Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Non-contact method for measuring deformation in testing selected materials used in road construction

Górszczyk Jarosław, Malicki Konrad

Roads and Bridges - Drogi i Mosty

|

2023

|

Vol. 22, no. 4

423--432

EN

High requirements for materials used in road construction make it necessary to use modern methods for assessing the mechanical parameters of these materials. One such method is the Digital Image Correlation (DIC) method. The paper presents the possibilities of using the non-contact DIC method to measure deformation in testing selected mechanical properties of asphalt mixture samples and a composite made of a polymer matrix reinforced with a glass fiber grid (fiber reinforced polymer – FRP). The paper shows deformation analysis of all the observed surfaces of the tested samples. It was found that in terms of static tensile strength, the performance of the FRP tape is similar to the behavior of geogrids used to strengthen road pavement structures. The discussed results of own research and research described in the literature confirmed the usefulness of the DIC method in testing materials used in civil engineering.

PL

Wysokie wymagania stawiane materiałom stosowanym w budownictwie drogowym powodują konieczność stosowania nowoczesnych metod oceny ich parametrów mechanicznych. Jedną z takich metod jest metoda cyfrowej korelacji obrazu (Digital Image Correlation – DIC). W artykule zaprezentowano możliwości wykorzystania bezkontaktowej metody DIC do pomiaru deformacji w badaniach wybranych cech mechanicznych próbek mieszanki mineralno-asfaltowej oraz kompozytu wykonanego z matrycy polimerowej zbrojonej siatką z włókien szklanych – (fiber reinforced polimer – FRP). W pracy pokazano analizy deformacji całych obserwowanych powierzchni badanych próbek. Stwierdzono też, że pod względem wytrzymałości statycznej na rozciąganie praca taśmy FRP jest podobna do zachowania geosiatek stosowanych do wzmacniania konstrukcji nawierzchni drogowych. Omówione wyniki badań własnych oraz badań opisanych w literaturze potwierdziły przydatność metody DIC w badaniach materiałów stosowanych w inżynierii lądowej.

2

Ocena wybranych normowych modeli przyczepności kompozytów FRP do wzmacniania betonu

Krzywoń Rafał

Inżynieria i Budownictwo

|

2023

|

R. 79, nr 9-10

533--537

PL

Przyczepność jest jednym z kluczowych czynników decydujących o efektywności zewnętrznego wzmocnienia kompozytowego konstrukcji betonowej. Wykorzystywane w projektowaniu normy stosują różne modele matematyczne do wyznaczania siły przyczepności taśm i mat FRP. Otrzymywane w obliczeniach wyniki mogą różnić się nawet ponad dwukrotnie. Artykuł przedstawia ocenę dokładności przewidywania siły przyczepności dla wybranych wytycznych projektowania w świetle badań przyczepności ponad 800 próbek. Wyniki analiz metodą Demerit wskazują, że najlepsze modele przyczepności proponują szwajcarska norma SIA 166 i włoska CNR-DT200.

EN

Bond is one of the key issues determining the effectiveness of external composite strengthening of a concrete structure. The standards used in designing use various mathematical models to predict the bond strength of FRP overlays. The results obtained in the calculations may differ even two times. The paper presents an assessment of the accuracy of bond force prediction for selected design guidelines. The results of over 800 samples taken from the literature were used for comparison. The results of analyses show that the best bond model is recomended by the Swiss standard SIA 166 and CNR-DT200.

3

Effect of Potable, Acidic and Alkaline Water Curing on Flexure Strength of Strengthened and Unstrengthen Reinforced Concrete Beams

Barkale Akshay D., Thakare Sunil B.

Ecological Engineering & Environmental Technology

|

2023

|

Vol. 24, iss. 2

153--161

EN

The rapid growing population has resulted into the need of additional capacities of existing infrastructure facilities, commercial buildings etc. Also, the revisions of codal provisions has made many existing structures fall out of the safety criteria mandated by these provisions. In such scenario, from environmental point of view it is always better to strengthen the existing structure than demolish it and cause pollution. Such structures are made to withstand greater load than their capacity by means of supplementary systems also known as strengthening schemes. Recently, Fiber Reinforced Polymer (FRP) is in wide use in strengthening aspect due to its various advantages. Also, Potable Water is a scarcest commodity these days. Its significance in construction industry have been vital. Concrete and water being the most utilized construction materials, this paper examines the effect of different pH water levels on flexure capacity of concrete beams with and without the strengthening system. Eighteen numbers of concrete beams with conventional reinforcement are casted with size of 500x100x100 mm3. These beams are divided into six categories so that each category has three number of beams. The beams are categorized based on the FRP application and pH value of curing solution. Three types of water is used with pH in the range of 4 to 5, pH of 7.5 and pH in the range 9 to 10. Single layer of Glass Fiber Reinforced Polymer (GFRP) fabric sheet is used for flexure strength enhancement. All beams are tested using flexural test till failure. Salient points viz. load and deflection at which first crack, service and failure. These points are noted for each beam and average of three beams of a group is presented as final reading. Suitable conclusions are drawn from these test results.

4

Modelling of strengthening of concrete beams with FRP in Ansys software

Kowalski Damian, Selejdak Jacek

Materiały Budowlane

|

2022

|

nr 11

188--191

EN

The purpose of this article is to confirm an accuracy of Cohesive Zone Model (CZM) implemented in Ansys for modelling concrete beams strengthened with fiber reinforced polymer (FRP) tapes. Only mode II of debonding was taken into account, which is sufficient for a case of bent beam strengthened with FRP tape glued to its bottom. Results show satisfying coincidence of used model with experimental data and therefore confirm usefulness of CZM for solving the above mentioned problems.

PL

Celem artykułu jest weryfikacja dokładności modelu Cohesive Zone Model (CZM), zaimplementowanego w programie Ansys, w modelowaniu numerycznym belek żelbetowych wzmacnianych taśmami z polimerów zbrojonych włóknami (FRP). Wzięto pod uwagę jedynie postać II utraty przyczepności, co jest wystarczające w przypadku belek zginanych wzmocnionych taśmą przyklejoną do ich spodu. Wyniki pokazują zadowalającą zgodność użytego modelu z danymi eksperymentalnymi i tym samym potwierdzają użyteczność CZM do rozwiązywania ww. zagadnień.

5

Fire resistance of FRP strengthening concrete beams at elevated temperature using ABAQUS

Keong Ng Chee, Kadir Mariyana Aida Ab, Zuhan Nurizaty, Mastor Muhammad Najmi Mohamad Ali, Alel Mohd Nur Asmawisham

Archives of Civil Engineering

|

2022

|

Vol. 68, nr 2

105--123

EN

Mechanical properties of FRP such as strength and stiffness as well as the bonding interface between FRP and concrete will be badly deteriorated when exposed to high temperature. Furthermore, the effect of thickness of insulation with different type of concrete strength has not yet been studied elsewhere in numerical studies. Therefore, this study is to assess the thermal-structural behaviour of insulated FRP strengthened RC beam exposed to elevated temperature using ABAQUS. The proposed numerical model of 200×300 mm RC beam subjected to 2 hours standard fire curve (ISO 834) had been validated with the analytical solution. The validated numerical model then is used in parametric study to investigate the behaviour of fire damaged normal strength concrete (40 MPa) and high strength concrete (60 MPa) of RC beam strengthened with CFRP using various fire insulation thickness of 12.5 mm, 25 mm and 40 mm, respectively. The result of steel characteristic strength reduction factor is compared with analytical using 500°C Isotherm methods. The parametric studies indicated that the fire insulation layer is essential to provide fire protection to the CFRP strengthened RC beams when exposed to elevated temperature. The insulation layer thickness of 25 mm had been found to be the optimum thickness to be used as it is able to meet the criteria of temperature distribution and displacement requirement. In conclusion, the numerical model developed using ABAQUS in this study is to carry out assessment on the thermal-structural behaviour of the insulated CFRP-strengthened RC beams at elevated temperature.

6

Experimental investigation on the compressive behaviour of FRP‑confined rectangular concrete columns

de Diego Ana, Martínez Sonia, Castro Viviana Jacqueline, Echevarría Luis, Barroso Francisco Javier, Gutiérrez José Pedro

Archives of Civil and Mechanical Engineering

|

2022

|

Vol. 22, no. 3

art. no. e131

EN

This paper presents a comprehensive experimental study on the behaviour of FRP-confined concrete in square and rectangular columns and focuses on some issues that might be addressed with a view to improving the predictive models. For this purpose, 31 prismatic concrete specimens with a height of 600 mm and low- and medium-strength concrete (20-35 MPa) were tested under centred compression. The parameters studied were the aspect ratio between the sides of the section (1, 1.5 and 2), the radius of curvature of the corners (20, 25 and 30 mm) and the number of carbon FRP layers applied. The experimental results included stress-strain curves of specimens and detailed information about the confined concrete strength and the axial and lateral strain achieved on the FRP jacket during the tests. The stress-strain response and ultimate condition are analysed, showing that FRP jacketing is an efficient technique for increasing the strength and strain capacity, but that confinement efficiency decreases as the aspect ratio of the section increases. In spite of such decrease, significant strength improvement was achieved for low-strength concrete in rectangular sections with aspect ratios of 1.5 (strength gain up to 81%), and even 2 (up to 36%). The axial strength of the tests was compared with the design criteria of four international guidelines, resulting in predictions that did not properly fit for rectangular sections. A predictive equation is proposed to assess the axial compressive strength of the FRP-confined concrete, which includes a better adjustment for the strain efficiency factor and the shape factor for rectangular columns.

7

Effect of Modified Carbon Nanotubes Epoxy on the Mechanical Properties of Concrete Reinforced with FRP Sheets

Kazemi Hamid, Heydari Mostafa, Bamoharam Fateme Farash

Civil and Environmental Engineering Reports

|

2021

|

Vol. 31, no. 3

177--196

EN

Today, using Fiber Reinforced Polymer (FRP) sheets is one of the conventional methods in retrofitting concrete structures. Some factors affecting FRP sheets proper performance include mechanical properties, surface specifications, connector’s material and connecting approach in concrete elements. Previous studies showed that FRP epoxy resin and its basic surface have a significant impact on the ultimate bearing capacity. In line with the development of nanotechnology in recent years, this paper presents an experimental study to show the effects of adding the best percentage of nano-carbons to adhesive resin and evaluate the ultimate axial, shear and bending strengths in concrete samples. The results show that using FRP with carbon nanotube reinforced resins will significantly increase stiffness and ductility by 100%; moreover, it shows an effective increase of almost 13% in axial and flexural strengths of specimens.

8

Shear strength testing of basalt-, hybrid-, and nano-hybrid fibre-reinforced polymer bars

Protchenko Kostiantyn, Zayoud Fares, Urbański Marek

Archives of Civil Engineering

|

2021

|

Vol. 67, nr 2

323--336

EN

Over the past decades, using of sustainable materials in construction is a challenging issue, thus Fibre Reinforced Polymers (FRP) took the attention of civil and structural engineers for its lightweight and high-strength properties. The paper describes the results of the shear strength testing of three different types of bars: (i) basalt-FRP (BFRP), (ii) hybrid FRP with carbon and basalt fibres (HFRP) and (iii) nano-hybrid FRP (nHFRP), with modification of the epoxy matrix of the bar. The hybridization of carbon and basalt fibres lead to more costefficient alternative than Carbon FRP (CFRP) bars and more sustainable alternative than Basalt FRP (BFRP) bars. The BFRP, HFRP and nHFRP bars with different diameters ranging from Ø4 to Ø18 mm were subjected to shear strength testing in order to investigate mechanical properties and the destruction mechanism of the bars. Obtained results display a slight downward trend as the bar diameter increase, which is the most noticeable for HFRP bars. In most of the cases, BFRP bars were characterized by greater shear deformation and less shear strength compared to HFRP and nHFRP bars. Performed testing may contribute to comprehensive understanding of the mechanical behavior of those types of FRP bars.

PL

W ostatnich dziesięcioleciach coraz większą rolę odgrywa zastosowanie zrównoważonych materiałów w budownictwie. Dlatego pręty kompozytowe Fibre-Reinforced Polymers (FRP) zwróciły uwagę inżynierów budownictwa ze względu na szereg zalet takich jak: zwiększoną trwałość, pełny recykling, odporność na korozję, mały ciężar i wysoką wytrzymałość. W artykule opisano wyniki badań wytrzymałości na ścinanie trzech typów prętów kompozytowych: (i) złożonych z włókien bazaltowych (BFRP) i matrycy epoksydowej, (ii) hybrydowych - wykonanych z włókien bazaltowych z dodatkiem włókien węglowych oraz matrycy epoksydowej (HFRP) a także (iii) nano-hybrydowych (nHFRP), złożonych z włókien bazaltowych i węglowych z udziałem zmodyfikowanej matrycy epoksydowej z dodatkiem nanokrzemionki. Pręty HFRP i nHFRP są znacznie tańsze niż pręty wykonane wyłącznie z włókien węglowych Carbon FRP (CFRP) a jednocześnie znacznie bardziej sztywne w porównaniu do prętów wykonanych wyłącznie z włókien bazaltowych FRP (BFRP). Pręty BFRP, HFRP i nHFRP o średnicach w 6, 8 , 10 ,12, 14, 18 mm poddano badaniom wytrzymałości na ścinanie w celu określenia właściwości mechanicznych oraz mechanizmu zniszczenia. Uzyskane wyniki wykazują niewielką tendencję spadkową wytrzymałości na ścinanie wraz ze wzrostem średnicy pręta, co jest najbardziej zauważalne w przypadku prętów HFRP. W większości przypadków pręty BFRP charakteryzowały się większym odkształceniem na ścinanie i mniejszą wytrzymałością na ścinanie w porównaniu z prętami z HFRP i nHFRP. Przeprowadzone testy mogą przyczynić się do pełnego zrozumienia mechanicznego zachowania się tych typów prętów FRP.

9

FRP bridges in Poland: state of practice

Siwowski Tomasz, Zobel Henryk, Al-Khafaji Thakaa, Karwowski Wojciech

Archives of Civil Engineering

|

2021

|

Vol. 67, nr 3

5--27

EN

The state of the art in the field of composite polymer bridges in Poland is presented below. Such bridges were built from 1999. Some of them are fully composite polymer structure. Others are developed as hybrid structure. There are two kind of structures: steel girders with FRP deck and FRP girders with concrete deck. Different production methods of FRP elements were used: pultrusion and infusion. Some bridges are the result of research programs, but there are also some commercial projects. Also, the short application history of FRP bridges all over the world is presented and material properties of the construction material are given in the paper. Those materials are much more lighter than steel or concrete. Low weight of FRP materials is an advantage but also disadvantage. It is good from structural and economical point of view because the dimensions of girders, piers and foundation will be smaller. From opposite side to light structure could cause problems related to response of structure against dynamic actions. As a final result the fatigue strength and durability will be reduced. Of course, the high cost of FRP (CFRP especially) limits at the moment range of application. The presented in the paper bridge structures show that despite of mentioned above problems they are now in good conditions and their future life looks optimistic. It could be supposed that modification and/or development of FRP production technologies more better utilizing their properties will create more elegant and useful bridges.

PL

W ciągu ostatnich lat przed mostowcami otworzyły się nowe możliwości. Dzięki lekkim, a przy tym bardziej wytrzymałym i trwalszym materiałom mogą oni zbliżyć się do granic nieosiągalnych dla materiałów tradycyjnych. Materiały te - polimery wzmacniane włóknami (FRP - z ang. Fiber Reinforcement Polymers) - do tej pory stosowane były z powodzeniem w lotnictwie, przemyśle kosmicznym, przy produkcji samochodów i łodzi. Dzięki niskiemu ciężarowi własnemu pozwalały na polepszenie osiągów oraz oszczędność paliwa. Bodźcem ograniczającym dość znacząco zastosowanie polimerów w innych dziedzinach była ich cena - wyższa od cen innych materiałów (np. metali) oraz wymagania odnośnie technologii układania i obrabiania. Kompozyty polimerowe (FRP) ze względu na swoje korzystne właściwości znajdują coraz szersze zastosowanie w mostownictwie. Materiały te, w przeciwieństwie do materiałów tradycyjnych odznaczają się małym ciężarem własnym, dużą wytrzymałością, odpornością korozyjną (zwłaszcza na sól). Obawy przed zastosowaniem FRP wiąże się przede wszystkim z brakiem doświadczeń, jeśli chodzi o trwałość tego materiału i wysokim kosztem (zwłaszcza włókien węglowych). Zaprezentowane w artykule rozwiązania konstrukcyjne dowodzą, że pomimo różnych ograniczeń technicznych i środowiskowych oraz komunikacyjnych sprawdzają się podczas eksploatacji. Należy przypuszczać, że po nabraniu pewności co do trwałości kompozytów polimerowych i opracowaniu nowych kształtów profili oraz ich połączeń, a także modyfikacji istniejących technologii produkcji lub wymyślenia nowych jeszcze lepiej wykorzystujących właściwości tych materiałów mosty z nich wykonane wpiszą się na stałe w polski krajobraz.

10

Fakty i mity o wzmacnianiu konstrukcji żelbetowych na zginanie przy użyciu materiałów kompozytowych FRP

Kotynia Renata

Materiały Budowlane

|

2020

|

nr 5

26--30

PL

W artykule przedstawiono konfrontację obowiązujących zasad projektowania wzmocnienia konstrukcji żelbetowych materiałami kompozytowymi FRP z podważającymi je tezami, które z uwagi na błędne założenia prowadzą do mylnych wniosków. Wyjaśnienie mechanizmów zniszczenia w kontekście zasad projektowych ma na celu uniknięcie upowszechniania błędnych teorii w środowisku inżynierów budownictwa.

EN

The paper presents confrontation of existing design guidelines of strengthening reinforced concrete structures using FRP materials with undermining theses, which due to incorrect assumptions lead to misleading solutions. Explanation of failure mechanisms in the context of design guidelines aims to avoid dissemination of confusing theories in the civil engineering community.

11

Mechanical and morphological characterization of discarded fishnet/glass fiber reinforced polyester composite

Monivarman P., Nagarajan V. A., Raj F. M.

Bulletin of the Polish Academy of Sciences. Technical Sciences

|

2020

|

Vol. 68, nr 6

1385--1391

EN

The present work focuses on the fabrication of glass fiber and multifilament discarded fishnet nylon fiber polymer composites with four different fiber compositions. Composites are molded by means of simple hand lay-up methodology with dissimilar layers of the fiber mat. The mechanical characterization (tensile and impact) and thermal analysis of composites have to be investigated. Among the different patterns, hybrid composites reflected better tensile and impact properties as compared to the conventional materials. Morphological characterization was carried out to figure out the de-bonding of fiber/matrix adhesion characteristics of fractured face of tensile testing samples. The result suggests the potential for reuse of discarded fishnet, which constitutes a better alternative for structural work and for possible applications to be used to develop added-value products.

12

Full-scale fire resistance testing of concrete beams reinforced with various FRP reinforcement

Protchenko K., Urbański M.

Archives of Civil Engineering

|

2020

|

Vol. 66, nr 4

119--136

EN

The widespread use of Fibre-Reinforced Polymers (FRP) reinforced concrete (RC) structural members is hindered by their low fire resistant characteristics, limiting their use to cases, where fire resistance is not a priority. Presented and discussed are experimental results pertaining to the flexural members subjected to heating and simultaneous loading. Solely non-metallic FRP bars: (i) Basalt FRP (BFRP), (ii) Hybrid FRP (HFRP) with carbon and basalt fibres and (ii) nano-Hybrid FRP (nHFRP) with modified epoxy resin, were used as internal reinforcement for beams. The destruction of the beams was caused in different ways, beams reinforced with BFRP bars were destroyed by reinforcement failure while those reinforced with hybrid FRP bars were destroyed by concrete crushing. The BFRP reinforced beams obtained a maximum temperature, measured directly on the bars, of 917°C, compared to beams reinforced with hybrid FRP bars, where the temperature on the bars reached 400-550°C at failure. Moreover, the highest registered ductility was obtained for BFRP reinforced beams as well, where the maximum deflections reached approximately 16 cm.

PL

Degradacja nośności zbrojenia konstrukcji w postaci prętów FRP (ang. Fibre-Reinforced Polymers) może być spowodowane kilkoma czynnikami, do których należą: rodzaje włókien, osnowy (matrycy), ich objętościowy udział, sposób wytwarzania, jakość składników prętów. Jednakże głównym czynnikiem jest przede wszystkim wpływ temperatury w zbrojeniu FRP, występujący w trakcie oddziaływania warunków pożarowych. Zjawisko redukcji nośności konstrukcji i przyczepności zbrojenia do betonu pojawia się, gdy temperatura prętów FRP zbliża się do temperatury zeszklenia Tg osnowy (matrycy), której wartość zależy od rodzaju żywicy. Jednym z rozwiązań w tym zakresie jest zastosowanie większej otuliny lub zastosowanie dodatkowego systemu ochrony przeciwpożarowej. Jednak obecnie dostępne dane na temat zachowania elementów betonowych zbrojonych FRP w warunkach pożarowych, są ograniczone, szczególnie w odniesieniu do nośności belek po poddaniu ich oddziaływaniu wysokich temperatur. Dlatego odporność ogniowa elementów betonowych zbrojonych FRP jest jednym z podstawowych czynników, które utrudniają powszechne stosowanie tych materiałów jako alternatywy dla zbrojenia stalowego. W artykule opisano zachowanie się belek betonowych, zbrojonych prętami FRP wyprodukowanych na bazie włókien bazaltowych i węglowych, poddawanych testom odporności ogniowej. Badania belek narażonych na wysokie temperatury, przeprowadzono według scenariusz pożaru umownego zgodnie z krzywą standardową ISO-834 [13], [29]. Ponieważ głównym celem było zbadanie wpływu rodzaju zbrojenia FRP na odporność ogniową belek, zastosowano różne rodzaje prętów w strefie rozciągania (dolna część belek): (i) zbrojenie na bazie włókien bazaltowych BFRP (ang. Basalt FRP), (ii) hybrydowe zbrojenie HFRP (ang. Hybrid FRP) z włóknami węglowymi i bazaltowymi oraz (ii) nanohybrydowymi prętami nHFRP (ang. nano-Hybrid FRP) ze zmodyfikowaną żywicą epoksydową. Ponadto, badane elementy charakteryzowały się zmiennym stopniem zbrojenia, w celu określenia wpływu średnicy i liczby prętów na nośność belek podczas i po oddziaływaniu wysokich temperatur.

13

Advances in FRP composite vehicle bridges - the Polish experience

Siwowski T., Kulpa M., Rajchel M.

Archives of Civil Engineering

|

2020

|

Vol. 66, nr 1

209--224

EN

Recently, new materials have been developed in the field of bridge design, one of which is FRP composite. To investigate this topic, the Polish National Centre for Research and Development has founded a research project, whose objectives are to develop, manufacture and test a typical FRP bridge superstructures. Two innovative ideas of FRP composite girder-deck structural systems for small and medium span bridges have been proposed. This paper describes the demonstrative bridges and presents the research results on their development and deployment. The finite element analysis and design procedure, structural evaluation in the laboratory and some results of the proof tests carried out on both bridge systems have been briefly presented.

PL

Kompozyty polimerowe wzmocnione włóknami (z ang. FRP) są stosowane w inżynierii mostowej na całym świecie ze względu na ich doskonałą wytrzymałość, wagę i trwałość, a także możliwość dostosowania ich właściwości do indywidualnych wymagań np. aplikacji o złożonym kształcie. Od 2007 r. Polska stała się wiodącym krajem europejskim pod względem rozwoju sieci autostrad, a także liczby funduszy unijnych wydanych na budowę i/lub modernizację sieci autostrad. Dlatego przy budowie nowych mostów powstaje pytanie, czy tradycyjne materiały, takie jak beton i stal, są nadal najlepszym wyborem, zarówno pod względem argumentów inżynieryjnych, jak i ze względów utrzymaniowych. Aby poszerzyć wiedzę w tym temacie, Polskie Narodowe Centrum Badań i Rozwoju zainicjowało projekt badawczy, którego celem jest opracowanie, produkcja i testowanie typowych przęseł mostów FRP do zastosowania w mostach drogowych w celu osiągnięcia optymalnego rozwiązania konstrukcyjnego z punktu widzenia kosztów w całym cyklu życia konstrukcji. Zaproponowano dwa innowacyjne pomysły kompozytowych systemów konstrukcyjnych FRP dla mostów o małej i średniej rozpiętości: przęsła czysto kompozytowe oraz hybrydowe, kompozytowo-betonowe. W tym artykule opisano oba mosty demonstracyjne i przedstawiono wyniki badań dotyczących ich rozwoju i wdrażania. Krótko przedstawiono analizę z wykorzystaniem elementów skończonych i procedurę projektowania, proces produkcji samych elementów kompozytowych i całych obiektów oraz niektóre wyniki próbnych obciążeń przeprowadzonych na obu typach mostów. Zaprezentowane prace dowodzą, że przęsła małych i średnich rozpiętości wykonane z kompozytów FRP spełniają warunki nośności i sztywności według wytycznych krajowych i europejskich. Jednocześnie obserwacje prowadzone w czasie badań laboratoryjnych wskazują na potrzebę monitorowania stanu technicznego tego rodzaju prototypów, w których zastosowano nowatorskie rozwiązania konstrukcyjne i materiałowe. Oczekuje się, że taki system nie tylko zapewni inżynierom i administracji drogowej cenne narzędzie do monitorowania stanu technicznego nowatorskich przęseł mostów FRP, ale także dostarczy ważnych informacji związanych z trwałością, kryteriami projektowymi i długoterminowym zachowaniem się kompozytu FRP. Ponadto, w miarę jak wytyczne projektowe ulegają poprawie i stają się coraz bardziej rozpowszechnione, a inżynierowie budownictwa zdobywają doświadczenie i zaufanie do kompozytów FRP, prawdopodobne jest, że upowszechni się wykorzystanie elementów kompozytowych FRP w inżynierii mostowej.

14

Flexural performance of fibre reinforced composite beams - numerical analysis

Banat Dominik

Composites Theory and Practice

|

2019

|

R. 19, nr 3

119-125

EN

This paper deals with multi-layered FRP composite beams subjected to the three-point bending test. The study is focused on the flexural performance of rectangular composite beams made of glass or carbon fibre-reinforced laminates (GFRP and CFRP). Depending on the fibre orientation, various laminate systems were analysed with the main focus on [08]T and [908]T layups. Tests on three beams with different length-to-thickness ratios included a three-point short beam shear test (SBS), assuming a relatively short beam is in relation to its thickness, which maximized the induced shear stresses. Additionally, two variants of boundary conditions were discussed with layers oriented parallel and perpendicular to the loading plane. Geometrically nonlinear analysis aimed to verify the load-midspan deflection curves for various fibre-reinforced composite beams was performed. The presented initial results concern comparative numerical analysis performed by the finite element method (FEM), which is found to be crucial before further experimental research.

PL

Artykuł dotyczy wielowarstwowych belek kompozytowych typu FRP poddanych trzypunktowej próbie zginania. Badania koncentrują się na wytrzymałości na zginanie prostokątnych belek kompozytowych wykonanych z kompozytów włóknistych wzmacnianych włóknem szklanym lub węglowym (GFRP i CFRP). W zależności od kierunku ułożenia włókien analizie poddano różne konfiguracje laminatów ze szczególnym uwzględnieniem układów [08]T i [908]T. Analizę numeryczną wykonano dla trzech belek o różnych stosunkach długości do grubości, w tym również trzypunktowy test zginania krótkiej belki (SBS) w celu zmaksymalizowania naprężeń ścinających. Dodatkowo przedstawiono dwa warianty warunków brzegowych z warstwami ułożonymi równolegle lub prostopadle do płaszczyzny obciążenia. Przeprowadzono geometryczną analizę nieliniową w celu zweryfikowania krzywych obciążenie-ugięcie dla różnych wariantów belek wykonanych z kompozytów włóknistych. Przedstawione wstępne wyniki dotyczą porównawczej analizy numerycznej, wykonanej z zastosowaniem metody elementów skończonych (MES), która ma kluczowe znaczenie przed dalszymi badaniami eksperymentalnymi.

15

Systemy deskowań traconych jako proekologiczne rozwiązania konstrukcyjno-materiałowe

Brózda K., Selejdak J.

Przegląd Budowlany

|

2017

|

R. 88, nr 10

67--70

PL

Deskowania tracone ze względu na dużą różnorodność technologiczną oraz konstrukcyjno-materiałową coraz częściej mogą być klasyfikowane jako proekologiczny wyrób budowlany. Są one niezbędnym elementem realizacji każdej konstrukcji monolitycznej. Przy obecnej dostępności do innowacyjnych rozwiązań konstrukcyjno-materiałowych deskowania tracone niejednokrotnie wpisują się w ideę zrównoważonego rozwoju. W artykule przedstawiono ogólną charakterystykę oraz klasyfikację deskowań traconych, możliwości i zakres ich zastosowania, a także omówiono wybrane systemy deskowań w aspekcie zrównoważonego rozwoju, w tym deskowania FRP.

16

Konstrukcje drewniane klejone – wzmacnianie matami aramidowymi

Stępień E., Ksit B.

Przegląd Budowlany

|

2017

|

R. 88, nr 10

77--79

PL

Drewno w obecnej chwili stanowi jeden z najcenniejszych materiałów współczesnej inżynierii. Naukowcy nieustannie kontynuują prace nad nowymi formami materiałów, które w połączeniu z konwencjonalnym materiałem, jakim jest drewno, umożliwi tworzenie nowych, silniejszych, bardziej trwałych, energooszczędnych i estetycznych konstrukcji. Drewno klejone warstwowo, a także wysoko przetworzone produkty drewniane w połączeniu z materiałami kompozytowymi dają możliwość tworzenia konstrukcji o wyższych parametrach wytrzymałościowych. W niniejszej pracy przedstawiono wyniki badań pilotażowych drewna klejonego warstwo wzmocnionego matami zbrojonymi włóknami aramidowymi. Program badawczy obejmował określenie nośności oraz analizę rozkładu naprężeń i odkształceń w badanych elementach.

17

System monitorowania mostów kompozytowych z wykorzystaniem światłowodowych czujników odkształceń

Siwowski T., Sieńko R., Bednarski Ł.

Mosty

|

2017

|

nr 5

50--53

PL

Wysoka wytrzymałość i trwałość kompozytów FRP powodują, że materiał ten coraz częściej jest stosowany w budownictwie mostowym. Istnieje jednak ryzyko powstania uszkodzeń konstrukcyjnych (np. pęknięcia międzywarstwowe, degradacja matrycy). W artykule opisano wykorzystanie technologii światłowodowej do rozłożonych pomiarów odkształceń mostu FRP w czasie obciążenia próbnego, zrealizowanych przy współpracy Politechniki Rzeszowskiej i firmy SHM System.

EN

High strength and durability of FRP (fibre reinforced polymer) composites make this material increasingly applied in bridge construction. However, there is a risk of structural damage (e.g. cracks between layers, matrix degradation). The paper describes the application of optical fibre technology for distributed strain measurements of an FRP bridge during its load test, conducted in cooperation between the Rzeszów University of Technology and the SHM System company.

18

Nowy most drogowy z kompozytów FRP

Siwowski T., Kulpa M., Rajchel M., Kaleta D.

Mosty

|

2017

|

nr 3/4

27--31

PL

Doświadczenia nabyte w trakcie realizacji mostu drogowego w Błażowej k. Rzeszowa pozwoliły jego twórcom rozpocząć prace badawczo-rozwojowe nad wdrożeniem do polskiego mostownictwa innowacyjnych drogowych mostów kompozytowych typu all-composite wykonanych z materiałów kompozytowych FRP. Wyniki tych prac oraz prototyp mostu zbudowany w ciągu drogi publicznej są przedmiotem artykułu.

EN

The first Polish all-composite road bridge made of FRPs has been presented in the paper, starting with the bridge characteristics and selected design aspects. The research carried out on bridge elements: FRP girder and deck slab as well as their bonding joints have been also described. Finally, the manufacturing process of FRP composites as well as bridge construction process have been presented and overall R&D project experience has been summarized.

19

Pierwszy polski most kompozytowy w badaniach

Siwowski T., Rajchel M., Wiater A.

Builder

|

2017

|

R.21, nr 5

98--102

PL

W pracy opisano badania przeprowadzone w ramach projektu badawczego Com-Bridge, którego celem była budowa pierwszego polskiego mostu drogowego wykonanego z kompozytów FRP. Przedstawiono także charakterystykę mostu, opisano wytwarzanie dźwigarów kompozytowych oraz przedstawiono proces budowy mostu. Na zakończenie podano główne wyniki badań odbiorczych mostu pod próbnym obciążeniem statycznym i dynamicznym, które potwierdziły zakładaną nośność obiektu. Doświadczenia z realizacji mostu potwierdziły, że most kompozytowy może być pełnowartościową alternatywą dla stosowanych powszechnie przęseł mostowych ze stali i betonu.

EN

The research works on the first Polish road bridge made of FRP composites, carried out in the frame of R&D project Com-Bridge, has been presented in the paper. The general characteristic of the bridge, manufacturing of main FRP girders as well as construction process have been also described. Finally, main results of the proof test have been discussed and compared with the theoretical assumptions. The experience gained on this case study has revealed, the FRP composite road bridge could be the valuable alternative for standard steel and concrete bridges.

20

Analysis of FRP bars used as reinforcement in concrete structures

Brózda K., Selejdak J.

Production Engineering Archives

|

2016

|

Vol. 12, No. 3

2--4

EN

In the design and construction of building and engineering structures, it is of utmost importance to provide their reliability and safety. The use of FRP (Fiber Reinforced Polymers) bars as reinforcement of structural concrete elements could help reducing the typical defects of reinforced concrete and increase its strength parameters. In the paper the selected FRP bar characteristic properties are presented and advantages derived therefrom are specified. Furthermore, the most commonly used in construction types of FRP bars, depending on the raw material used during the production process are listed. In addition, the possibility of recycling of elements reinforced with FRP bars is presented and compared with traditional reinforced concrete (reinforced with steel bars). The production method of FRP bars (pultrusion) is shown. Moreover, the advantages and disadvantages of using this method are discussed.