W artykule przedstawiono przegląd literatury w dziedzinie badania na ścinanie belek zbrojonych podłużnie i poprzecznie prętami FRP. Przegląd badań obejmuje zestawienie parametrów różnych zmiennych: rodzaju zastosowanego zbrojenia; wysokości użytecznej elementu; szerokości belek; smukłości ścinania; wytrzymałości betonu na ściskanie; stopnia zbrojenia podłużnego i poprzecznego; modułu sprężystości prętów; kształtu strzemion; porównania z elementami zbrojonymi prętami stalowymi, a także schematu statycznego. Na podstawie przeglądu wiedzy zaproponowano program badań własnych.
EN
This article presents a review of research in the field of shear tests of beams with longitudinal and transverse FRP reinforcement. The research review includes a summary of the parameters of various variables: type of reinforcement, depth of the element, width of the beams, shear span to depth ratio, compressive strength of concrete, longitudinal and transverse reinforcement ratio, modulus of elasticity of bars, shape of stirrups, comparison with elements reinforced with steel bars, as well as the static scheme. Based on the foreign studies the own research program has been proposed.
Polymers with biaxial aligned molecular chains are also orthotropic materials, which are characterized by high tensile strength and low shear strength in the length direction. When orthotropic materials are used as structural shapes with poor shear strength, they are likely to undergo premature failure under shear stress. Therefore, in three-point bending, the cross-section of the entire profile not only bears tensile stress and compressive stress in the length direction, but also simultaneously exhibits shear stress. This study analyzes the distribution of tensile stress, compressive stress and shear stress in the length direction of highly oriented polymers (HOP) by finite element analysis to find the most suitable length-to-height ratio for these materials when used as structural shapes. The finite element analysis software, Abaqus, is utilized to simulate HOP T-beam to analyze the load stress of a T-beam. With a fixed cross–section area, as the length of the material changes, its shear strength also changes. Accordingly, the order of occurrence of tensile failure and shear failure can be investigated. The simulation reveals that when the length-to-height ratio is between 4 : 1 and 20 : 1, a zone of stress in which tensile failure and shear failure occur can be found. This result can be exploited in the design and development of structural beam.
PL
Polimery o dwuosiowo zorientowanych łańcuchach makrocząsteczek są materiałami ortotropowymi, wykazującymi dużą wytrzymałość na rozciąganie oraz niewielką wytrzymałość na ścinanie w kierunku długości. Elementy konstrukcyjne wytworzone z materiału ortotropowego o małej wytrzymałości na ścinanie są podatne na przedwczesne uszkodzenie pod wpływem naprężeń ścinających. Przy zginaniu trójpunktowym w przekroju ich profilu występują zarówno naprężenia rozciągające i ściskające w kierunku podłużnym, jak i naprężenia ścinające. Metodą elementów skończonych analizowano rozkład naprężeń rozciągających, ściskających i ścinających w kierunku podłużnym wysoko zorientowanych polimerów (HOP) w celu określenia optymalnego stosunku długości do wysokości w kształtach konstrukcyjnych. Do symulacji naprężeń obciążeniowych w zginaniu trójpunktowym belki teowej wykorzystano program komputerowy Abaqus. Stwierdzono, że przy stałej powierzchni przekroju poprzecznego belki jej wytrzymałość na ścinanie zmienia się wraz ze zmianą długości. Badano również kolejność występowania uszkodzeń pod wpływem działania sił rozciągających i ścinających. Symulacja wykazała, że przy stosunku długości do wysokości w zakresie od 4 : 1 do 20 : 1 występuje strefa naprężeń, w której mogą się pojawiać uszkodzenia w wyniku rozciągania lub ścinania. Uzyskane wyniki można wykorzystać w projektowaniu i optymalizacji belek konstrukcyjnych.
3
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W artykule omówiono optyczną metodę pomiaru odkształceń DIC (Digital Image Correlation). Zastosowano ją do pomiaru odkształceń stalowych belek teowych poddanych gięciu na zimno. Odwzorowano proces nadawania podniesienia wykonawczego w stalowych belkach mostowych z wyciętym środnikiem o kształcie linii MCL. Otrzymane rezultaty badań doświadczalnych porównano z wynikami analiz numerycznych.
EN
The paper presents non-contact optical technique for measuring strains DIC (Digital Image Correlation). The method was used to measured cold strains of steel T-beams during cold bending. The process of cambering of bridge beams with steel shape MCL dowel was simulated. The obtained results were compared to numerical analysis.
4
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W pracy przedstawiono badania eksperymentalne i numeryczne belek teowych wykonanych z betonu wysokowartościowego oraz betonu z użyciem kruszywa z recyklingu. Belki do badań wykonano w skali półtechnicznej jako teowe o szerokości półki 160 mm i szerokości środnika 80 mm oraz wysokości 120 mm i długości efektywnej 1100 mm. Opisano program badań oraz analizę wyników w zakresie odkształceń betonu w belkach. Badania eksperymentalne potwierdzone zostały analizą numeryczną, co wykazało zgodność uzyskanych wyników.
EN
The paper summarises the experimental and numerical analysis of bearing capacity of concrete beam was prepared from reinforced high performance concrete, another two was made of reinforces high performance concrete containing recycling aggregate. Beams used on the tests were prepared in modeling scale with the T-shaped cross section of upper width 160 mm, bottom width 80 mm, height 120 mm and the effective span of 1100 mm. The program of tests a description of their realization, as well as the results obtained deflections and strains have also been presented. An analysis of the results obtained was carried out, which was compared to the results of the theoretical analysis based on standard regulations.
The article presents a study on the t-shaped reinforced concrete beams strengthened in a shear with PBO-FRCM composite materials. It is a system consisting of PBO libers (p-Phenylene BenzobisOxazole) which are adhered to the surface of the element by mineral mortar matrix. This system can be used as effectively as FRP system, but due to premature debonding of composite from the concrete surface, proper anchoring of the composite is very important. Experimental studies were made on 4 reinforced concrete beams, where 3 of them were shear strengthened with PBO-FRCM with the anchorage, and one was a control beam. The anchorage system consisted of a glass fibre bar pasted in to the groove under the flange of a beam. Failure mechanism and effectiveness of PBO-FRCM shear strengthening are discussed.
Przedstawiono ewolucję przepisów normowych dotyczących sprawdzania belek teowych na ścinanie między środnikiem i półkami. Zaproponowano uproszczenia, przedstawiono algorytm i przykłady obliczeń.
EN
The evolution of code provisions concerning the verification shear between web and flanges of T-sections of reinforced concrete slabs with beams is presented. Simplifications are proposed, the algorithm and examples of calculations are included.
This paper is devoted to the application of ultrasonic wave propagation phenomena for the diagnostics of prestressed, concrete, bridge T-beams. A multi-point damage detection system is studied with use of numerically obtained data. The system is designed to detect the presence of the material discontinuities as well as their location.
The aim of the paper is the experimental determination of residual bearing capacity prototypes - beams with damaged shelf. Tests conducted to study the effect of beam damage on its residual load carrying capacity. In this paper it is proved that the type of damage affects the residual load-bearing captivity, the nature of the occurrence and the further development of cracks, the beam deflection.
PL
W artykule przedstawiono wyniki badań doświadczalnych belek teowych z uszkodzoną półką. Badania wykonano w celu przestudiowania wpływu uszkodzeń na resztkową nośność belek. Udowodniono, że rodzaj uszkodzenia wpływa na resztkową nośność, charakter występowania i dalszy rozwój rys oraz ugięcie belek.
Omówiono współczesny polski system prefabrykowanych dżwigarów typu T z betonu sprężonego, stosowanych w mostach drogowych jednoprzęsłowych oraz ciągłych rozpiętości 12,0 - 27,0 m.
EN
This paper presents contemporary system of precast girders of road bridges. The system uses T-beams performed of pre-tensioned concrete. It is applied in one-span girders and in continuous beams 12,0 - 27,0 m long.
11
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW