Porównano zależności przyczepność-poślizg oraz mechanizmy zniszczenia dla betonu z dodatkami zeolitu i metakaolinitu w obecności prętów GFRP, BFRP i stalowych. Przyczepność prętów GFRP do betonu z dodatkiem metakaolinitu była o 50% większa niż do betonu zwykłego, natomiast przyczepność do betonu z zeolitem podobna. W przypadku prętów BFRP stwierdzono wzrost przyczepności o 7% dla betonu z metakaolinitem. Pręty BFRP miały większą przyczepność w stosunku do zbrojenia stalowego. Zmiana przyczepności prętów GFRP i BFRP była stopniowa, a poślizg był kilkukrotnie większy niż prętów stalowych.
EN
Bond stress-slip relationship and failure mechanisms for concrete with additions of zeolite and metakaolin in the presence of GFRP, BFRP and steel bars were compared. The bond strength of GFRP bars to concrete with the addition of metakaolin was 50% higher than to ordinary concrete, while the bond strength to concrete with zeolite was similar. In the case of BFRP bars, an increase in bond strength by 7% was found for concrete with metakaolin. BFRP bars had greater bond strength to steel reinforcement. The change in the bond stress of the GFRP and BFRP bars was gradual and the slip was several times greater than that of the steel bars.
The paper presents research results of bond tests in completely concrete encased steel I-section columns made of self-compacting concrete (SCC). The results of push-out tests obtained by elements made of SCC were compared with those elements, which were made of vibrated concrete. The influence of selected factors on resistance to the vertical shear was considered in this study. The analysis of research results shows that the resistance to the vertical shear between steel I-section and SCC concrete depends on distance between stirrups and concrete age. Shrinkage has important influence on interfacial bond forces. The test results were compared with a recommendations given in the Design code - Eurocode 4. This standard can be used only for composite elements made of lightweight and vibrated concrete. In the case of completely concrete encased I-section composite columns the shear resistance after 28 days and after concrete shrinkage was higher than design resistance strength given in the standard. This means that the design value of the shear strength given in the standard should be verified and checked, if it can be applied to elements made of SCC concrete. Further tests should be carried out to determine the value of shear resistance for such elements.
PL
Stalowo-betonowe słupy o przekroju złożonym z obetonowanego dwuteownika stanowią jeden z podstawowych typów słupów zespolonych szeroko stosowanych w budownictwie. Dzięki takim cechom jak: wysoka nośność, sztywność czy też ciągliwość, zyskały na popularności i znalazły zastosowanie jako podpory w obiektach mostowych, konstrukcjach hydrotechnicznych, a także w różnego rodzaju budynkach posadowionych na terenach zagrożonych sejsmicznie. Przekroje złożone z obetonowanego dwuteownika są powszechnie stosowane, np. w podmorskich tunelach Chin. Jednocześnie istotnym zagadnieniem rozważanym w wielu publikacjach jest możliwość wzmocnienia stalowych, skorodowanych słupów, stanowiących podpory mostów w Stanach Zjednoczonych, poprzez ich obetonowanie. W tego typu konstrukcjach, których przekroje są często gęsto zbrojone, a przestrzeń między deskowaniem i stalowym kształtownikiem nieduża, zasadnym wydaje się użycie betonu samozagęszczalnego (SCC z ang. Self-Compacting Concrete). Dlatego Autorki artykuły podjęły się zbadania przyczepności między stalą i betonem samozagęszczalnym w zespolonych słupach o przekroju złożonym z obetonowanego dwuteownika HEA 160. W niniejszym artykule przedstawiono wyniki badań przyczepności miedzy stalą i betonem samozagęszczalnym (SCC), elementów złożonych z obetonowanego dwuteownika HEA 160 i porównano je z wynikami uzyskanymi przez elementy wykonane z betonu wibrowanego. W pracy przedstawiono również wpływ wybranych czynników na nośność na ścinanie w płaszczyźnie zespolenia. Analiza wyników badań pokazała, że rozstaw zbrojenia poprzecznego oraz wiek i rodzaj betonu wpływają na nośność na ścinanie w płaszczyźnie zespolenia. Jednocześnie wyniki badań obliczeniowej nośności na ścinanie w płaszczyźnie zespolenia zestawiono z wartościami granicznymi podanymi w normie Eurokod 4. Jak wynika z przeprowadzonej analizy, wszystkie badane elementy uzyskały wyższą wartość naprężeń ścinających w płaszczyźnie zespolenia niż wartość podana w tablicy normowej EC4, zarówno po 28 dniach jak i po badaniu skurczu betonu. Zgodnie z zaleceniami określonymi w normie PN-EN 1994-1-1-2008, wartość obliczeniowych naprężeń ścinających zależy jedynie od rodzaju przekroju elementów ściskanych. Należy podkreślić, że zalecenia normowe dotyczą jedynie elementów wykonanych z betonu zwykłego, ale wydaje się, że nawet w tym przypadku warunki klasyfikacji granicznej nośności na ścinanie τRd wydają się być niewystarczające. W związku z tym wydaje się, że powinny zostać przeprowadzone kolejne badania w celu określenia obliczeniowej nośności na ścinanie dla elementów wykonanych z betonu SCC.
Na podstawie nieliniowej dynamicznej analizy ramy portalowej poddanej wymuszeniu sejsmicznemu przedstawiono zasady wyznaczania wymaganej ciągliwości poziomej konstrukcji. Obliczenia numeryczne wykonano za pomocą modelu lepko-sprężysto-idealnie plastycznego oscylatora o jednym stopniu swobody. Opisano metody projektowania konstrukcji stalowych i zespolonych stalowo-betonowych ze względu na oddziaływania sejsmiczne zgodnie z Eurokodem 8. Przedstawiono sposób wyznaczania sprężystego spektrum odpowiedzi konstrukcji oraz pokazano fizyczną interpretację współczynnika zachowania q, a także metody wyznaczania tego współczynnika.
EN
The method of determining the ductility demand of the portal frame subjected to the seismic forces was presented. Numerical calculations were performed using a viscoelastic ideally plastic SDOF oscillator. The Eurocode 8 provisions on designing steel and composite steel-concrete structures due to seismic actions and the method of determining the elastic response spectrum was described. The physical interpretation of the behavior factor q as well as the methods of determining this factor were presented.
Przedstawiono wyniki badań elementów zginanych zbrojonych prętami na bazie kompozytów FRP narażonych na działanie podwyższonej temperatury. Pełnowymiarowe betonowe belki były narażone na ogień, a następnie ich rezydualna nośność została określona w 4-punktowym badaniu na zginanie.
EN
The article describes the results of experimental tests on bending elements reinforced with composite FRP bars subjected to elevated temperatures. Full-size concrete beams were tested in fire conditions and then their residual load-bearing capacity was tested in a 4-point bending test.
Na tle historii powstania i działalności Sekcji Konstrukcji Metalowych w poprzednich kadencjach przedstawiono problematykę naukową planowaną do realizacji w nowej kadencji oraz wyzwania badawcze stojące przed członkami Sekcji. Opisano również udział członków Sekcji w europejskich i krajowych komitetach normalizacyjnych, współpracę z Europejską Konwencją Konstrukcji Stalowych ECCS, współpracę z otoczeniem gospodarczym, stowarzyszeniami i przemysłem. Wspomniano także o realizowanej w ramach działalności popularyzatorskiej współpracy z czasopismem „Inżynieria i Budownictwo”.
EN
On the background of the history of the establishment and operation of the Metal Structures Section in previous terms, the scientific issues planned to be implemented in the new term as well as research challenges facing the members of the Section were presented. The participation of Section members in European and national standardization committees, cooperation with the European Convention for Constructional Steelwork ECCS, cooperation with the economic environment, associations, and industry was also described. The cooperation with the Inżynieria i Budownictwo magazine was also mentioned as part of the popularization activity.
Przedstawiono zasady sprawdzenia nośności na ścinanie podłużne w stropach zespolonych z blachami fałdowymi według normy Eurokod 4-1. Omówiono założenia metody m-k i metody częściowego zespolenia. Zamieszczono przykład liczbowy.
EN
Presents the principles of checking the longitudinal shear capacity of composite slabs with profiled steel sheeting based on the Eurocode 4-1. The assumptions of the m-k method and the partial connection method are discussed.
Według PN-EN 1994-1-1 ciągliwe łączniki na ścinanie można rozmieszczać równomiernie na długości krytycznej belki pod warunkiem, że zastosowano także ciągliwe połączenie na ścinanie (zastosowany stopień zespolenia jest wystarczająco wysoki). Wtedy w obszarach przęsła, w których podłużna siła ścinająca jest większa niż nośność na ścinanie następuje redystrybucja sił ścinających na sąsiednie łączniki. Stosując nieciągliwe łączniki na ścinanie, ich rozmieszczenie należy dostosować do rozkładu ścinania.
EN
According to the PN-EN 1994-1-1 ductile shear connectors may be distributed uniformly over the critical length of the beam provided that the suficient degree of shear connection is applied. In such case in areas where the longitudinal shear is greater than the shear capacity, the shearing forces are redistributed to the neighboring connectors. When non-ductile shear connectors are used, their spacing should be provided in accordance with the longitudinal shear distribution along the beam.
Przedstawiono wybrane problemy związane z projektowaniem stropów zespolonych z blachami fałdowymi według normy Eurokod 4-1. Zwrócono uwagę na pewne aspekty projektowe, które nie są jasno ujęte w normie, takie jak ograniczenie odkształceń w betonie i minimalne zbrojenie ze względu na nośność i zarysowanie.
EN
The article presents selected problems of designing composite slabs with profiled steel sheeting based on the Eurocode 4-1. The article draws attention to some aspects not quite clearly presented in the standard – concrete strain limitation and the minimum reinforcement.
Przedstawiono rozwiązania analityczne wpływu pierwotnych i wtórnych efektów skurczu na stan naprężenia i odkształcenia w stalowo-betonowych belkach zespolonych. W belkach swobodnie podpartych skurcz betonu powoduje dodatkowe ugięcia oraz naprężenia, a w wieloprzęsłowych belkach statycznie niewyznaczalnych wtórne efekty skurczu betonu - dodatkowo powstanie wzbudzonych sił wewnętrznych.
EN
The article presents analytical solutions of the infuence of the primary and secondary effects of concrete shrinkage on stress and strain state in steel-concrete composite beams. In sigle-span simply supported beams shrinkage of concrete causes additional deflections and self-equilibrated stresses. In multi-span statically indeterminate beams the secondary effects of shrinkage also give rise to induced cross sectional forces.
Według Eurokodu 4-1 nośność graniczną stalowo-betonowych belek zespolonych można obliczać, przypisując materiałom właściwości sztywno-plastyczne lub właściwości nieliniowe. W pierwszym przypadku wytrzymałość betonu na ściskanie redukuje się o 15%, otrzymując bezpieczne i proste oszacowanie nośności granicznej przekroju na zginanie. W metodzie nieliniowej korzysta się ze związków konstytutywnych dla betonu i stali zawartych w pozostałych częściach Eurokodu oraz z zasady płaskich przekrojów. W artykule przedstawiono równania umożliwiające obliczenie sztywno-plastycznej nośności na zginanie belek zespolonych przy pełnym i częściowym zespoleniu. Zamieszczono przykład obliczeniowy.
EN
According to the Eurocode 4-1 the ultimate bearing capacity of composite steel-concrete beams can be computed using either rigid-plastic or nonlinear constitutive relations for both materials. In the first case the compressive strength of concrete in compression is reduced by 15%, therefore a safe and simple estimation of the ultimate bearing capacity of the composite crosssection can be done. In the latter the more precise constitutive relations for steel and concrete according to other parts of the Eurocodes are used. In the article equations allowing for calculations of the rigid-plastic bending moment resistance of the composite beams with a full and partial shear connection are presented. All the principles are illustrated by a calculation example.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.