(10)2009, 1102-1111, doi:10.1016/j.tws.2008.10.013
• [11] Sun Y., Li P., Qin G., Study on calculation of bearing capacity of axially loaded CFRP-strengthened cold-formed thin-walled lipped channel steel columns, Advances in Civil Engineering 2020, str. 1-16, doi:10.1155/2020/9682929
• [12] Pasternak H., Kubieniec G., Piekarczyk M., Adhesives in strengthening of steel structures, Statybinės Konstrukcijos ir Technologijos 2(2)2010, str. 45-50
• [13] Piekarczyk M., Zastosowanie połączeń klejonych w konstrukcjach metalowych, Technical Transactions, zeszyt 1-B, 2002, str. 99-137