Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Finite element model and test results for punching shear failure of RC slabs

Lewiński Paweł, Więch Przemysław P.

Archives of Civil and Mechanical Engineering

|

2020

|

Vol. 20, no. 2

80--95

EN

The nonlinear finite element analysis of pin-supported reinforced concrete slabs of moderate thickness is the main subject of this paper. This is an important issue of the mechanics of concrete structures. Thus, a nonlinear FE analysis of RC slab models subjected to punching shear was initiated and the comparison of the numerical and test results was made. The prediction engine of the crack pattern due to bending and extension is incorporated in the Mindlin-type (moderately thick) slab model together with other nonlinear features. This is in order to formulate an alternative model of RC slab in relation to the layered models or fully three-dimensional models. New formulas were applied for 3D constitutive relationships for concrete and for tension stiffening effect. Prediction of punching shear was facilitated by Podgórski’s failure criterion for concrete. On the one hand, a considerable advantage of the proposed approach is a relatively low numerical effort in comparison with the existing models, while on the other hand the applied model clearly describes the physical behaviour of a real slab. A supporting test programme for validation was run. Three RC slabs with a system of double-headed studs as the reinforcement against punching were tested by the authors in ITB Strength Tests Laboratory. The results for the units constructed as square slabs with a central short column subjected to full-scale tests were initially compared with assessments based on standard provisions and technical approvals. As a result of this approach, the overall prediction of the nonlinear behaviour of the test model, including the model of shear failure, is in accordance with the experimental data.

2

Strengthening of RC slabs with prestressed and non-prestressed NSM CFRP strips

Przygocka M., Lasek K., Kotynia R.

Architecture Civil Engineering Environment

|

2015

|

Vol. 8, no. 3

79--86

EN

This paper presents the results of an experimental tests carried out on reinforced concrete (RC) slabs strengthened in flexure with prestressed near surface mounted (NSM) carbon fiber reinforced polymer (CFRP) strips. The main aim of the test was to define effectiveness of strengthening with narrow CFRP strips glued into slits made in a concrete cover in aspect of an influence of an internal steel reinforcement ratio. In order to improve serviceability limit state conditions of pre-tensioning of the NSM reinforcement has been proposed. According to the authors knowledge a number of studies on the pretensioned NSM FRPs is quite small. Until now only few laboratories all over the world have undertaken the subject of flexural strengthening with pre-tensioned strips and obtained very promising results. The innovation of this study is a novel prestressing device adapted to tension narrow CFRP strips proposed by the authors. The experimental program contained two RC slabs reinforced with different internal steel reinforcements. Obtained results indicated high effectiveness of this technique with flexural enhancement of 73 and 134% compared to non-strengthened specimens respectively with higher and lower steel reinforcement ratio. Introducing pre-tensioning of the CFRP strips upgrades the service conditions with decrease of existing deflections and reduction of crack width. Outcomes of the study presented herein motivated authors for further research and developed novel experimental program based on preloaded specimens to analyse the effect of prestressing on service conditions.

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań żelbetowych płyt wzmocnionych na zginanie naprężonymi taśmami kompozytowymi (CFRP – carbon fiber reinforced polymer) wklejonymi w podłużne bruzdy wycięte w betonowej otulinie (technika NSM – near surface mounted). Głównym celem badań było określenie wpływu stalowego stopnia zbrojenia podłużnego na efektywność wzmocnień przy użyciu cienkich, kompozytowych taśm. W celu poprawy warunków w stanie granicznym użytkowania zaproponowano wstępne naprężenie zbrojenia kompozytowego. Opierając się na wiedzy autorów, badania wzmocnień elementów żelbetowych przy użyciu naprężonych kompozytów, szczególnie wklejonych w betonową otulinę są dość rzadkie. Do tej pory kilka ośrodków badawczych na całym świecie podjęło tą tematykę. Innowacyjnym aspektem jest zastosowanie autorskiego systemu przystosowanego do naciągu wąskich kompozytowych taśm. Przeprowadzone badania obejmowały dwie żelbetowy płyty różniące się stopniem wewnętrznego zbrojenia stalowego. Wyniki badań potwierdziły wysoką efektywność wzmocnienia techniką NSM. Zaobserwowano wzrost nośności płyt wynoszący 73% i 134% odpowiednio z mniejszym i większym stopniem zbrojenia stalowego w porównaniu do odpowiadających im elementów niewzmocnionych. Wprowadzenie wstępnego naciągu taśm CFRP doprowadziło do zmniejszenia ugięć oraz szerokości rozwarcia rys. Otrzymane rezultaty skłoniły autorów do kontynuacji badań i przeprowadzenie testów elementów wytężonych przed wzmocnieniem.

3

Szerokość rozwarcia rys w żelbetowych płytach poddanych statycznym obciążeniom o zmiennym znaku

Świąć K.

Zeszyty Naukowe. Budownictwo / Politechnika Śląska

|

2003

|

z. 101

417-424

PL

Referat zawiera opis i wyniki badań fragmentu ściany wielokomorowego silosu o przekroju prostokątnym, modelowanego żelbetową płytą. Model poddawany był statycznym obciążeniom o zmiennym znaku w dwóch przedziałach obciążenia. Po przyłożeniu do badanego elementu obciążenia zewnętrznego P mierzona była szerokość rozwarcia rys, odkształcenia w stali i na powierzchni betonu oraz ugięcie. Przeprowadzone badania potwierdziły istotny wpływ liczby cykli obciążeń o zmiennym znaku na końcową szerokość rozwarcia rysy, a także konieczność przeprowadzenia kolejnych badań.

EN

In this paper the description and results of research on a fragment of RC silo's wall on rectangular section are shown. RC silo's wall was modeled by RC slab. Model was loading by static load on changeable direction. After loading RC slab crack's width, strain of concrete and reinforcement steel, deflection were measured. The carried out research acknowledged influence of number of load cycles on final crack's width.