Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Optimization of innovative design solutions in geotechnical engineering

Frydrych Mateusz

Archives of Civil Engineering

|

2023

|

Vol. 69, nr 1

329--342

EN

The demands placed on industry today are increasingly challenging and demanding. To meet these challenges, designers, contractors, and technology managers are constantly looking for effective solutions. Industry has always thrived on new technologies and innovations to achieve better results, so it is critical to undertake new developmental research to simulate and test new technological proposals. In this paper, the author describes a new direction in civil engineering technology that interdisciplinary couples solutions known to the bridge industry with geotechnical aspects in the technology space and the possibility of implementation in the construction industry. The author proposes the application of prestressing together with technological aspects of this solution to diaphragm walls, which are not only a temporary housing but also the foundations of a new investment. Thanks to this solution it is possible, among other things, to resign from one level of diaphragm expansion of diaphragm walls, which translates into cost optimization. It is an innovative approach to designing and most of all constructing the load-bearing structure, which directly influences the technological optimization of selected issues of completing the underground parts of the investment. Additionally, the presented solution contributes to the balanced execution of the investment by reducing the use of materials and construction equipment. The author discusses technological, execution and implementation problems related to the application of innovative solutions in construction companies together with examples of cost optimization. The author presents the results of conducted research with application of the proposed solution in the implementation of the underground commercial investment.

PL

Wymagania stawiane dziś przez przemysł są coraz bardziej ambitne i wyśrubowane. Aby wyjść naprzeciw tym wyzwaniom, projektanci, wykonawcy oraz zarządzający technologiami, nieustanie szukają efektywnych rozwiązań. Od zawsze przemysł rozwija się dzięki nowym technologiom i innowacjom, które pozwalają osiągać lepsze wyniki, zatem niezwykle istotne jest podejmowanie nowych badań rozwojowych, które pozwolą symulować i sprawdzać nowe propozycje technologiczne. W niniejszym artykule autor opisuje nowy kierunek rozwoju technologii w zakresie inżynierii lądowej, który interdyscyplinarnie sprzęża rozwiązania znane mostownictwu z aspektami geotechnicznymi w przestrzeni technologii i możliwości wdrożenia w przemyśle budowlanym. Postawione zagadnienie dotyczy zasadniczo dwóch obszarów realizacji, czyli projektowania i wykonawstwa podziemnych części inwestycji. Część projektowa z pewnością związana jest z zagadnieniami geotechnicznymi, lecz część wykonawcza oprócz wymagań dotyczących konkretnie geotechniki, sprowadza się do zwinnego zarządzania dostawami materiałów, koordynacji prac wykonawczych, optymalnego wykorzystania sprzętu oraz kontroli prowadzonych procesów. Autor proponuje zastosowanie sprężenia wraz z aspektami technologicznymi tego rozwiązania do ścian szczelinowych, stanowiących nie tylko tymczasową obudowę, ale także fundamenty nowej inwestycji. Dzięki temu rozwiązaniu możliwe jest m.in. zrezygnowanie z jednego poziomu rozparcia ścian szczelinowych, co przekłada się na optymalizację kosztów.

2

Ocena nośności konstrukcji pylonu Mostu Rędzińskiego po 10 latach eksploatacji. Propozycje działań utrzymaniowych

Żółtowski Krzysztof, Binczyk Mikołaj, Kalitowski Przemysław

Przegląd Budowlany

|

2022

|

R. 93, nr 5-6

82--87

PL

Pylon mostu podwieszonego jest głównym elementem konstrukcyjnym przenoszącym niemal całe obciążenie z przęseł na fundamenty. W Moście Rędzińskim bardzo ważną rolę w pracy pylonu odgrywa rygiel dolny. Jest to żelbetowy element obciążony rozporem wynikającym z pochylenia nóg pylonu oraz reakcjami z przęseł. Jest zatem silnie rozciąganą i zginaną belką, ekscentrycznie sprężoną. Po ujawnieniu zarysowań w ryglu przystąpiono do kompleksowej oceny problemu. W artykule opisano budowę modelu numerycznego oraz wykonane obliczenia. Rezultaty obliczeń wskazały na silną zależność pomiędzy rozkładem poprzecznym reakcji z przęseł, a wytężeniem rygla. Wynika to z zastosowania sprężenia ekscentrycznego oraz trudności w precyzyjnym określeniu rozkładu sił przekazywanych przez przęsło bezpośrednio na rygiel. Podsumowaniem przeprowadzonych analiz jest propozycja wykonania dodatkowego sprężenia zewnętrznego rygla dolnego pylonu w celu podniesienia nośności oraz wydłużenia trwałości.

EN

A pylon of the cable-stayed bridge is the crucial construction element that carries almost all loads from the span to the foundation. In the Rędziński Bridge in Wrocław, the transverse lower beam of the pylon acts a significant role. It is a prestressed RC beam loaded by expansion forces from the tilted towers and support forces from the span. In consequence, it is the bent, tensioned element, which is eccentrically prestressed. The paper describes the building process of the numerical FEM model and conducted calculations. The analysis includes loads from the cables, support forces from the span, construction stages, concrete rheology as well as prestressing of the lower transverse beam. The results indicated the strong influence of the transverse distribution of the support forces on the effort of the transverse beam. This is due to the eccentricity of the prestressing and lack of precise determination of the support forces from the span acting directly on the transverse beam. It was concluded, that intuitive reparation by lowering support forces with increasing the cable forces could increase the effort of the beam also. In summary, it was proposed to add external prestressing of the lower transverse beam to increase its capacity and durability.

3

Analiza nośności dźwigarów mostowych przed i po wzmocnieniu przy użyciu naprężonych taśm CFRP z zastosowaniem metody gradientowej

Kotynia Renata, Staśkiewicz Michał

Przegląd Budowlany

|

2022

|

R. 93, nr 5-6

99--104

PL

Głównym celem pracy było wykonanie pionierskiej aplikacji wzmocnienia konstrukcji mostu przy użyciu naprężonych kompozytów CFRP z zastosowaniem tzw. „metody gradientowej” na konstrukcji mostu będącego w czynnej eksploatacji. Program badań własnych obejmował dwa dźwigary kablobetonowe o rozpiętości 18,0 m i wysokości przekroju 1,26 m. Dźwigary wykonane w laboratorium EMPA były dokładną kopią konstrukcji mostu wzmocnionego w 2015 w Szczercowskiej Wsi. Z dwóch elementów badawczych jeden zbadano jako referencyjny, a drugi wzmocniono na zginanie przy użyciu naprężonych taśm CFRP „metodą gradientową” oraz na ścinanie oplotami z mat CFRP. Dźwigary poddano badaniu nośności na zginanie oraz na ścinanie. Wyniki badań laboratoryjnych potwierdziły wysoką efektywność wzmocnienia dźwigarów kablobetonowych przy użyciu naprężonych taśm CFRP. Badania dźwigarów wykazały wzrost obciążenia rysującego o 16%, obciążenia niszczącego o 21% oraz ograniczenie maksymalnych ugięć o 19% w stosunku do dźwigara referencyjnego.

EN

The main objective of this work was to carry out a pioneering application of bridge structural strengthening using post-tensioned CFRP composites using the “gradient method” on a bridge structure in active use. The research program included two post-tensioned concrete girders with a clear span of 18,0 m and a section height of 1,26 m. The girders made in the EMPA laboratory were an exact copy of the bridge girders strengthened in Szczercowska Wies in 2015. From two test girders, the first was tested, as a reference, and the second was strengthened in bending using prestressed CFRP strips “gradient method” and in shear with braided CFRP sheets. The girders were tested for bending and shear capacity. The results of the laboratory tests indicated that the effectiveness of the strengthened post-tensioned concrete girders with prestressed CFRP strips using the “gradient method” was very high. The strengthened girder showed an increase of 16% in cracking load, 21% in ultimate load, and a reduction of maximum deflections by 19% compared to the reference girder.

4

Buckling of bipolarly prestressed closely-spaced built-up member

Siedlecka Monika

Archives of Civil Engineering

|

2022

|

Vol. 68, nr 3

23--35

EN

The study analysed a bisymmetric closely-spaced built-up member, pin-supported at both ends. It was bipolarly pre-stressed with a displacement (BPCSBM), and loaded with an axial compressive force. Maximum internal gap between the chords was assumed in the section, in which during the stability failure in a classic closely-spaced member, the largest lateral displacements between nodes would potentially occur. As regards the BPCSBM chosen for analysis, the issues of the buckling resistance in the presence of compressive axial load were solved using the energy method, in which the functional minimisation was performed in accordance with the Rayleigh-Ritz algorithm. The problem of BPCSBM stability was also solved using FEM. A spatial shell model was developed. The stability analysis was performed. The analysis resulted in obtaining the buckling load and the member buckling modes. A general conclusion was formulated based on the results obtained: bipolar pre-stressing leads to an increase in buckling resistance of closely-spaced members.

PL

W pracy analizowano obustronnie przegubowo podparty bisymetryczny pręt bliskogałęziowy bipolarnie sprężony przemieszczeniami obciążony osiową siłą ściskającą. Bipolarne sprężenie polega na wprowadzeniu trwałego, symetrycznego, kontrolowanego przemieszczenia gałęzi ściskanego pręta bliskogałęziowego względem siebie. Maksymalne rozchylenie gałęzi w świetle przewidziano w przekroju, w którym przy utracie stateczności klasycznego pręta bliskogałęziowego potencjalnie wystąpiłyby największe przemieszczenia miedzy węzłami. Bipolarnie sprężony pręt bliskogałęziowy (PBSB) jest zatem prętem bliskogałęziowym o prostej osi i gałęziach zakrzywionych w strefie sprężenia (L2), powstałym w wyniku wprowadzenia samozrównoważonego układu naprężeń wstępnych w elemencie. Dla wytypowanego do analiz PBSB zagadnienie nośności krytycznej pod ściskającym obciążeniem osiowym rozwiązano przy zastosowaniu metody energetycznej z minimalizacją funkcjonału według Rayleigha-Ritza. Przy budowie funkcjonału energii potencjalnej ustroju sztywność postaciowa PBSB w strefie sprężenia została opisana wzorem na sztywność postaciową dwuzbieżnych liniowo prętów dwugałęziowych, zmodyfikowanym o amplifikacje przemieszczeń i wskaźnik imperfekcji wstępnie wygiętego pręta ściskanego. Zaproponowano przyjęcie funkcji 𝑦(𝑥) aproksymującej linię ugięcia w postaci szeregu spełniającego warunki brzegowe rozpatrywanego pręta.

5

Experimental study on flexural behaviour of reinforced concrete beams strengthened with passive and active CFRP strips using a novel anchorage system

Piątek Bartosz, Siwowski Tomasz

Archives of Civil and Mechanical Engineering

|

2022

|

Vol. 22, no. 1

art. no. e45, 2022

EN

The paper presents the research on reinforced concrete (RC) beams strengthened with carbon fibre reinforced polymer (CFRP) strips with various configurations in terms of anchoring and tensioning. The five full-scale RC beams with the total length of 6.0 m were strengthened with passive strips, without and with mechanical anchorages at their ends, as well as with strips tensioned by the novel prestressing system with three various prestressing levels ranging from 30 to 50% of the CFRP tensile strength. All RC beams were tested under static flexural load up to failure and they were investigated in a full range of flexural behaviour, including the post-debonding phase. The main parameters considered in this study include the use of mechanical anchorages, the effect of tensioning the strips and the influence of the various prestressing levels. Several performance indicators have been established to evaluate the beams’ behaviour. The study revealed that the RC beams strengthened using tensioned CFRP strips exhibited a higher cracking, yielding and ultimate moments as compared to the beams with passively bonded CFRP strips. Moreover, increasing the beams’ prestressing level has a significant positive influence on the performance of strengthened beams. However, it did not affect the ultimate load-bearing capacity of the beams. The optimal prestressing level for the novel system has been determined as 60% of CFRP tensile strength.

6

Shear capacity of prestressed FRC beams with sparse stirrup spacing

Koris K., Bódi I.

Architecture Civil Engineering Environment

|

2018

|

Vol. 11, no. 1

81--88

EN

The assembly of conventional shear reinforcement in concrete beams is usually a time and labour-intensive process which may reduce the effectiveness of the mass production of prefabricated elements. In addition to the application of stirrups, the shear strength of reinforced concrete beams can also be increased by using fibre reinforcement. The objective of our research was to find out, whether the use of appropriate fibre reinforcement could partially or fully replace the conventional shear reinforcement in prefabricated beams. Shear strength of several steel fibre reinforced, prestressed concrete beams with sparse stirrup spacing was tested. Analytical and numerical analysis of these beams were also carried out to investigate the effect of fibre dosage on their shear capacity, and the amount of steel fibre reinforcement that could replace conventional shear reinforcement was determined for the examined beams.

PL

Wykonanie tradycyjnego zbrojenia poprzecznego belek żelbetowych jest zazwyczaj pracochłonnym procesem, który może obniżyć efektywność masowej produkcji elementów prefabrykowanych. Nośność na ścinanie belek żelbetowych może być zwiększona przez zastosowanie zbrojenia rozproszonego włóknami, jako uzupełniającego w stosunku do zbrojenia strzemionami. Celem przedstawionych badań było zbadanie, czy, przez użycie właściwego zbrojenia rozproszonego włóknami, można częściowo bądź w pełni zastąpić tradycyjne zbrojenie na ścinanie w belkach prefabrykowanych. W pracy zbadano nośność na ścinanie kilku prefabrykowanych belek żelbetowych zbrojonych włóknami stalowymi i przy rozrzedzonym rozstawie strzemion. Wykonano również obliczenia analityczne i analizy numeryczne belek porównawczych w celu określenia wpływu ilości dodatku włókien na nośność na ścinanie oraz w celu określenia ilości zbrojenia w postaci włókien stalowych, które umożliwia zastąpienie tradycyjnego zbrojenia na ścinanie dla zbadanych belek.

7

The Zlatné bridge - condition survey, temporary remedial works required due to dangerous condition and bridge restoration project

Koteš P., Brodňan M., Chandoga M., Bacíková T., Kubissa W.

Roads and Bridges - Drogi i Mosty

|

2017

|

Vol. 16, no. 3

177--190

EN

Bridges are and have been designed on lifetime basis, as given in standards applicable at the time of design. The design lifetime for newly designed bridges as given in Eurocodes is 100 years and according to the old Slovak standard it was 80 years only. The first generation of prestressed concrete bridges have been used in Slovakia (formerly part of Czechoslovakia) starting from 1950s, and thus, according to old standards, they approach the end of their design lifetime. Nowadays, due to insufficient maintenance, many of them are in unsatisfactory condition. This paper focuses on the condition survey of the bridge on the road No. I/18 - in the part “Zlatné” of village Strečno and on the design of immediate remedial works which were necessary due to its potentially dangerous condition. Moreover, the design of restoration is also described.

PL

Obiekty mostowe projektowane są na okres użytkowania określony w normach obowiązujących w czasie opracowywania projektu. Eurokody określają dla nowo projektowanych obiektów okres użytkowania wynoszący 100 lat w porównaniu do zaledwie 80 lat według poprzednio obowiązujących norm słowackich. Tym samym obiekty mostowe z betonu sprężonego pierwszej generacji, które powstawały na terenie obecnej Słowacji (wówczas Czechosłowacji) w latach 50. ubiegłego wieku zbliżają się już końca ich zakładanego okresu użytkowania. Dziś wiele z tych mostów ze względu na zaniedbania konserwacyjne jest w niezadowalającym stanie technicznym. Przedmiotem niniejszego artykułu jest diagnostyka mostu na drodze nr I/18 w rejonie "Zlatné" wsi Strečno oraz projekt doraźnego usunięcia stanu awaryjnego konstrukcji. Opisano również projekt remontu obiektu.

8

Efektywność wzmocnienia belek żelbetowych wstępnie naprężonymi taśmami CFRP

Piątek B.

Czasopismo Inżynierii Lądowej, Środowiska i Architektury / Journal of Civil Engineering, Environment and Architecture

|

2017

|

z. 64, nr 1

251--267

PL

Taśmy kompozytowe są obecnie szeroko wykorzystywane w budownictwie. Dzięki bardzo dobrym parametrom mechanicznym doskonale nadają się do wzmacniania konstrukcji żelbetowych. Wzmacnianie może odbywać się w sposób bierny, gdzie taśmy są wyłącznie przyklejane do powierzchni betonu lub czynny, w którym taśmy są przyklejane w stanie naprężonym i najczęściej dodatkowo kotwione do konstrukcji. W artykule przedstawiono badania belek żelbetowych wzmocnionych na zginanie za pomocą taśm wstępnie naprężanych oraz dodatkowo taśm przyklejanych biernie. Głównym celem badań była analiza efektywności wzmocnienia belek, wpływu poziomu naprężenia taśm CFRP oraz zastosowania zakotwień mechanicznych. Dodatkowym celem badań była doświadczalna weryfikacja działania nowego systemu NPS II do wzmacniania konstrukcji wstępnie naprężonymi taśmami CFRP. Belki, po wzmocnieniu taśmami, zostały poddane obciążeniu statycznemu w schemacie czteropunktowego zginania. Wzmocnione belki charakteryzowały się wyższą nośnością graniczną w porównaniu z belką referencyjną (20÷30% w przypadku belek wzmocnionych biernie i ok. 55% w przypadku belek sprężonych). Wzrost poziomu naprężenia taśm skutkował wzrostem sztywności belek, nie miał natomiast wpływu na poziom wzrostu ich nośności. Ponadto, wraz ze wzrostem poziomu naprężenia taśm zanotowano spadek plastyczności belek. Zastosowanie zakotwień mechanicznych pozwoliło na przedłużenie pracy belek o dodatkową poawaryjną fazę, od momentu odspojenia taśm, do zniszczenia zakotwień. Badania potwierdziły także przydatność nowego systemu NPS II do wzmacniania konstrukcji żelbetowych naprężonymi taśmami CFRP.

EN

CFRP strips are nowadays widely used in civil engineering. Thanks to high mechanical parameters, they are ideal for strengthening reinforced concrete structures. There are two ways of strengthening: passive, where CFRP strips are only glued to the concrete surface and active, where CFRP strips are glued after tensioning and they are additionally anchored to the structure. The paper presents research on reinforced concrete beams flexural strengthened by active and passive CFRP. The main goal of the research was to analyze influence of prestressing level on the strengthening efficiency of the beams and the influence of using mechanical anchorages. Additional aim was to examine the new structural strengthening system NPS II in practice. The beams were strengthened in tension zones and subjected to static four-point bending. Strengthened beams have shown higher load-bearing capacity in comparison with reference beam (20÷30% for beams strengthened by passive strips and about 55% for beams strengthened by active strips). The increase of prestressing level resulted in increasing of beams stiffness but it has not influence on the load-bearing capacity. Moreover, beams with higher prestressing level have shown lower ductility. The use of anchorages in beams with passive strips allows to continuation of working RC beams after strips debonding. The research has confirmed the usefulness of the new system to strengthening reinforced concrete structures. The system is now fully prepared for the implementation in situ.

9

Research on the new CFRP prestressing system for strengthening of RC structures

Piątek B., Siwowski T.

Architecture Civil Engineering Environment

|

2017

|

Vol. 10, no. 3

81--87

EN

The paper presents a research on the new Polish CFRP prestressing system for strengthening of reinforced concrete structures. The system is called Neoxe Prestressing System II (NPS II). NPS II consists of two main elements: a special steel anchorages mounted on both ends of a single CFRP strip and a tensioning device. The anchorage is made of two steel plates. CFRP strip end is fixed between steel plates through bonding by epoxy resin and gripping by bolts. The tensioning device compatible with anchorages can generate maximum prestressing force of 170 kN. The research on NPS II comprised a series of static and fatigue tests on anchorages themselves, system mounted on strengthened beams as well as on-site, i.e. on actual RC bridge. The system has been examined, its efficiency has been confirmed in laboratory and in field tests and now it is ready to use in strengthening purposes.

PL

W artykule opisano badania nowego polskiego systemu do wzmacniania konstrukcji za pomocą wstępnie naprężanych taśm CFRP. Głównymi elementami systemu Neoxe Prestressing System II są: specjalne zakotwienia mechaniczne, montowane na obu końcach taśmy kompozytowej oraz urządzenie naciągowe. Zakotwienia zbudowane są z dwóch blach stalowych, pomiędzy które taśma jest wklejona za pomocą żywicy epoksydowej. Skleina jest wzmocniona połączeniem śrubowym. Urządzenie naciągowe, kompatybilne z zakotwieniem czynnym, pozwala na naprężenie taśmy siłą 170 kN. Prace nad rozwojem systemu NPS II obejmowały serie statycznych i zmęczeniowych testów zakotwień, badania belek żelbetowych wzmocnionych systemem w laboratorium oraz wdrożenie systemu do wzmocnienia istniejącego mostu żelbetowego. System został sprawdzony, jego efektywność została potwierdzona badaniami laboratoryjnymi oraz in-situ i aktualnie jest on gotowy do stosowania w budownictwie.

10

Investigation of strengthening effectiveness of reinforced concrete bridge with prestressed CFRP strips

Piątek B., Siwowski T.

Roads and Bridges - Drogi i Mosty

|

2016

|

Vol. 15, no. 4

301--314

PL

Taśmy CFRP są powszechnie stosowane do wzmacniania konstrukcji budowlanych, w tym mostów. W ostatnich latach coraz częściej stosuje się wstępnie naprężone taśmy CFRP, przez co zwiększa się efektywność i trwałość wzmocnienia. Na świecie powstało kilka systemów sprężająco-kotwiących, służących do stosowania tej technologii. W artykule opisano wdrożenie nowego systemu sprężająco-kotwiącego do wzmacniania mostów oraz badania jego efektywności. Przedmiotem wzmocnienia był most żelbetowy, belkowy, o schemacie belki swobodnie podpartej ze wspornikami. Podczas prac remontowych przeprowadzono badania mostu pod obciążeniem statycznym zarówno przed, jak i po wzmocnieniu mostu wstępnie naprężonymi taśmami CFRP. Celem badań było sprawdzenie efektywności wzmacniania mostu oraz ocena nowego systemu wzmacniania w warunkach in-situ. W wyniku wzmocnienia naprężonymi taśmami CFRP stwierdzono redukcję naprężeń w zbrojeniu stalowym w granicach 20-30% oraz wykazano włączenie się taśm CFRP do współpracy ze zbrojeniem stalowym. Na podstawie wyników badań mostu stwierdzono, że efektywność wzmocnienia była zadowalająca, a zastosowanie nowego systemu skuteczne.

EN

CFRP strips are commonly used for post-strengthening of various structures including bridges. In the recent years prestressed strips have been phased in due to their better effectiveness and durability as compared to non-prestressed strips. Several tensioning-anchoring kits have been developed to implement the prestressed CFRP strips technology. This paper describes implementation of a newly developed tensioning-anchoring kit and the results of experimental investigation of its effectiveness. The structural system of the bridge in question is a reinforced concrete simply supported beam with cantilevers at both sides. During the repair static load tests were carried out before and after installation of prestressed CFRP strips. The purpose of these tests was to verify the post-strengthening effect and assess the in-field performance of system. It was established that post-strengthening with prestressed CFRP strips reduced by 20-30% the stresses induced in the existing reinforcing steel and that the strips acted in combination with the existing reinforcement. The results of the performed tests have proven satisfactory effect and desired performance of the newly developed tensioning-anchoring kit.

11

Specyfika projektowania sprężenia kablami bez przyczepności

Krzywoń R., Węglorz M.

Inżynieria i Budownictwo

|

2016

|

R. 72, nr 3

138--141

PL

Podjęto próbę usystematyzowania zasad projektowania konstrukcji sprężonych kablami bez przyczepności. W takich elementach nie można skorzystać ze wszystkich zasad obliczania elementów sprężonych tradycyjnie. Dotychczasowe, uproszczone ujęcie normowe tego zagadnienia, polegające na ograniczeniu możliwego przyrostu naprężeń w stali sprężającej, skonfrontowano z wytycznymi innych norm oraz rozważaniami teoretycznymi.

EN

This article attempts to systematize the principles of structural design of structures prestressed with unbounded cables. Not all from the rules for calculation of traditional prestressing may be used in this case. The current, simplified approach introduced by the design codes is to reduce the possible increase of stress in the prestressing steel. The article confronts this recommendation with other guidelines and scientific theories.

12

O skuteczności stosowania kompozytów FRP do wzmacniania konstrukcji poddanych cyklicznym obciążeniom

Derkowski W.

Inżynieria i Budownictwo

|

2016

|

R. 72, nr 3

119--122

PL

Dobór optymalnej technologii wzmocnienia istniejących konstrukcji jest ważnym i trudnym zagadnieniem inżynierii lądowej, szczególnie w przypadku konstrukcji obciążonych dynamicznie lub cyklicznie. Wykorzystując własne badania doświadczalne, wykazano efektywność wzmacniania przez sprężenie taśmami CFRP. Za miarę skuteczności przyjęto funkcję rozwoju mikrouszkodzeń zmęczeniowych.

EN

The choice of the optimal technology to strengthen existing structures is an important and difficult problem of civil engineering, especially for the structures subjected to dynamic or cyclic loading. Based on original experimental studies, the paper demonstrate the effectiveness of prestressing with CFRP strips, taking the function of fatigue microdamages development as a measure of the efficiency.

13

Prestressing for reduction of local vibrations in a rotorcraft

Suwała G., Holnicki-Szulc J., Knap L.

Engineering Transactions

|

2016

|

Vol. 64, iss. 3

367--380

EN

The main objective of this paper is to investigate the possibility of local structural vibration suppression via introducing initial prestressing. In order to evaluate the effectiveness of the proposed method, a two-step approach has been used. Firstly, a prestressed modal analysis was conducted to measure the influence of the prestressing on changes of eigenfrequencies and eigenmodes. In the second step, a steady dynamic analysis was performed to harmonic excitation to demonstrate the reduction of local amplitudes. Numerical experiments have been conducted on the model of a small rotorcraft. Our results indicate that introduction of initial prestressing may be used to affect natural structure frequencies and to lower the amplitude of vibrations of the structure exposed to external extortions.

14

Obliczeniowa analiza belek żelbetowych wzmocnionych naprężonymi taśmami CFRP

Seręga S., Kotynia R., Lasek K.

Czasopismo Inżynierii Lądowej, Środowiska i Architektury / Journal of Civil Engineering, Environment and Architecture

|

2016

|

z. 63, nr 1/I

279--287

PL

W artykule przedstawiono numeryczną analizę belek żelbetowych wzmocnionych wstępnie sprężonymi taśmami CFRP. Celem badań była analiza efektywności czynnego wzmocnienia w odniesieniu do powszechnych biernych metod wzmacniania elementów zginanych. Badania miały ponadto wykazać wpływ historii obciążenia elementu przed wzmocnieniem na stopień jego wzmocnienia. Zaproponowano dwuwymiarowy model konstrukcji z uwzględnieniem fizycznie nieliniowych charakterystyk materiałów składowych. Symulacje numeryczne wykonane dla skalibrowanego modelu mechanicznego wykazały bardzo dobrą zgodność z wynikami doświadczalnymi.

EN

The article presents numerical analysis of reinforced concrete beams strengthened with pretensioned CFRP laminates. The aim of the tests was to analyse the effectiveness of the active strengthening in relation to the general passive methods of strengthening RC members in flexure. Moreover, studies have shown the influence of the loading history before strengthening on the strengthening ratio. The calculated two-dimensional structural model taking into account the physical characteristics of the nonlinear component materials was proposed in the paper. Numerical simulations performed for the calibrated mechanical model showed a very good agreement with experimental results. Numerical analysis was broadened to include elements of non-strengthened RC members and the strengthened ones with passive CFRP laminates.

15

Drgania swobodne wstępnie sprężonej kolumny geometrycznie nieliniowej poddanej obciążeniu siłą skierowaną do bieguna dodatniego miejscowo spoczywającej na podłożu typu Winklera

Szmidla J., Jurczyńska A.

Modelowanie Inżynierskie

|

2015

|

T. 23, nr 54

87--93

PL

Praca zawiera wyniki badań teoretycznych i numerycznych w zakresie kinetycznego kryterium stateczności miejscowo spoczywającej na podłożu sprężystym Winklera wstępnie sprężonej kolumny geometrycznie nieliniowej. Analizowany układ obciążono siłą skierowaną do bieguna dodatniego. Wykorzystując teorię Bernoullego – Eulera, sformułowano energię mechaniczną układu. Na podstawie zasady Hamiltona wyznaczono różniczkowe równania ruchu oraz naturalne warunki brzegowe. Zagadnienie drgań swobodnych rozwiązano za pomocą metody perturbacyjnej (metody małego parametru). W ramach obliczeń numerycznych wyznaczono zmiany wartości własnych w funkcji obciążenia zewnętrznego przy zadanych parametrach geometrycznych i fizycznych układu, w tym sztywności podłoża oraz parametru wstępnego sprężenia.

EN

The results of theoretical and numerical analysis of the kinetic criterion of stability of prestressed geometrically nonlinear column locally lying on Winkler elastic foundation are presented in this paper. Considered system is subjected to a force directed towards a positive pole. According to the Bernoulli - Euler’s theory total mechanical energy of structure is defined. Taking into account the Hamilton’s principle, the differential equations of motion and the natural boundary conditions are formulated. The issue of free vibrations is solved by using perturbation method (small parameter method). In the range of numerical analysis, the eigenvalues as a function of external load are determined at various values of geometrical and physical parameters including stiffness of elastic base and prestressing parameter.

16

O sprężaniu betonowych zapór wodnych

Mucha J., Żyła M., Sadowski T., Szydłowski R.

Materiały Budowlane

|

2015

|

nr 9

94--95

PL

Wznoszenie masywnych zapór wodnych zapoczątkowano w starożytnej Mezopotamii i na Bliskim Wschodzie. Pierwszym zaporom stabilność zapewniała ich ogromna masa. Obecnie zapory są kotwione do podłoża kotwami dużej mocy. Rozwiązanie takie zapewnia stabilność zapór przy zmniejszonej ich masywności. W artykule, na przykładzie wzmocnienia zapory Eder w Niemczech, przedstawiono system sprężania zapór wodnych oraz wynikające z tego korzyści.

EN

Erection of dams was initiated in the ancient Mesopotamia and in the Middle East. The stability of the first dams was achieved by the large mass of masonry and concrete material. The development of ground anchoring system enabled post-tensioning of the dams. The dam stability is ensured with reduced material mass. This paper present the example of Eder Dam (Germany) strengthening with prestressing tendons and derived advantages from prestressing.

17

Badania, analiza i monitorowanie zbiornika żelbetowego wzmocnionego przez sprężenie

Lewiński P., Sztuka K.

Materiały Budowlane

|

2015

|

nr 9

92--93

PL

Artykuł zawiera diagnostykę, analizę obliczeniową i monitorowanie osadnika wstępnego, stanowiącego zblokowany zespół żelbetowych komór, kanałów i pomieszczeń funkcyjnych. W komorach zgarniaczy osadnika wstępnego, które zostały objęte badaniami przeprowadzonymi przez Instytut Techniki Budowlanej (ITB) w 2008 r., stwierdzono występowanie zarysowań i brak szczelności konstrukcji. W wyniku realizacji zaleceń z ekspertyzy ITB wszystkie komory zgarniaczy osadnika wstępnego kompleksowo naprawiono i sprężono kablami. Na podstawie obliczeń stwierdzono, że dzięki realizacji tych zaleceń przywrócono trwałość i właściwe użytkowanie konstrukcji, bez negatywnego wpływu na pozostałe komory i kanały.

EN

The paper includes diagnostics, computational analysis and monitoring of pre-settler tank, which is an interlocked compound of reinforced concrete bins, channels, and function chambers. In the initial settling chambers, which were examined by ITB in 2008 occurred cracks. It was found that permissible width of the cracks, which is required for the tightness of the structure was exceeded. As a result of the recommendations of ITB experts, all initial settling chambers were pressurized by cables. On the basis of calculations, it was found that the implementation of these recommendations restored sustainability of the structure, without adversely affecting the other chambers or channels.

18

Analiza wzmocnień i napraw szczelności okrągłych zbiorników żelbetowych na ciecze techniką sprężania

Dyduch K., Płachecki M., Szydłowski R.

Materiały Budowlane

|

2015

|

nr 9

90--91

PL

Szczelność żelbetowych zbiorników na ciecze jest najważniejszym warunkiem w ich projektowaniu. Pomimo wielu lat krajowych doświadczeń w tej dziedzinie ciągle zdarzają się przypadki niepowodzeń przy wznoszeniu nowych i naprawie uszkodzonych zbiorników. W artykule przedstawiono najczęstsze przyczyny uszkodzeń, stosowane techniki wzmacniania oraz technologie naprawy przez sprężenie cięgnami zewnętrznymi.

EN

The liquid tank tightness is the main design condition to satisfy in designing. In spite of great national experience in its construction some failures appears in designing and realization of these nowdays. This paper presents the most common failure reasons, prior and present strengthening solutions as well as the rules of procedure of designing of strengthening with external prestressing.

19

The applicability of shape memory alloys in structures

Gwoździewicz P.

Czasopismo Techniczne. Budownictwo

|

2015

|

Y. 112, iss. 3-B

69--76

EN

The structural application of shape memory materials is relatively new. It is possible that these materials provide the unusual property of creating stress in steel bars in a thermomechanical way. Depending on the alloy composition and production treatment, the characteristic transformation temperatures as well as the mechanical properties of the material vary and this may limit its technical effectiveness. The present work is focused on the material parameters from the point of view of practice.

PL

Zastosowania konstrukcyjne materiałów z pamięcią kształtu są stosunkowo nowe. Materiały te mogą prezentować nietypową właściwość wywoływania naprężeń w prętach stalowych wskutek reakcji termomechanicznej. Charakterystyczne temperatury przemian fazowych, a także właściwości mechaniczne stopu zależą od jego składu oraz procesu produkcji, co może mieć wpływ na techniczną efektywność materiału. Niniejsza praca dotyczy cech materiałów z pamięcią kształtu z punktu widzenia praktycznych zastosowań.

20

Impact of pre-stress on stability and vibration of geometric nonlinear column at a load force directed to the positive pole

Szmidla J., Cieślińska-Gąsior I.

Vibrations in Physical Systems

|

2014

|

Vol. 26

289--296

EN

The subject of the results of theoretical and numerical studies measures to designate the effect of pre-stress on the vibration of geometrically non-linear column exposed to the load force directed to the positive pole. Considering the total mechanical energy of the system the equation of motion and the boundary conditions necessary to solve the boundary problem were determined. Based on the kinetic stability criterion the range of values of internal compression forces was determined in which the growth of critical load of the column above the local loss of stability was achieved. In the research the geometrically non-linear system was analysed with variable asymmetry of bending stiffness and at selected values of geometrical parameters of the head realizing the load.